中小学智慧校园案例范文1
一、明确方向,制定方案,推进智慧校园建设
智慧校园是数字化校园的高端形态,是数字校园的发展。它是以数字化校园为基础,利用云技术、物联网、虚拟化等技术,对来自于校园基本个体的各种信息数据实现感知、传递、采集、检测和分析,构建校园人与物、人与资源之间的联系、沟通等交互方式,拓展管理时间和空间。将学校的管理、教学、科研与校园资源和应用系统进行最大限度地整合,我校根据信息化发展的要求适时提出了智慧校园建设目标,塑造智慧教师,培育智慧学生。围绕工作目标,学校成立了创建工作领导小组,规划创建路线图,确立实施时间表,制定了创建方案,积极稳妥地推进智慧校园的创建工作。
二、协同共进,打造特色,深化智慧校园建设
“智慧校园”创建得到了全校教师的积极响应。创建领导小组建立例会制度,每月一次,有主题,有记录,有专人负责。教研组活动中心明确集体备课、观课议课、反思沙龙等,研究氛围浓郁,教师纷纷用自己的实践诠释对教学智慧的理解,用集体智慧的碰撞明晰教学智慧的内涵,从而提升自身的教学智慧,演绎充满智慧的课堂教学。
1.建设智慧文化
学校围绕学生发展主题,营造书香氛围,全面推进校园文化建设,加强对黑板报、宣传栏、队角等文化阵地的指导管理,充分发挥宣传教育功能;打造“四化”校园,把校园绿化、美化、净化与校园的书香文化相结合,形成“一墙一壁会说话、一砖一瓦都含情、一草一木皆有灵”的智慧文化氛围。在通过省教育现代化验收的基础上,学校又通过“市装备水平再提升工程”,投入300余万元,新增计算机等一大批装备器材,新建录播教室、书法教室、标本室、科学探究室等专业教室。
2.打造智慧教师
学校制定了“智慧教师”的培养模式,通过课堂展示、智慧沙龙、微课制作评比等方式,努力提高教师的专业水平和综合素养,把教师培养成新时代的智慧型教师。通过外出参观学习,让名家名师的讲座、课堂教学不断更新教师的教学理念,提高教师驾驭课堂的能力。通过开展会前读书交流会、QQ群在线主题研讨、专题书目荐读等活动,提升广大教师的理论素养和业务能力。
3.构建智慧课堂
智慧课堂教学模式是基于“智慧教育”的理念提出来的。它在教学目标的预设上,体现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的整体要求;在教学程序的设计和运行过程中,“整合各种教育资源,促进学生积极参与和主动探究”的有序运行;在学习环境管理上,“努力实现师生平等交流,合理调控课堂学习情绪”上多项协调;在对学生的评价上,“促进全体学生的个性张扬、智慧发展和健康成长”。
4.培养智慧学生
培养智慧学生,让学生真正享受学习、享受成长。把学生培养成一个快乐的、有强烈好奇心、富有想象力、勇于探索的人。利用校本课程《小学经典读本》为学生提供诵读经典的教材,引导学生潜心诵读经典,厚积文化底蕴。组织形式多样、生动活泼的各项学科竞赛活动,如读后感评比、写字竞赛、数学专项能力竞赛、英语情境剧表演、体育小型竞赛等。
三、春华秋实,尽显魅力,收获智慧校园创建成果
智慧孕育理想,智慧承载希望。全校师生在“智慧校园”的创建道路上创新前行,取得了丰硕的成果。
1.完善和构建了基于物联网的智能化校园环境,实现了教职工、学生、教务、图书、培训管理等方面的智慧管理。通过管理平台把重要信息及时发送到教师和家长的手机上,让家长和教师及时了解学生在校的生活和学习情况,增进学生之间、师生之间和家校之间的交流,从而实现师生通、班班通和家校通等智能化管理功能。
2.构建智慧教育的支持环境,充分应用智慧型的教学支持环境和数字化教学工具开展教学实践和教研活动,培养了一批高素质的智慧型教师队伍。利用智慧教室环境,通过有线和无线网络共享教育云平台的海量教学资源,教师通过触控式一体机进行授课,利用全自动智能高清录播系统,在教师现场授课的同时把教师教学和学生学习的全过程自动录制生成教学实况录像保存起来,同时以流媒体的方式在网络中实现远程直播,供异地师生课后点播观摩和远程在线实时收看。不同地域的师生共同聚集在一个课堂上,利用网络环境使教学教研无距离障碍,同区域和异地间共享教学教研资源。
回顾既往,勇于开拓的实小人,按照创建目标要求,取得了智慧校园创建阶段性成果。展望未来,金湖实小人将继续脚踏实地依托“智慧校园”建构创新型、智能型的智慧教育体系,,以教育信息化带动教育现代化,向着高质量、高品位、有特色的现代化、智慧型名校目标奋勇前进,为金湖教育事业再谱新的华章!
中小学智慧校园案例范文2
数字改变职教了吗?随着3D打印技术的发展,如果你想吃妈妈做的菜,你不一定要回家,你可以请妈妈将菜做好,通过网络发给你,你再用3D打印机打出来,你就可以享受妈妈的爱,数字改变了母子思念的方式。由此我还想到,扬州商务高等职业学校有一个实力雄厚的烹饪专业,有很多烹饪大师、名师,如果你想品尝他们做的菜肴,我也可以通过网络发给你们,数字改变着产品的营销和配送方式。数字改变着世界,数字也改变着职教。职业学校培养的是技术技能型的高素质劳动者,越来越多的研究和案例表明,借助数字化技术的广泛使用,职业学校的教育教学质量不断提升。因此,我们坚信,随着数字化和智能技术的不断发展,职业学校的生存和发展越来越离不开数字化、智能化等信息技术。
依据数字化生存的理念,学校实施集成六个校园的“智慧商校”工程,其建设重点依托学校现有的校园网络,融合电信网、有线电视网,运用射频识别,结合云计算等技术,打造一个“智能感知、服务创新、协同工作”的全新校园,构建集数字化、网络化、智能化为一体,集互联网、物联网、通信网为一体,集智能教育、教学、管理、服务、生活为一体的数字化生存方式。根据学校实际需求和长远发展,依据“总体规划、分步实施、逐步推进”的原则,有计划、分阶段,科学合理地构建信息校园、智能校园、互动校园、低碳校园、文化校园、平安校园这六个校园信息化建设工程。下面我从建设现状、建设愿景、建设思考三个方面汇报学校智慧校园建设工作。
建设现状:探索与实践
2005年以来,学校数字化校园建设以网络基础设施建设为基础,重在加强信息化资源建设,旨在推进教学、科研和管理的数字化校园应用。
1.数字化推动校园网络建设,不断提升信息化基础设施建设水平
学校建设了一流的数字化千兆校园网网络环境,校园网信息点总数达10000多个,入网计算机2000余台,上网注册用户近7000人,覆盖了全部的办公、教学区域、学生公寓,实现了“千兆为主干、百兆到桌面”,学生公寓实现了无线接入。学校所有教室及实训室都配备了多媒体设备,并为每位教职工配备了笔记本电脑。学校拥有不同功能的计算机实训室25间、语音实验室2间、电子阅览室1间、校园广播室1间,同时学校教学楼、实训楼、行政楼重点区域、所有宿舍走廊及校园均安装了监控系统。
2.数字化推动信息化教学资源建设,有效促进教学质量的提高
学校特别重视信息化资源建设,自行设计开发了教学资源网络平台、精品课程平台、视频点播平台、教师个人空间、电子作业平台等。依托这些平台,学校加强了以专业部为主导的专业信息化教学资源建设,包括教学标准建设、教学方案建设、课件建设、题库建设、案例库建设、学生优秀作业库建设几个方面。学校还开通了教学、管理、育人等互动平台,营造沟通的管道,释放管理的压力,和谐人际关系。学校还建设了会计电算化、商务英语、美发与形象设计、3D导游、物流等数字化仿真实训环境,强化教学的信息化。同时开展教师网络培训,提升教师信息化素养,推进每位学生在每节课用PPT进行课前三分钟演讲,推动学生运用计算机进行学习而不是玩游戏。为了激励系科和教师的积极性,一方面将信息化教学资源建设纳入系科和教师的年度考核、职称评定之中,另一方面在经费上给予支持,纳入教师的工作量计算,支付一定报酬。
3.数字化推动“校园卡”建设,实现“一卡在手,走遍校园”
学校启动了“校园卡”建设工程,“校园卡”上印有持卡人的照片、姓名、类别(身份)、所在班级和证号,覆盖校园的所有消费、水控、机房管理、图书馆、自助复印、自助打印、门禁及通道机管理、自助缴费、银行转账等功能,大大方便了师生的校园生活。
4.数字化推动“管理信息系统”建设,提升教学及管理质量
学校建有教务管理、财务管理、网络报修、学生考勤等应用系统,充分利用这些信息为学校和社会提供优质服务,努力使这些信息的可用性得到不断提高。通过数字信息平台对教务、学籍、成绩、教学信息、财务信息、维修信息实现了动态管理,科学调配学校现有资源,大大提升了学校教育教学与管理水平。
5.数字化推动“行为百分考核”建设,强化学校“全员育人”工程
