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今天跟大家探討一個主題就是基于情境感知的個性化學(xué)習(xí)，三方面來說，一個是個性化學(xué)習(xí)類型，一個是個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)，今后個性化學(xué)習(xí)的發(fā)展方向。
蒸汽機(jī)是第一代工業(yè)革命，電極是第二次工業(yè)革命，我們現(xiàn)在進(jìn)入第三代工業(yè)革命，核心就是分布式、個性化，這是時代的精神，時代的特征。我們看一下教育，教育領(lǐng)域基本上還是工業(yè)時代的留學(xué)生，大班制這種方式，他已經(jīng)不適應(yīng)時代的發(fā)展。從整個教育變革趨勢來看，從以前的一刀切的統(tǒng)一模式向個性化、選擇性的學(xué)習(xí)，是一個大勢所趨，增加教育柔性、增加教育彈性，增加教育的選擇性，這是在整個教育教學(xué)改革發(fā)展方向。
以前我們學(xué)校的教學(xué)是以班級為最小教學(xué)單位，很難做到對每一個學(xué)生進(jìn)行有針對性的教學(xué)。永遠(yuǎn)有10%的學(xué)生覺得你講的東西太快，聽不懂，有10%的學(xué)生覺得你講的東西太簡單，浪費我時間。提供個性化的學(xué)習(xí)，這些東西只有借助個性化的智能技術(shù)，才能夠很好的實現(xiàn)。
個性化教學(xué)是大勢所趨，我們真的研究個性化教學(xué)，他可以分為三個層次的東西，一個層次是基于知識水平的個性化教學(xué)，一個是基于學(xué)習(xí)情境的個性化教學(xué)，一個是適應(yīng)個性發(fā)展的柔性教育體系。首先是基于知識水平的個性化教學(xué)，比如說我通過作業(yè)，通過考試，通過各種測試，我能夠了解學(xué)生的能力結(jié)構(gòu)，知識水平，以及他掌握知識力度的情況。根據(jù)你不同知識掌握水平，實現(xiàn)不同層次的個性化教學(xué)。已經(jīng)掌握好了，可以做一些建議性的練習(xí)，沒掌握好的可以做一些補(bǔ)償性的練習(xí)。根據(jù)他的個性化的知識力度，來進(jìn)行適應(yīng)性的學(xué)習(xí)。通過這個可以做什么呢？可以做到可以降低學(xué)生考試的作業(yè)總量，提升他的針對性，針對學(xué)生個性化教學(xué)，你學(xué)會了不用再做了。從炮彈到導(dǎo)彈更精確導(dǎo)向，未來注重學(xué)生的知識能力、知識結(jié)構(gòu)的技術(shù)。可以降低考生作業(yè)總量，提升他的針對性。
另外基于學(xué)習(xí)情境的個性化學(xué)習(xí)，通過智能裝備他可以感知到你的情境，感知到你的學(xué)習(xí)。比如我拿這個手機(jī)拍個照片，我對著風(fēng)景拍，手機(jī)知道你是想拍風(fēng)景。如果你拍人物，他感知到你是拍人物，根據(jù)你的人物推薦你怎么拍人像，怎么拍好動態(tài)人物這些小的方法。還有一些室內(nèi)等各種場景，他能夠感知到你的場景。隨著技術(shù)的進(jìn)步，移動設(shè)備的情境感知能力將越來越強(qiáng)大，它將集成更多的干其、探測器、采集器，通過這些電子化的微型感知社泵，捕獲用戶、設(shè)備、場所、問題、應(yīng)對策略方法等真實世界的信息，以及將我們所處生活環(huán)境中各種人類感知不能直接感受到的信息，采集到方寸之間的移動設(shè)備中，進(jìn)入到數(shù)字化的虛擬世界中，經(jīng)過計算、處理、變成我們?nèi)祟悓W(xué)習(xí)、決策的參考知識。在一定程度上連通虛擬世界和現(xiàn)實世界，通過虛擬世界的知識學(xué)習(xí)來增強(qiáng)人堆現(xiàn)實世界的理解和駕馭。
美國做了一個智能望遠(yuǎn)鏡，對著北斗星一照，按一個按紐，能給你呈現(xiàn)出北斗星高清晰的航拍照片還有清晰視頻。我們拿著望遠(yuǎn)鏡對著北斗星，他能夠感知你的需要和需求，根據(jù)你的需求推送你所需要的。就是一個精度緯度的感知。他就是感知你的需要和需求，推送你所需要的知識。
網(wǎng)站有一個星圖的APP，很多人不會分清星座，這是實的情境加虛的情境，感知你的需要，根據(jù)你的情境，推送你的虛的和實的情境，這是基于情境感知的學(xué)習(xí)。今后他能夠感受到你的學(xué)習(xí)資源需求信息，環(huán)境信息、設(shè)備信息，感知和情境。
