分析智慧教育體系架構(gòu)與關(guān)鍵支撐技術(shù)

張藝杰　卞廣　吳有濤

【摘 要】隨著我國信息技術(shù)不斷發(fā)展，智慧教育正在推動我國信息化教育發(fā)展進(jìn)程，同樣也是我國教育發(fā)展的一大趨勢。智慧教育是一個(gè)長期、宏大的系統(tǒng)工程。智慧教育能夠?qū)崿F(xiàn)智慧教育、智慧學(xué)習(xí)、智慧科研、智慧管理、智慧服務(wù)等。本文重點(diǎn)以智慧教育體系機(jī)構(gòu)作為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)而探討智慧教育的關(guān)鍵支撐技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】智慧教育；體系架構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)；技術(shù)創(chuàng)新

智慧教育對我國教育有著巨大的推進(jìn)作用，2012年末我國正式啟動智慧教育試點(diǎn)工作，國內(nèi)先進(jìn)城市明確提出智慧城市理念。教育對一個(gè)城市、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國家起著不可替代的作用，更是國之根本。隨著我國交通、物流、醫(yī)療、能源等各個(gè)領(lǐng)域智慧化不斷深入，教育領(lǐng)域也面臨著前所未有的革命壓力與挑戰(zhàn)。誠然，縱觀西方發(fā)達(dá)國家，我國智慧教育發(fā)展相對落后，這也是制約我國教育信息化的一大阻礙。如果提高我國教育智慧化發(fā)展，構(gòu)建符合我國教育發(fā)展的智慧教育體系框架是我國教育領(lǐng)域需重點(diǎn)面對的問題。

一、智慧教育體系架構(gòu)

智慧教育主要依托于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、無線技術(shù)等一代信息技術(shù)所創(chuàng)造的信息化教育系統(tǒng)，也是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教育的重要手段，旨在通過當(dāng)今的數(shù)字教育系統(tǒng)來提高智慧教育水平，實(shí)現(xiàn)教育與信息技術(shù)相融合。智慧教育體系架構(gòu)主要包含以下幾點(diǎn)方面：

（一）智慧云中心

構(gòu)建智慧云中心是實(shí)現(xiàn)智慧教育的核心任務(wù)。智慧云中心需要提供統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一接口等服務(wù)支持，需要整合現(xiàn)有的軟硬件資源，為高校提供網(wǎng)絡(luò)安全、資源儲存、數(shù)據(jù)計(jì)算等服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通用教育集中化管理及信息資源合理分配。通過整合現(xiàn)有的教育軟件系統(tǒng)，推動教育應(yīng)用系統(tǒng)的集成與貫通，構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境、智能信息平臺，為廣大教育者、受教育者提供信息化教育服務(wù)。構(gòu)建智慧云中心要有合理的定位、超前的規(guī)劃，保障教學(xué)資源、信息、人力、物力、財(cái)力等數(shù)據(jù)庫都能夠融入到系統(tǒng)平臺中，進(jìn)而保障系統(tǒng)教育信息應(yīng)用能夠順利展開。

（二）構(gòu)建智慧環(huán)境

良好的智慧環(huán)境是實(shí)施智慧教育的保障與基礎(chǔ)，需要依托于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動技術(shù)等，進(jìn)而完善智慧教育環(huán)境。智慧環(huán)境主要分為兩大類，即學(xué)校的智慧校園和終身學(xué)習(xí)的智慧城區(qū)。其中：①智慧校園：主要包括智慧教室、智慧圖書館、智慧備課室、智慧實(shí)驗(yàn)室等。對學(xué)?，F(xiàn)有的硬件設(shè)備進(jìn)行改造與完善，提高校園網(wǎng)絡(luò)的性能，以RFID技術(shù)和傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，建立智慧型教育裝備；②智慧城區(qū)：主要是通過信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建教育平臺，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育和微教育，進(jìn)而構(gòu)建線上智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，其中包括（線上）智慧美術(shù)館、智慧博物館、智慧公園、智慧教育等，為廣大群眾實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)提供良好條件。