学校根据“全员育人”的理念,建设了行为百分考核系统,全体教职工参加育人工作,所有教职工都能对学生日常行为进行考核,学生在校期间的行为表现,发展趋势都有迹可寻,促进了学生思想品德发展,确保行为习惯的养成教育落到实处,提高了德育工作的实效性,搭建了一个师生和谐教育的平台。
建设愿景:目标与展望
在现有数字化校园建设的基础上,学校紧跟信息技术发展的步伐,整合理念和思路,注重顶层设计,整体规划,建构六个校园,建设智慧商校。
1.信息校园
信息校园就是将学校的各种管理要求信息化,通过云计算、云存储技术和无线覆盖技术,建设智慧校园门户平台、管理信息平台、教学资源平台、教科研平台、数字化技能教室等提供无处不在的教育、教学和管理信息服务。通过师生云空间的建设,在智能手机、平板电脑等智能终端上随时随地进行自主学习、在线学习和移动学习。信息无处不在,随手可得是信息校园的核心理念。
2.智能校园
智能校园就是通过互联网、物联网、通信网实时感知各种工作状态,实现远程移动管理、移动办公、移动定位等智能服务。
智能校园主要运用“物联网”及“校园卡”等技术实现。校园卡集成校内几乎所有服务。师生可凭校园卡通过门禁进宿舍、图书馆、体育馆;利用校园卡借书,使用校车;在校园内进行电子消费;校园卡与手机卡进行集成,手机可代替校园卡功能;校园卡同时可集成银行卡功能,利用校园卡可直接在ATM机上取现。
建设智慧教学“云空间”平台,实现智慧预习、考勤、评价,随时随地进行教学质量跟进。智慧预习,将上课时间、地点、班级,教案、学案及教师的要求、课程信息变化通知发送到学生“云空间”及手机。智慧考勤,学生刷手机进入教室,教师使用“云空间”识别学生与旁听人员。智慧课堂,采用“云空间”及电子白板互动演示系统,建立智能互动教学系统;通过“云空间”建立课程群组的学习社区、讨论小组,获取课件、提交作业。智慧评价,利用计算机或便携终端在“云空间”上进行电子考试,自动生成学生成绩,通过邮件、手机等方式向学生推送成绩,学生也可用多种方式远程登录“云空间”进行成绩查询。
建设校长智慧决策平台,校园各方面的实时数据与历史数据,通过系统自动进行分析和预测趋势,实现科学化的决策。
建设智慧宿舍管理平台,该平台集宿舍管理、门禁安全、宿舍检查功能为一体,从管理对象宿舍楼入手,根据学生状况,进行宿舍分配,并进行日常的住宿管理;学生进出刷卡,系统根据住宿信息,自动判断外来人员、非法进入人员、异常出入人员,并将相关的信息显示给值班人员,同时进行语音提醒和图像抓拍;每个宿舍门口放置宿舍文化名片,集成二维码功能,检查人员可通过刷二维码了解该宿舍学生信息、学生行为百分档案及宿舍星级并可以给宿舍打分并点评。
3.低碳校园
低碳校园是指充分利用信息化手段和“物联网”技术的智能感知与智慧控制功能,全面实现校园的无纸化办公、管理与生活,实现建筑物与设备的智能监管、感应与控制,使水电运行和资产的管理由传统经验型向科学技术型转变,为学校“能源节约”、“减碳排放”和“低碳发展”提供了技术基础和平台支持。
建设智慧能耗控制平台,通过各种传感器强大的数据采集能力,实现电力、水源、燃气及其它方面的节能减排。
4.互动校园
互动校园是指校园是一个无处不在的交流平台,利用移动终端、电脑终端实现师生交流、生生交流、家校交流。
建设智慧互动平台,通过无线通讯网络、3G网络等传输途径,为教职员工、学生提供无线数字校园服务。用户可以不受空间、时间的束缚,随时利用手机等移动终端查阅(订阅)所需信息,掌握校园情况,处理工作事务,处理课业活动,发送即时信息,实时互动交流等。
建设智慧家校平台,学生家长通过及时收发手机门户信息不仅能够帮助学生随时随地了解在校情况,而且能够个性化地对学生本人的学业与就业指导提供帮助,减轻了辅导员与班主任的负担,加强学校的管理工作。
5.文化校园
文化校园利用先进的IT技术及“物联网”,打造“书香校园、内涵校园”。
建设智慧图书馆,借助先进技术,完善管理,简化借阅程序,提高用户体验。智慧登记图书贴上射频识别无源标签,信息入库登记。智慧还书时,借书人只需图书放到一个指定的特定容器里。图书管理员使用手持移动读卡器成批扫描RFID标签,通过WLAN自动确认图书位置、图书信息,自动更新到后台数据库,进行智慧盘点。
建设校园智慧导览系统,基于移动运营商的智能导航应用提供校内电子地图、定位及导航服务。智慧游览提供基于GPS的校园文化游览导航图,游览者或学生游览到学校任一处文化景观时可以实时通过手机语音了解文化背景。
建设商校报、校园广播、校园新闻等推送系统,激励师生为商校发展贡献力量。
6.平安校园
平安校园是指结合当今的安防技术、计算机技术、物联网技术、多媒体技术,建设基于学校网络和3G网络的智慧监控、智慧定位、智慧报警系统,保障学校广大师生的人身安全,降低各类治安事件的发生,为校园提供一个舒适安全的学习环境。
建设智慧监控平台,管理人员全面监控各个公共场所。对学校重要监视区域实现车牌与人脸识别等功能、并提供告警录像和图片抓拍,实现全天候监控。
建设智慧定位平台,在学校校车上安装3G无线车载智能监控,实现全程的车辆GPS定位、车辆运行状态信息等集中监控,为师生保驾护航。
建设思考:困难与举措
回顾学校建设情况,还存在一些困难。
1.建设资金需要加大投入
智慧商校的建设需要较大的投入,这就需要多方筹措资金,我们十分需要和欢迎企业的投入。
2.需要先进的设计理念和必要的技术支持
云计算、物联网技术发展日新月异,如何将这些新技术无缝对接至职业学校教育教学、管理与生活需要较高的设计理念与思路。同时,“智慧校园”建设时也需要云计算、物联网技术行业内的领先企业提供必不可少的技术支持。
3.师生信息化素养有待进一步提高
中小学智慧校园案例范文3
关键词:教育信息化;智慧校园;云计算;物联网
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)11-0139-02
教育信息化经过近年来的不断发展与演变,衍生并积累了许多新情况与新问题,外部环境的发展与演进越发活跃,一些新理念和新技术也随之涌现出来。当前的教育信息化在发展过程中已将社交化、个性化、开放化、智能化等特点较为清晰的呈现出来。数字校园为智慧校园所替代也成为当前教育信息化发展的主要趋势。
1智慧校园及其特征
智慧校园这一概念的产生晚于智慧城市与数字校园,物联网、云计算、社交网络与移动技术等新兴技术的发展与应用为智慧校园的产生创造了较多的实现手段与良好的外部环境。智慧校园的建设理念是“以服务为核心,以管理为支撑”,能够完成科学决策、管路逻辑、信息交换、资源组织、智能感知等工作。其终极目标就是通过与高校校园活动进行“深度融合”,为用户提供良好的服务。从根本上来看,智慧校园应用于校园信息化建设更受到校园管理部门的青睐,就目前的实际需求情况来看,有效建设智慧校园不应只对物联网技术进行应用,而应该对更多的新技术加以应用与融合,从而对应用与服务进行有效的突出。从高效的信息化建设目标来看,智慧校园在实质上是对“以人为本”的理念的继承与发展创新。
智慧校园的内涵形象化、具体化的实现形成了其基本特征,主要包括以下几点:
(1)能够较为灵敏的对现实环境中的人或事物进行感知,然后依据建立好的模型,较为准确地预测出服务对象的一般规律和发展趋势。
(2)通过对高速多业务的网络体系加以应用,来实现及时传递各类数据与消息的目的,最大程度的消除时空的限制。
(3)最大程度的对信息化平台进行有效整合与集约化利用,从而充分体现出信息资源的优化存储与良好组织。
(4)以“大数据”理念为依据,实现信息资源的推荐与挖掘,并由此实现智能化的决策与管理。
(5)真正意义上建设起开放的、多维度的学习空间与科研空间,并将进一步建立具备有利于多模式的学习环境与科研环境作为下一阶段的发展目标。
2智慧校园的关键技术
2.1环境感知与物联网
目前传递物联网信息的主要平台依旧是网络,但物联网为网络终端增加了一些信息感知与处理功能。感知技术一般包括激光扫描、红外感应与视频监控。与传统意义上的人到终端的网络所不同的是,物联网可以有效实现人与人、物与物之间的定位、结合识别、管理、监控功能为一体,充分提现智慧校园特有的“智能化”优势。
2.2 云平台对教育资源的组织与整合
通过将教育教学资源与云平台进行有机整合,更有利于实现教育教学资源的整合与共享,从而实现教育资源分布不均、更新速度慢、共享难度大等问题的有效解决,更好的实现教育资源的均衡化发展。以往的数字校园的主要任务是实现教育资源的初步整合与静态组织,往往会受到平台限制作用的影响,资源整合更多的表现为物理储存,但资源本身对逻辑上的关联性的体现较为缺乏。
