付 巖 張建勛
(天津中醫(yī)藥大學,天津 300193)
云計算和大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展,數(shù)字化學習、翻轉課堂、慕課、微課程等新型的教育教學形態(tài)不斷涌現(xiàn),標志著教育正在走向大數(shù)據(jù)時代。在信息化和數(shù)字化的浪潮中,教育領域正在經歷著一場革命性的變革[1],新的信息技術應用給高等教育帶來發(fā)展機遇的同時,也使得高等教育面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。而高等教育信息化是教育與信息技術的交叉復合,是實現(xiàn)信息技術與高等教育深度融合的現(xiàn)實語境,也是實現(xiàn)教育現(xiàn)代化的戰(zhàn)略選擇。
在當前大數(shù)據(jù)時代和高等教育信息化的背景下,如何充分發(fā)揮信息技術對教學的有效支撐和引領作用,通過思想觀念、體制變革和制度方法創(chuàng)新來實現(xiàn)信息技術與教育的深度融合,是高等教育改革發(fā)展面臨的一項緊迫的任務。
所謂“大數(shù)據(jù)”,目前業(yè)界和學術界還沒有統(tǒng)一的定義,通常主要是指數(shù)據(jù)量大、形式變化多樣的非結構化數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)時代最為顯著的特點就是數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)型增長趨勢,人們的思維和工作方式將發(fā)生變革,數(shù)據(jù)的挖掘、分析和利用成為大數(shù)據(jù)的核心,也成為教育創(chuàng)新的原動力。
通常用大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的“4V”特性來描述大數(shù)據(jù)時代的特點,即多樣性(Variety),主要是指大數(shù)據(jù)的種類繁多,在數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)來源和應用特征等方面存在著差異性;海量性(Volume),主要是指大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模龐大,并呈現(xiàn)指數(shù)型增長趨勢,存儲容量通常以PB 數(shù)量級計算(1PB=2^50 字節(jié));快變性(Velocity),主要是指大數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的實時性要求高,對系統(tǒng)的響應時間和處理時間有較高要求,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢結果不能滿足實時數(shù)據(jù)挖掘和分析的需求;價值性(Value),大數(shù)據(jù)的價值性主要體現(xiàn)在兩個層面,一是指大數(shù)據(jù)具有價值低密度性,即少量數(shù)據(jù)中所蘊含的有價值的信息少,有用信息密度低,二是指大數(shù)據(jù)經過挖掘和分析后,數(shù)據(jù)背后蘊含或隱藏的巨大價值可供利用。大數(shù)據(jù)的核心價值并不在于擁有大數(shù)據(jù),而在于能夠從大數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)什么。具體到教育來說就是通過大數(shù)據(jù)的挖掘和分析,對教育教學做出決策、對學生做出評價以及對教育教學所需要的各種情況加以分析并呈現(xiàn)出來,從而發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)背后所隱藏的關聯(lián)、模式和趨勢,最終影響人們的思維、工作和學習方式。
在大數(shù)據(jù)時代,學生獲取知識的途徑不再是課堂,而是基于云計算技術的線上學習平臺,線上學習將成為學生獲取知識的主要途徑,這將會引發(fā)教育模式的重大變革:以信息技術前置為主的教學形態(tài)將使得個性教育和終身教育成為可能。
(1)大數(shù)據(jù)促成個性化自主學習
