区 域 教 育 信 息 化 规 划 与 智 慧 校 园 建 设 柯 清 超 www.u-learning.cn keqingchao@126.com 华 南 师 范 大 学 教 育 技 术 研 究 所 2014.06
要 点 1 教 育 信 息 化 的 发 展 路 径 2 从 教 育 信 息 化 到 智 慧 教 育 3 区 域 信 息 化 规 划 与 设 计 4 智 慧 校 园 建 设 与 应 用
一 教 育 信 息 化 的 发 展 路 径
教 育 的 革 命 性 影 响 产 生 了 吗? 教 育 为 什 么 需 要 革 命? 产 生 革 命 性 影 响 的 条 件 是 什 么?
同 学 们, 今 天 我 要 考 一 考 你 们 : 大 家 都 要 去 爬 后 面 那 棵 树!
全 球 化 数 字 化 知 识 创 新 来 源 : 美 国 NCEE
比 尔 盖 茨 苹 果 公 司 Steve Paul Jobs
Facebook CEO 马 克 扎 克 伯 格 植 物 大 战 僵 尸 开 发 公 司 创 始 人 John Vechey
变 革 的 路 径 : 学 生 学 习 方 式 转 变 推 动 教 育 系 统 变 革 变 革 发 生 的 条 件 : 技 术 促 进 学 校 的 结 构 性 变 革, 提 高 学 校 生 产 力
变 革 的 路 径 选 择 : 通 过 技 术 帮 助 学 生 改 善 学 习, 让 学 生 掌 握 适 应 信 息 时 代 的 学 习 与 生 存 方 式, 从 而 促 使 传 统 教 学 做 出 改 变, 继 而 促 使 课 程 教 师 学 校 政 策 等 要 素 做 出 相 应 的 变 化 变 革 发 生 的 条 件 : 技 术 促 进 学 校 的 结 构 性 变 革, 提 高 学 校 生 产 力
翻 转 课 堂 (The Flipped Classroom): 美 国 的 一 名 基 金 公 司 分 析 员 Salman Khan 通 过 自 己 制 作 的 微 课 件 为 表 妹 补 课 的 模 式 获 得 巨 大 成 功 目 前 美 国 每 天 有 数 十 万 中 学 生 晚 上 在 家 观 看 Khan 学 院 的 数 学 教 学 视 频, 第 二 天 则 跟 同 学 一 齐 在 教 室 做 作 业, 遇 到 问 题 有 老 师 和 同 学 可 以 请 教 这 跟 传 统 的 老 师 白 天 在 教 室 上 课, 学 生 晚 上 回 家 做 作 业 的 方 式 正 好 相 反, 被 称 为 翻 转 教 室
五 大 行 动 计 划 : 优 质 数 字 教 育 资 源 建 设 与 共 享 行 动 学 校 信 息 化 能 力 建 设 与 提 升 行 动 ( 数 字 校 园 ) 国 家 教 育 管 理 信 息 系 统 建 设 行 动 教 育 信 息 化 可 持 续 发 展 能 力 建 设 行 动 教 育 信 息 化 基 础 能 力 建 设 行 动
三 通 两 平 台 工 程 宽 带 校 校 通 -> 基 础 设 施 问 题 优 质 资 源 班 班 通 -> 教 的 问 题 网 络 学 习 空 间 人 人 通 -> 学 的 问 题 优 质 教 育 资 源 共 享 云 平 台 国 家 教 育 管 理 信 息 系 统 平 台 核 心 : 技 术 与 教 育 的 深 度 融 合
网 络 学 习 空 间 人 人 通 的 内 涵 是 为 每 位 学 习 者 提 供 个 性 化 智 能 化 的 教 育 资 源 与 学 习 工 具, 支 持 学 习 者 的 数 字 时 代 的 个 性 化 学 习 碎 片 化 学 习 泛 在 学 习 由 信 息 技 术 与 课 程 整 合 到 信 息 技 术 与 教 育 的 深 度 融 合
技 术 推 动 教 育 变 革 的 路 线 : 自 下 而 上 与 自 上 而 下 相 结 合, 既 要 注 重 全 局 性 的 战 略 布 局 和 顶 层 设 计, 也 强 调 课 程 与 教 学 层 面 的 信 息 化 学 习 方 式 变 革 学 习 : 网 络 学 习 空 间 人 人 通 ; 教 学 : 信 息 技 术 与 课 程 整 合 ( 班 班 通 ); 系 统 变 革 : 信 息 技 术 与 教 育 的 深 度 融 合