2.3 移动互联与应用
移动互联技术从本质上来说主要包括自组织网、4G、Wifi等接入技术,而移动互联可以有效突破高校校园中网络接入时受到的有线网络的限制,充分体现了智慧校园的“开放化”特征。同时,无线网络支撑下的智慧校园移动互联环境具有自身的优势,其特点主要扩展、融合、高速、规模。与传统网络所不同的是,移动网络的接入终端还具有多样化的特征。
2.4 学习协作及社交网络
我们通常将社交网络定义为社会化或具有社会性的一种网络服务,是一种方便人际交往的网络服务手段,具有虚拟化的特征。当前信息技术不断发展的潮流之一就是社交网络,它已经成为了促进互联网发展的一个关键性因素。与此同时,社交网络还具有成本低廉、开放性强的优势,是高校大学生们展现个性、对社会实体关系进行维系、表达利益诉求的首选方式之一。
从应用涵盖面上来看,智慧校园将数字校园的所有应用都包含在内的同时,还通过新技术的增加与融合实现为用户提供个性化服务的目的,例如,学生可以通过智慧校园完成作业下载、网络选课等基本操作,学校可以依据课表对学生的上网时间与访问内容进行限制。还可以对学生的学习行为进行分析,与其他同学的相关学习数据相比较,按照教育学的基本原理,为学生创建有效的学习方案,并将具有针对性与系统性的学习方案推送给学生。
从整体规划上来看,智慧校园主要包括智能化设计学校活动、个性化推送资源、决策辅助、展现决策的各项数据、移动使用各类业务系统、建立数字校园基础平台、融合学校各种数据等主要内容。
从架构上来看,其架构与物联网基本相似,但其决策层与数据层是物联网所没有的,具体可以分为决策层、应用层、数据层、通信层、感知层。
3 云计算与物联网在智慧校园建设中的应用前景
3.1 云计算在智慧校园建设中的应用前景
云计算平台在智慧校园当中的应用主要包括基础设施、平台、应用三个层次。其中,基础设施层又包括服务器、存储系统及网络系统等重要硬件部分。平台能够为用户提供服务器租用与虚拟硬件资源等服务,其中包括数据管理、用户认证与授权等。开发平台及中间件、数据库共同构成其平台服务系统。智慧校园的中心是软件服务层,其所有的教育信息均存在于该层次。在未来的智慧校园建设过程中,云计算将会发挥不可小觑的作用,以学生实验为例,在整个教学过程中,实验对于提高学生的自主操作能力、发现新领域、获取新知识有着重要作用。但学校实验室不会每天开放,更无法为每个学生提供随时做实验的机会,学生无法拥有属于自己的实验室。针对这个问题,云计算平台能够利用资源共享与远程桌面的方法,为学校师生提供访问云平台的客户端系统,使其体验到高速运行与海量存储的便利,从而为每位师生提供一个属于自己虚拟实验室。在建设虚拟实验室的环节中,需要首先建设好实验室的环境,搭建出一个完整的虚拟化资源池,以自动化的方式对资源申请、监控与回收进行操作,学校师生可以随时利用虚拟桌面远程访问虚拟实验室。
3.2 物联网在智慧校园建设中的应用前景
智能感应是物联网最主要的特征及优势,智慧校园通过应用物联网技术能够对学生安全、教学活动、教学资源、校园生活等进行有效管理,有利于创建和谐、智能、便捷、高校的校园环境。而物联网在智慧校园当中的应用主要包括三个方面,分别是校园生活、教学管理与安全防卫。其中,物联网在发挥教学管理的作用时,管理内容主要包括智慧图书馆、自动考勤管理、智慧课程等;在校园生活方面,其作用机制主要包括智能浴室管理、智能宿舍管理、智能食堂管理;而在安全防卫方面,物联网发挥的作用则更为重要,它能够为校园的安全防卫提供技术支持,弥补了当前校园中安全防卫不足的弊端,通过传感设备对学校情况进行全方位的掌控,当发现安全问题时,设备能够自动报警,有利于学校安保人员对安全隐患进行及时处理。
4 结束语
教育信息化是一个广泛而深刻的命题,在当前的各所高校中受到广泛关注,然而教育实现信息化并不是一蹴而就的,需要一个漫长的发展过程,并且在这个过程中,教育信息化遵循着一定的规律及路径,阶段性是其主要特征。相关研究认为,初始、应用、控制、结合、数据管理、数据成熟是信息化发展的六个必经阶段。而教育信息化的进程则包括起步、运用、发展、创新四个主要阶段,各个阶段之间有着相互关联、依次递进的关系,外部环境与实际需求的变化会使信息化持续推进至更高阶段,且各个阶段之间不存在隔断与超越现象,这是教育信息化发展的基本规律。
通过应用云计算与物联网技术服务广大师生的智慧校园有利于高校校园绚丽多彩的校园文化的创建,方便高校师生的生活、学习与工作。当前正处于智慧校园的建设初期,在不久的将来,智慧校园会逐步取代数字校园,成为教育信息化发展的主要方向。
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中小学智慧校园案例范文4
[关键词]数字校园;智慧校园;智慧学习环境;系统理论;系统思维;系统复杂性;复杂性理论
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008(2013)02-0021-08
一、引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出“推进数字化校园建设”;《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》也明确提出“大力推进职业院校数字校园建设”、“加强高校数字校园建设与应用”、“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准”等,在国家政策的引导下,学校教育信息化深度发展的需求下,很多高校和中小学纷纷加快了数字校园建设。
很多专家学者,如蒋东兴、程建钢、宓等认为,数字校园实践的最大困难不是来自于技术。在数字校园建设实践中,关键问题不是技术问题,而是“协调与合作”,各组织各部门的“协调与合作”严重制约着数字校园的建设与功能效益的发挥。数字校园建设是一项复杂的系统工程,需要从多学科、多视角进行研究。然而总体看来,从技术角度对数字校园进行的研究较多,以有关数字校园的硕士学位论文为例,67.6%以上是从技术角度对数字校园展开的研究,从管理学、教育学、教育技术学、系统科学等视角对数字校园展开的研究很少。
从不同的学科视角对数字校园进行研究,有助于对数字校园研究的深化,更好地解决数字校园建设中的实践问题。如:从管理学视角看,数字校园协同效应的实现依赖于数字校园领导机制、保障机制、激励机制、安全机制、管理机制、资源共享机制、评估机制和服务机制8种作用机制的相互影响和相互作用:从协同理论的视角看,在数字校园推进过程中,需要最大限度地减少数字校园建设中的内外部阻力,保证数字校园发展影响因素的合力方向一致且正向向前,以实现数字校园的协同进化与协同发展:将物联网技术应用于数字校园建设之中,推动“数字校园”向“智慧校园”方向的升级发展。
系统科学(老三论:系统论、信息论、控制论;新三论:耗散结构论、协同论、突变论)作为以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群,为认识客观世界提供了全新的视角。教育领域是一个复杂的领域,是一项系统工程,涉及的要素非常多,系统科学在教育领域具有广泛的应用前景,然而,就目前教育理论研究情况看,系统科学思想方法的教育应用仍多停留在一般系统论的初级阶段,对系统科学的新近研究成果显得不够重视。系统科学在教育领域中的深入应用,将会对教育研究产生较大的影响,如:将自组织理论引入教育教学研究领域后,产生了协同学习、教育技术研究方法的创新、教学设计理论基础的创新发展、人脑内部信息的自组织等。
系统思维fSvstematic Thinkingl就是把认识对象作为系统,从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象的一种思维方法,系统思维被称为解决问题的一种方法,系统思维是一种对复杂的情况和问题获得系统见解的思考技术。邱昭良认为:“系统思维就是从整体上对影响系统行为的各种力量与相互关系进行思考,以培养人们对复杂性、相互依存关系、变化及影响力的理解与决策能力”。系统思维是处理复杂性问题的一种重要工具与方法,它集成了东方古老的哲学智慧,又是由现代系统动力学所生成的创新思维工具。东方的思维方式强调整体性思维、辩证思维等,系统思维是古老智慧的集中体现。系统思维强调用全局、动态的观点分析事物,透过事物的构成要素及相互关系看本质。