在大數(shù)據(jù)時代,通過在線教育使得學習過程成為一個高度個性化的主動建構的過程,學生個體數(shù)據(jù)的捕獲和存儲變得相對容易,圍繞學生個性發(fā)展(如學習興趣、學習效果和學生性格等)的數(shù)據(jù)挖掘為每一位學生提供基于大數(shù)據(jù)分析的個性化服務,從而使得學生可以根據(jù)自身的學習興趣和愛好選擇學習內容。因此,在大數(shù)據(jù)時代,個性化教育不再是空洞的口號,而是一個基于大數(shù)據(jù)分析的具有可靠數(shù)據(jù)來源的個性化教育過程。
(2)大數(shù)據(jù)引發(fā)教學形態(tài)發(fā)生轉變
大數(shù)據(jù)將引發(fā)教學形態(tài)的轉變,課堂教學將逐漸由封閉轉向開放發(fā)展。傳統(tǒng)的教學模式是一種封閉式的課堂教學模式,主要以老師的課堂講授為主,學生課后作業(yè)和練習為輔。與傳統(tǒng)的課堂教學模式不同的是,翻轉課堂作為一種全新的教學模式,通過改變教學流程來改變學生的思維和學習方式,是一種混合式的學習模式。在“翻轉課堂教學模式”下,信息化教學前移,學生首先通過視頻或其他教學資源在線完成知識的學習,在課堂期間完成教師與學生之間的互動環(huán)節(jié),主要包括答疑解惑、知識運用、小組討論等環(huán)節(jié),從而達到更好的教育效果。然而以微課、視頻公開課等資源為基礎的社會化自組織學習模式已經受到了全球的關注,這將引發(fā)學習模式向開放的自組織學習模式轉變,同時要求相應的教學組織模式也做出調整。
(3)大數(shù)據(jù)吁求新型學習環(huán)境和資源建設
與傳統(tǒng)在線學習環(huán)境不同的是,大數(shù)據(jù)時代的在線學習環(huán)境不是視頻資源和文字材料的簡單搬家,而是在學習內容管理系統(tǒng)的基礎上添加更多的能夠基于大數(shù)據(jù)進行教學分析、學習過程評價和診斷的功能模塊,從而實現(xiàn)學習者能夠根據(jù)系統(tǒng)反饋進行個性化自主學習。在大數(shù)據(jù)時代的資源建設方面,教學資源存儲于云端,教學視頻資源主要以時間為10到18分鐘的微課程為主,內容組織以知識點為單位,聚焦于知識講解,形式上強調內容的片段化和碎片化,從而更有利于網絡傳播和移動學習。
(4)在線教育引發(fā)大學教育的無邊界性
隨著國外一流的“慕課”(MOOC)在線教育平臺大規(guī)模進入中國,以及國內相關資源共享平臺的逐步建立和完善,傳統(tǒng)大學的圍墻正在逐步打破。高水平大學的優(yōu)質教育資源能夠傳到世界上任何一個角落,從而使得在線學習平臺拆掉了大學的圍墻,模糊了大學正規(guī)學習與社會非正規(guī)學習的界限,使得終身學習和教育成為可能,同時也給高校帶來了挑戰(zhàn),鞭策著高校自身不斷提高教學質量,從而保證生源的質量和數(shù)量。
《美國2010國家教育技術計劃》通過總結和回顧近30年來企業(yè)部門應用信息技術的經驗與教訓后發(fā)現(xiàn),要提升教育生產力的關鍵在于實現(xiàn)教育系統(tǒng)在信息技術支持下的重大結構變革,而不是現(xiàn)有教育系統(tǒng)結構的遞進式修補[2]。2011年,我國《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》發(fā)布,提出信息技術與教育必須“深度融合”的全新理念,摒棄了國際上通用的實現(xiàn)教育信息化目標的傳統(tǒng)方法,即“信息技術與課程整合”的方法。我國著名的教育技術專家何克抗教授認真分析和解讀了 《美國2010國家教育技術計劃》和我國的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020 年)》[3,4],在此基礎上指出“深度融合”理念能夠實現(xiàn)教育系統(tǒng)內的重大結構性變革,而實現(xiàn)教育系統(tǒng)的重大結構變革,其本質上是實現(xiàn)學校內課堂教學結構的根本性變革。課堂教學結構的根本性變革主要包括三個方面,即營造信息化教學環(huán)境、創(chuàng)新教與學的方式、變革傳統(tǒng)課堂教學結構[5]。
