于長虹 王運武 馬武
摘 ? 要?教育信息化取得了巨大的成果,給教育尤其是學校教育帶來了極大的影響。物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)及新思想的涌現(xiàn),教育信息化新的形態(tài)出現(xiàn),即智慧校園。通過梳理教育信息化的發(fā)展歷史,對智慧校園進行內(nèi)涵分析,并對研究和建設(shè)現(xiàn)狀問題進行系統(tǒng)總結(jié),提出了智慧校園建設(shè)的對策。
關(guān)鍵詞?教育信息化 ?智慧校園 ?智慧教育 ?大數(shù)據(jù)
一、智慧校園的緣起
智慧校園是教育信息化進程中,在數(shù)字校園建設(shè)基礎(chǔ)上提出來的,其中的“智慧”,緣于“智慧地球”。智慧地球的概念由IBM于2008年最早提出,并于2009年在中國舉辦的“IBM論壇和中國策略發(fā)布會”再度推出。關(guān)于智慧的含義,首先,它是信息技術(shù)視野下一種新的理念、新的管理模式,變革了人與人之間的關(guān)系、人造系統(tǒng)與自然的交互方式,其目的是致力于解決當今世界面臨的問題。其次,要具有系統(tǒng)性思維,這樣才能最大化系統(tǒng)的智慧行為,產(chǎn)生最好的效果,最大的效率,而且這種系統(tǒng)性智慧行為在整個生態(tài)系統(tǒng)中能夠自我變革并具有洞見能力。再次,涵蓋了“智慧”的傳統(tǒng)含義,但又不是簡單的引用其含義,具有信息時代特有的數(shù)字化、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡化、智能化外延。智慧地球一經(jīng)提出,就在國際產(chǎn)生了巨大反響,滲透到信息化相關(guān)的各個領(lǐng)域,催生了許多新的概念,智慧校園就是其中之一。
二、智慧校園建設(shè)與研究現(xiàn)狀
1.智慧校園建設(shè)現(xiàn)狀
國內(nèi)部分學校已建成智慧校園,部分學校處于規(guī)劃立項或建設(shè)階段。由于對智慧校園尚沒有統(tǒng)一的認識、建設(shè)內(nèi)容比較龐雜、牽涉到的相關(guān)部門較多,規(guī)劃建設(shè)周期均比較長;同時,各校側(cè)重點各有不同,但基本都涵蓋網(wǎng)絡環(huán)境、物聯(lián)網(wǎng)感知、綜合信息服務平臺等。
如某校將智慧校園建設(shè)列入2010年“十二五”信息化三大重點工程,并成立了智慧校園建設(shè)工作領(lǐng)導小組,規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容包括無處不在的網(wǎng)絡環(huán)境、節(jié)能監(jiān)管體系、智能交通、平安校園等,當前已建成部分信息化應用支撐平臺,如:統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享平臺、校園卡、個性化服務門戶(可定制的、一站式信息化應用服務)等[1],校內(nèi)事務均可以通過網(wǎng)絡辦理。
佛山市禪城區(qū)教育局于2010年啟動“智能教育”工程,實施“智慧校園”示范工程建設(shè)項目[2],其智慧校園系統(tǒng)的構(gòu)建是在現(xiàn)有校園網(wǎng)和學校教育信息化設(shè)施及應用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過應用RFID等傳感技術(shù)組建校園物聯(lián)網(wǎng),應用無線網(wǎng)絡技術(shù)組建校園移動學習網(wǎng),實現(xiàn)對校園內(nèi)的人、財、物(教學大樓、圖書館、教室、實驗室和教學設(shè)備等)和信息(教學資源、教學管理信息、學校公共管理信息、活動信息等)進行識別、傳輸、存儲、處理和控制,為師生提供智能化的管理和個性化的信息服務[3]。
因此,現(xiàn)階段的智慧校園建設(shè),總體上看都側(cè)重于校園環(huán)境建設(shè),有比較超前的意識和嶄新的思維,但還處于起步和摸索階段,在內(nèi)容上需要系統(tǒng)化完善,在應用上需要深入。
2.智慧校園研究現(xiàn)狀
通過使用中國知網(wǎng)“學術(shù)趨勢”對校園網(wǎng)、數(shù)字校園/數(shù)字化校園、智慧校園、教育信息化進行學術(shù)關(guān)注度比較,可以看到多年來教育信息化研究的變化,如圖1,橫軸代表時間(年),縱軸代表文獻收錄量(因該工具檢索有字數(shù)限制,圖1經(jīng)過整理)。由圖1可以看到2009年以來,校園網(wǎng)的相關(guān)研究快速下降,而數(shù)字校園/數(shù)字化校園相關(guān)研究一直高于智慧校園,二者的研究均呈上升趨勢;教育信息化研究一直呈上升趨勢,但研究關(guān)注度稍落后于校園網(wǎng)。
