智慧教育：概念特征、理論研究與應(yīng)用實踐

王玉龍+蔣家傅

摘 要：本文基于廣東省佛山市禪城區(qū)“智慧校園”示范工程項目的研究實踐，對智慧教育的概念進(jìn)行了分析與界定，并從技術(shù)、資源、教學(xué)三個維度對智慧教育的特征進(jìn)行深入分析。同時對智慧教育的理論研究與應(yīng)用實踐現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，進(jìn)而對當(dāng)前智慧教育所面臨的問題進(jìn)行了總結(jié)與概括，希望藉此進(jìn)一步深化對智慧教育的認(rèn)識，為智慧教育的研究與實踐提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：智慧教育；智能教育；智慧校園；電子書包

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2014）01-0010-04

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展推動了教育由信息化向智能化的整體躍升，智慧教育形態(tài)已初現(xiàn)端倪。泛在化的學(xué)習(xí)時空、個性化的學(xué)習(xí)方式、智能化的教學(xué)管理、一體化的教育資源與技術(shù)服務(wù)等智慧教育特征日益凸顯。智慧教育研究已成為當(dāng)前教育信息化領(lǐng)域關(guān)注的熱點，實施智慧教育戰(zhàn)略已經(jīng)成為破解我國當(dāng)前教育信息化困境的必然選擇。

二、智慧教育的概念與特征

1.什么是智慧

在中文語境中，智慧是“能迅速、靈活、正確地理解事物和解決問題的能力”。[1] 在大部分文獻(xiàn)中，智慧作為哲學(xué)名詞而存在。筆者認(rèn)為哲學(xué)層面的智慧內(nèi)涵有助于我們對智慧進(jìn)行溯源式的追蹤和探討，但從教育視角來看，智慧與知識緊密相關(guān)，若能從知識與智慧的比較分析中明確二者的不同，將具有更為直接的教學(xué)指導(dǎo)價值。一般認(rèn)為：知識表現(xiàn)在信息和信息之間的關(guān)系，通常是被公認(rèn)并經(jīng)實踐檢驗的是正確的，能指導(dǎo)決策和行動的結(jié)構(gòu)化信息，包括事實、經(jīng)驗、技巧。知識雖然是不斷豐富和發(fā)展的，但其具有靜態(tài)屬性，可以通過識記和傳授得以傳承。而智慧是富有洞察力的知識，表現(xiàn)為對事物發(fā)展的預(yù)判并提前進(jìn)行決策和行動。智慧是基于對知識的有效整合，其核心要件是思維。智慧無法通過識記習(xí)得，形成智慧的有效途徑是經(jīng)歷和體驗。

2.智能教育與智慧教育

從相關(guān)文獻(xiàn)來看，“智能教育”與“智慧教育”均源自英文“Smart Education”。由于關(guān)注的重點不同，國內(nèi)學(xué)者在翻譯、引用時略微產(chǎn)生了差異，在大部分文獻(xiàn)中二者意思相同或相近，但也有一些文獻(xiàn)將“智能教育”譯為“Intelligent Education”。對于智能教育，主流的觀點主要有三類：一是認(rèn)為智能教育主要是使用先進(jìn)的信息技術(shù)實現(xiàn)教育手段的智能化，該類觀點重點關(guān)注技術(shù)手段，如蔣家付（2011）認(rèn)為智能教育，就是為了全面提高教育質(zhì)量與效率，運用先進(jìn)的信息技術(shù)，對教育過程的各種信息進(jìn)行感知、識別、處理、分析，為教育參與者提供快速決策和反饋評價的教育方式。[2]二是認(rèn)為SMART是由自主式（Self-directed）、興趣（Motivated）、能力與水平（Adaptive）、豐富的資料（Resoure enriched），信息技術(shù)（Technology embedded）等詞匯構(gòu)成的合成詞，認(rèn)為智能教育是一種基于學(xué)習(xí)者自身的能力與水平，兼顧興趣，通過嫻熟的運用信息技術(shù)，獲取豐富的學(xué)習(xí)資料，開展自助式學(xué)習(xí)的教育（李洲浩，2012）。[3]該類觀點重點關(guān)注學(xué)習(xí)過程與方法。三是認(rèn)為智能教育是指在傳授知識的同時，著重培養(yǎng)人們智能的教育。該觀點直指教育目的，與智慧教育異曲同工。關(guān)于智慧教育目前也尚無統(tǒng)一的認(rèn)識，國際學(xué)界鮮有系統(tǒng)深入的研究。以祝智庭（2012）為代表的國內(nèi)教育信息化權(quán)威學(xué)者提出了較為完整的智慧教育概念。認(rèn)為從教育信息化角度來看，智慧教育是指運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動網(wǎng)絡(luò)等新一代信息技術(shù)，通過構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境（Smart Learning Environments），運用智慧教學(xué)法（Smart Pedagogy），促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行智慧學(xué)習(xí)（Smart Learning），從而提升成才期望，即培養(yǎng)具有高智能（High-Intelligence）和創(chuàng)造力（Productivity）的人。[4]綜合以上觀點，筆者認(rèn)為：智慧教育的手段是新一代信息技術(shù)全面、深入、綜合的應(yīng)用，智慧教育的重點與前提在于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建、智能化系統(tǒng)及產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用，智慧教育的直接目的在于大幅度提高教學(xué)、科研、管理的效率與水平，其本質(zhì)目的在于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力、批判思維能力、問題解決能力等高階思維能力，即發(fā)展學(xué)習(xí)者的智慧。從智能教育與智慧教育的比較來看，前者更為強調(diào)技術(shù)手段的智能化，后者更為關(guān)注技術(shù)手段的適宜性，也即智慧地使用技術(shù)從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者形成并發(fā)展智慧。