借鑒上述理論的邏輯推理,我們認為信息技術與高等教育深度融合的理念是高等教育信息化工作的核心。高等教育信息化又是促進高等教育的改革和發(fā)展,提高教學質量的有效途徑。提高教學質量最終又服務于高等教育的產出即人才培養(yǎng)。提高高等教育的產出就意味著需要創(chuàng)新信息環(huán)境下的人才培養(yǎng)模式,其核心是人才培養(yǎng)方式的變革,因此人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新,其本質就是現(xiàn)有教學模式的深層次變革和結構性變革。在當前大數(shù)據(jù)時代下,翻轉課堂教學模式的引入從課堂資源組織 (微課)、教學活動安排(翻轉)和教學支撐環(huán)境(學習分析支持)等方面較傳統(tǒng)教學模式有較大改變,教學活動由原先的先教后學轉化為先學后教,課余的非正規(guī)教育成為學生自主學習的主戰(zhàn)場,這與王竹立教授的觀點不謀而合。王竹立教授[6]指出信息技術的最大作用是在課外而不是在課內,主張重點在課外應用信息技術支持自主學習、探究性學習、個性化學習和移動學習等各種學習模式。因此,在大數(shù)據(jù)時代,信息技術與高等教育的深度融合,其本質內涵應該是在現(xiàn)代教育理念的指導下,圍繞課堂微觀教學生態(tài)結構的變革,重構高校宏觀教學的生態(tài)結構。課堂微觀生態(tài)結構主要是指學生和教師共同活動的最基本的生態(tài)環(huán)境,是高校教學生態(tài)環(huán)境的核心。高校宏觀教學生態(tài)結構是從更加宏觀和整體的角度認識信息技術應用所構成的教學系統(tǒng)各個要素之間的關系,以課堂微觀生態(tài)結構為核心,系統(tǒng)解決與教學相關的各個要素的關系變革,從而實現(xiàn)高校教育生態(tài)的重大結構性變革,達到提高高等教育產出的目標。
近10多年來,國內許多兄弟高校都著手進行信息化建設方面的規(guī)劃,整體布局,分步實施,成效顯著,各個高校在基礎設施和硬件建設方面建設力度較大,促進了全國高校信息化水平的高速發(fā)展。但總體而言,高校信息化的理念和水平有待進一步提高,信息化的推動力度和機制需要進一步完善,主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面。
除少數(shù)高校之外,大多數(shù)高校的教育管理者和教師對待教育信息化的意識薄弱,還沒有意識到信息技術給教育帶來的革命性影響,從而使得信息技術與教育的融合停留在較低的層次,還沒有形成有機統(tǒng)一的整體認識。究其原因,一方面是由于當前高校教育信息化的效益很難在短時間內顯現(xiàn),另一方面由于教育信息化的效果評價即人才培養(yǎng)質量的評價指標存在著難以量化的問題。
目前各個高校的數(shù)字化校園建設工作基本上均由網絡服務部門推動,在業(yè)務系統(tǒng)實施過程中缺乏相應的監(jiān)管機制,各業(yè)務部門推進進度和應用程度不盡相同,沒有形成統(tǒng)一的管理督導機制,從而影響到相關業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成和業(yè)務應用使用效果。信息化建設執(zhí)行力不足,未形成責權分明的管理機制。
數(shù)字化校園平臺基本是圍繞學校數(shù)字化管理、數(shù)字化生活和數(shù)字化科研信息化來建設的,對于數(shù)字化教學方面,比如教學質量管理、教學內容、教學資源等項目信息化方面的功能還很薄弱,現(xiàn)有的教學平臺大多屬于學習內容管理系統(tǒng),如教學BB平臺、開源Moodle教學平臺等。
組織隊伍建設是信息化建設的基本保障,但是距離建設一支綜合配套的信息化教師隊伍,信息化管理隊伍和信息化運營維護隊伍還有一定差距,需要加強對教師隊伍、管理隊伍和運營維護隊伍的信息化培訓,提升高校信息化隊伍的信息素養(yǎng)。
在大數(shù)據(jù)時代,開展信息技術與高等教育的深度融合,需要在內涵層面實現(xiàn)高校宏觀和微觀教育生態(tài)的重構,從整體系統(tǒng)論的角度對高校教學系統(tǒng)的各個要素進行分析,主要包括從教學觀念、教學環(huán)境、教學資源、教學隊伍、教學應用以及教學制度等要素全面規(guī)劃本校信息化建設,將教育信息化發(fā)展計劃納入全校戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃,從而在更新教育觀念,教育體制改革和人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新以及教學內容、方法和手段創(chuàng)新方面實現(xiàn)信息技術與高等教育的深度融合。