從內(nèi)容上看,當前智慧校園的研究主要體現(xiàn)在三個方面:智慧校園的概念界定和體現(xiàn)特征、智慧校園的設(shè)計與架構(gòu)、智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。
(1)智慧校園的概念界定和特征
祝智庭構(gòu)建了“智慧教育的理解圖式”,認為智慧校園同智慧教室、智慧終端一樣,是根據(jù)不同尺度范圍對智慧教育劃分的學習空間,是智慧教育的組成部分,是為智慧教育服務的[4]。黃榮懷等認為,智慧學習環(huán)境是一種能感知學習情景、識別學習者特征、提供合適的學習資源與便利的互動工具、自動記錄學習過程和評測學習成果,以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間[5]。宗平等認為,智慧校園的核心特征主要反映在三個方面:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網(wǎng)絡的信息服務引入到學校的各個應用與服務領(lǐng)域,實現(xiàn)互聯(lián)、共享和協(xié)作;三是通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口[6]。
(2)智慧校園的設(shè)計與架構(gòu)
朱洪波從建設(shè)內(nèi)容的三個層次,構(gòu)建了智慧校園的整體框架,即網(wǎng)絡融合、數(shù)據(jù)融合、服務融合與門戶服務[7]。郭惠麗等針對智慧校園建設(shè),提出了校園物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的三種構(gòu)建方式:以RFID為媒介、以傳感器為媒介、以二維條碼為媒介的構(gòu)建思路,給出了構(gòu)建圖[8]。
(3)智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)
黃榮懷等人認為智慧校園的關(guān)鍵技術(shù)包括:學習情景識別與環(huán)境感知技術(shù)、校園移動互聯(lián)技術(shù)、社會網(wǎng)絡技術(shù)、學習分析技術(shù)、數(shù)字資源的組織和共享技術(shù)[9]。陳衛(wèi)東等人認為未來課堂——智慧學習環(huán)境的實現(xiàn)技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)、多功能交互設(shè)備技術(shù)等硬件層面技術(shù)和人工智能技術(shù)、上下文感知計算技術(shù)、和諧交互技術(shù)、計算機視覺技術(shù)、無縫數(shù)據(jù)管理技術(shù)等軟件層面的技術(shù)[10]。
三、智慧校園建設(shè)與研究中存在的問題
綜合分析智慧校園建設(shè)現(xiàn)狀,可以看出,校園信息化建設(shè)處于新的階段、新的形態(tài),取得了巨大的成就,比如數(shù)據(jù)標準的制定及數(shù)據(jù)的統(tǒng)一與融合,建設(shè)的系統(tǒng)與協(xié)作等。雖然信息技術(shù)對教育的影響無所不在,但對教育的革命性影響尚未發(fā)生[11]。主要存在以下問題:1.缺乏理論層面指導和對理論的關(guān)注,設(shè)計很大程度上以技術(shù)和管理為中心,偏離了以用戶為中心的正確方向。2.對智慧校園的內(nèi)涵認識不清晰,差別較大,導致對智慧校園的設(shè)計與構(gòu)建在某種程度上有簡單化、理想化的傾向,其應用還沒有完全擺脫數(shù)字校園的思維。3.同教育教學及科研結(jié)合還不密切,很多情況下只是提供了簡單的信息查詢和交互平臺,其管理也是自上而下單向的信息傳輸,沒有對這種信息化成果作為新的管理模型的意識。
智慧校園的相關(guān)研究則表現(xiàn)出以下問題:1.教育信息化無論從政策層面還是實踐和研究層面,都很受重視,其技術(shù)屬性和教育教學屬性同樣重要,但教育信息化任重道遠,還有很多可以深入研究的問題,如建設(shè)人員和使用人員如何更好地協(xié)同等。2.對智慧校園的研究多著眼于其技術(shù)屬性,較多的強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)的作用和意義,遠遠高于其教育教學屬性,即信息技術(shù)在教育教學中的應用水平還有很多上升空間,信息技術(shù)與教育教學的融合還不夠深入。3.智慧校園剛起步,智慧校園的概念還未廣泛普及。“智慧校園”完全取代“數(shù)字校園/數(shù)字化校園”不會一蹴而就,其概念還需要推廣,相關(guān)研究需要更多爭鳴,以取得各方廣泛共識。
四、智慧校園建設(shè)的對策
1.加強理論研究