3.智慧教育的特征

（1）智慧教育的技術(shù)特征

智慧教育在技術(shù)層面是通過新一代信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對教育信息進(jìn)行感知、識別、捕獲、匯聚、分析，進(jìn)而輔助智能化的教育管理與決策。智慧教育的技術(shù)特征在宏觀層面主要表現(xiàn)為采用面向服務(wù)的SOA軟件架構(gòu)體系，實現(xiàn)了各類應(yīng)用、數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)流程的有效整合，大大提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性、擴(kuò)充性、可維護(hù)性和易用性。在微觀層面主要表現(xiàn)為對學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行感知和智能調(diào)節(jié)，對校園環(huán)境進(jìn)行智能化管理，對教與學(xué)的過程進(jìn)行跟蹤與記錄，對家?；ネㄌ峁┝Ⅲw化的網(wǎng)絡(luò)支持。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中部署了傳感網(wǎng)，利用各類傳感器能捕獲并識別各類學(xué)習(xí)環(huán)境中當(dāng)前的溫度、濕度、照度等物理信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)，將其調(diào)整為最適宜的狀態(tài)，為師生提供最佳的學(xué)習(xí)環(huán)境；通過傳感網(wǎng)技術(shù)還可實現(xiàn)對重要設(shè)備的位置信息、工作狀態(tài)進(jìn)行捕獲與跟蹤，實現(xiàn)智能安防和校園智能化管理；通過部署在教室和其他學(xué)習(xí)環(huán)境中的智能錄播系統(tǒng)，可在不打斷正常的教學(xué)秩序的情況下，將師生的教學(xué)實況自動錄制，并實時存儲于一體化的資源平臺，學(xué)生可借此進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)，老師可借此進(jìn)行教學(xué)反思和教學(xué)觀摩；智慧環(huán)境實現(xiàn)了傳感網(wǎng)、有線網(wǎng)、無線網(wǎng)的無縫融合，形成了一體化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應(yīng)用環(huán)境，為構(gòu)建家?；ネǖ木G色學(xué)習(xí)社區(qū)提供了有效的技術(shù)支持。