體育課里面有一些監(jiān)測的東西，以前上體育課，看學(xué)生運動量夠不夠，搭個手脈，那個不精確?，F(xiàn)在有一個運動手環(huán)，可以監(jiān)測你體育運動的情況。還有博物館瀏覽，拿著手機(jī)一感知，可以知道這些畫背后的詳細(xì)信息呈現(xiàn)出來，有一個增強(qiáng)型的感知能力。還有基于工作場所的學(xué)習(xí)，今后的職業(yè)教育，你對數(shù)控機(jī)床不懂怎么操作，你拿著手機(jī)一拍就可以知道他怎么操作。他能夠感知到你的情境，根據(jù)你的情境推送，他背后有很好的內(nèi)容的組織。我們實驗室有一個老師做人機(jī)交互的排球戰(zhàn)術(shù)，通過一些標(biāo)簽，虛擬人物來進(jìn)行排球的戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練。再比如說有一個美國學(xué)校做了一個實驗，在一個森林里，設(shè)了一些無線熱點，這是一個古生物的身體，你拿著平板電腦在這個身體里可以探索，他把一個實體空間疊加虛擬空間，營造一個真實可供學(xué)習(xí)和探究的學(xué)習(xí)空間，這是基于情境的個性化學(xué)習(xí)。感受你當(dāng)時情境的需要，推送你所需要的知識和信息和內(nèi)容，這是第二個層面基于情境的個性化教學(xué)。
進(jìn)一步發(fā)展，我們可以想像今后我們的教育體系，大班制的工業(yè)時代的教育體系可能會增加柔性的成分。我們現(xiàn)在去學(xué)校，我們到一個學(xué)校，上大學(xué)一上就上四年，沒有什么可選擇，或者上一個小學(xué)一上上六年，沒有選擇。假設(shè)有一天哪個餐館跟你說，你到我這里吃飯可以，一吃吃六年，你肯定不愿意干。我肯定希望今天吃川菜，明天吃湘菜等等。招生的時候我這個學(xué)校有多少院士，多少知名教授，你沒得選擇，我們現(xiàn)在的教育基本上就是這種工業(yè)流水線生產(chǎn)這種體系。
我們現(xiàn)在的教育有兩個經(jīng)典假設(shè)，一個假設(shè)就是教育必須將孩子集中到一個地方，讓他們學(xué)習(xí)一個固定的時間長度。第二就是采用基于年齡、學(xué)科的學(xué)生組織方式，對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容采用相同的教學(xué)方式。實際上21世紀(jì)今后可能會出現(xiàn)一些從根本上進(jìn)行重新設(shè)計的學(xué)校，他們將展示一系列的重組教育的可能性。這其中包括，學(xué)校根據(jù)學(xué)習(xí)的能力而非在座時間或其他因素組織學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供更靈活的課程安排，更適合學(xué)生的個體需求。而不是按照傳統(tǒng)的學(xué)期或固定的課程節(jié)奏來組織，學(xué)校開始講網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)融入其中，為廣大學(xué)習(xí)者拓展了學(xué)習(xí)的時間。學(xué)生和他們的家長可以制定個性化的學(xué)習(xí)課程與活動，以反映兒童的個性、興趣、家長的目標(biāo)與價值觀。我可能在北師大學(xué)一課，44中學(xué)一課，科技館學(xué)一課，而不是到一個地方完成他們制定好的計劃，這完全有可能。大規(guī)模開放課已經(jīng)有這個苗頭和趨勢了。這是今后學(xué)習(xí)將會越來越具有柔性，越來越針對個性化，這個體系就是從技術(shù)的變革開始。這三個層面不同的個性化層次，核心的前提就是要有完備的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)記錄與分析，可視化的個人知識結(jié)構(gòu)。
