教育信息化2.0時(shí)代智慧校園建設(shè)方向探索

胡鐳瀟

摘? 要 通過(guò)對(duì)各地教育技術(shù)中心和學(xué)校教師的訪談，了解到目前一些教育工作者對(duì)校園信息化（智慧校園）建設(shè)的想法和需求，基于這些需求，梳理目前校園信息化建設(shè)中存在的一些問(wèn)題，并對(duì)我國(guó)教育信息化的發(fā)展歷程進(jìn)行分析，最后針對(duì)教育信息化2.0時(shí)代的智慧校園提出一套建設(shè)思路。

關(guān)鍵詞 智慧教育;智慧校園;校園信息化;物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）03-0061-03

1 引言

智慧校園是近年來(lái)校園信息化建設(shè)中最火的一個(gè)詞。筆者在和一些學(xué)?？蛻魷贤ㄖ?，一說(shuō)起校園信息化建設(shè)，就是要建設(shè)智慧校園，但深入了解需求后，發(fā)現(xiàn)客戶很多概念還停留在“三通兩平臺(tái)”等基礎(chǔ)建設(shè)方向上，教育理念稍微前沿一些的客戶則更關(guān)注綜合素質(zhì)發(fā)展、德育考評(píng)、特長(zhǎng)培養(yǎng)、教師研訓(xùn)等事項(xiàng)，但這些和真正的智慧校園還有一定的距離。

2017年11月，教育部科技司司長(zhǎng)雷朝滋在“第十七屆中國(guó)教育信息化創(chuàng)新與發(fā)展論壇”上指出，十九大之前，可以稱之為教育信息化1.0，是初步探索階段;下一階段，要推動(dòng)實(shí)施《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，以教育信息化全面推動(dòng)教育現(xiàn)代化，開(kāi)啟智能時(shí)代教育的新征程。充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，改變傳統(tǒng)教育模式，解決“愚笨教育”的問(wèn)題（不因材施教，忽視個(gè)人特性，進(jìn)行同一化培養(yǎng)，給學(xué)生、教師造成高負(fù)擔(dān)、低效益的教育就是愚笨教育），讓學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)轉(zhuǎn)變，把教育模式由“教為主”向“學(xué)為主”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化學(xué)習(xí)、差異化教學(xué)、泛在式學(xué)習(xí)、群智化學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)”的智慧教育模式[1]，才能讓各個(gè)校園信息化建設(shè)走到智慧校園建設(shè)的正確路徑上來(lái)。

2 校園信息化問(wèn)題梳理

1）各系統(tǒng)組織架構(gòu)、多賬號(hào)沒(méi)統(tǒng)一管理，業(yè)務(wù)流不統(tǒng)一，維護(hù)困難;

2）各學(xué)校信息化建設(shè)情況參差不齊，品牌眾多，系統(tǒng)集成困難，無(wú)法協(xié)調(diào);

3）校園內(nèi)各信息化系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)隔離，存在信息孤島，導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)資源沒(méi)有為決策者提供有效的決策依據(jù);

4）教學(xué)資源散放式管理，資源利用率低下，沒(méi)能為學(xué)生提供有效的服務(wù);

5）自身信息化管理能力有限，不能及時(shí)有效維護(hù)保障;

6）功能重疊、功能相似的重復(fù)建設(shè)。

3 建設(shè)分析與規(guī)劃

根據(jù)我國(guó)校園信息化建設(shè)發(fā)展歷程，可初步分為五個(gè)階段、三個(gè)層次和兩種模式。

五個(gè)階段

第一階段：數(shù)字化設(shè)備普及階段，即電腦、數(shù)碼相機(jī)、校園數(shù)字廣播等電子產(chǎn)品、多媒體教室的普及時(shí)期（20世紀(jì)90年代）。

第二階段：校園互聯(lián)網(wǎng)普及階段，即校辦公室、教室、功能教室互通互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期（20世紀(jì)90年代—21世紀(jì)00年代）。

第三階段：泛教育階段，即通過(guò)有線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，教師、學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行教育、學(xué)習(xí)和參與教育時(shí)期（21世紀(jì)00年代）。

第四階段：教育物聯(lián)網(wǎng)階段，即包括班班通一體機(jī)、一卡通、電子班牌、電子書包、VR實(shí)驗(yàn)室等教育信息化工具的聯(lián)網(wǎng)時(shí)期（21世紀(jì)00—10年代）。

第五階段：智慧教育階段，即能實(shí)現(xiàn)學(xué)生多樣化、個(gè)性化學(xué)習(xí)與教師差異化教學(xué)的智慧校園時(shí)期（十九大以來(lái)）。