知 识 全 球 化 社 会 对 人 力 资 源 提 出 了 新 的 要 求, 世 界 各 国 都 在 探 索 应 用 技 术 推 动 教 育 变 革 与 创 新 的 发 展 策 略 与 路 径 技 术 推 动 教 育 变 革 的 路 径 选 择 : 美 国 : 由 学 习 方 式 推 动, 自 下 而 上 中 国 : 资 源 学 习 空 间 建 设 与 应 用 推 动
二 大 数 据 与 教 育 云
各 种 突 破 传 统 学 校 教 育 的 新 型 教 学 模 式 不 断 涌 现 : 基 础 教 育 : 翻 转 课 堂 自 组 织 学 习 高 等 教 育 : 开 放 教 育 资 源 MOOCs
翻 转 课 堂 (The Flipped Classroom): 美 国 的 基 金 公 司 分 析 员 Salman Khan 通 过 自 己 制 作 的 微 课 件 为 表 妹 补 课 的 模 式 获 得 巨 大 成 功 目 前 美 国 每 天 有 数 十 万 中 学 生 晚 上 在 家 观 看 Khan 学 院 的 数 学 教 学 视 频, 第 二 天 则 跟 同 学 一 齐 在 教 室 做 作 业, 遇 到 问 题 有 老 师 和 同 学 可 以 请 教 这 跟 传 统 的 老 师 白 天 在 教 室 上 课, 学 生 晚 上 回 家 做 作 业 的 方 式 正 好 相 反, 被 称 为 翻 转 课 堂
翻 转 课 堂, 是 指 教 育 者 赋 予 学 生 更 多 的 自 由, 把 知 识 传 授 的 过 程 放 在 教 室 外, 让 大 家 选 择 最 适 合 自 己 的 方 式 接 受 新 知 识 ; 而 把 知 识 内 化 的 过 程 放 在 教 室 内, 以 便 同 学 之 间 同 学 和 老 师 之 间 有 更 多 的 沟 通 和 交 流 翻 转 课 堂 的 本 质 是 应 用 技 术, 优 化 传 统 的 教 学 过 程, 由 传 统 的 教 -> 学 发 展 到 技 术 支 持 的 先 学 - > 后 教
视 频 :Hole in the wall
http://open.163.com/ocw/
为 提 升 发 展 中 国 家 高 等 教 育 水 平 提 供 机 遇 推 动 高 等 教 育 由 封 闭 走 向 开 放 推 动 教 育 全 球 化
MOOC(Massive open online course) 大 规 模 开 放 在 线 课 程 是 通 过 社 会 化 网 络 学 习 环 境 向 参 与 者 提 供 围 绕 某 个 主 题 的 分 布 式 开 放 教 育 资 源 和 活 动, 允 许 参 与 者 在 领 域 专 家 指 导 下 通 过 自 组 织 学 习 方 式 参 与 课 程 资 源 建 设 与 分 享 建 构 个 人 学 习 与 概 念 网 络, 形 成 个 性 化 意 义 与 观 点 的 关 联 式 课 程
MOOC 通 过 网 络 整 合 开 放 教 育 资 源, 实 现 内 容 开 放 教 师 开 放 学 生 开 放 MOOC 的 教 与 学 方 式 社 会 化 学 习 方 式 基 于 大 数 据 的 学 习 分 析
封 闭 式 教 学 半 开 放 式 / 连 接 式 教 学 (Connected Teaching) 社 会 化 自 组 织 ( 开 放 式 ) 教 学 课 堂 教 学 翻 转 课 堂 混 合 式 学 习 开 放 课 程 MOOC 课 程
技 术 重 构 传 统 教 学 流 程 基 于 网 络 与 社 会 媒 体 的 自 组 织 学 习 开 放 免 费 教 育 资 源 全 球 化 ( 区 域 ) 协 作 教 学
智 慧 式 的 教 与 学 (SMART) 学 生 为 中 心, 自 我 导 向 (Student-centered, Self-directed) 主 动 积 极 式 学 习 ( Motivate students to learn ) 支 持 分 层 适 应 式 教 学 (Adaptive) 丰 富 的 免 费 教 学 资 源 (Resources Free ) 技 术 支 持 与 服 务 (Technology support and service )