系统思维的工具主要有行为模式图(Behavior PattemsGraDh)、实体关系图、输入输出图(I/0图)、多重原因图、鱼刺图(又称“鱼骨图”或“石川图”)、系统循环图(又称因果回路图)、存量流量图(又称水管图)等。行为模式图用来表述问题或变量随时间发展的变化,或结构引起的行为变化。实体图反映系统中所有的利益相关者和主体之间的反馈关系。输入输出图包含输入、过程、输出三个部分,其中“过程”通常被描述为黑箱(黑匣子)。多重原因图通常用来探讨因果关系之间的关系,它不能显示出影响因素的影响力相对强弱关系。鱼刺图常被视为特殊的“多重原因图”,它更方便表述关键的制约因素或障碍。系统循环图更便于深刻表示出系统结构。存量流量图更便于精细地表述系统内在结构及动态特性。
数字校园是一种典型的人造系统,其建设是一项极其复杂的系统工程,非常有必要运用系统理论探讨数字校园建设中的问题。在数字校园建设实践中,往往由于忽视了数字校园建设的整体性,缺乏运用系统思维分析数字校园建设中的问题,未能从整体上挖掘数字校园建设实践中的本质问题,从而有效指导数字校园建设实践。运用系统思维对数字校园建设进行系统分析,有利于全面认识数字校园建设中的问题,进一步了解数字校园的结构与功能。运用系统思维分析数字校园建设中的制约因素,更有利于促进数字校园的协同发展。
二、数字校园建设中系统思维的缺失
对数字校园建设进行系统思考,有利于看清楚数字校园背后的结构及构成要素之间的关系,有利于剖析清楚制约数字校园建设与发展中的复杂因素。尤其是数字校园的规划与设计属于复杂的高难度决策,极其需要运用系统思维。在数字校园建设实践中,往往缺乏运用系统思维,不能很好地处理数字校园建设中的各种问题。数字校园建设中系统思维的缺失主要表现在以下方面。
(一)数字校园内涵理解的因人而异
不同工作背景、学科背景的人对数字校园内涵的理解因人而异,存在很大差异,有时会片面地理解数字校园。不同的专家学者从不同的侧面给出了数字校园的定义,强调了数字校园某些方面的特点。在调研中,我们也发现中小学教师、教育管理人员、高校教师、教育信息化专家等不同工作背景和学科背景的人对数字校园内涵的理解有很大区别。
存在很大区别的原因,主要是由于不同人的知识结构存在很大差异,对数字校园认识的深度不同,此外还与大部分人重点关注了数字校园的局部特征,难以从整体的角度认识数字校园有较大关系。于是有了这样一个经典比喻“认识教育信息化(数字校园)像盲人摸象,摸到大象耳朵的人说像蒲扇,摸到大象躯干的人说像一面墙,摸到大象腿的人说像柱子”。只有把大象全摸一遍,从整体上认识大象,才能认识大象的本质。数字校园是一个复杂的新生事物,在认识数字校园时,往往会陷入“只见树木,不见森林”的境地。随着对数字校园认识的深入,人们会逐渐对数字校园达成一个基本的共识。
(二)数字校园的功能结构偏离核心业务
教育是一种服务,学生和教师是享受这种服务的主体,学校的一切活动都应该围绕学生的成长与发展、促进教师提高教学质量这一核心。数字校园是学校教育的有益补充,与学校教育相互优化,共同促进提高教育质量与教育水平。中小学数字校园的核心业务是促进学生的学习,为学生的未来发展奠定知识与能力基础。高校数字校园的核心业务与中小学数字校园不同,它兼有培养创新型人才、创新知识、服务社会发展三方面的核心业务。
现有的数字校园在功能结构方面主要有以下四类典型表现:第一,数字校园建设中所采用的技术与使用的媒体很“眩”,其在支持教与学、提升教育管理质量与水平等方面的功能较弱:第二,数字校园对提高教育管理质量和水平的效果较为明显,对支持教与学方面的效果较不明显:第三,数字校园的艺术性较强,能很好地体现学校的文化特色,但在支持教与学、提升管理质量和水平方面稍弱;第四,数字校园建设对学与教的支持力度很大,真正体现了学生和教师的主体地位,能较好地提升教育管理质量与水平,很好地满足了学生、教师、教育管理者等用户的需求,建设中采用合适的技术、使用恰当的媒体,并能较好地适应数字校园未来发展的需求。
上述四类数字校园,第四类数字校园是**数字校园,兼顾了数字校园的教育属性、艺术属性、文化属性和技术属性。其它三类数字校园要么重点关注了数字校园的技术属性,要么重点关注了数字校园的艺术属性或文化属性。
数字校园的功能结构与参与数字校园建设的主体有较大关系,不同背景的人主导数字校园建设,其功能结构存在差异。此外还与学校类型、学校文化等因素有关系。技术人员、管理人员、教师等不同群体主导数字校园,其功能结构存在差异。技术人员主导的数字校园建设,经常比较注重新媒体与新技术在数字校园中的应用:管理人员主导的数字校园建设,经常比较注重数字校园对教育管理的支持功能:教研人员主导的数字校园建设,经常比较注重数字校园对学与教的支持。此外,如果学校公开招标企业参与数字校园建设,如果企业参与建设人员对学校教育的业务流程不熟悉,而需求调研做得又不充分,也容易使数字校园偏离核心业务。这主要是由于人们习惯从自身的角度思考问题,具有本位主义思想,容易将自己单方面的意愿放大并移植于数字校园建设之中,从而使数字校园更多具有了某一方面的属性。
(三)数字校园规划与设计中的顾此失彼
数字校园的规划与设计在数字校园建设的整个过程中占有很重的份量,往往需要数字校园建设团队至少投入三分之一的时间和精力。由于系统思维的缺失,在制定数字校园发展规划与建设实施方案时容易出现顾此失彼的现象,未能从整体上对数字校园建设进行把握。
在分析2009年9月北京市38所中小学数字校园建设方案和2009年11月北京市13所市属高校(8所普通本科高校、5所高职院校)数字校园示范校建设申请书时,发现主要存在以下典型问题:(1)数字校园的发展目标不明确,未能与学校的办学目标、学校特色,以及与学生、教师和教育管理者的需求紧密结合。只关注数字校园的当前发展,未考虑数字校园的长期可持续发展。仅从本校的角度考虑数字校园建设,未考虑国家有关数字校园建设和教育未来发展的政策导向,也未考虑如何充分利用社会资源。(2)对学校教育信息化发展的现状与存在的问题分析不透彻,未能准确调研出学生、教师、教育管理者和社会公众等数字校园的实际需求,以致于数字校园重点建设内容定位不准确。(3)数字校园建设的应用系统,要么大而全,模仿其它学校的应用系统的建设方式,要么直接采用公司开发设计的应用系统,未结合学校的实际情况做本地化处理。(4)信息化领导力薄弱,建设队伍组建不合理,未能充分调动各个部门的人员积极参与数字校园建设。(5)建设经费分配不合理,存在硬件和软件经费投入较多,资源建设经费投入较少,有的甚至没有考虑运营维护费用。(6)绝大部分学校的数字校园建设方案未考虑建立激励机制,没有相应的激励措施,很难推动数字校园的实际应用:(7)数字校园建设方案整体上存在以下三种倾向:第一,强调技术与媒体在数字校园建设中的应用,对应用系统、资源建设关注较少。例如,有的中小学提出建设云服务平台,有的高校提出建设万兆校园网:第二,强调数字校园辅助教育管理的功能,对数字校园支持教与学的功能关注较少。例如,有的学校提出建立信息化的学校管理平台――“管理驾驶舱”,以实现数据支持的学校决策与系统分析:第三,强调数字校园对学与教的支持,兼顾利用数字校园提高教育管理质量和水平,同时注重在数字校园建设中使用合适的媒体与技术。如果能够运用系统思维,整体上考虑数字校园的规划与设计,则能设计出更适合学校实际情况的数字校园建设方案。
(四)对数字校园认识的简单化
数字校园是一个复杂的事物,需要用系统思维分析数字校园的本质。人们在认识数字校园时,容易复杂问题简单化,只看其表面现象,未能洞悉其本质,进而探析现象背后的驱动因素。在分析数字校园建设中的问题时,容易简单化归一,过分强调某种因素的作用:在处理数字校园建设中的问题时,容易“头痛医头、脚痛医脚”,试图用某种方法解决数字校园发展中遇到的复杂问题,简单化处理数字校园建设中遇到的复杂问题,很难得到较好的预期效果。
此外,还有人期望数字校园建设能够一劳永逸,认为建好基础设施、各种应用系统和数字化资源,就只等数字校园发展功能和效益了。数字校园建设是一个长期过程,需要进行持续性建设。网络通讯技术、数据存储技术、信息检索技术等不断发展,各种教学用媒体种类越来越多、功能越来越齐全,使教育信息的传播手段日益多样化、教育信息传播的效果逐步改善,这为数字校园的持续性发展提供了技术与媒体基础。而且数字校园用户的需求成动态性变化,且不断膨胀,例如:不同年级、不同专业、不同年龄段的学生对数字校园功能的需求不同。数字校园需要持续性建设,以不断满足数字校园用户的新需求。
三、系统思维在数字校园建设应用方面的深度分析