三個(gè)層次? 按功能和類型，又可以劃分為三個(gè)層次。

1）基礎(chǔ)層。這一層的功能是為了整個(gè)智慧校園系統(tǒng)能正常運(yùn)行，提供良好的基礎(chǔ)環(huán)境，由綜合布線（數(shù)據(jù)通信）系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、信息中心機(jī)房系統(tǒng)等構(gòu)成，就像人體的神經(jīng)系統(tǒng)、血管、心臟等，是整個(gè)智慧校園正常運(yùn)行的保障，使各種感知信息到智慧校園的“大腦”，再接收“大腦”反饋的指令。如果這種校園信息化的“神經(jīng)感知系統(tǒng)”經(jīng)常出問(wèn)題，那么智慧校園的使用體驗(yàn)感就會(huì)非常差甚至運(yùn)行癱瘓。因此，這一層的建設(shè)重點(diǎn)是質(zhì)量把控和系統(tǒng)冗余充足，方便擴(kuò)展。

2）應(yīng)用層。這一層的內(nèi)容也是一線教育管理者、教師、學(xué)生平時(shí)接觸最多的，如班班通、考勤打卡、電子班牌、電子書包、常態(tài)錄播系統(tǒng)、精品錄播系統(tǒng)、數(shù)字廣播系統(tǒng)等非常多的子系統(tǒng)分類，提供了能實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)、智慧教學(xué)、智慧教育管理的環(huán)境，使學(xué)生具備入境學(xué)習(xí)的條件，讓教師有了智慧教學(xué)的工具，提高了工作效率，同時(shí)能產(chǎn)生大量的教學(xué)數(shù)據(jù);但這些數(shù)據(jù)無(wú)統(tǒng)一規(guī)范，形成數(shù)據(jù)孤單，這是阻礙智慧校園進(jìn)程的一個(gè)難點(diǎn)。因此，這一層的建設(shè)重點(diǎn)就是統(tǒng)一規(guī)劃，打通數(shù)據(jù)隔離，實(shí)現(xiàn)校園物聯(lián)網(wǎng)。

3）平臺(tái)層。智慧校園云平臺(tái)，這是一個(gè)集合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)和人工智能技術(shù)的軟件平臺(tái)，以大量的教育教學(xué)數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)生活數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)不斷地對(duì)校園人工智能系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練和使用，讓系統(tǒng)越用越聰明，越用越智能。每個(gè)地區(qū)、每所學(xué)校都有自身的辦學(xué)特點(diǎn)和教育理念，生源素質(zhì)和教師素質(zhì)也有差別，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：一個(gè)教育落后地方的學(xué)生能用省市級(jí)名校的教學(xué)方案來(lái)教嗎？他能跟上進(jìn)度嗎？能讓他主動(dòng)學(xué)習(xí)嗎？這是以學(xué)為主嗎？這是因材施教嗎？因此，不同的學(xué)校有不同的人工智能系統(tǒng)，有不同的教學(xué)方案，并且是針對(duì)每個(gè)教師、每個(gè)學(xué)生都應(yīng)該有不同的教學(xué)方案和學(xué)習(xí)方案。如學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握數(shù)據(jù)、偏科情況、師生互動(dòng)情況、興趣小組數(shù)據(jù)、學(xué)生小團(tuán)體數(shù)據(jù)等，教師的教學(xué)方案和教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)、師生互動(dòng)數(shù)據(jù)、教師研訓(xùn)數(shù)據(jù)、家校溝通數(shù)據(jù)等，教育管理者的教育參與數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)（安全、設(shè)備運(yùn)行、教學(xué)質(zhì)量）等，綜合這些數(shù)據(jù)，就能生成用戶畫像。

①用戶畫像。這是對(duì)教育大數(shù)據(jù)挖掘整理的一種展現(xiàn)方式，通過(guò)對(duì)需要的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)和過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取和分析，把用戶日常的教學(xué)和學(xué)習(xí)生活數(shù)據(jù)形象化地呈現(xiàn)出來(lái)，為各項(xiàng)校園管、辦、評(píng)提供客觀的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。把用戶學(xué)習(xí)生活中的各種數(shù)據(jù)具象化地呈現(xiàn)出來(lái)，是教育大數(shù)據(jù)的分析成果展示，能做些智能分析和推送，但這還不能算是智慧教育，因?yàn)檫€不能使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、個(gè)性化地學(xué)習(xí)。比如推送錯(cuò)題集這個(gè)功能，如果只是靠做題這種強(qiáng)化練習(xí)來(lái)提高分?jǐn)?shù)，那么還讓教師講課做什么？多做題就行了！多做題就能掌握知識(shí)？顯然是不行的！知識(shí)的傳遞是需要相互交流的，在溝通過(guò)程中，學(xué)生才能明白這個(gè)知識(shí)點(diǎn)是如何產(chǎn)生的，這部分知識(shí)的發(fā)展過(guò)程和延伸的其他知識(shí)內(nèi)容有哪些聯(lián)系。這種理解性記憶是死記硬背無(wú)法比的，這種獲得知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程也是錯(cuò)題集無(wú)法代替的。而不可能為每個(gè)學(xué)生配置一名優(yōu)秀的全能教師，時(shí)時(shí)刻刻關(guān)注學(xué)生，隨時(shí)隨地為他答疑解惑，所以需要人工智能小助手來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