第二個就是介紹一下在研發(fā)的基于情境的個性化學(xué)習(xí)的項目。我們實現(xiàn)個性的教學(xué)系統(tǒng)，首先通過各種終端設(shè)備，平板電腦能夠感知學(xué)生的學(xué)習(xí)情境。學(xué)生通過平板電腦、手機(jī)、各種裝備來跟這些學(xué)習(xí)內(nèi)容交互，感知他的情境。感知情境基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者跟內(nèi)容進(jìn)行交互，交互過程當(dāng)中不僅是采集他的時間，用戶個人信息這些基本知識，包括他的練習(xí)，包括他的測試，包括他的各種交互式的學(xué)習(xí)活動。各種的學(xué)習(xí)、設(shè)備、交往活動，測試、作業(yè)、學(xué)習(xí)活動、社交活動以及跟知識進(jìn)行交互的活動，采集各種數(shù)據(jù)。對學(xué)習(xí)者的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對學(xué)生者的學(xué)習(xí)情境進(jìn)行建模，對學(xué)習(xí)偏好和興趣進(jìn)行分析。形成一個學(xué)習(xí)知識空間，然后進(jìn)行推薦，在這個內(nèi)容庫的基礎(chǔ)上，進(jìn)行學(xué)習(xí)人的認(rèn)知模型和知識結(jié)構(gòu)，從知識和人構(gòu)建的社會認(rèn)知空間里面，挑選最合適的知識和最適合的專家和學(xué)伴。通過轉(zhuǎn)碼技術(shù)，變成適合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的終端的模式。
按照知識點開發(fā)小型的學(xué)習(xí)課件，針對每個知識點設(shè)計的學(xué)習(xí)活動。將每一個微課按知識點間的關(guān)系建立語義，形成輔導(dǎo)知識庫。通過智能終端與傳感網(wǎng)絡(luò)，收集和分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的各種過程性信息和數(shù)據(jù)等等。多渠道、自然的情境感知，采集學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，這個過程就是要學(xué)習(xí)結(jié)果、學(xué)習(xí)行為等等，不展開講了。通過學(xué)習(xí)活動來采集學(xué)習(xí)過程交互與認(rèn)知投入數(shù)據(jù)。
第三發(fā)展遠(yuǎn)景，泛在學(xué)習(xí)。隨著信息技術(shù)發(fā)展，今后將學(xué)習(xí)是無處不在，感知用戶情境的適應(yīng)性的正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)的融合的，人際交往與互動的、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)連接的。
最后泛在學(xué)習(xí)的基本技術(shù)方向，我們實驗室研究基本思路也就是這個方向。首先用戶通過各種智能終端，通過各種傳感，通過各種智能的環(huán)境，通過物聯(lián)網(wǎng)集成的智慧圖書館，智慧教室等等智能裝備，特別強(qiáng)調(diào)自然的采集，自然的數(shù)據(jù)交互記錄，通過用戶的終端，全力到教育云平臺，這個云平臺的核心不是空間，在應(yīng)用層面的東西，核心是要對學(xué)習(xí)者的認(rèn)知模型，要有結(jié)構(gòu)化的知識網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)化的知識空間。要有知識語義化，要有教育大數(shù)據(jù)分析。用戶通過情境感知到學(xué)習(xí)之后，通過終端祥云平臺提供請教，云平臺會向?qū)W習(xí)者推薦學(xué)習(xí)者最適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容以及最適合的專家和人際網(wǎng)絡(luò)以及最適合的學(xué)習(xí)服務(wù)，這是他的基本的邏輯。在終端更多是情境感知，數(shù)據(jù)交互等等，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)碼，數(shù)據(jù)適應(yīng)性，以及學(xué)習(xí)服務(wù)里面學(xué)科工具，活動序列。以及內(nèi)容生成、知識進(jìn)化的技術(shù)，以及專家推薦，知識關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，這是泛在學(xué)習(xí)的模型與關(guān)鍵技術(shù)的框架。
拓展閱讀
余勝泉 突破與轉(zhuǎn)型：數(shù)字校園及其智慧化發(fā)展趨勢
“未來不是我們要去的地方，未來是需要我們?nèi)?chuàng)造的地方” ——作者題記
