技术赋能推进智慧校园建设

来源:用户上传      作者:

　　摘要：“互联网+”时代，教育信息化推动了教育改革。随着信息技术在教育领域的应用不断深入，智慧教育的出现引起了广泛关注，智慧校园成为校园信息化融合发展的新形态也是必然趋势。凤凰集团将传统教育资源优势逐步转化到线上，深耕公立教育体系优势，以教材教辅资源智慧化为发展重点，以技术进步为动能，搭建智慧教育平台，衍生多样化产品及配套服务，并在实践中不断完善，形成智慧校园建设综合解决方案。
　　关键词：技术赋能数字化资源智慧校园
　　一、智慧校园建设相关政策文件
　　自2010年《教育信息化十年发展规划》出台以来，教育信息化被纳入国家“十二五”“十三五”重点规划，各级教育主管部门依据相关建设文件与建设标准积极推动教育信息化与智慧校园建设。
　　近年来，智慧校园建设已经被列为教育部年度重点工作内容，全国各地开始大力推进智慧校园建设。教育部、工信部分别对校园信息化出台一系列新的规划纲要并辅以政策支持。智慧校园建设正当其时，加快建设高质量的智慧校园也成为校园信息化研究与实践的新课题。
　　2018年4月起，《教育信息化2.0行动计划》《中小学数字校园建设规范（试行）》相继发布，教育行政部门进一步加快中小学教育信息化的建设步伐。政策内容涉及教育信息化的诸多细节，从硬件标准到软件应用，再到数据平台建设;从采购放权到覆盖范围，再到执行步骤，对教育信息化建设进一步给出了指导要求与建设思路。
　　智慧校园的建设，着力点在智慧。智慧校园建设本质就是将各种前沿技术和教育相融合，并借助技术手段提升教育水平。智慧校园建设中的核心技术就是大数据、移动互联网、VR/AR、云计算、人工智能等新兴技术的应用。具体而言，不同的技术在智慧校园建设中发挥了不同的作用。
　　二、新技术服务智慧校园建设
　　（一）大数据分析技术推动智慧校园建设
　　大数据是一种大规模的，在获取、存储、管理、分析方面远超传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。大数据的兴起对教育有以下影响。
　　1.大数据分析技术推动精准化教学。
　　20世纪90年代，国内高考成绩突出的某个地区提出了“从错中学”的口号。其方式是首先建立一支人数庞大的教研队伍，专门出题组卷，通过海量的练习大面积收集学生的高频错题，再有针对性地将这些高频错题改头换面，重新编题组卷让学生去做，让学生永远在做自己最容易错的题。这种“从错中学”的方法，使当地的高考成绩确实得到了较大的提升。
　　上述模式其实就是大数据分析下的精准化教学的最早期模型。
　　大数据技术在智慧教育中的最典型应用就是阅卷系统和作业系统。阅卷系统可以通过收集考试数据，形成大数据，再进行全面的分析，提取最需要加强的知识点和考点，便于有针对性地出题。这种阅卷系统就是将案例中的人力统计用简便快捷的大数据分析技术来取代，形成了技术版的“从错中学”。
　　在线作业系统则是借助线上答题收集的学习的大数据。通过系统加工这些答题再进行智能化的推送，形成精准学习闭环。
　　2.大数据分析技术指导高效资源建设。
　　教学过程中的大数据不仅包括答题数据、考试数据，课堂数据和行为数据等也是教育教学中的重要数据。
　　例如，面向过程的教学数据采集系统，通过音视频技术采集课堂每个学生的行为数据。通过这些大数据，可以很快得出哪些课堂教学手段或者课堂教学资源是能够让学生活跃的，哪些是减弱学生学习兴趣的。类似的大数据会非常直观有效地指导教学资源的建设。
　　3.大数据分析技术推动生涯规划。
　　教育的大数据即是全体性的数据，也是个人的过程性数据。通过云平台和个人空间，记录下个人学习过程中的大数据，可以有效分析出该学生的特长和潜力，可以作为其生涯规划的重要参考数据，提升个人规划的精确性和有效性。
　　（二）移动互联网技术推动智慧校园建设
　　移动互联网的普及和提速大大提高了移动终端的使用率，移动互联网相关的无线设备有机会大量进入智慧校园。
　　1.移动互联网技术推动智慧学习容量。
　　移动学习具有数字学习的一些特性，即数字化的学习环境、数字化的学习资源和数字化的学习形式;体现了数字学习的一些特点，如时间的终身化、空间的网络化、学习主体的个性化和交互的平等化。此外，大部分移动学习模式是以无线网络为系统，通过移动终端设备接入实现教学。教师和学习者不必拘泥于时间和地点，学习者可以随时随地地学，教师也可以在网络上随时随地更新和修改教学资源库。