智慧校園建設(shè)的科學性與可行性,是智慧校園能否用信息技術(shù)優(yōu)化教育教學過程和促進教育教學效果、效率與效益最大化的基礎(chǔ)和保證,科學性與可行性的前提是具有理論的指導和分析。智慧校園的理論研究包含了兩個層面的含義:一是有沒有能指導智慧校園設(shè)計和建設(shè)的理論,二是智慧校園建設(shè)能否催生新的理論。智慧校園還是較新的事物,為可能的理論構(gòu)建提供了機遇,在比較分析諸多理論的基礎(chǔ)上,構(gòu)建智慧校園自身的設(shè)計和建設(shè)理論。
2.在數(shù)字校園基礎(chǔ)上提升,實現(xiàn)超越
教育信息化的發(fā)展,經(jīng)歷了計算機輔助教學、網(wǎng)絡教學、普適計算等幾個階段[12],單純的數(shù)字校園已無法滿足當前對教育信息化的內(nèi)涵式發(fā)展的期望。胡欽太等人認為,數(shù)字校園相關(guān)應用系統(tǒng)是為了方便業(yè)務部門的日常管理建設(shè)的,并沒有很好地體現(xiàn)面向最終用戶的服務理念,在使用上往往以用戶的不便來換取管理的便利。信息化應用與最終用戶的緊密度和親和度仍存在很大距離。因此,學校信息化迫切需要從數(shù)字校園向智慧校園轉(zhuǎn)型[13]。
智慧校園與數(shù)字校園相比,應有以下提升:(1)從數(shù)字化到數(shù)據(jù)化。數(shù)字化帶來了數(shù)據(jù)化,但是數(shù)字化無法取代數(shù)據(jù)化,數(shù)字化是把模擬數(shù)據(jù)變成計算機可讀的數(shù)據(jù),和數(shù)據(jù)化有本質(zhì)上的不同。如谷歌的數(shù)字圖書館,初期只是將書本上的內(nèi)容變成了網(wǎng)絡上的數(shù)字文本,用戶需要自己尋找需要的字詞或片段,當谷歌使用光學字符識別軟件之后,文本的數(shù)字化圖像轉(zhuǎn)化成了數(shù)據(jù)化文本,用戶不但可以方便地進行關(guān)鍵詞搜索,還能使用分析軟件進行細致的文本分析[14]。智慧校園需要將一切數(shù)據(jù)化而不僅僅是數(shù)字化,這樣才能提供更好的服務和預測。(2)實現(xiàn)網(wǎng)絡融合、數(shù)據(jù)融合。其目的是實現(xiàn)智慧感知和智慧管理,其途徑是建設(shè)無縫覆蓋的大數(shù)據(jù)感知與傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡和統(tǒng)一智慧數(shù)據(jù)平臺。這個網(wǎng)絡應該具備將所有設(shè)備連到一起,能進行任何類型及大小數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?,未來的?shù)字校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡應該是實現(xiàn)了光纖到戶的有線網(wǎng)絡和無縫覆蓋的無線網(wǎng)絡的結(jié)合,統(tǒng)一的智慧數(shù)據(jù)平臺不但可以避免數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)分散,更重要的是可以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘和可視化。(3)大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來。一方面,智慧校園的建設(shè)要意識到數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)資源的重要地位及其在教育管理、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、社會服務等方面的重要性;另一方面,提高從來源廣泛的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價值的能力[15]。
3.結(jié)合智慧教育理念,加強建設(shè)與應用的協(xié)同,為智慧教育提供支撐
