林泓愷

（武漢商學(xué)院，湖北 武漢 430056）

淺析智慧教育環(huán)境及其實現(xiàn)方式的設(shè)計※

林泓愷

（武漢商學(xué)院，湖北 武漢 430056）

在理解智慧教育的概念時，我們通常都從生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，所謂的智慧教育就是一種教育信息生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)的運行需要現(xiàn)代信息技術(shù)作為支持，包括物聯(lián)網(wǎng)和云計算等，系統(tǒng)具有智能化及感知化等特征。本文概述了智慧教育的相關(guān)概念及典型特征，并提出智慧教育環(huán)境的設(shè)計及其實現(xiàn)方式。

智慧教育環(huán)境；實現(xiàn)方式；設(shè)計

前言

21世紀(jì)人類已經(jīng)進入了信息時代，在信息技術(shù)的支持下，物質(zhì)世界開始變得人性化，交流不僅局限在人類之間，人類與物件之間也可以進行“交流”，因此人們又將信息世界稱為“智慧世界”，智慧教育的概念就是在這種背景下產(chǎn)生的，教育是一個國家興旺發(fā)達的根本，因此很多國家開始研究如何構(gòu)建智慧教育環(huán)境。

一、智慧教育概述

（一）智慧教育的相關(guān)概念

與智慧教育相關(guān)聯(lián)的概念有很多，主要包括以下幾個：首先是數(shù)字教育，它是一種現(xiàn)代化的教育形態(tài)，其基礎(chǔ)是數(shù)字技術(shù)，實際上智慧教育就是在數(shù)字教育的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，我們可以將其理解為數(shù)字教育的延伸。從發(fā)展目標(biāo)上來說，數(shù)字教育的目的是提升教學(xué)效率，而智慧教育的目的是培養(yǎng)智慧型人才；從核心技術(shù)上說，數(shù)字教育依賴的是多媒體及互聯(lián)網(wǎng)等，而智慧教育依賴的是大數(shù)據(jù)及云計算等；從教學(xué)方式上說，數(shù)字教育是以教師為主，以其他方式為輔，而智慧教育是以學(xué)習(xí)者為主，主要形式是開放式和互動式教學(xué)[1]。

其次是教育信息化，就是利用信息技術(shù)來加快信息化教育的進程，而智慧教育則是信息化教育的延伸與發(fā)展，是實現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)的新途徑。當(dāng)今社會是一個尊重知識的時代，各個國家對教育的重視程度是前所未有的，教育部門在推進教育信息化的過程中已經(jīng)將智慧教育作為重要戰(zhàn)略，反過來，教育信息化的各項政策也為智慧教育的發(fā)展創(chuàng)造了外部條件。

最后是教育現(xiàn)代化，實際上教育現(xiàn)代化是一個非常廣泛的概念，從教學(xué)理念上來說比以往更加創(chuàng)新，從技術(shù)上來說對物聯(lián)網(wǎng)以及云計算等的依賴程度更高，從教育方式上來說手段更加豐富，開放性更強，從硬件條件來說校舍與教學(xué)設(shè)備更加先進，為實現(xiàn)終身化、多樣化與個性化教育打下基礎(chǔ)，而智慧教育就是現(xiàn)代化教育的重要目標(biāo)，就是要為現(xiàn)代社會培養(yǎng)出更多具有鮮明個性以及創(chuàng)造力的智慧型人才[2]。

（二）智慧教育的典型特征

與傳統(tǒng)教育相比，智慧教育在教育性與技術(shù)性上都呈現(xiàn)與以往不同的特征。從教育特征上來說，它將各個學(xué)科與信息技術(shù)之間有效融合起來，這種融合不是常規(guī)意義上的整合，而是深層次融合，要求教師與學(xué)生能夠靈活使用信息技術(shù)解決實際教育問題，所關(guān)注的不是信息技術(shù)本身，而是整個教學(xué)活動過程，利用技術(shù)與學(xué)科的融合性產(chǎn)生一種一加一大于二的反應(yīng)。另外，智慧教育重新定義了教育環(huán)境，整個教育空間不是被割裂的，所有教育場所都被網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來，包括學(xué)校、圖書館以及家庭等，這就使學(xué)習(xí)突破了時間局限與地點局限，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的需要隨時隨地學(xué)習(xí)[3]。

從技術(shù)特征來說，智慧教育將所有相關(guān)技術(shù)集約起來，實現(xiàn)綜合利用，技術(shù)特征之一就是情景感知，這種感知不僅包括學(xué)習(xí)的物理位置、時間等外在學(xué)習(xí)環(huán)境方面的感知，還包括學(xué)習(xí)狀態(tài)、認知習(xí)慣等內(nèi)在學(xué)習(xí)狀態(tài)的感知；技術(shù)特征之二就是無縫連接，一方面是實現(xiàn)了現(xiàn)實世界與虛擬世界的無縫融合，另一方面是支持多終端訪問，就是說學(xué)習(xí)者可以利用終端設(shè)備在系統(tǒng)中獲取任何學(xué)習(xí)資源，另外，所有終端之間可以進行無縫切換，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，教育者還可以根據(jù)實際需要建立學(xué)習(xí)社群，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境，方便學(xué)習(xí)者之間的溝通。