智 慧 校 园 是 基 于 物 联 网 和 云 计 算 技 术 的 数 字 校 园, 通 过 物 联 网 传 感 器 实 现 对 物 理 校 园 的 全 面 感 知, 利 用 云 计 算 对 感 知 的 信 息 进 行 智 能 处 理 与 分 析, 实 现 了 校 园 内 任 何 人 任 何 物 任 何 信 息 载 体 任 何 时 间 任 何 地 点 的 互 联 互 通, 海 量 信 息 在 物 联 网 平 台 的 聚 合 而 产 生 新 的 信 息, 从 而 给 广 大 师 生 提 供 了 智 能 化 的 教 育 教 学 信 息 服 务 和 管 理
资 源 工 具 智 慧 墙 互 动 桌 反 馈 系 统 智 慧 教 室 智 能 触 控 诊 断 评 移 动 终 价 端 情 境 激 发 深 度 互 动 电 子 书 包 录 播 系 统 资 源 推 送 过 程 记 录 合 作 建 构 诊 断 评 价 协 同 创 作 云 端 服 务
学 习 环 境 学 习 资 源 量 化 分 析 预 测 分 析 历 程 记 录 智 慧 学 习 Smart Learning 电 子 书 包 学 习 管 理 协 作 互 动 大 数 据 分 析 移 动 设 备
以 学 生 为 中 心 的 教 学 传 统 教 学 流 程 的 重 构 多 样 化 的 学 习 终 端 与 资 源 全 球 化 协 作 式 课 程 学 习 社 会 化 学 习 (Social Learning) 整 合 教 育 大 数 据 与 学 习 分 析 技 术 支 持
技 术 为 变 革 学 校 教 育 提 供 了 新 的 活 力, 各 种 突 破 学 校 教 学 的 新 型 模 式 不 断 涌 现 课 程 组 织 方 式 由 封 闭 走 向 开 放, 学 习 活 动 日 益 多 元 化 ; 智 慧 教 育 是 教 育 信 息 化 发 展 的 美 好 愿 景 智 慧 学 习 是 人 类 在 信 息 时 代 探 索 的 学 习 方 式 : 更 加 人 性 化 智 能 化, 新 型 的 教 学 活 动 结 构 与 流 程 全 球 协 作
三 区 域 信 息 化 规 划 与 设 计
新 技 术 : 移 动 计 算 ( 平 板 电 脑 ) 云 计 算 自 然 用 户 接 口 增 强 现 实 物 连 网 3D 打 印 穿 戴 科 技 新 模 式 : 基 于 游 戏 的 学 习 移 动 学 习 MOOC( 大 规 模 开 放 在 线 课 程 ) 开 放 内 容 学 习 分 析 个 人 学 习 环 境
像 用 电 水 一 样 来 使 用 信 息 系 统 发 电 厂 互 联 网 云 平 台 服 务 商 学 校 B 学 校 A 学 校 C 学 校 A 学 校 C 学 校 B
教 育 云 指 的 是 应 用 云 计 算 技 术 建 设 的 教 育 信 息 化 支 撑 系 统, 是 未 来 教 育 信 息 化 的 基 础 架 构, 它 包 括 相 关 的 硬 软 件 资 源, 这 些 资 源 经 虚 拟 化 之 后, 向 教 育 用 户 提 供 一 个 统 一 的 教 育 服 务 平 台, 为 教 育 领 域 提 供 云 服 务 教 育 云 平 台 产 品 的 建 设 对 象 为 省 地 市 或 县 一 级 的 教 育 主 管 部 门
服务器&云服务 省/市/县 教育云 手机/电子书包 学校 电脑 电视/电子白板 华南师范大学 柯清超 www.u-learning.cn
地 区 集 中 建 设 的 教 育 云 让 学 校 再 无 须 购 买 大 量 昂 贵 的 服 务 器 硬 件 设 备, 建 设 复 杂 的 数 据 中 心 IDC 学 校 数 字 校 园 建 设 的 重 点 是 网 络 接 入 和 终 端, 只 需 要 提 供 给 师 生 最 简 单 的 终 端 设 备 ( 平 板 / 电 子 书 包 等 ), 便 可 以 访 问 优 质 教 育 资 源 和 各 种 信 息 系 统, 支 持 网 络 化 教 与 学
教育云中的 私有云 与 公有云 私有云 本地区建设 向本地区学校提供服务 公有云 国家建设或其它运营商建设 Private 私有云 教与学支持平台 Public 公有云 优质资源共享平台 国家教育资源共享云平台 国家教育管理系统平台 QQ通讯云平台 基础软件服务与应用支撑平台 教育信息管理/行政平台 Google平台 运营与管理平台 华南师范大学 柯清超 www.u-learning.cn
