以大數(shù)據(jù)為代表的新技術(shù)在信息化教學(xué)和管理中的應(yīng)用研究

摘 要：近年來，我國高等職業(yè)教育現(xiàn)代化在諸如云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)應(yīng)用開始蓬勃發(fā)展。但是，由于地區(qū)差異導(dǎo)致高等職業(yè)院校建設(shè)的出發(fā)點不同，商業(yè)機構(gòu)從自身出發(fā)提出了各自的解決方案，對學(xué)校在信息化建設(shè)過程中如何服務(wù)學(xué)校發(fā)展、服務(wù)師生應(yīng)用未深入探究。文章結(jié)合我國高等職業(yè)教育應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)的總體應(yīng)用狀況，理清云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)在信息化教學(xué)和管理中的應(yīng)用思路，提出有效提高新技術(shù)服務(wù)教育教學(xué)的策略。

關(guān)鍵詞：新技術(shù);信息化建設(shè);教學(xué);管理

0 引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》以“加快教育信息化進程”進行了戰(zhàn)略部署。《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020）》《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，再次強調(diào)“教育信息化帶動教育現(xiàn)代化”?！督逃畔⒒?.0行動計劃》“將教育信息化作為教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量，支持引領(lǐng)教育現(xiàn)代化發(fā)展”，其核心在于推動信息技術(shù)與教育深度融合，促進教育信息化從融合應(yīng)用向創(chuàng)新發(fā)展的高階演進。2019年4月教育部、財政部發(fā)布《關(guān)于實施中國特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》（以下簡稱“雙高計劃”），提出要打造技術(shù)技能創(chuàng)新服務(wù)平臺，引領(lǐng)職業(yè)教育現(xiàn)代化。云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)則為國際教育信息化發(fā)展提供中國智慧和中國方案奠定了基礎(chǔ)。日本、英國和美國等亦制定和發(fā)布了相關(guān)計劃或戰(zhàn)略，旨在提高新技術(shù)在教育信息化中的應(yīng)用。因而搭建滿足大數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)庫平臺，結(jié)合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實和人工智能技術(shù)，為教學(xué)和管理提供智能化、人性化、節(jié)能化的管理應(yīng)用環(huán)境，大幅提高教育管理者的綜合體驗感就顯得尤為重要。

1 新技術(shù)在信息化教學(xué)和管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 云計算技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

云計算主要側(cè)重于實現(xiàn)以教育資源共享為目標(biāo)的局部或區(qū)域云平臺^[1]，在充分整合資源，構(gòu)建穩(wěn)定可靠、低成本教育云服務(wù)模式方面有了一定的嘗試^[2]。但在實現(xiàn)區(qū)域職業(yè)教育資源公共服務(wù)模式與優(yōu)化策略方面實踐不夠，在推廣過程中缺乏政府或社會機構(gòu)的有利指導(dǎo)，存在重復(fù)投資、硬件系統(tǒng)利用率低等諸多問題。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2019年中國云計算行業(yè)研究報告》顯示，我國云計算市場規(guī)模相對占比較小，2015年至2018年雖被用戶廣泛采用，但職業(yè)教育領(lǐng)域占比小于3.1%^[3]。

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)通過獲取大規(guī)模非結(jié)構(gòu)化教育數(shù)據(jù)，支撐具有決策、實施、評價全過程的智慧教育，從而促進因材施教、個性化學(xué)習(xí)、教學(xué)和管理方式的改變^[4-5]。但國內(nèi)至今未出現(xiàn)以教育系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、實施和調(diào)節(jié)為核心內(nèi)容的完整信息化教育實踐，也無一例教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用的真實案例。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2019年中國大數(shù)據(jù)行業(yè)研究報告》顯示，大數(shù)據(jù)服務(wù)市場和軟件市場在教育中仍無應(yīng)用實例^[3]。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)雖然可以讓與教學(xué)和管理相關(guān)事物具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)識，在構(gòu)建智慧化教學(xué)環(huán)境、豐富職業(yè)教育實踐教學(xué)、智慧化教學(xué)管理和拓展實踐教學(xué)活動中有一定的作用^[6]。但作為一個新興領(lǐng)域，其應(yīng)用處于不斷研究和探索階段，同時由于基礎(chǔ)硬件建設(shè)昂貴、安全及隱私保護、缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，致使在教育領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制，在高等職業(yè)教育行業(yè)尚無值得推廣的案例。