實現(xiàn)信息技術與高等教育的深度融合就是實現(xiàn)高校整個教育生態(tài)結構的重大結構性調整,因此,深度融合面臨的最大困難首先來自于舊教育觀念的束縛,教育管理者和教師觀念的轉變是深度融合的思想基礎。在大數(shù)據(jù)時代,教育管理者和教師的信息技術應用水平直接決定了其教育觀念的現(xiàn)代化水平和教育觀念的變革程度。在課堂微觀生態(tài)重構的理念下,教師的角色從傳統(tǒng)的教學知識傳授者轉變?yōu)閷W習的組織者和指導者,因此教育管理者的觀念轉換和教師角色的重新定位是信息技術與高等教育深度融合的思想保障。
大數(shù)據(jù)時代引起的教學形態(tài)變化要求教學數(shù)據(jù)支撐環(huán)境能夠提供智能的數(shù)據(jù)分析和挖掘功能,數(shù)據(jù)的分析和挖掘功能是大數(shù)據(jù)時代的關鍵所在。教學支撐環(huán)境要能夠記錄教育教學過程中的各種數(shù)據(jù)和教學監(jiān)控數(shù)據(jù),并能夠根據(jù)教師和學生的個性化需要提供知識推薦和個性化服務。通過計算機網絡使信息服務與教學的各個領域相互融合,為教育數(shù)據(jù)的采集和決策提供一個智能支持平臺。
移動互聯(lián)網技術的支持下,教學內容的碎片化組織形式使得教學內容的傳播更適合于移動學習,因此,微型學習、碎片化學習、非正式學習、社會化學習將成為人類學習的重要方式。大數(shù)據(jù)時代翻轉課堂教學模式要求教學活動的組織由先教后學轉變成先學后教的形式。學生在課外學習階段,通過在線智能化的教學支撐平臺能夠預先學習新的知識,因此優(yōu)質的課程教學資源是保證翻轉課堂教學模式能夠順利進行的前提,也是信息技術與高等教育深度融合的良好載體。
信息技術的不斷創(chuàng)新將會為教育領域應用的開發(fā)不斷注入新的活力和動力,它將使得信息技術在教育領域中的應用無止境。信息技術與教育的深度融合必須堅持以應用作為驅動,特別是信息技術在課堂教學中的應用,通過合理設計教學應用為學習者提供高質量的學習體驗。因此,只有將信息技術應用于具體教學實際,才能找到信息技術與教育的融合點。
信息化人才培養(yǎng)是校園信息化建設的重點,也是校園信息化建設順利發(fā)展的根本保障和智力支持。學校應當根據(jù)崗位和職能的不同,安排教職人員通過相關理論學習和技術培訓,逐步形成信息化教師隊伍、信息化技術隊伍、信息化管理隊伍和信息化理論研究隊伍。同時,在先進理念的指導下,以教學組織形態(tài)變革為框架,圍繞課堂教學的微生態(tài)結構調整,加強制度建設,建立適應信息技術支持教學環(huán)境下的教學管理制度、教學評估制度、教學激勵制度,從而為信息技術與高等教育的深度融合提供保障。
當今社會已經進入了信息時代,云計算、物聯(lián)網和基于二者之上的大數(shù)據(jù)技術正在推動著教育發(fā)生深層次的變革。高等教育在大數(shù)據(jù)技術的支持下將會更加個性化和人性化,教學形態(tài)將由封閉轉向開放,從而使得大學正規(guī)教育與社會教育的邊界正在消失。信息技術與高等教育的深度融合要求重構高校的微觀和宏觀教學生態(tài)環(huán)境,需要從教學理念、教學環(huán)境、教學資源、教學應用、組織隊伍、制度建設等方面不斷探索深度融合的路徑和機制。
[1]徐子沛.教育領域正在發(fā)生的革命[EB/OL].http://comments.caijing.com.cn/2012-05-25/111860825.html.
[2]U.S.DepartmentofEducation.NationalEducation Technology Plan 2010[DB/OL].http://www.ed.gov/technology/netp-2010.
[3]何克抗.關于《美國2010國家教育技術計劃》的學習與思考[J].電化教育研究,2011(4):8-23.
[4]何克抗.學習“教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃”——對“信息技術與教育深度融合”的解讀[J].中國電化教育,2012(12):19-23.
[5]何克抗.新課改 新課堂 新跨越——教育系統(tǒng)如何實現(xiàn)信息技術支持下的重大結構性變革[J].現(xiàn)代遠程教育研究,2013(4):3-8.
[6]王竹立.我國教育信息化的戰(zhàn)略思考和路徑選擇[J].現(xiàn)代遠距離教育,2013(4):62-69.