大 数 据 是 指 无 法 在 可 容 忍 内 用 传 统 IT 技 术 和 软 硬 件 工 具 对 其 进 行 感 知 获 取 管 理 处 理 和 服 务 的 数 据 集 合 物 联 网 云 计 算 移 动 互 联 网 手 机 平 板 电 脑 PC 以 及 遍 布 地 球 各 个 角 落 的 各 种 各 样 的 传 感 器, 都 是 数 据 来 源
体 量 浩 大 Volume 多 样 性 Variety 价 值 大 密 度 低 Value 生 成 速 度 Velocity 非 结 构 化 数 据 的 超 大 规 模 和 增 长 总 数 据 量 的 80~90% 比 结 构 化 数 据 增 长 快 10 倍 到 50 倍 是 传 统 数 据 仓 库 的 10 倍 到 50 倍 大 数 据 的 异 构 和 多 样 性 很 多 不 同 形 式 ( 文 本 图 像 视 频 机 器 数 据 ) 无 模 式 或 者 模 式 不 明 显 不 连 贯 的 语 法 或 句 义 大 量 的 不 相 关 信 息 对 未 来 趋 势 与 模 式 的 可 预 测 分 析 深 度 复 杂 分 析 实 时 分 析 而 非 批 量 式 分 析 数 据 输 入 处 理 与 丢 弃 立 竿 见 影 而 非 事 后 见 效
教 育 网 络 平 台 是 大 数 据 汇 聚 的 基 础, 大 数 据 是 提 供 教 育 服 务 的 关 键 ; 建 立 可 流 动 可 获 取 可 应 用 的 大 规 模 非 结 构 化 教 育 数 据 : 更 好 把 握 教 育 系 统 整 体, 而 不 仅 仅 是 抽 样 ; 要 效 率 不 要 绝 对 精 确 ; 教 育 评 价 决 策 的 重 要 支 撑
美 国 教 育 部 关 于 学 习 分 析 技 术 的 议 题
智 慧 教 育 是 教 育 信 息 化 发 展 的 最 新 愿 景 教 育 大 数 据 汇 聚 存 储 了 教 育 领 域 的 信 息 资 产, 是 发 展 智 慧 教 育 最 重 要 的 基 础, 而 数 据 挖 掘 和 学 习 分 析 技 术 是 连 接 教 育 大 数 据 与 智 慧 教 育 的 桥 梁
基 础 设 施 ( 实 现 三 通 ) 优 质 教 育 资 源 ( 资 源 平 台 ) 教 育 信 息 管 理 ( 管 理 平 台 ) 教 育 教 学 过 程 支 持 应 用 系 统 教 育 信 息 公 众 服 务 平 台 家 校 互 动 移 动 学 习 平 台 信 息 化 能 力 建 设
案 例 1: 区 域 优 质 资 源 建 设 与 应 用 规 划 ( 实 现 一 师 一 优 课 一 课 一 名 师 ) 案 例 2: 教 育 教 学 应 用 支 撑 平 台 规 划 案 例 案 例 3: 地 市 级 智 慧 教 育 大 平 台 规 划 案 例 案 例 4: 省 级 信 息 化 大 平 台 规 划 案 例
云 计 算 技 术 让 人 类 可 以 类 似 于 使 用 水 电 一 样, 更 加 便 利 地 使 用 信 息 系 统 云 计 算 大 数 据 技 术 将 对 教 育 信 息 系 统 重 构, 推 动 教 育 资 源 与 教 育 大 数 据 的 汇 聚 与 整 合, 为 智 慧 化 的 教 育 系 统 提 供 重 要 技 术 基 础 ; 区 域 教 育 信 息 化 的 规 划 要 从 云 和 端 两 个 角 度 考 虑, 省 市 县 教 育 主 管 部 分 重 点 是 云 服 务 的 建 设, 学 校 重 要 是 网 络 接 入 与 端 的 建 设 ;
四 智 慧 校 园 建 设 与 应 用
在 1998 年 1 月 31 日, 美 国 前 副 总 统 戈 尔 (AL GORE) 提 出 数 字 地 球 的 概 念, 这 一 概 念 后 在 全 世 界 被 普 遍 接 受 2008 年,IBM 提 出 智 慧 地 球 的 概 念 智 慧 教 育 智 慧 学 校 智 慧 教 室 等 概 念 也 逐 渐 被 教 育 界 接 受, 并 开 始 相 关 的 探 索 与 实 践 物 联 网 与 智 慧 信 息 系 统, 物 联 网 与 智 慧 校 园