②人工智能小助手。這是對(duì)教育大數(shù)據(jù)深度挖掘后的應(yīng)用，也是能否實(shí)現(xiàn)智慧教育最重要的一個(gè)功能。衡量智慧教育能否實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)就是看能否實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)、差異化教學(xué)、泛在式學(xué)習(xí)、群智化學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)，而這五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)重要的前提，就是要有一個(gè)教師或者“學(xué)習(xí)助手”時(shí)時(shí)刻刻關(guān)注學(xué)生（用戶）、了解學(xué)生，能聽(tīng)懂、能看懂，能隨時(shí)隨地提供服務(wù)和指南，能通過(guò)數(shù)據(jù)分析對(duì)一些事件（事情）進(jìn)行預(yù)警和干預(yù);了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、各科知識(shí)點(diǎn)掌握情況，能為每個(gè)學(xué)生自動(dòng)調(diào)整各學(xué)科的學(xué)習(xí)方案和制定自己的學(xué)習(xí)路徑，也能對(duì)學(xué)校教學(xué)提供有效意見(jiàn)，如智能選課排課、分層教學(xué)排課、輿情預(yù)警、群體事件預(yù)警等。

根據(jù)這些需求，可以列舉出幾點(diǎn)重要功能：能根據(jù)學(xué)生在校、在家的各種學(xué)習(xí)生活數(shù)據(jù)，綜合判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，分析學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題，哪部分知識(shí)點(diǎn)掌握不足，把知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化和相互關(guān)聯(lián)，并生成相應(yīng)的報(bào)告，再根據(jù)以往的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，分析不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)深度來(lái)關(guān)聯(lián)這些學(xué)習(xí)資料，提煉其中精華的內(nèi)容，生成個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，推送相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)課堂視頻給學(xué)生，把學(xué)習(xí)過(guò)程變得化繁為簡(jiǎn)或由簡(jiǎn)變繁，不同的學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)方案，提高學(xué)習(xí)效率，這樣才算實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí);同時(shí)能根據(jù)學(xué)生的特長(zhǎng)和愛(ài)好以及能力智能地組建學(xué)習(xí)團(tuán)體或小組，實(shí)現(xiàn)群智學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)模式，有效地激發(fā)出學(xué)習(xí)動(dòng)力和靈感，更好地進(jìn)行理解性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。

由于智慧平臺(tái)布置在云端，采用云計(jì)算的形式，統(tǒng)一賬戶登錄后，小助手可以存在于任何能聯(lián)網(wǎng)的多媒體設(shè)備上，這樣無(wú)論學(xué)生在哪里，都可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，隨時(shí)與小助手進(jìn)行溝通和享用學(xué)習(xí)資源。因此，這一層的建設(shè)重點(diǎn)是引入大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)來(lái)輔助教育教學(xué)。但有一點(diǎn)要注意，一個(gè)優(yōu)秀的人工智能模型，可以從算法上更優(yōu)秀更好，但不是說(shuō)哪個(gè)好學(xué)校的人工智能系統(tǒng)搬到自己學(xué)校就直接可以用，因?yàn)槠渌蕾嚨幕A(chǔ)數(shù)據(jù)依然是各個(gè)學(xué)校自身的，是需要時(shí)間來(lái)積累的，這也是其他學(xué)校代替不了的。所以只有盡早將大數(shù)據(jù)、人工智能引入校園信息化建設(shè)，以后才有真正的校園人工智能系統(tǒng)可用，才能建設(shè)成真正的智慧校園！