系统思维是认识复杂系统的重要方法和工具,数字校园是一个复杂的开放系统,有必要运用系统思维进行深入分析。以下对数字校园建设中的群体利益博弈,数字校园系统的输入与输出,数字校园推进困难的多重原因,数字校园系统的实体关系,数字校园建设中的系统循环进行了系统分析。
(一)数字校园建设中的群体利益博弈
数字校园建设中涉及到的利益,既有经济方面的利益关系,也有无形的地位、权力、名誉等方面的利益关系。数字校园建设的过程是数字校园利益相关者的利益重组的过程,会触及到一些利益相关者的根本利益,对数字校园建设中的群体利益进行分析,有助于了解数字校园建设中的基本矛盾,从而更好地指导数字校园建设。
数字校园的利益相关者有上级教育主管部门f高校的上级教育主管部门为教育部、教育厅、市教委等;中小学的上级教育主管部门为市、区县教委,以及省、市、区县教育信息中心等)、数字校园建设参与主体、数字校园价值享受主体、数字校园专家、网络运营商、数字化教育资源供应商(提供期刊数据库、电子教材、素材、视频讲座等数字化教育资源)、产品供应商等组成,它们之间的利益关系如图1。
数字校园的建设经费来源主要有上级教育主管部门的经费支持、企业或个人的捐款、学校自筹数字校园建设专项经费等。数字校园建设需要与家庭、社会相结合,家庭和社会也会为数字校园提供丰富的数字化教育资源。
上级教育主管部门主要为学校的数字校园建设进行政策引导,对数字校园的建设质量和建设水平进行评估,并在数字校园建设经费方面给予一定的支持。上级教育主管部门与学校数字校园建设的利益关系主要是“引领与扶持”的关系,上级教育主管部门期望通过重点支持的学校进行数字校园建设,能够改善学校的数字化学习环境,切实提高学校的教育质量和教育水平,提升学校的教育管理质量和管理水平,能够引领其它学校进行数字校园建设,增强学校的社会服务能力,促进构建学习型社会,从而带动整个教育领域逐步实现教育现代化的国家中长期教育发展目标。此外,通过建设数字校园,有利于上级教育主管部门及时准确地了解各级各类学校的教育发展基本数据,以便更好地制定和完善教育发展政策。
数字校园专家在参与数字校园建设的过程中主要起到两个作用:第一,为教育主管部门制定数字校园发展规划、数字校园评估标准,把握数字校园的未来发展趋势提供决策支持;第二,为学校制定数字校园发展规划、数字校园建设方案等提供决策支持,帮助学校诊断并解决数字校园建设中存在的种种困惑,并对学校领导、教师等人员的信息素养进行培训,帮助学校提升信息化领导力。数字校园专家在推动数字校园建设的过程中起着重要的作用,所获得的收益主要表现在以下方面:通过参与数字校园建设,将数字校园理论应用于实践,从实践中发现问题再进行理论研究,从而实现“理论与实践的循环实证”:通过参与数字校园建设,将理论研究转化为效益,实现了自身价值的提升:通过参与数字校园建设,强化了自身对数字校园的研究,提高了学术研究能力与学术水平,提高了学术知名度。
数字校园建设中的经济利益相当明显,一个数字校园建设投入的资金从几百万元到数千万元不等(按3年建设周期估算),数字校园建设的参与主体共同构成了利益共同体。数字校园建设中的经济利益,主要体现在参与数字校园建设的企业、产品供应商、网络运营商与学校之间的利益博弈。企业想通过为学校开发数字校园,为学校提供技术或服务支持,从中获取经济效益。产品供应商想通过为学校提供数字化产品获得经济利益。网络运营商为学校提供移动无线网络和互联网接入服务,从中获取网络通讯费用。学校想花费较少的经费,获得适合学校特色的最优化数字校园解决方案,购置质优价廉的数字化产品,建设满足不同用户的多样化需求的数字校园。数字校园研发企业、产品供应商、网络运营商等与学校共建数字校园的过程是经济利益博弈的过程,相互博弈的**结果是双方受益。企业或产品供应商一方面可以在学校推广技术或产品,以获取更多用户的支持,同时赚取经济利益。
在学校内部,一般以网络信息中心(教育技术中心)机构为中心,教务处,院系、研究所、年级组,办公室,校医院、医务室,后勤等不同科室与部门的人员,在以校领导(校长、副校长)为核心组成的数字校园建设领导小组的指导下,共同参与数字校园建设,构成数字校园建设参与主体。教务处、各院系、办公室等提出各自的业务需求,数字校园建设领导小组共同协商制定数字校园发展规划和建设实施方案,招标确定合适的合作企业(有研发实力的学校,也可自主建设数字校园)。网络信息中心的重点工作内容是建设与维护数字校园,在建设数字校园过程中起着组织与协调的作用。
数字校园价值享受的主体有学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众等。数字校园价值享受主体,同时也是数字校园建设参与主体,他们是数字校园建设的参与者,也是数字校园建设的受益者。在数字校园建设之初,由于用户对数字校园各应用系统的操作不熟练、对数字校园的功能与作用不熟悉等原因,数字校园的应用效果难以很快发挥出来,往往是增加了用户的负担。但随着用户数字化行为与习惯的逐渐养成,会逐渐降低用户的负担。此外,在数字校园构成的数字化教育环境中,使教育信息传递手段多样化,学生在网络上获取的教育资源远远比从教师那里获得的多,教师的权威性受到严重挑战。
数字校园改变了传统的业务流程,并给教育管理方式带来了变革。以高校报考研究生为例,以往需要邮寄报名材料和报名费,如今只需在网上提交报名材料,通过电子银行转账即可完成研究生的报考工作,同时也方便了招生单位对报考信息的查询与管理。数字校园给教育管理方式带来了变革,改变了传统的金字塔式管理方式,使管理方式扁平化。以往领导了解基层情况,需要层层汇报或亲自去基层调研,如今借助信息化手段可以便捷、动态地了解基层的很多信息。由于有了大量数据的支持,也使得教育决策更加科学化、合理化,数据支持的科学决策正在成为数字校园中的重要应用之一。
(二)数字校园系统的输入输出
数字校园建设的过程,可以被描述成各种特定输入,经过数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作,转化成特定输出的一系列活动的组合,如图2。数字校园系统的输入,经过数字系统内部诸要素的相互协调与合作,会产生系列输出。数字校园系统的输入输出图,忽略了数字校园建设中的具体细节,便于识别数字校园建设过程中的主要过程和相互关系。数字校园建设需要重点关注输入、过程和输出三部分内容。数字校园的输入是数字校园建设的具体内容,数字校园的输出是数字校园功能效益的具体体现,能否得到预期的功能效益,取决于数字校园系统的输入,以及数字校园内部诸要素的相互协调与合作的程度。
如图2所示,数字校园系统的输入有:数字校园规划与设计;用户需求调研;用户需求的变更;软硬件基础设施建设;各种应用系统建设;数字化资源建设;信息化领导力建设、规章制度、激励措施建设;数字校园评估等。数字校园的输出有:确定数字校园发展目标;完善数字校园建设内容;集成硬件环境:整合应用系统,建立系统门户:提供丰富的数字化资源;增强信息化领导力;规范建设行为,促进应用;改变用户数字化行为与习惯:有效支持教与学:提高教育管理质量与水平;促进知识创新,提高科研水平;提升学校内涵,丰富校园文化;提高学校社会服务能力;评估数字校园发展水平,诊断数字校园建设与发展中存在的问题,给出具有可操作性的指导建议。数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作是一个复杂的过程,可以看作是一个黑箱。前端的一个输入项可以对应后端的一个输出项,也可以对应多个输出项。例如:用户需求的变更,则会引起需要进一步修改数字校园建设方案,完善数字校园建设内容:有效支持教与学不是某个输入项对应的输出结果,而是多个输入项协同作用的结果。
(三)数字校园推进困难的多重原因
在数字校园建设实践中,很多学校反映数字校园建设推进相当困难,数字校园的基础设施建设和应用系统建设推进比较容易,但是在资源建设和深化应用方面推进很困难。比较典型的表现是建设了很多应用系统和网络课程,但是应用系统的使用率相当低,网络课程的点击率很低,数字化教育资源的利用率很低。目前数字校园中应用比较好的是教育管理类应用系统、后期服务类应用系统、安全监控类应用系统,学生成长类应用系统、教师专业发展类应用系统、科学研究类应用系统等涉及学与教的业务的应用系统应用效果多数不理想。