校園信息化是推進(jìn)教育現(xiàn)代化的重要領(lǐng)域。1991年，科利華公司研制開發(fā)出中國第一套基于PC機(jī)的教育軟件—“科利華校長辦公系統(tǒng)”，是早期數(shù)字校園建設(shè)的代表性探索。2000年11月，教育部發(fā)出《關(guān)于在中小學(xué)實施“校校通”工程的通知》，推動了數(shù)字校園建設(shè)的全面普及。目前我國數(shù)字校園建設(shè)工作已經(jīng)取得顯著成就，但也存在信息孤島等諸多問題。為了進(jìn)一步深化教育信息化工作，2012年3月，教育部正式頒布了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，啟動了“三通兩平臺”建設(shè)工作，中央電教館在2012年推出“百所數(shù)字校園示范校建設(shè)項目”，并發(fā)布了《數(shù)字校園示范校建設(shè)指南(試行)》，提出中國基礎(chǔ)教育學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)的基本規(guī)范。本文嘗試從數(shù)字校園建設(shè)的技術(shù)新動力出發(fā)，探討在云、網(wǎng)、端一體環(huán)境下，如何有效推進(jìn)數(shù)字校園建設(shè)。
一、數(shù)字校園建設(shè)的技術(shù)新動力
當(dāng)前，新一代信息技術(shù)正加速發(fā)展，并給人類社會帶來了顯著影響：寬帶、融合、泛在的基礎(chǔ)設(shè)施正加速普及，進(jìn)一步激發(fā)和釋放了互聯(lián)網(wǎng)潛力，驅(qū)動了經(jīng)濟(jì)增長、開放創(chuàng)新、創(chuàng)造力提升和全民參與。網(wǎng)絡(luò)融合步伐不斷加快，如通信、計算、軟件技術(shù)融合，3C終端融合，電信、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等多網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的融合等，使信息產(chǎn)業(yè)正形成立體化融合發(fā)展態(tài)勢。云計算正重構(gòu)信息產(chǎn)業(yè)競爭格局，大數(shù)據(jù)、人工智能、語義網(wǎng)絡(luò)等智能技術(shù)，正在重構(gòu)軟件產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及軟件開發(fā)組織方式，信息系統(tǒng)正在向大眾普遍參與、形成群體智慧方向發(fā)展。人類正進(jìn)入后PC時代，云、網(wǎng)、端一體是大勢所趨，智能服務(wù)正在加速普及。這些前沿技術(shù)的發(fā)展，深刻地影響了校園信息化的發(fā)展方向，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)者在進(jìn)行數(shù)字校園建設(shè)之前，應(yīng)對數(shù)字校園的技術(shù)新動力有所了解。
1. 未來社會發(fā)展的大趨勢：虛實融合的世界
當(dāng)前信息的生態(tài)化大趨勢已經(jīng)呈現(xiàn)。無處不在的智能終端、無處不在的網(wǎng)絡(luò)和聚合海量數(shù)據(jù)的云平臺，構(gòu)建了無處不在的計算空間。未來社會中，虛擬世界與真實世界的界限不再明顯，人類的未來將是一個虛實融合的世界。這個智慧星球中的三大空間—社會空間（人類社會生活、個體生存的空間）、物理空間（真實存在的物理世界）和信息空間（存在于計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字化的信息、服務(wù)、計算和通信），將通過信息匯聚，實現(xiàn)協(xié)同感知，進(jìn)而實現(xiàn)泛在聚合、三元融合。
人們將面臨無處不在的感知、無處不在的通信、大數(shù)據(jù)處理等新挑戰(zhàn)。在物聯(lián)網(wǎng)中，人們可以利用RFID、傳感器、二維碼等感知技術(shù)，隨時隨地獲取物體的信息；通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去；再利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實施智能化的控制。
2. 計算模式正在轉(zhuǎn)型：普適計算、實時協(xié)同、信息生態(tài)觀