兩種模式? 回到五個(gè)階段的建設(shè)內(nèi)容上看，不難看出一至四階段其實(shí)是對(duì)校園信息化工具的普及階段，基本屬于“十三五”規(guī)劃以前的“教育信息化1.0時(shí)期”的建設(shè)內(nèi)容，也就是三個(gè)層次的基礎(chǔ)層和應(yīng)用層的內(nèi)容。這是一種建立在傳統(tǒng)教學(xué)體系下的教育信息化建設(shè)模式——以教為主[2]，其信息化建設(shè)圍繞的主體是教師或者說(shuō)是教材。這種以教為主的教育體系從農(nóng)耕時(shí)代延續(xù)至今基本就沒(méi)動(dòng)搖過(guò)，因?yàn)橹R(shí)的傳遞始終是自上而下的，雖然孔子早在幾千年前提出因材施教的觀點(diǎn)，但始終是教師教什么，學(xué)生就學(xué)什么，無(wú)論是過(guò)去的私塾，還是現(xiàn)在體系化的教育，都是如此，或以古文經(jīng)典為主，或以現(xiàn)在的課程標(biāo)準(zhǔn)為主。由于學(xué)生眾多，教師很容易忽視學(xué)生的個(gè)人特性，其素質(zhì)、知識(shí)點(diǎn)掌握情況和學(xué)習(xí)能力完全由教師個(gè)人主觀意識(shí)評(píng)判，所以信息化技術(shù)進(jìn)入教育領(lǐng)域之初也是以教師（教材）為主。

這樣的做法從根本上講是將信息技術(shù)依附到傳統(tǒng)教育體系上去的做法，讓學(xué)校教學(xué)有信息化的工具可用，但只能算是提高了教學(xué)、學(xué)習(xí)的效率，在效率提高的基礎(chǔ)上，能夠解決部分的教育質(zhì)量問(wèn)題，但產(chǎn)生不了顛覆性作用，因?yàn)榻虒W(xué)和學(xué)習(xí)不好的主要原因是教師教和學(xué)生學(xué)的思路、方式方法等方面的問(wèn)題造成的，有的甚至是教學(xué)目標(biāo)定位有問(wèn)題。如果信息化建設(shè)圍繞的主體不變，那么這些問(wèn)題無(wú)論運(yùn)用哪種信息技術(shù)也解決不了。

而第五階段即平臺(tái)層，是建立在一至四階段完善的基礎(chǔ)上，以學(xué)生為中心的信息化建設(shè)模式，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)，針對(duì)教育教學(xué)的瓶頸問(wèn)題，從教育教學(xué)各個(gè)方面發(fā)揮作用，實(shí)行差異化教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生的多樣化需要，讓信息技術(shù)改變傳統(tǒng)教育體系并構(gòu)建以學(xué)為主的教育體系，才能實(shí)現(xiàn)真正的智慧教育。

4 結(jié)語(yǔ)

這五個(gè)階段—三個(gè)層次—兩種模式，從建設(shè)圍繞的主體上看，雖然有本質(zhì)的區(qū)別，但其實(shí)是一種遞進(jìn)關(guān)系。一至四階段的信息化建設(shè)是打基礎(chǔ)，讓教師、學(xué)生有信息化工具可用，不僅提高了教學(xué)、學(xué)習(xí)效率，還產(chǎn)生大量的教育教學(xué)數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)如果不加以整理，不能有效使用，那么就毫無(wú)意義。而第五階段的建設(shè)重點(diǎn)就是把這些數(shù)據(jù)用起來(lái)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)，把所有信息化系統(tǒng)和設(shè)備串聯(lián)、集成起來(lái)，一步步地把物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，那么實(shí)現(xiàn)這些功能就不是夢(mèng)！何況教育信息化不往這方面發(fā)展，那往哪兒發(fā)展？單單是靠堆多媒體教學(xué)工具能解決問(wèn)題？做一個(gè)走班排課就能改變傳統(tǒng)教育？提前推送點(diǎn)學(xué)習(xí)資料就能讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)？就能翻轉(zhuǎn)課堂？顯然沒(méi)有一個(gè)大統(tǒng)一的建設(shè)思想是不行的。

智慧教育的首要任務(wù)是要以學(xué)為主，只有讓學(xué)生愛(ài)學(xué)習(xí)，他才會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，愛(ài)學(xué)習(xí)的前提就是要有一個(gè)全方位、隨時(shí)隨地能幫助他學(xué)習(xí)、了解他的“導(dǎo)師”在，這個(gè)真不是目前可以做到的。因此，大統(tǒng)一的校園人工智能平臺(tái)是校園信息化建設(shè)必然走的一步，而且越早越好，因?yàn)槿斯ぶ悄苄枰罅繑?shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)才能完善。所以，校園信息化建設(shè)者在編寫建設(shè)方案和產(chǎn)品采購(gòu)時(shí)，一定要避免“穿新鞋，走老路”的問(wèn)題，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)將各個(gè)相互獨(dú)立的“死系統(tǒng)”串聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)統(tǒng)一的“活系統(tǒng)”，才能引領(lǐng)教育模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]祝智庭，顧小清，閆寒冰.現(xiàn)代教育技術(shù)：走進(jìn)信息化教育[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]鐘紹春.智慧教育的關(guān)鍵問(wèn)題思考及建議[J].中國(guó)電化教育，2018（1）：106-111.