二、智慧教育環(huán)境及其實現(xiàn)方式的設(shè)計

（一）智慧教育環(huán)境的構(gòu)建

構(gòu)建智慧教育環(huán)境主要是構(gòu)建兩個空間，一個是學(xué)習(xí)空間，學(xué)習(xí)者可以在這個空間內(nèi)開展學(xué)習(xí)活動，另一個是教育空間，這個空間主要是為教師提供輔助的教學(xué)手段和方法，兩個空間相互作用，都是為了實現(xiàn)智慧教育目標(biāo)服務(wù)的。

1、學(xué)習(xí)空間的構(gòu)建

學(xué)習(xí)空間分為以下四個模塊：其一是管理信息，該模塊主要負責(zé)記錄和保護學(xué)習(xí)者的基本信息，學(xué)習(xí)者可以對自己生成的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置權(quán)限，這樣就能在保護信息安全的同時實現(xiàn)交流。除了個人信息以外，系統(tǒng)管理的信息還包括學(xué)習(xí)活動信息，就是記錄每個學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)，為教育成果評價提供依據(jù)；其二是生成學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)空間中包含各項支持功能，學(xué)習(xí)者在熟悉這些功能以后，就可以創(chuàng)建獨特的學(xué)習(xí)活動，從而生成學(xué)習(xí)內(nèi)容，一方面，教師可以根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容對學(xué)習(xí)者的方向、方法及成果進行評價，另一方面，學(xué)習(xí)者之間也可以以這些內(nèi)容為基礎(chǔ)實現(xiàn)交流；其三是連通他人，這一模塊主要是為合作學(xué)習(xí)服務(wù)的，學(xué)習(xí)者可以通過系統(tǒng)與同伴進行對話，從中得到啟發(fā)，從而創(chuàng)造出新的知識；其四是分享學(xué)習(xí)成果，電子學(xué)檔是這一模塊運行的主要工具，利用它為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建電子檔案袋，整理并展示學(xué)習(xí)者的成果，電子學(xué)檔中包含了學(xué)習(xí)者的完整信息，包括學(xué)習(xí)內(nèi)容以及對話內(nèi)容[4]。

2、教學(xué)空間的構(gòu)建

教學(xué)空間的構(gòu)建與學(xué)習(xí)空間類似，也分為四個模塊：其一是仍舊是信息管理，其中除了教師基本信息以外，還包括教師的備課過程及使用資料的情況以及學(xué)生評價信息；其二是生成教學(xué)內(nèi)容，教師可以在教學(xué)空間內(nèi)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，有效利用其中的教學(xué)資源，生成的教學(xué)內(nèi)容可以在空間內(nèi)共享，其他教師可以提出相應(yīng)的修改意見；其三仍舊是連通他人，與學(xué)習(xí)空間不同的是，這里的連通主要包括兩部分，第一部分是與學(xué)生之間進行對話，教師可以從對話中獲取學(xué)生的真實想法，了解學(xué)生的實際需要，學(xué)生還可以匿名為教師提出意見，教師可以根據(jù)這些信息合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法；其四是分享教學(xué)成果，與分享學(xué)習(xí)成果類似，該過程主要使用的工具是電子教檔，其中包括教學(xué)資源和教學(xué)成就，還包括學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程信息開展個性化輔導(dǎo)[5]。

（二）智慧教育環(huán)境的實現(xiàn)方式

智慧教育環(huán)境的實現(xiàn)方式與具體的教育環(huán)境以及技術(shù)水平有關(guān)，要綜合考慮情景感知、教學(xué)元與學(xué)習(xí)元等因素，具體實現(xiàn)過程分為以下幾步：

1、建立底層數(shù)據(jù)庫

底層數(shù)據(jù)庫分為兩部分，一部分是原始數(shù)據(jù)庫，電子學(xué)檔、教檔是數(shù)據(jù)的主要來源，庫中包含的是沒有經(jīng)過處理的原始數(shù)據(jù)；另一部分是聚合數(shù)據(jù)庫，庫中數(shù)據(jù)的來源是原始數(shù)據(jù)庫，要對這些數(shù)據(jù)進行分析并聚合，提取其中利用率較高的數(shù)據(jù)，并對其進行“打包處理”，形成“數(shù)據(jù)包”，教師和學(xué)生可以直接利用這些數(shù)據(jù)包，因為其中的資源具有完整性的特征，并不是一些零散數(shù)據(jù)。聚合信息數(shù)據(jù)庫具有自適應(yīng)算法的功能，因此數(shù)據(jù)庫是動態(tài)的，可以實現(xiàn)自動更新。這種自動更新的基層數(shù)據(jù)庫賦予了智慧教育環(huán)境以極高的活力，因為基層數(shù)據(jù)庫的實時更新，能夠保證整個系統(tǒng)能夠檢索并利用的數(shù)據(jù)都是實時變化的，真正提供到教學(xué)實踐活動中的數(shù)據(jù)信息是及時反映相應(yīng)學(xué)科變化的，保證教學(xué)活動對最新行業(yè)科研和教學(xué)理論領(lǐng)域的高度適應(yīng)，可以說動態(tài)底層數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是智慧教育環(huán)境的另一種表現(xiàn)。真正拉近了社會與課堂之間的距離，實現(xiàn)了智慧教育環(huán)境。