数字化教育资源的利用率不高,成了当今数字化教育资源的典型特征之一,也是数字校园推进过程中遇到的典型困难。例如:某市属高等职业学院的网络教学平台中,网络课程总数近3500门,但是单门课程被访问总数最高仅为1200余次,99%以上的网络课程的访问总数在500次以下:①某中学建成的教学应用系统,建成以后一个月内仅有一名教师使用:现有建成的很多中小学数字化教育资源的利用率相当低,很多中小学教师反映资源的可用性差。又如我国建设的学科信息资源建设方面的重点工程“CALIS重点学科网络资源导航库”,建立了覆盖79个一级学科的12万条目的网络资源学科导航数据库,该导航数据库的资源利用率也很低,以教育学一级学科下的教育技术学为例,共有27页的导航,收录了270条信息,然而截至2011年1月2日23时总访问量只有123次,其中从第2至第27页的260条信息,访问量仅只有14次,即平均每条信息的访问量只有0.054次。
数字校园推进困难的原因来自多方面,主要表现为建设和应用方面的推进困难,建设和应用方面的困难又分别来自若干的原因,数字校园推进困难的多重原因分析如图3。
数字校园建设方面推进困难的主要原因有缺乏建设经费、信息化领导力薄弱、数字化规划与设计不合理等。缺乏建设经费的主要原因有缺乏信息化建设专项经费,经费来源比较单一,硬件、软件、资源建设、人员培训等经费分配不合理。信息化领导力薄弱的主要原因有领导的统筹协调能力不强、对数字校园功能与作用认识不清、对数字校园建设的重视程度不够、信息化队伍薄弱等,其中信息化队伍薄弱的表现有信息化队伍组建不合理、专职人员数量太少、维护管理能力和研发能力较弱等,数字校园规划与设计不合理的主要原因有用户需求定位不准确、数字校园发展目标不明确、重点建设内容偏离学校主流业务等。用户需求定位不准确的原因有用户需求调研不充分、用户需求不断变更、未进行用户需求调研等。数字校园发展目标不明确主要表现为未结合学校办学目标、未体现学校的办学特色等。
数字校园应用方面推进困难的主要原因有应用系统不实用、数字化资源不符合用户需求、用户未养成数字化行为与习惯、缺乏激励措施等。只有认识清楚数字校园推进困难的根本原因,才有利于有针对性地制定措施,促进数字校园的建设与应用。应用系统不实用主要表现为增加了用户的负担、应用系统操作复杂、应用系统业务流程与实际业务流程不符等,数字化教育资源不符合用户需求主要表现为数字化资源数量不足、数字化资源质量较差、数字化资源非用户所需等。用户未养成数字化行为与习惯主要由于用户信息素养低、对新媒体与新技术的内心恐惧、缺乏应用培训等。缺乏应用培训表现为应用培训效果不佳、应用培训不具有针对性。缺乏激励措施主要是由于未意识到激励措施的作用、激励措施不起作用,激励措施不起作用主要是由于激励措施执行不利或设置不合理。
(四)数字校园系统的实体关系
学校教育是一个复杂的系统,学校教育系统中的实体涉及上级教育主管部门、社会家庭、现实校园、数字校园和学校教育相关人群等,数字校园系统实体关系如图4。现实校园的实体可进一步分为教室、图书馆、实验室、办公室、校医院或医务室等。数字校园的实体可进一步分为多媒体教室、数字实验室、数字图书馆、校园卡、数字化校医院或医务室、数字化办公室、校园广播台、校园电视台、校园门户网站、各种应用系统、笔记本、触摸屏、移动终端、服务器、交换机等。学校教育相关人群的实体可进一步分为学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众(学生家长)等。
数字校园也可以理解为现实校园的数字化副本,现实校园数字化形成的数字化教育环境与现实校园构成的现实教育环境相互耦合。现实校园的数字化则成为数字校园,数字校园增加了现实校园中不存在的很多实体或者使现实校园中的实体数字化,数字校园中的实体与现实校园的实体相互依赖、相互影响。数字校园中的实体与现实校园中的实体耦合程度越高,则预示着现实校园的数字化程度越高,越容易发挥数字校园的功能与效益。
(五)数字校园建设中的系统循环
在数字校园建设中,存在很多系统循环,数字校园系统的各组成要素之间存在着紧密的联系,每一个要素的变化会引起另外一个要素的变化,从而引起系统结构的变化。分析数字校园建设中的系统循环,更有利于把握数字校园建设中的种种困惑,从而有利于寻求解决问题的策略。
实现数字校园建设目标的系统循环,如图5。图中的“+”表示两个变量之间的增强关系,图中的“一”表示两个变量之间的减弱关系。例如:用户的需求调研准确度越高,越有利于数字校园规划与设计,则用“+”表示:内外部阻力越大,越不利于实施数字校园建设方案,则用“一”表示。在建设数字校园时,首先需要确定数字校园的发展目标,分析数字校园建设目标与现状之间的差距,进而进行数字校园的规划与设计,实施数字校园建设方案,使数字校园建设达到预期目的。用户需求调研准确程度越高、数字校园系统诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小,越有利于数字校园的规划与设计。数字校园系统内诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小,越有利于实施数字校园建设。实现数字校园建设目标的过程是一个长期的过程,采取相关系列措施并不见得立即见效,而是有一定的时间延滞现象存在。
在数字校园建设过程中,数字校园的马太效应(MatthewEffect)现象不容忽视。充分利用数字校园建设中的马太效应,可以使数字校园建设达到事半功倍的效果,在数字校园建设中存在良性循环和恶性循环的两种调节回路,步入良性循环的数字校园建设会越来越好,步入恶性循环的数字校园建设会越来越差,直至采取有效的相关措施才会使恶性循环停滞,才有可能使数字校园脱离恶性循环进入良性循环。
数字校园马太效应的系统循环如图6。在通常情况下,数字校园的规划与设计存在好与差这两种倾向。较好的数字校园规划与设计,会紧密结合学校的实际需求,用户会对建成的数字校园比较满意,数字校园也能较好地发挥功能与效益,也有利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下,领导往往会对数字校园建设比较满意,进而追加数字校园建设经费,从而使数字校园步入良性发展循环。较差的数字校园规划与设计,不能紧密结合学校的实际需求,用户对建成的数字校园不满意,在应用中会存在很多问题,不能使数字校园发挥功能与效益,也不利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下,领导往往对数字校园建设很不满意,进而减少数字校园建设经费,使数字校园步入恶性发展循环:当然,也有可能领导反而会增加建设经费,采取系列相关补救措施,可能会使数字校园步入良性发展循环。
对于一个学校的数字校园建设来说会存在马太效应现象,对于整个市或区县的所有数字校园建设来说,也会存在马太效应现象。在数字校园建设实践中,会发现有的区县的整体数字校园建设较好,而有的区县的整体数字校园建设较差。在这种情况下,经费支持、专家支持、政策支持等往往又会倾向数字校园建设较好的区县,以寻求产生数字校园建设的示范效应,从而带动其它区县的数字校园发展。追求数字校园的示范效应固然重要,但与此同时不容忽视数字校园的均衡发展问题,更应对数字校园建设水平较差或步入恶性循环的学校给予更多的支持与帮助。
四、数字校园的未来发展形态――智慧校园
数字校园是教育信息化发展到一定阶段的必然产物,它在教育现代化进程中发挥着不可替代的重要作用,成了突破“信息孤岛”的利器,被赋予了“整合优质教育资源、打破部门之间信息壁垒、为教育教学提供优质服务”的重任。随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展,以用户为中心、协同创新、开放创新为主要特点的用户参与的知识社会创新2.0环境正在悄然形成。“智慧地球”、“智慧国家”、“智慧岛”、“智慧城市”、“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”等逐渐进入了人们的视野,给人们带来一种智能化程度极高的用户体验,使人们最大限度地享用技术发展的成果。
技术对教育变革的影响极其漫长,但这次对教育的影响极其迅速,教育领域很快接纳了“智慧”这个词汇。在教育领域能否实现“智慧”还在争论的时候,意识超前的专家学者对“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”进行了探索,教育中的“智慧”应用正在开展。如:黄荣怀教授等发表了系列论文对智慧学习环境的概念与内涵、构成要素和技术特征,支持智慧校园建设的五种关键技术、智慧学习环境中的学习情景识别,智慧教室的“SMART”(Showing,Manageable,Ac-cessible,Real-time Interactive,Testing)模型概念等进行了探讨。陈卫东博士等对未来课堂的特性、智慧性体现、智慧学习环境的实现技术等进行了探讨。