　　2.移动互联网技术提高智慧学习的学习效率。
　　移动学习模式是一种碎片式的学习，学习者所学的知识是片段式、点状的。学习者根据自己的需求，自己选择学习的进度、时间、地点和内容。学习的需求提出后再带着问题去进行探求。在接受知识时，移动终端可向学习者展示多媒体形式的学习资源，学习者还可以在线与学习同伴进行问题探讨、交流，从而提高學习效率。
　　3.移动互联网技术增强学习的互动性。
　　移动学习以其特有的移动性、便携性、连通性的特质，能够获取对应于特定地点、环境和时间的真实或虚拟数据，从而可以方便、快捷地创建个性化和多样化的移动情境。随着移动通信技术的发展，高性能的移动终端设备的不断出现（手机），而且这些设备支持更快的下载速度、拥有更大的容量和更高的质量。学习者可以运用自己的移动终端设备通过无线网络实时地聆听或收看教师的远程授课，可以与更多学习者及教师进行交流、探讨。这就大大拓宽了教育的范围，推动了终身教育和智慧教育的进程。
　　（三） AR/VR技术推动智慧校园建设
　　1.AR/VR技术推动环境的智慧化。
　　AR/VR技术的发展，使得智慧校园的环境建设能实现物理校园和虚拟校园的有机融合，特别是将实时视频控制、多传感器信息融合这两项技术应用于智慧校园建设，可以有效地多角度呈现、优化完整的校园环境。因为不论是优化物理环境还是虚拟环境，其基本前提都是对实景图像、视频的实时获取，涉及多维度信息;加之在智慧校园的智能环境中存在着大量的智能感知器，如音视频传感、温湿度感应、车辆识别、能耗监控、行为预警等。因此，在智慧校园智能环境建设中应用这两项技术，全方位地对来自多个传感器的信息进行多层级的检测、处理、结合和估计，可以获得更丰富、更精确、更可靠的信息，从而指导智慧校园智能环境的深度优化。 　　2.AR/VR技术推动可视化和形象化。
　　大量实证研究结果表明，教学、科研与AR/VR技术的深度整合，能够有效提升教学质量和教学水平。在AR/VR技术中，三维建模技术和显示技术能够促进智慧校园建设中抽象内容的可视化和形象化，加强对抽象事物的显性认知，并结合人们的视觉特性进行优化设计，通过图形图像、三维模型等形式增强人们对现实情景的视觉感知能力。故而，AR/VR技术可以助力智慧校园建设中提升教学、科研的质量。
　　3.AR/VR技术推动情境性与沉浸性。
　　在智慧校园建设中，智慧应用和服务主要包括两个层面的含义：一是以大数据为特征的一体化综合信息应用平台;二是以人为本、以用户为中心，从生活、学习的外部环境到教学内部需求，所有的应用服务实施都应均衡用户的需求。其中，情境性直接关系到一体化综合信息应用平台的生存周期，沉浸性则关系到用户中心的深入程度。从AR/VR技术的视角来看，就是要求在智慧校园的建设过程中，通过智慧应用和服务，能够实现虚拟信息和真实环境的无缝融合，以提升用户的存在感，增强用户的直觉性，最终使情境性、沉浸性得到加强。
　　（四）云计算技术推动智慧校园建设
　　云计算是将计算资源分布在大量计算机构成的资源池（包括网络、服务器、存储、应用软件、服务）中，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。其特点是超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可伸缩性、按需服务、极其廉价。按照服务类型，大致可分为三类，即：IaaS（将基础设施作为服务）、PaaS（将平台作为服务）和SaaS（将软件作为服务）。
　　利用云计算技术构建智慧校园云平台是当前校园信息化建设的关键。应用云计算技术，可以提供从应用端到基础设施端的云服务，使其智慧特征更易实现和更加突出。基于云的IT建设和应用模式可在资源动态分配和服务自助化、运维成本管控、业务部署效率等方面提供解决方案。
　　（五）人工智能推动智慧校园建设
　　2017年7月8日，国务院出台《新一代人工智能发展规划》指出，推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用;构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。人工智能进学校由此上升为新时期的国家战略。
　　目前，国内学校使用的人工智能教育应用类产品主要包括教学平板、答题卡扫描仪、智能教学助手、录播教室、教学管理智能软件、后台服务管理等，并已初现成效。