1.4 虛擬/增強現(xiàn)實應(yīng)用現(xiàn)狀

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域主要側(cè)重于科學(xué)研究、虛擬實驗開發(fā)^[7]。但與發(fā)達國家相比，虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用規(guī)模還有一定的差距，目前僅停留在社會科學(xué)教育領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實的3個特征：沉浸、交互、構(gòu)想，與增強現(xiàn)實具有虛實結(jié)合、實時交互和三維配準(zhǔn)三大特點充分結(jié)合后，東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)高等職業(yè)院校已開展教學(xué)應(yīng)用，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但相比較國外發(fā)展仍存在諸如眩暈、資源短缺、設(shè)備價格較高和技術(shù)條件限制等問題^[8]。

1.5 人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀

為加快利用人工智能技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)、個性化學(xué)習(xí)、考試評價、教育管理與決策等教育場景進行了研究^[9]，但高等職業(yè)教育研究主體人員較少，對高等職業(yè)教育領(lǐng)域的典型案例關(guān)注不夠，定量研究和實踐研究較少。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院2019年人工智能行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢報告中描述到：“人工智能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了萌芽階段與初步發(fā)展階段，下一階段將進入快速發(fā)展時期，并且更加注重應(yīng)用落地”。人工智能企業(yè)分布在京津冀、長三角、珠三角和川渝大都市圈，在智能教育領(lǐng)域僅占4.40%^[3]。

2 新技術(shù)在信息化教學(xué)和管理中應(yīng)用存在的問題

隨著我國高等職業(yè)教育的快速發(fā)展，信息化建設(shè)從數(shù)字化校園向高級形態(tài)智慧校園邁進，雖然利用一些新技術(shù)在教學(xué)、科研、管理和服務(wù)方面展現(xiàn)了一定的優(yōu)勢，但在利用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)全方位服務(wù)教學(xué)和管理，促進教育教學(xué)改革、學(xué)校治理體系能力和治理能力現(xiàn)代化建設(shè)方面還存在諸如信息孤島等缺陷，也暴露了以下幾方面的缺陷。

2.1 重規(guī)劃，輕落實

各學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)層高度重視信息化建設(shè)工作，在建設(shè)階段邀請國內(nèi)一流軟硬件承建商，引入云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)制定了不同階段的信息化建設(shè)規(guī)劃。對于規(guī)劃如何執(zhí)行、由誰來執(zhí)行、執(zhí)行的效果如何等問題均未涉及。在具體實施過程中，會因?qū)W校和中層“一把手”調(diào)整原因、學(xué)校年度建設(shè)重點原因和經(jīng)費等原因只是將信息化停留規(guī)劃上，某些核心規(guī)劃建設(shè)任務(wù)和年度重點建設(shè)任務(wù)一拖再拖。此種情況在學(xué)校所在區(qū)域普遍存在。

2.2 重項目，輕融合

學(xué)校各部門普遍獨立申報，雖能積極引入云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)，但由于部門間缺乏深度溝通，項目上馬次序不同，致使項目之間缺乏深度融合，信息孤島愈演愈烈。

3 新技術(shù)在信息化教學(xué)和管理中應(yīng)用的有效思路

3.1 落實首席信息官（Chief Information Officer，CIO）制度，頂層規(guī)劃服務(wù)學(xué)校長期發(fā)展

針對我國高校智慧校園建設(shè)，蔣東興等^[10]在《高校智慧校園建設(shè)呼吁CIO體系》一文中借鑒國外高校CIO制度設(shè)計了CIO體系，旨在解決因信息化與行政管理中“副職分管制”之間的矛盾而導(dǎo)致跨部門、跨業(yè)務(wù)領(lǐng)域信息化工作不易協(xié)調(diào)的問題。教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中提出推行CIO制度。面向本地區(qū)各類高等職業(yè)學(xué)校落實CIO制度，為構(gòu)建各種新技術(shù)深度應(yīng)用于教學(xué)和管理、教學(xué)和管理應(yīng)用高度智慧化提供科學(xué)治理體系和信息安全保障。