江南大学、厦门大学等已经将智慧校园建设付诸实践,典型智慧应用正在逐步开展,如手机开门、借书、考勤、消费,电子围篱,车牌自动识别,水电自动监控,移动智能卡,学习过程自动分析,学习情景自动识别等,随着人们信息化水平的提升,人们对技术发展的依赖性正逐渐增强。尽管智慧学习环境的研究和实践探索刚开始,数字校园作为学习环境的重要组成部分,其发展必将趋向于智慧化,智慧校园将会成为数字校园未来发展的形态。
智慧学习环境、智慧校园、数字校园、现实校园之间的关系如图7。现实校园数字化为数字校园,数字校园智慧化为智慧校园,智慧校园是智慧学习环境的组成部分。现实校园、数字校园、智慧校园之间是“耦合”的关系,耦合程度越高,越有利于数字校园的建设与发展,数字校园和智慧校园是现实校园的补充,不是取代现实校园,智慧校园是数字校园智慧化到一定程度的产物。
智慧校园的“智慧”主要表现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面,具体表现如表1。
五、总结与展望
中小学智慧校园案例范文5
[关键词] 大数据;智慧校园;教学改革
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 132
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)03- 0235- 02
0 引 言
教育关乎国计民生,大数据正在走向教育的领地,一个属于教育的大数据时代已经到来,随着网络的发展,新的技术和手段促使中国传统的教育方式发生了质的变化。大数据环境下,对传统的教育思维和理念产生着颠覆性的影响,能够大大地提高教学效率和科研的有效性。“互联网+”时代,已经从数字化校园发展到智慧校园,智慧校园备受关注,已经成为研究的热点[1],智慧校园的建设是教育信息化发展的必然趋势[2]。以教育信息化促进教育现代化已经成为当前必须具备的思维,教育信息化不仅改变着中国的教育,也在创造着中国教育的未来,信息化的智慧应用已经开始广泛应用。它既影响学校内部的管理和改革,也驱动着整个教育领域的变革,不仅仅可以用于在线学习,还可以应用于招生、教学科研、学校管理、家校互动、教育决策,还可以进行个性化匹配,照顾学生的个性化需求,关爱每一个学生的成长。
1 智慧校园
1.1 智慧校园的概念
智慧校园是以借助新一代的智能物联、大数据、移动互联、商业智能、知识管理、社交媒体等新兴信息技术,全面感知校园群体的工作、学习、生活场景特征;并对信息处理加工,从而为师生群体建立智能的教育教学环境和舒适便利的工作学习生活环境,实现可定制的个性化服务需求;打造物联化、智能化、感知化、信息化的新型校园。智慧校园是对原有的数字化校园的扩展和提升,可以更好地面向学校资源的管理和调度。
1.2 智慧校园的特征
智慧校园要实现将个人拥有的各种资料和信息进行收集、整理、消化吸收、分享和创新,为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台;基于云计算,通过智能融合技术的应用实现对海量数据的存储、计算与分析;通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口,来推动学校的可持续创新发展;提供基于角色的个性化定制服务。
1.3 应用
智慧校园应用系统及平台的建设应根据各个学校的应用实际,购买或开发具有针对性的应用软件系统或平台。应用系统及平台的建设包括应包含网络教学平台、科研管理平台、校展芾硐低场办公系统和校园服务系统等。这几个应用系统及平台统一数据格式和接口,相互间根据通用的标准和规范,彼此信息共享、畅通,从而实现对学校教学、科研、管理、服务相关的数据进行整合、集成,统一管理和控制,实现全面智能化的应用和监管。
2 智慧学习环境
2.1 智慧学习环境的概念
学习环境的要素包括学习者(Learner)、资源(Resources)、技术(Technology)、地点(Location)和情境(Situation)等[3]。物理环境包含一些可以学习的场所,虚拟环境包含各种学习系统和学习社区等,智慧的学习环境是这些系统的资源整合,可以利用系统进行学习、资源利用和智能分析等。因此智慧的学习环境是物理环境与虚拟环境的深度融合,可以让学习者感知学习场景,还能够对学习者进行身份识别,为其提供适合的学习资源等,同时可以记录学习者的学习过程,进行分析和评价,从而达到提高学习效率的作用。总之智慧的学习环境就是利用网络信息技术,物联网技术、智能感知技术等,为学习者提供一个集环境、资源为一身的智能的学习环境,为个性化学习的开展提供的强有利的支持。智慧学习环境的基本特征是智能性、人性化、开放性和社会性。
2.2 如何推动教学改革
智慧校园和智慧学习环境是教育信息现代化的热点问题,与传统数据相比,大数据具有独特的优势,智能化地进行信息的采集、分析和反馈,从而可以适应改变,调整当前的教学计划,实现因材施教。学习环境中的自然环境因素主要指声、光、温度、空气等,智慧校园中可以进行智能控制,将为学生创造更舒适的学习环境[4]。智慧学习环境使学校的教学更加人性化和智能化,在构建自主探究的学习环境中,对教学质量的提高有重要的应用价值。
(1)未来教室是智慧校园建设中的一个重要成果,它将彻底颠覆学生、家长对传统教室的想象。未来教室里,只有一个超大电子白板,老师只需用手指,所有的教程就以图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课,未来教室最大特色在于互动连结,除了课堂多媒体互动,还可以通过远程互动系统实现班级与班级、学校与学校之间的高清互动学习,学生就像坐在一个超大公共课堂,分享来自全球最好的老师讲座与教学资源。
(2)网络学习平台也是智慧校园的一部分,现在校园网、无线网无处不在,学习者可以通过电脑、Ipad、手机等随时随地的进行学习,可以满足不同学生的不同需求。只要有网络,学生可以在任意场所除了上课、完成作业,教学反馈还以在平台上与老师或者同学进行远程互动。
(3)模拟真实的场景进行教学,可以使学生的感知更加直观,理解更加容易,体验更加真实,不但激发学生的学习兴趣,同时也开阔了学生知识空间和视野。传统教学会碰到一些局限,比如实验材料或者器材的缺乏,使一些教学活动无法开展,智慧的学习环境可以采用多媒体数字模拟的方法来演示教学及实验过程,智能感知的课堂会给学生一种全新的体验。同时也使教学从知识传授过渡到培养学生科学素养和信息素养,对提升学生独立思考和协作交流均有促进作用。
(4)智慧的学习环境中,通过分析系统中记录的学习过程可以为学习者提供个性化服务定制[5]。即通过统计分析学习者的学习过程,总结出其行为模式特点和学习基本情况,然后为学习者提供合理化的建议和适合的学习资源和课程。大数据提供的数据更加科学和直观,作出的评价更加准确,对于指导学生的学习更加有效和个性化。同时教育大数据可以客观地反映教育事实,呈现教育现象,给教育教学改革提供决策参考。高校中的数据具有很高的教学和科研价值,开展高校数据分析的应用可以辅助高校教学管理,改变教育领域传统的授课模式和学习模式。
3 结 语
我国教育大数据处于起步阶段,数据采集网络处于布局和建构中,在教育决策和教学的运用中也处于摸索阶段,大数据人才培养的体系还没有建立起来。未来十年,是IT时代向DT时代逐步演进的十年。教育信息化需要研究如何让数据驱动业务,让数据变成业务。IT时代强调的是“服务”,DT时代强调的是“体验”。只有治理好的教育大数据才可能为用户带来良好的体验。建立和发展智慧校园是优化教育教学环境、深化教育改革的重要途径,是未来教育发展的方向。智慧校园作为数字校园发展的高级阶段,国内目前尚无成熟案例,而且很多高校在建设中也存在一些问题。智慧校园的建设不是一蹴而就的,而是一个漫长的系统过程。在加强校园网络建设的同时,也要提高教职工和信息化水平,在总结经验的同时,考虑自身的发展特点,最终建设适合自身的特色智慧校园,推动教学改革。
主要参考文献
[1]周文清. 数字时代的关联主义学习理论研究[D]. 上海:华东师范大学,2014.