　　教务管理方面，自校园智能考评系统使用以来，学校教务处对全校各年级各班级成绩的分析时间大幅缩短，提高了管理工作效率，针对性更精准。
　　教育教学方面，AI智慧课堂教学使信息技术在学科中的整合与运用更深入，学科知识点的教学更精准。同时，利用系统中的“班级空间”“分享”“推荐”等功能，能将教育前沿的知识与变革快速与学生分享，并落实在教学中。智慧课堂的课后作业功能，可以针对不同层次学生布置不同作业，在课后亦能将作业状况及时反馈给教师，让教师针对学生的个性化差异，提出解决方法，指导学生学习，达到动态化管理，提高了教学效率。
　　建设智慧校园不仅运用人工智能技术，还激发学生认知、学习人工智能。很多中小学设立了创客空间，让人工智能课程进入中小学生课堂，通过尝试基于智能机器人开展创客教育和STEAM教育，各学校开设智能机器人编程课程、组建课余活动兴趣小组来普及人工智能。
　　三、技术赋能凤凰智慧校园建设方案
　　凤凰集团作为率先进入数字化教育领域的出版企业，通过多年的技术及资源的积累形成了完整的智慧校园建设方案，涵盖了教育云平台建设、数字化内容资源建设、各类教学应用系统建设、网络学习空间建设等诸多方面，并随着技术的赋能不断迭代升级。
　　（一）技术手段提升凤凰数字化资源建设
　　1.凤凰基础资源库建设。
　　通过大数据、云计算等技术手段，凤凰基础资源库的建设为公司提供了专业的数字资源部署入口，达到数字内容资源的统一聚合、统一投送、数据库内部用户管理，解决诸如凤凰易学在线学习系统、云课堂、凤凰易教备授课系统等各类教育资源类应用间的信息孤岛——资源以及用户账户无法互联互通的问题，并通过建立K12阶段完善的知识点体系，形成完整的数据采集分析机制，集中、高效地对各类数字资源进行存储和管理，以此来实现数字资源的融通和数据的汇集与分析，为系统管理者提供精确的实时统计数据。
　　其中，知识库以结构性的方式存储K12阶段的权威知识点体系，通过以知识点为纽带建立资源的关联与服务机制，为应用类软件开放接口。题库作为书籍和题目的存储功能模块，提供书籍和习题的编辑、审核和发布等功能。而文件库与视频库作为各类文件与视频的存储功能模块，可提供多样化的合集管理和发布功能。各类基础资源库的建设为凤凰数字化资源与平台建设提供了底层基础与保障。
　　2.凤凰数字化教材建设。
　　凤凰中小学数字教材是以当前义务教育阶段所使用的纸质教材为蓝本，集互动电子教材、配套数字教学资源、学科工具以及相关应用服务于一体的立体化、智能化的多媒体教材。
　　数字教材的建设旨在利用先进的数字化技术手段对传统的教材内容进行全方位拓展，通过数字教育资源的开发与应用，建设满足信息化教学应用和个性化学习需求的，融教材资源、数字资源、学科工具、应用数据于一体的立体化教材，为广大师生提供更优质的数字化教学资源及服务。
　　平台应用工具及学习空间等网络功能融合了云计算、大数据等技术，通过数字教材与学习空间的互联互通，带动网络学习空间建设，方便学生个性化自主学习、教师针对性精准辅导。对学生的学习情况进行统计分析，为后续的学习提供多维参照，真正推动个性化、高效化学习。
　　同时，平台实现了“云支撑平台+数字教材内容+个性化服务”的常态化使用模式，全面支持PC端、Web端、手机端的常态化应用，用户可以通过电腦（网页、PC客户端）、平板、手机等多种载体快速获取平台上的数字教材资源与服务，为用户提供了“人人皆学、处处能学、时时可学”的泛在化学习环境。 　　3.凤凰资源云平台建设。
　　凤凰资源云平台基于云计算、大数据等技术，提供了统一的教育资源库和校本资源库，利用数字化服务全面实现优质教育资源共享和个性化教育资源管理。通过用户体系、资源体系、应用体系的建设，提供资源空间、个人空间、应用空间的综合服务。其中，资源体系的建设是云平台建设的核心，凤凰资源云平台以元数据体系为基础构建资源的存储目录结构和资源检索系统，元数据贯穿了资源汇聚、资源审核、资源管理、资源应用、资源下架的完整资源生命周期。
　　平台内容资源覆盖学前、小学、初中、高中及职教学段，契合江苏省以苏教版为主体、多版本并行的教材使用现状和个性化教学情境，K12阶段的省内全学段、各品类教材版本皆有覆盖，同时资源内容与教材目录、知识点高度匹配。资源内容以数字教材、评议教辅等独家版权资源为核心，种类齐全、品质精优，以苏教版数字教材版权为基础的数字教材体系，提供了独家权威的教材同步教学资料，原版高清画质，内容丰富生动，高度匹配全体学生用户需求。