智慧教育的概念早已有之,信息時代、教育信息化賦予智慧教育新的內(nèi)涵。楊現(xiàn)民認為,智慧教育是依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、無線通信等新一代信息技術(shù)所打造的物聯(lián)化、智能化、感知化、泛在化的教育信息生態(tài)系統(tǒng),是數(shù)字教育的高級發(fā)展階段,是當代教育信息化發(fā)展的新境界和教育現(xiàn)代化追求的重要目標。智慧教育旨在提升現(xiàn)有數(shù)字教育系統(tǒng)的智慧化水平,實現(xiàn)信息技術(shù)與教育主流業(yè)務的深度融合,促進教育利益相關(guān)者的智慧養(yǎng)成與可持續(xù)發(fā)展[16]。從這些觀點可以看出,智慧教育的前提是智慧學習環(huán)境,新一代信息技術(shù)是其重要支撐,在此意義上,智慧校園的建設(shè),適應了新時期教育現(xiàn)代化的要求,順應了智慧教育的發(fā)展。因此,在提供智慧感知環(huán)境的基礎(chǔ)上,智慧校園應更多參與到教學、科研中并與之深度融合,理所當然、自然而然地成為提高教育教學效果的工具或者環(huán)境,這也是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011~2020年)》的要求和目標。而學校的組織結(jié)構(gòu)并不能很好地適應這種新的形勢,這就要求建設(shè)人員同使用人員加強協(xié)同,充分了解應用需求,縮小建設(shè)與應用的差距,共同促使智慧校園的建設(shè)效果達到使用人員的要求。
4.借鑒智慧城市建設(shè),建設(shè)開放型、引領(lǐng)型智慧校園
2013年1月29日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布了首批90個國家智慧城市建設(shè)試點,其目的是從城市建設(shè)實際問題著手,在物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)的支撐下,形成的一種新型信息化的城市形態(tài)[17]。智慧城市的概念是IBM在其白皮書中提出來的。其核心含義是:能夠?qū)崟r了解城市中發(fā)生的突發(fā)事件,并能適當即時地部署資源以做出響應;遠程訪問“一站式”政府服務,可在線或通過手機支付帳單、學習、購物、預訂和進行交易;更好地進行監(jiān)控,更有效地預防犯罪和開展調(diào)查;通過收集并分析數(shù)據(jù)和智能信息來更好地規(guī)劃業(yè)務基礎(chǔ)架構(gòu)和公共服務,從而創(chuàng)造更有競爭力的商業(yè)環(huán)境吸引投資者;實現(xiàn)政府不同部門之間常規(guī)事務的整合以及與其他私營機構(gòu)的協(xié)作,提高政府工作的透明度和效率;更少的交通擁堵,更少的污染和更完善的社會服務[18]。智慧城市的核心含義是服務與協(xié)作,其目標包含了“學習”這一主題,實際上校園是社會的一個細胞、城市的一個組成,智慧校園本身就應作為智慧城市的一部分,智慧校園的建設(shè)應具有自身特色,但不應獨立于智慧城市的總體規(guī)劃?;诖?,智慧校園的建設(shè)對智慧城市應當是開放的,并具有示范引領(lǐng)作用。佛山市禪城區(qū)智慧學校就是一個很好的例子,其服務就包含了“市民在線學習”。
5.以用戶為中心,內(nèi)涵式發(fā)展
教育信息化進程中,對信息化認識的深入要求智慧校園必須內(nèi)涵式發(fā)展。智慧校園建設(shè)的最終目的是提高教育教學效果、校園管理的轉(zhuǎn)型,是為了給廣大師生提供一個安全、便捷、智慧的生活、學習和工作環(huán)境,最終是為了人的發(fā)展,即學生和老師的素質(zhì)和綜合能力的提高。因此正確的做法應是,在教育目的和現(xiàn)代化教育理念即相關(guān)理論的指引下,以用戶為中心,以人為本,以教與學為中心,優(yōu)先應用和服務提供,在滿足用戶需求的前提下,綜合考慮技術(shù)和管理方案,以潤物細無聲的境界,將信息技術(shù)融入教學當中,構(gòu)建穩(wěn)定、靈活、便捷、安全、科學、廣泛參與的智慧校園。
以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化,是我國教育事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。多年來教育信息化建設(shè)成果累累,其經(jīng)驗表明,信息化建設(shè)是逐步深入的。只有不斷推進,才能不斷取得新的成果;只有不斷深入,才能進行內(nèi)涵式發(fā)展,才能對教育教學起到真正的促進與融合的作用。
智慧校園對數(shù)字校園的提升和超越,成為教育信息化的新境界。教育信息化對教育變革的促進作用是對教學和學習效果的促進與提升,對教育科研、管理、政策的實施和改進,對校園環(huán)境的智能化改造。要更好的實現(xiàn)教育信息化的預期效果,只有在實踐中不斷發(fā)展,總結(jié)問題,提出對策。
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[作者:于長虹(1982-),男,河南漯河人,洛陽師范學院網(wǎng)絡與電化教育中心講師,江蘇師范大學教育研究院在讀碩士;王運武(1981-),男,山東聊城人,江蘇師范大學教育研究院講師,博士;馬武(1964-),男,河南汝州人,洛陽師范學院網(wǎng)絡與電化教育中心主任,教授。]
【責任編輯 ?郭振玲】