（2）智慧教育的資源特征

云計算的在教育領(lǐng)域的應(yīng)用推動了教育資源建設(shè)、存儲、共享與應(yīng)用模式的變革。智慧教育視域下的資源建設(shè)體現(xiàn)出全新特征。從資源平臺的建設(shè)理念與技術(shù)模式來看，首先，資源平臺的建設(shè)理念正在從產(chǎn)品層次上升至服務(wù)層次，資源平臺建設(shè)的中心任務(wù)正在從技術(shù)平臺的搭建轉(zhuǎn)向服務(wù)體系的構(gòu)建；第二，平臺功能正在從單純的資源存儲與管理轉(zhuǎn)變?yōu)槿葜R獲取、存儲、共享、應(yīng)用與創(chuàng)新于一體的知識管理平臺；第三，在運作機(jī)制上，Web2.0時代的以用戶為中心的理念正在逐步體現(xiàn)，各種有效的社會化驅(qū)動和信息聚合機(jī)制正在逐步引入，資源平臺的建設(shè)和應(yīng)用績效逐步提升；第四，在技術(shù)模式上，正在從傳統(tǒng)的數(shù)字化向智能化方向轉(zhuǎn)變。從資源的表現(xiàn)形式來看，已從傳統(tǒng)的靜態(tài)、封閉的文本、圖像等素材資源轉(zhuǎn)向動態(tài)、開放、共享的移動學(xué)習(xí)資源、微課資源、幕課資源（MOOCS大規(guī)模開放在線課程）、基于社會化網(wǎng)站（SNN）學(xué)習(xí)資源建設(shè)及電子教材的設(shè)計與開發(fā)等。

（3）智慧教育的教學(xué)特征

新一代信息技術(shù)的應(yīng)用為開展多種教與學(xué)的方式提供了可能，智慧教育視域下的教與學(xué)也體現(xiàn)出了嶄新的特征。具體表現(xiàn)在：第一，實時、便利的教學(xué)資源獲取及課堂生成性資源的捕獲和存儲。智慧的教學(xué)可根據(jù)實際需求，在不打斷原有思路的情況下便捷地獲取海量的優(yōu)質(zhì)教育資源，實時拓展教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。實現(xiàn)動態(tài)、靈活、開放的課堂教學(xué)。此外，可將學(xué)生的筆記、課堂問答，老師對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行的標(biāo)注、修改等生成性信息實時存入資源平臺，為學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)、交流經(jīng)驗，教師專業(yè)成長提供資源支持； 第二、對課堂教學(xué)狀態(tài)信息進(jìn)行跟蹤、分析，輔助教學(xué)決策。智慧的教學(xué)可對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)信息進(jìn)行及時的收集、統(tǒng)計與分析，輔助教師進(jìn)行教學(xué)決策。同時，可基于教學(xué)反饋信息的分析，進(jìn)行分層教學(xué)、個性化教學(xué)；第三，實現(xiàn)了自然、高效的課堂互動。新一代信息技術(shù)為課堂互動提供了有效的技術(shù)支持，實現(xiàn)了人與技術(shù)、設(shè)備、資源、環(huán)境的多維度互動，創(chuàng)設(shè)了高效、自然的體驗環(huán)境；第四，自主學(xué)習(xí)真正成為主要學(xué)習(xí)方式。智慧環(huán)境下，學(xué)生的主體地位進(jìn)一步凸顯。技術(shù)的發(fā)展提供了高效便捷的互動交流，協(xié)作分享的工具，為學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)提供了有效支持，研究性學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)、競爭性學(xué)習(xí)將會易于開展；第五，教學(xué)將突破明顯的時空界限。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟、移動終端的普及、移動學(xué)習(xí)資源及工具的進(jìn)一步豐富，學(xué)生可以通過無線網(wǎng)絡(luò)，利用電子書包、智能手機(jī)等移動學(xué)習(xí)終端，隨時隨地進(jìn)入資源系統(tǒng)點播教學(xué)視頻，下載學(xué)習(xí)資源，開展自主學(xué)習(xí)。同時可隨時隨地和老師進(jìn)行互動交流，獲取幫助，學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于教室空間和課堂時間。

三、智慧教育的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

從文獻(xiàn)梳理來看，目前關(guān)于智慧教育的研究主要聚焦在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建、智能化的教育裝備與應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用、學(xué)習(xí)終端產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用等方面，其中以智慧校園建設(shè)及其應(yīng)用研究，電子書包的開發(fā)與應(yīng)用研究尤為突出。