2、云分析過程

這一步驟主要是進一步加工數(shù)據(jù)庫傳遞過來的信息，加工后的信息要進行個性化和共享化標(biāo)識，而后進行封裝，形成內(nèi)容更具體、針對性更強的學(xué)習(xí)元和教學(xué)元。這一步驟主要分為兩部分，一部分是期望分析，期望分析又包含三部分內(nèi)容：其一是社會期望，就是社會對人才有哪些要求，希望其具備什么知識與技能；其二是教師期望，可以理解為教學(xué)目標(biāo)，希望學(xué)生掌握哪些知識；其三為學(xué)生期望，主要是指學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以通過調(diào)研等方式獲取期望資料；第二部分是智慧內(nèi)容分析，首先，要能夠適應(yīng)使用設(shè)備的變化，具備對使用內(nèi)容和進度的記憶功能；其次，要具備聚合內(nèi)容自適應(yīng)的功能，信息要有個性化的特征，例如，要分析出某些資源在哪些學(xué)科使用最為廣泛、主要的使用形式是什么，這些信息可以通過兩個途徑獲取，其一是用戶填寫，其二是大數(shù)據(jù)分析[6]。

3、終端用戶的使用

終端用戶的使用可以說是現(xiàn)代智慧教育環(huán)境構(gòu)建的主要價值所在，所有的智能系統(tǒng)設(shè)計和智能環(huán)境構(gòu)建都是為了服務(wù)于用戶的使用。所以在終端用戶的使用過程中要高度注意客戶體驗，收集數(shù)據(jù)以及加工數(shù)據(jù)的過程都是為終端用戶的使用服務(wù)的，通過對加工后的數(shù)據(jù)進行模擬分析，實現(xiàn)資源的智能化推送，使用戶獲取自己需要的資料。資源傳遞到電子教檔、學(xué)檔以后，會自動顯示在終端設(shè)備上供用戶使用，中間包括一個情景感知的過程，其目的是使資源以更加合理的方式顯示出來，例如，如果感知到網(wǎng)速較慢，資源中又包括視頻，就可以先顯示其他內(nèi)容，視頻則在后臺緩沖[7]。

三、總結(jié)

智能教育就是要為學(xué)生和教師提供更加便捷、智能的學(xué)習(xí)環(huán)境，在學(xué)習(xí)空間中，學(xué)者可以根據(jù)自己的喜好與需求參與個性化的學(xué)習(xí)活動，在教學(xué)空間中，教師可以利用豐富的資源設(shè)計更加合理的教學(xué)內(nèi)容，同時可以為學(xué)生開展個性化輔導(dǎo)，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，整個過程需要通過建立底層數(shù)據(jù)庫、云分析以及終端用戶使用幾個步驟來實現(xiàn)。

[1]崔惠萍,傅鋼善.新技術(shù)與電子書包融合構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的研究[J].現(xiàn)代遠距離教育.2014（06）

[2]楊現(xiàn)民,余勝泉.智慧教育體系架構(gòu)與關(guān)鍵支撐技術(shù)[J].中國電化教育.2015（01）

[3]陳琳,陳耀華,鄭旭東,李振超.智慧教育中國引領(lǐng)[J].電化教育研究.2015（04）

[4]祝智庭,賀斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].電化教育研究.2012（12）

[5]楊現(xiàn)民.信息時代智慧教育的內(nèi)涵與特征[J].中國電化教育. 2014，（01）

[6]王燕.智慧校園建設(shè)總體架構(gòu)模型及典型應(yīng)用分析[J].中國電化教育.2014（09）

[7]唐燁偉,龐敬文,鐘紹春,王偉.信息技術(shù)環(huán)境下智慧課堂構(gòu)建方法及案例研究[J].中國電化教育.2014（11）

責(zé)任編校：徐 曉

On the Design of Environment and Realization of Smart Education

LIN Hong-Kai
(Wuhan Business University,Wuhan,Hubei,430056,China)

Usually understood from the perspective of ecology,the so-called smart education is an ecosystem of education based on information technology.It is characterized by intelligence and perception for it operates with such modern technology as object hyperlinking and cloud computing.This thesis outlines the related concepts and the typical characteristics of smart education,and brings forward the design and realization mode of smart education.

smart education environment;realization mode;design.

G434

A

2095-7955（2015）05-0083-03

武漢商學(xué)院院級教學(xué)研究項目（項目編號：2015N026）。

2015-10-05

林泓愷（1984-），武漢商學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心實驗師，碩士。主要研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用。