（三）智慧內(nèi)容庫

學(xué)習(xí)資源是實(shí)現(xiàn)智慧教育的基礎(chǔ)，也是智慧教育的主體，其主要包含三大層面：①學(xué)習(xí)資源庫：學(xué)習(xí)資源庫是一切線上知識基地，包括教學(xué)案例、電子試卷、多媒體課件、研究專題、參考文獻(xiàn)等。學(xué)習(xí)資源庫要以實(shí)際應(yīng)用為向?qū)Вo緊圍繞課程內(nèi)容，通過多方渠道整合優(yōu)質(zhì)教育資源，不斷豐富學(xué)習(xí)資源庫內(nèi)容；②開放課程庫：開放課程庫要堅(jiān)持開放性理念，建構(gòu)有效、合理、可行的課程資源分享模式。構(gòu)建開放性教育平臺，提高學(xué)習(xí)平臺的開放性，以便于社會廣大人民公開訪問，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模訪問在線課程；③管理信息庫：管理信息在智慧內(nèi)容庫中有著重要地位，也是保障信息庫平穩(wěn)運(yùn)行的保障。通過管理信息庫能夠有效提高管理庫中內(nèi)容，例如更新信息內(nèi)容、剔除陳舊內(nèi)容、內(nèi)容排版等。

二、智慧教育體系關(guān)鍵支撐技術(shù)

（一）提高教育環(huán)境和教育活動的感知性——物聯(lián)網(wǎng)

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠有效為校園學(xué)習(xí)、課外學(xué)習(xí)、教育管理提供有力支持，不斷優(yōu)化教育環(huán)境、豐富教育資源、創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式、降低管理成本、提高管理質(zhì)量。以智慧教室為例，隨著智慧教育不斷發(fā)展，如今一些國內(nèi)廠商紛紛研制出了智慧教室優(yōu)化方案，并且中小學(xué)推廣使用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)如今發(fā)展極為迅猛，是實(shí)現(xiàn)線上、線下雙重教育的關(guān)鍵性技術(shù)。

（二）加強(qiáng)教育管理、校園決策的智慧性——大數(shù)據(jù)

隨著信息化教育不斷發(fā)展，一些教育數(shù)據(jù)、科研數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)會不斷堆積。大量的數(shù)據(jù)沉淀勢必會對信息化教育產(chǎn)生一定影響。近些年來，我國一些高校已經(jīng)逐漸構(gòu)建立起大數(shù)據(jù)輔助教學(xué)的管理模式。以劃動示范大學(xué)為例，通過信息系統(tǒng)能夠有效觀測到學(xué)生的餐飲消費(fèi)數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)低于警戒值系統(tǒng)就會自動發(fā)送短信慰問，詢問學(xué)生是否經(jīng)濟(jì)過于困難。同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)還能夠?yàn)閷W(xué)生、教師提供自由發(fā)表言論的空間與機(jī)會，特別是當(dāng)今移動技術(shù)高速發(fā)展的前提下，通過智能手機(jī)中的微信、微博、QQ、論壇等社交工具提供師生交流渠道，并且通過數(shù)據(jù)平臺把握師生群體的探討動向，并根據(jù)師生討論重點(diǎn)進(jìn)行深層剖析，明確教育改革方向。同時(shí)，教育機(jī)構(gòu)也能夠集中布局，調(diào)整教育經(jīng)費(fèi)，通過全面采集教育分布數(shù)據(jù)、學(xué)生相關(guān)數(shù)據(jù)等，制定科學(xué)的評估模型，進(jìn)而實(shí)施下一階段的教育布局與資源分配。

（三）拓展教育資源與教育服務(wù)的共享性——云計(jì)算

在教育領(lǐng)域中，云計(jì)算相比物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更為成熟?，F(xiàn)如今，云計(jì)算已經(jīng)在教育領(lǐng)域廣泛普及。2012年12月我國教育資源服務(wù)平臺已經(jīng)正式開通線上運(yùn)行。在智慧教育中，云計(jì)算技術(shù)的功能主要體現(xiàn)在教育資源共享層面上，能夠有效推動我國信息化教育的發(fā)展進(jìn)程，緩解信息孤島、重復(fù)投資現(xiàn)象。與此同時(shí)，通過云計(jì)算技術(shù)能夠有效構(gòu)建云學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生通過利用PC端、移動端時(shí)時(shí)刻刻享受線上學(xué)習(xí)服務(wù)。

結(jié)束語

智慧教育已經(jīng)成為我國教育領(lǐng)域發(fā)展的一大趨勢，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)逐漸向教育領(lǐng)域滲透，改變了傳統(tǒng)教育領(lǐng)域的運(yùn)作模式與生態(tài)環(huán)境。因此，我們必須要面對智慧教育帶來的挑戰(zhàn)、抓住智慧教育帶來的機(jī)遇，充分分析智慧教育體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)，擴(kuò)大智慧教育的應(yīng)用范圍與服務(wù)范圍，進(jìn)而保障我國教育領(lǐng)域能夠平穩(wěn)發(fā)展。

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