1.智慧校園的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

關(guān)于智慧校園（Smart Campus），在理論研究方面，不同學(xué)者從多個角度對智慧校園的內(nèi)涵進(jìn)行了解讀。黃榮懷等（2012） 從環(huán)境構(gòu)建的角度，認(rèn)為智慧校園是指一種以面向師生個性化服務(wù)為理念，能全面感知物理環(huán)境，識別學(xué)習(xí)者個體特征和學(xué)習(xí)情景，提供無縫互通的網(wǎng)絡(luò)通信，有效支持教學(xué)過程分析、評價和智能決策的開放教育教學(xué)環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境。因此智慧校園應(yīng)具有以下特征：環(huán)境全面感知；網(wǎng)絡(luò)無縫互通；海量數(shù)據(jù)支撐；開放學(xué)習(xí)環(huán)境；師生個性服務(wù)。[5] 蔣家傅等（2011）經(jīng)過長達(dá)兩年的智慧校園項目實踐，從智慧校園與傳統(tǒng)校園環(huán)境相比較的角度，認(rèn)為智慧校園應(yīng)具備九大特征：融合的網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)環(huán)境；廣泛感知的信息終端；智能的管理與決策支持；快速綜合的業(yè)務(wù)處理服務(wù)；個性化的信息服務(wù)；泛在的自主學(xué)習(xí)環(huán)境；智慧的課堂；充分共享、靈活配置的教學(xué)資源平臺；蘊含教育智慧的學(xué)習(xí)社區(qū)。[6]也有研究者強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用，如嚴(yán)大虎等（2011）認(rèn)為，智慧校園是把感應(yīng)器嵌入到教室、圖書館、食堂、供水系統(tǒng)、實驗室等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯(lián)網(wǎng)，然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)教學(xué)、生活與校園資源和系統(tǒng)的整合。[7]周彤等（2011）認(rèn)為，智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境，這個一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。[8]可見，對智慧校園的解讀，其內(nèi)涵和特征各有不同又趨于一致。總體上認(rèn)為智慧校園是信息技術(shù)高度融合、信息化應(yīng)用深度整合、信息終端廣泛感知的信息化校園。智慧校園系統(tǒng)兼有技術(shù)、教育和文化等多重屬性。

在實施方面，南京郵電大學(xué)聯(lián)合江蘇金智科技于2010年實施了基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園建設(shè)方案。南郵智慧校園依托數(shù)據(jù)平臺、身份平臺、門戶平臺、GIS平臺，建立公共的信息標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、服務(wù)融合、網(wǎng)絡(luò)融合，實現(xiàn)了分散、異構(gòu)的應(yīng)用和信息資源整合。目前南郵智慧校園已經(jīng)上線運行（http：//my.njupt.edu.cn/ccs/main/loginIndex.do）。為師生提供管理、教學(xué)、科研、生活、感知等五大類服務(wù)；浙江大學(xué)與中國電信于2011年7月簽署了“智慧校園”戰(zhàn)略合作協(xié)議，計劃在未來5年里協(xié)助浙大建設(shè)“智慧校園”項目。該項目將基于物聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，建設(shè)浙江大學(xué)統(tǒng)一的移動辦公平臺、信息發(fā)布平臺、校園一卡通平臺等智慧校園應(yīng)用，并憑借感知、智能、挖掘、控制等各種信息化技術(shù)，建成安全監(jiān)控、平安校園網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建設(shè)、自助圖書網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等。此外西南大學(xué)、成都大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等幾十所高校正在籌劃、實施智慧校園建設(shè)。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，筆者所在的項目團(tuán)隊承擔(dān)了佛山市禪城區(qū)“智慧校園”示范工程建設(shè)項目，在國內(nèi)產(chǎn)生了一定影響。該項目是由佛山市政府于2010年啟動的“四化融合，智慧佛山”重點示范項目。該項目面向基礎(chǔ)教育，創(chuàng)新性地采用政、產(chǎn)、學(xué)、研合作模式，整合多方優(yōu)勢力量，歷經(jīng)兩年多的研發(fā)、實施，開發(fā)了智慧校園教育云資源平臺、智能管理系統(tǒng)、智能教學(xué)系統(tǒng)、數(shù)字化實驗系統(tǒng)、移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)、家校通系統(tǒng)、智慧文化系統(tǒng)等智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)；研制了電子書包、電子課桌、智慧講臺等多個教育產(chǎn)品；建立了智慧教室、數(shù)字化實驗室等多個功能場室；取得了多項專利成果。該項目已于2012年通過政府驗收并上線運行（http：//www.fsws.cn），是國內(nèi)目前較為系統(tǒng)、完整，且已投入使用的智慧校園解決方案。