[2]熊频,胡小勇.面向智慧校园的学习环境建设研究:案例与策略[J].电化教育研究,2015(3).
[3]胡钦太,郑凯,林南晖. 教育信息化的发展转型:从“数字校园”到“智慧校园”[J]. 中国电化教育,2014(1).
中小学智慧校园案例范文6
教育信息化经过近年来的不断发展与演变,衍生并积累了许多新情况与新问题,外部环境的发展与演进越发活跃,一些新理念和新技术也随之涌现出来。当前的教育信息化在发展过程中已将社交化、个性化、开放化、智能化等特点较为清晰的呈现出来。数字校园为智慧校园所替代也成为当前教育信息化发展的主要趋势。
1智慧校园及其特征
智慧校园这一概念的产生晚于智慧城市与数字校园,物联网、云计算、社交网络与移动技术等新兴技术的发展与应用为智慧校园的产生创造了较多的实现手段与良好的外部环境。智慧校园的建设理念是“以服务为核心,以管理为支撑”,能够完成科学决策、管路逻辑、信息交换、资源组织、智能感知等工作。其终极目标就是通过与高校校园活动进行“深度融合”,为用户提供良好的服务。从根本上来看,智慧校园应用于校园信息化建设更受到校园管理部门的青睐,就目前的实际需求情况来看,有效建设智慧校园不应只对物联网技术进行应用,而应该对更多的新技术加以应用与融合,从而对应用与服务进行有效的突出。从高效的信息化建设目标来看,智慧校园在实质上是对“以人为本”的理念的继承与发展创新。
智慧校园的内涵形象化、具体化的实现形成了其基本特征,主要包括以下几点:
(1)能够较为灵敏的对现实环境中的人或事物进行感知,然后依据建立好的模型,较为准确地预测出服务对象的一般规律和发展趋势。
(2)通过对高速多业务的网络体系加以应用,来实现及时传递各类数据与消息的目的,最大程度的消除时空的限制。
(3)最大程度的对信息化平台进行有效整合与集约化利用,从而充分体现出信息资源的优化存储与良好组织。
(4)以“大数据”理念为依据,实现信息资源的推荐与挖掘,并由此实现智能化的决策与管理。
(5)真正意义上建设起开放的、多维度的学习空间与科研空间,并将进一步建立具备有利于多模式的学习环境与科研环境作为下一阶段的发展目标。
2智慧校园的关键技术
2.1环境感知与物联网
目前传递物联网信息的主要平台依旧是网络,但物联网为网络终端增加了一些信息感知与处理功能。感知技术一般包括激光扫描、红外感应与视频监控。与传统意义上的人到终端的网络所不同的是,物联网可以有效实现人与人、物与物之间的定位、结合识别、管理、监控功能为一体,充分提现智慧校园特有的“智能化”优势。
2.2 云平台对教育资源的组织与整合
通过将教育教学资源与云平台进行有机整合,更有利于实现教育教学资源的整合与共享,从而实现教育资源分布不均、更新速度慢、共享难度大等问题的有效解决,更好的实现教育资源的均衡化发展。以往的数字校园的主要任务是实现教育资源的初步整合与静态组织,往往会受到平台限制作用的影响,资源整合更多的表现为物理储存,但资源本身对逻辑上的关联性的体现较为缺乏。
2.3 移动互联与应用
移动互联技术从本质上来说主要包括自组织网、4G、Wifi等接入技术,而移动互联可以有效突破高校校园中网络接入时受到的有线网络的限制,充分体现了智慧校园的“开放化”特征。同时,无线网络支撑下的智慧校园移动互联环境具有自身的优势,其特点主要扩展、融合、高速、规模。与传统网络所不同的是,移动网络的接入终端还具有多样化的特征。
2.4 学习协作及社交网络
我们通常将社交网络定义为社会化或具有社会性的一种网络服务,是一种方便人际交往的网络服务手段,具有虚拟化的特征。当前信息技术不断发展的潮流之一就是社交网络,它已经成为了促进互联网发展的一个关键性因素。与此同时,社交网络还具有成本低廉、开放性强的优势,是高校大学生们展现个性、对社会实体关系进行维系、表达利益诉求的首选方式之一。
从应用涵盖面上来看,智慧校园将数字校园的所有应用都包含在内的同时,还通过新技术的增加与融合实现为用户提供个性化服务的目的,例如,学生可以通过智慧校园完成作业下载、网络选课等基本操作,学校可以依据课表对学生的上网时间与访问内容进行限制。还可以对学生的学习行为进行分析,与其他同学的相关学习数据相比较,按照教育学的基本原理,为学生创建有效的学习方案,并将具有针对性与系统性的学习方案推送给学生。
从整体规划上来看,智慧校园主要包括智能化设计学校活动、个性化推送资源、决策辅助、展现决策的各项数据、移动使用各类业务系统、建立数字校园基础平台、融合学校各种数据等主要内容。
从架构上来看,其架构与物联网基本相似,但其决策层与数据层是物联网所没有的,具体可以分为决策层、应用层、数据层、通信层、感知层。
3 云计算与物联网在智慧校园建设中的应用前景
3.1 云计算在智慧校园建设中的应用前景
云计算平台在智慧校园当中的应用主要包括基础设施、平台、应用三个层次。其中,基础设施层又包括服务器、存储系统及网络系统等重要硬件部分。平台能够为用户提供服务器租用与虚拟硬件资源等服务,其中包括数据管理、用户认证与授权等。开发平台及中间件、数据库共同构成其平台服务系统。智慧校园的中心是软件服务层,其所有的教育信息均存在于该层次。在未来的智慧校园建设过程中,云计算将会发挥不可小觑的作用,以学生实验为例,在整个教学过程中,实验对于提高学生的自主操作能力、发现新领域、获取新知识有着重要作用。但学校实验室不会每天开放,更无法为每个学生提供随时做实验的机会,学生无法拥有属于自己的实验室。针对这个问题,云计算平台能够利用资源共享与远程桌面的方法,为学校师生提供访问云平台的客户端系统,使其体验到高速运行与海量存储的便利,从而为每位师生提供一个属于自己虚拟实验室。在建设虚拟实验室的环节中,需要首先建设好实验室的环境,搭建出一个完整的虚拟化资源池,以自动化的方式对资源申请、监控与回收进行操作,学校师生可以随时利用虚拟桌面远程访问虚拟实验室。
3.2 物联网在智慧校园建设中的应用前景
智能感应是物联网最主要的特征及优势,智慧校园通过应用物联网技术能够对学生安全、教学活动、教学资源、校园生活等进行有效管理,有利于创建和谐、智能、便捷、高校的校园环境。而物联网在智慧校园当中的应用主要包括三个方面,分别是校园生活、教学管理与安全防卫。其中,物联网在发挥教学管理的作用时,管理内容主要包括智慧图书馆、自动考勤管理、智慧课程等;在校园生活方面,其作用机制主要包括智能浴室管理、智能宿舍管理、智能食堂管理;而在安全防卫方面,物联网发挥的作用则更为重要,它能够为校园的安全防卫提供技术支持,弥补了当前校园中安全防卫不足的弊端,通过传感设备对学校情况进行全方位的掌控,当发现安全问题时,设备能够自动报警,有利于学校安保人员对安全隐患进行及时处理。
4 结束语
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