首先，由主要領(lǐng)導(dǎo)親任CIO，保障了信息化與學(xué)校事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略深度結(jié)合;其次，獨立設(shè)立網(wǎng)絡(luò)安全與信息化辦公室，隸屬黨委領(lǐng)導(dǎo)，其下成立由教育管理專家、職業(yè)教育專家、信息技術(shù)專家、信息化專家及學(xué)校核心業(yè)務(wù)部門負責(zé)人構(gòu)成專家委員會，建立專家委員會長期工作機制，定時定期圍繞教育教學(xué)和管理服務(wù)主線，引入新技術(shù)，展開與“智慧教學(xué)、智慧管理、智慧服務(wù)、智慧科研、智慧學(xué)習(xí)、智慧生活”有關(guān)的工作，形成全局化的教育信息化建設(shè)頂層設(shè)計;最后，按照信息化建設(shè)頂層設(shè)計，專家委員會會議討論后形成全校信息化建設(shè)建議計劃，經(jīng)學(xué)校決策確定后，確定績效導(dǎo)向、實施重點、建設(shè)與運維模式后制定實施細則^[11]。

3.2 完善信息化素養(yǎng)評價，高度提升師生信息化水平

通過研究及學(xué)校信息化建設(shè)經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)學(xué)校教師信息化素養(yǎng)的提高對信息化與教育教學(xué)深度契合具有促進作用，學(xué)校學(xué)生的信息化素養(yǎng)則在通過信息化實施因材施教中具有提高作用。教師和學(xué)生作為學(xué)校教學(xué)管理和教學(xué)實踐的單位和深度參與者，其信息化素養(yǎng)水平的提高對學(xué)校的信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、數(shù)字化資源開發(fā)和應(yīng)用、智慧教學(xué)的實施和基于新技術(shù)的職業(yè)實踐均有促進作用，在學(xué)校實現(xiàn)教學(xué)、管理、服務(wù)、科研、學(xué)習(xí)、生活的智慧化過程中具有特殊地位。

首先，通過在每周教研室活動和專業(yè)技術(shù)繼續(xù)教育中安排信息化應(yīng)用于教學(xué)和管理的學(xué)習(xí)或培訓(xùn)增加教師對信息的敏感度，并在日常和年度評價體系中展現(xiàn)，從而整體提高教師隊伍信息化素養(yǎng)能力，營造出完整的信息化環(huán)境;其次，在師生中開展各級信息化教學(xué)或技能大賽，并應(yīng)用于教師考核和學(xué)生學(xué)業(yè)評價體系，利用諸如“智慧教室”等信息化硬件支撐體系和基于大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的“智慧教育”等軟件支撐平臺，形成信息化教學(xué)引領(lǐng)，讓教育信息化和教育教學(xué)差生劇烈化學(xué)反應(yīng)，促進師生信息化素養(yǎng)持續(xù)增強;最后，積極實施教育模式轉(zhuǎn)變，以“職教二十條”為抓手，促進“三教改革”，進而改變授課方式和模式，改革教學(xué)組織和教學(xué)實踐形式，利用云計算、虛擬/增強現(xiàn)實等新興技術(shù)實現(xiàn)教育資源和內(nèi)容的云化，構(gòu)建基于工作過程的信息化模式，提升學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)效果和信息技術(shù)應(yīng)用能力，實現(xiàn)課程個性化學(xué)習(xí)資源的創(chuàng)生與進化^[12-13]。

3.3 優(yōu)化人才培養(yǎng)體系，深度融合教育技術(shù)和信息化技術(shù)

我國高等職業(yè)教育特色、優(yōu)勢及專業(yè)設(shè)置不同，同時由于區(qū)域發(fā)展不平衡而導(dǎo)致的高等職業(yè)教育培養(yǎng)體系不同。培養(yǎng)體系不同最終體現(xiàn)在專業(yè)人才培養(yǎng)體系的不同，制約了職業(yè)教育事業(yè)的均衡發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展，而教育技術(shù)和信息化技術(shù)的深度融合驅(qū)動了職業(yè)教育現(xiàn)代化和跨越式發(fā)展^[14]。