2.電子書包的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

臺灣地區(qū)在2002年就有比較完整的電子書包計劃；2003年，香港10 所小學(xué)正式推行“電子書包”試驗計劃，經(jīng)過一年試驗，“電子書包” 計劃效果良好， 開始向全港1000 多所中小學(xué)推廣。在內(nèi)地，早在2001年，北京伯通科技公司生產(chǎn)的“綠色電子書包”已經(jīng)通過了教育部的認(rèn)證，并在北京、上海等4 個城市試推廣；2003 年，上海金山區(qū)金棠小學(xué)已開始試用電子書包代替?zhèn)鹘y(tǒng)書本教材；2011年11月，作為國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃在上海先行先試的部市合作項目之一，虹口區(qū)推廣電子書包項目；南京從2012年試點電子書包進(jìn)課堂，目前全市有21所中小學(xué)成為試點學(xué)校；2012年，廣州四所學(xué)校的千余名學(xué)生開始試用電子書包；佛山南海南光中英文學(xué)校從2009年開始在一年級新生的英語課程中推行電子書包；佛山市禪城區(qū)“智慧校園“示范工程的四所示范學(xué)校也于2011年開始試用電子書包，目前已經(jīng)取得較好成效。目前電子書包在全國的中小學(xué)校應(yīng)用遍地開花，除上述城市外，重慶、青島、寧波、山西、陜西等地都開展了電子書包試點項目。目前關(guān)于電子書包的研究和應(yīng)用主要還是面向基礎(chǔ)教育低年級階段，定位于課堂教學(xué)。未來的發(fā)展趨勢可能會與移動學(xué)習(xí)相結(jié)合，面向高等教育和社會教育。

電子書包雖然廣受重視，但實際試用效果卻差強人意。電子書包的推廣和應(yīng)用中還存在諸多問題亟待解決。首先是傳統(tǒng)應(yīng)試教育中“逐分”導(dǎo)向與電子書包的“育人”理念產(chǎn)生沖突，使得電子書包的大面積推廣遇到障礙；其次，電子書包的安全、價格等現(xiàn)實問題也在一定程度上影響了其推廣；第三，現(xiàn)有電子書包產(chǎn)品，基本上是由IT企業(yè)主導(dǎo)研發(fā)，一線學(xué)校被邊緣化，導(dǎo)致現(xiàn)有產(chǎn)品很難滿足實際需求；第四，與之配套的優(yōu)質(zhì)電子課本學(xué)習(xí)資源匱乏，使得基于電子的課內(nèi)外學(xué)習(xí)難以全面開展；第五，電子書包涉及硬件終端、應(yīng)用軟件、服務(wù)平臺、數(shù)字內(nèi)容等諸多方面，使其處于多家政府部門的交叉管理范圍，此外還需要政府、企業(yè)、學(xué)校通力配合，這也在一定程度上影響了電子書包的大面積使用。

四、智慧教育所面臨的主要問題

我國教育信息化正由初步應(yīng)用融合階段向著全面融合創(chuàng)新階段過渡。目前關(guān)于智慧教育的研究還處于起始階段，所存在的問題也逐漸凸顯。如缺乏專門的研究和管理機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致系統(tǒng)化的解決方案和應(yīng)用研究較少，多停留在個別終端產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用；缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，導(dǎo)致各系統(tǒng)、各產(chǎn)品間的兼容困難，難以真正發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢，阻礙了智慧教育的發(fā)展和應(yīng)用；缺乏有效的政、產(chǎn)、學(xué)、研合作機(jī)制，難以整合優(yōu)勢資源，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，不利于有關(guān)成果的大面積推廣和應(yīng)用；現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)多為企業(yè)在各自已有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的轉(zhuǎn)型應(yīng)用，缺乏創(chuàng)新和核心成果孵化平臺與基地，新技術(shù)、新設(shè)計難以有效轉(zhuǎn)化為教育服務(wù)；完整健康的產(chǎn)業(yè)鏈仍沒有形成，難以實現(xiàn)智慧教育產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。？筅

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（編輯：楊馥紅）