　　在资源的使用方面，凤凰云平台资源在微颗粒分类标准下形成高适用性、高灵活性、高精度的完善资源体系。在基础属性（版本、教材、年级、课时）之外还建立了知识库体系。教育专家、教材编写委员、一线名师、资深编辑共同参与，以教材、课标为准绳建设宏观知识点体系，同时以此为基础反向建设各教材的微观知识点目录，以此实现知识点与资源、知识点与知识点、资源与资源之间的互通关联。整个资源体系通过知识库构建成资源网络，可针对不同用户形成个性化的资源空间和资源推送机制，真正致力于实现个性化学习。
　　（二）利用数字化资源助学助教
　　1.数字化教材让教材更加立体、智慧。
　　凤凰中小学数字教材服务平台依据《江苏省“十三五”教育信息化发展专项规划》的指导要求与《中小学数字教材元数据等技术规范》等行业标准，以凤凰版国标纸质教材为蓝本，充分吸收最新的技术与教研成果，为用户提供泛在化学习环境和适切、立体化的优质数字教学资源。
　　数字教材配套内容资源均由教材主编联合众多名师、信息化教学专家共同策划编创而成，依据不同学段、不同学科的课程特点，结合先进技术手段，对教学内容进行深层次、立体化的解析、拓展与整合。例如，语文学科开发了课文朗读、生字动画等特色资源，音乐学科开发了数字钢琴、数字乐器等特色资源。丰富多样的数字化配套内容资源让教材变得立体化、智慧化。
　　同时，数字教材平台还为用户提供教材激活购买、教材阅读使用、学习过程记录、学习空间管理等功能，可应用于学生自主学习与教师课堂教学等多种场景，有效推进义务教育“数字化教材”在不同数字化教学环境下与教育教学的深度融合。
　　2.凤凰语音平台让听说数据汇集起来。
　　凤凰语音学习网络系统是一款与语文、英语两科课标教材内容完全同步的学习软件。系统运用现代化网络技术将图像、文字、声音、动画等融为一体，为学生提供课文朗读、字词学习、在线练习、人机对话、口语评测等服务，有效提高学生的听说能力。
　　在内容上，语文学科提供一、二年级的学习内容，英语学科提供三至九年级的学习内容;在形态上，包括网页版、安卓手机版、苹果手机版三个版本，满足不同用户需求。
　　系统还为教师提供作业发布、成绩统计等服务，可有效统计查看相关数据，利用学习过程与学习成绩的大数据汇集和分析指导教师教学，帮助教师及时了解学生学习情况，提高教学效率。
　　3.凤凰备授课系统优质资源全力助教。
　　“凤凰易教”备授课系统基于互联网与云端服务，整合了凤凰版数字教材、嵌入式教学资源、数字化教学工具和资源管理工具，为教师高效、高质量、个性化的备授课提供专业、精准的服务。
　　平台教学资源可结合教材与学科需求定制开发，所有电子教材内容原版原式高清呈现，并支持云端教材同步更新。作为均衡的资源管理平台，“凤凰易教”支持区域资源的下载、整合与管理，支持教师添加和编辑个性化本地资源，实现资源分类检索，方便教师跨环境应用，有效提升校本资源和区域资源的互动以及使用率，实现资源的高效管理和共建共享。
　　同时，“凤凰易教”也是一个开放兼容的软件平台，支持各种多媒体教学设备，兼容各类资源格式，操作便捷，易学易用，符合教师教学习惯，能够满足常态化信息教学需求。
　　四、结语
　　智慧校园建设取得了初步成果，从很大程度上提升了整个教育的层次，丰富了教育的内涵，促进了教育的发展。隨着大数据、智能化和云计算等新兴技术的发展应用与凤凰自主研发能力的提升，凤凰集团逐步建设完善了凤凰智慧校园整体解决方案。
　　在内容资源建设方面，做好顶层设计规划，并以底层资源库、知识库体系为基础，开发完成学科配套的万余个出版级精品资源，以不同教材版本和助教资源、助学资源、题库、专题课程四个资源体系为依托建设完整性内容资源，以新课程标准与新教学模式为指南，开发大批前瞻引领性资源。
　　在产品建设方面，依托技术发展与产品自研能力，凤凰参照智慧校园建设标准和指导要求开发了一系列智慧教育产品，建设有包括教育云平台、教学应用软件、数据汇聚服务、课程内容服务、人人通空间等在内的诸多产品，以教学应用为核心，提供最优的智慧校园建设综合方案。
　　（徐晨岷，江苏凤凰电子音像出版社有限公司社长，江苏凤凰数字传媒有限公司执行董事。江苏第四批新闻出版行业领军人才。长期致力于科技图书出版，策划、编辑的《千米级斜拉桥建设关键技术》在江苏省新闻出版政府奖评选中荣获首届“图书奖”。）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14924255.htm