首先，產(chǎn)教融合發(fā)展優(yōu)化人才培養(yǎng)體系，以產(chǎn)業(yè)驅(qū)動人才培養(yǎng)方案，實現(xiàn)以終生化、個性化、國際化為核心的職業(yè)教育現(xiàn)代化;其次，細化人才培養(yǎng)方案各階段任務(wù)，深入挖掘教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價、教學(xué)管理、實踐教學(xué)等環(huán)節(jié)中可利用的新技術(shù);最后，將結(jié)果提交學(xué)校網(wǎng)絡(luò)安全與信息化辦公室統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，并與學(xué)校事業(yè)發(fā)展要求分步實施，輔以項目績效評價，從而達到推進職業(yè)教育現(xiàn)代化的目標(biāo)。

4 結(jié)語

隨著教育信息化的發(fā)展和高等職業(yè)院?！半p高計劃”建設(shè)，新技術(shù)將會深度與教育信息技術(shù)融合，尤其是大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)在個性化教學(xué)和學(xué)習(xí)空間構(gòu)建方面將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

[參考文獻]

[1]趙玉，陳志華.基于云計算的區(qū)域職業(yè)教育資源公共服務(wù)模式研究[J].中國電化教育，2017（10）：142-145.

[2]陳思瑜.云計算平臺在教學(xué)中的應(yīng)用分析與研究[D].上海：上海師范大學(xué)，2012.

[3]前瞻產(chǎn)業(yè)研究院.2019年人工智能行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢報告[EB/OL].（1998-12-15）[2021-08-15].https：//bg.qianzhan.com.

[4]楊開城.教育何以是大數(shù)據(jù)的[J].電化教育研究，2019（2）：5-11.

[5]高廷紅，陳茜.大數(shù)據(jù)驅(qū)動智慧教育發(fā)展模式研究[J].貴州師范學(xué)院學(xué)報，2015（6）：43-45.

[6]薛凱方，劉晉，王政林.物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)教育領(lǐng)域的現(xiàn)狀及趨勢研究—基于內(nèi)容分析法的研究[J].中國教育信息化，2013（5）：17-19，66.

[7]王同聚.虛擬和增強現(xiàn)實（VR/AR）技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用與前景展望[J].數(shù)字教育，2017（1）：1-10.

[8]李亮，朱津津，祝凌宇.虛擬現(xiàn)實與移動增強現(xiàn)實復(fù)合性教學(xué)環(huán)境設(shè)計[J].中國電化教育，2019（5）：98-105.

[9]高婷婷，郭炯.人工智能教育應(yīng)用研究綜述[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2019（1）：11-17.

[10]蔣東興，劉臻，沈富可，等.高校智慧校園建設(shè)呼喚CIO體系[J].中國教育信息化，2016（7）：1-5.

[11]張婉蓉.江蘇省高職院校教育信息化發(fā)展現(xiàn)狀分析與策略研究[D].無錫：江南大學(xué)，2018.

[12]王荻，閆智勇.職業(yè)院校信息化教學(xué)的困境表征與協(xié)同模式建構(gòu)[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2019（20）：67-72.

[13]魏先龍，王運武.日本教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略概覽及其啟示[J].中國電化教育，2013（9）：28-34，38.

[14]吳砥，尉小榮，盧春.中英高等教育信息化發(fā)展戰(zhàn)略對比研究[J].中國電化教育，2013（2）：21-28.

（編輯?傅金睿）

Research on the application of new technology represented by

Big Data to informationization teaching and management

Gu Runlong

（Lanzhou Resources & Environment Voc-Tech College， Lanzhou 730021， China）

Abstract：In recent years， the modernization of higher vocational education in China has begun to flourish in the application of new technologies such as cloud computing， Big Data， Internet of Things， virtual / augmented reality， artificial intelligence and so on. However， due to regional differences， the starting point of higher vocational colleges construction is different， and commercial institutions put forward their own solutions from their own perspective. They have not conducted in-depth exploration of how the colleges serve the development of colleges and serve the teachers and students by applying these technologies. In this paper， combining with the overall development of cloud computing， Big Data， Internet of things， virtual / augmented reality， artificial intelligence and other new technologies in Chinas higher vocational education， this paper clarifies the application ideas of cloud computing， Big Data， Internet of Things， virtual / augmented reality， artificial intelligence and other new technologies in information-based teaching and management， and proposes effective strategies to improve the service of new technologies to education and teaching.

Key words：new technology; informationization construction; teaching; management

作者簡介：顧潤龍（1978—?），男，甘肅榆中人，副教授，碩士;研究方向：教育信息化，大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)及應(yīng)用。