数 字 校 园 以 计 算 机 网 络 为 核 心 技 术, 以 信 息 和 知 识 资 源 的 共 享 为 手 段, 拓 展 现 实 校 园 时 空, 提 供 一 个 网 络 化 数 字 化 智 能 化 有 机 结 合 的 现 代 教 育 教 学 环 境, 以 达 到 优 化 教 学 提 高 教 育 质 量 变 革 学 校 教 育 模 式 的 目 标
基 本 功 能 : 多 样 化 的 教 育 教 学 环 境 支 持 课 堂 教 学 支 持 学 生 个 性 化 学 习 支 持 教 师 专 业 发 展 与 教 研 支 持 教 育 管 理 与 评 价 支 持 家 长 与 公 众 教 育 服 务 建 设 目 标 : 宽 带 校 校 通 教 学 资 源 班 班 通 网 络 学 习 空 间 人 人 通
教 育 教 学 系 统 师 生 发 展 数 字 校 园 运 维 保 障 基 础 设 施 建 设 前 :40%, 建 设 中 :10%, 建 设 后 :50%
优 化 传 统 教 学 : 服 务 于 课 程 教 学, 丰 富 教 学 内 容 教 学 手 段, 提 高 课 堂 教 学 质 量 变 革 教 育 模 式 : 通 过 变 革 学 生 的 学 习, 从 而 推 动 教 学 课 程 学 校 的 结 构 性 变 革, 从 而 对 学 校 教 育 产 生 革 命 性 的 影 响, 提 高 学 校 生 产 力
学 校 结 构 类 型 基 本 型 校 园 规 划 型 校 园 创 新 / 示 范 型 校 园 完 全 小 学 初 级 中 学 高 级 中 学 班 级 规 模 18 个 班 班 级 规 模 18 个 班 班 级 规 模 24 个 班 班 级 规 模 >18 个 班 班 级 规 模 >18 个 班 班 级 规 模 >24 个 班 现 代 教 育 技 术 实 验 学 校 信 息 化 创 新 校 信 息 化 示 范 校
基 本 型 / 普 及 型 宽 带 通, 优 质 资 源 班 班 通, 学 校 网 站 规 划 型 宽 带 通, 优 质 资 源 班 班 通, 学 习 空 间 人 人 通 接 入 县 域 教 育 云, 数 字 化 学 习 体 验 教 室 创 新 / 示 范 型 宽 带 通, 优 质 资 源 班 班 通, 学 习 空 间 人 人 通 接 入 县 域 教 育 云, 智 慧 教 室 支 持 智 慧 教 育 的 新 技 术 新 系 统
教 育 云 服 务 云 存 储
智 慧 校 园 是 基 于 物 联 网 和 云 计 算 技 术 的 数 字 校 园, 通 过 物 联 网 传 感 器 实 现 对 物 理 校 园 的 全 面 感 知, 利 用 云 计 算 对 感 知 的 信 息 进 行 智 能 处 理 与 分 析, 实 现 了 校 园 内 任 何 人 任 何 物 任 何 信 息 载 体 任 何 时 间 任 何 地 点 的 互 联 互 通, 海 量 信 息 在 物 联 网 平 台 的 聚 合 而 产 生 新 的 信 息, 从 而 给 广 大 师 生 提 供 了 智 能 化 的 教 育 教 学 信 息 服 务 和 管 理
数 字 校 园 提 供 一 个 网 络 化 数 字 化 智 能 化 有 机 结 合 的 现 代 教 育 教 学 环 境, 有 助 于 优 化 教 学 提 高 教 育 质 量 变 革 学 校 教 育 模 式 的 目 标 学 校 可 根 据 规 模 投 入 和 教 学 实 际 需 要, 选 择 建 设 基 本 型 规 划 或 创 新 型 的 数 字 校 园 智 慧 校 园 是 数 字 校 园 建 设 的 高 层 次 目 标, 云 计 算 物 联 网 等 新 技 术 为 智 慧 校 园 建 设 提 供 了 新 的 手 段
柯 清 超, 博 士, 华 南 师 范 大 学 教 授 博 士 生 导 师, 教 育 技 术 研 究 所 副 所 长 主 要 从 事 教 育 信 息 化 学 习 科 技 企 业 学 习 等 方 面 的 研 究 联 系 : 地 址 :510631 广 州 天 河 华 南 师 范 大 学 教 育 信 息 技 术 学 院 Email: keqingchao@126.com 学 术 网 站 :www.u-learning.cn
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