Mark Weiser認(rèn)為：“最深奧的技術(shù)是那些消失了的技術(shù)，這些技術(shù)將它們的自身交織于日常生活中，直至不可區(qū)分?！币环N好的工具可能是不可見的工具，這一工具并不進(jìn)入你的意識，你只是專注于任務(wù)而非工具。如書寫技術(shù)、電的技術(shù)，就是“消失了的技術(shù)”；人們使用的眼鏡、盲人的竹竿等，就是“不可見”的好工具。這些技術(shù)和工具，使人們專注于任務(wù)本身，而不去關(guān)注其作為技術(shù)和工具的存在。
（1）普適計算（Pervasive Computing）：讓人的注意力回到任務(wù)本身。該技術(shù)是信息空間與物理空間融合的技術(shù)，在這個融合的空間中人們可以隨時隨地、透明地獲得數(shù)字化的服務(wù)。普適計算是虛擬現(xiàn)實計算的反面。虛擬現(xiàn)實計算致力于把人置于計算機(jī)所創(chuàng)造的虛擬世界里，普適計算則是反其道而行之—使計算機(jī)融入人的生活空間，形成一個“無時不在、無處不在而又不可見”（Anytime，Anywhere，Invisible）的計算環(huán)境。普適計算技術(shù)把人類對現(xiàn)實世界所產(chǎn)生的知覺，如視覺、聽覺和觸覺，與計算機(jī)生成的電子信息相互融合，并以自然的方式提供給用戶。在這樣的環(huán)境中，計算不再局限于桌面，用戶可以通過手持設(shè)備、可穿戴設(shè)備或其他常規(guī)與非常規(guī)計算設(shè)備，無障礙地享用計算能力和信息資源，如在用戶前方通過半透明型顯示器，將視線前方的景物和與景物相關(guān)的、計算機(jī)自動生成的文字和圖形相融合后進(jìn)行顯示。
普適計算技術(shù)讓人的注意力回到任務(wù)本身。在主機(jī)時代和“PC機(jī)+互聯(lián)網(wǎng)”時代，計算機(jī)是主體，人更多地受限于計算機(jī)；而在普適計算時代，我們強(qiáng)調(diào)的是“平靜”，人是主體，強(qiáng)調(diào)把計算機(jī)嵌入到環(huán)境或日常工具中去，讓計算機(jī)本身從人們的視線中消失，讓人們注意的中心回歸到要完成的任務(wù)本身，當(dāng)人在使用計算機(jī)時，人依舊處于比較自然的、安定和控制的狀態(tài)中。
（2）實時協(xié)同技術(shù)：提供“隨時隨地”和“透明”的服務(wù)。隨著4G/5G、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，未來網(wǎng)絡(luò)將會如同空氣和水一樣，自然而深刻地融入到人們的日常生活及工作中。網(wǎng)絡(luò)不再被動地滿足用戶需求，而是主動感知用戶場景的變化并進(jìn)行信息交互，通過分析人的個性化需求主動提供服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)以多種接入方式、多種承載方式融合在一起，可以實現(xiàn)無縫接入；任何對象（人或設(shè)備等）無論何時、何地都能通過合適的方式獲得永久在線的寬帶服務(wù)，可以隨時隨地存取所需信息。無處不在的智能網(wǎng)絡(luò)將提供“隨時隨地”和“透明”的服務(wù)，“隨時隨地”指人們在工作、生活的現(xiàn)場就可以獲得服務(wù)，不需離開這個現(xiàn)場而去端坐在一個專門的計算機(jī)面前才能獲得服務(wù)，即服務(wù)像空氣一樣無處不在?！巴该鳌敝斧@得這種服務(wù)時不需要花費很多注意力，即這種服務(wù)的訪問方式是十分自然的，甚至是用戶本身注意不到的，即所謂蘊含式的交互。不同終端、不同網(wǎng)絡(luò)間的互連及協(xié)同計算，將形成無處不在的信息生態(tài)；各種技術(shù)無縫協(xié)同，嵌入到生存環(huán)境中；各種系統(tǒng)融入社會的主流業(yè)務(wù)，信息無縫流轉(zhuǎn)，形成信息生態(tài)鏈條。
（3）信息生態(tài)觀：信息技術(shù)成為生態(tài)環(huán)境。人們對信息技術(shù)的認(rèn)知，將從“媒體觀”、“認(rèn)知工具觀”轉(zhuǎn)變到“信息生態(tài)觀”。隨著普適計算技術(shù)、智能技術(shù)、云計算技術(shù)、泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用和發(fā)展，計算技術(shù)的形態(tài)越來越以生活中的物品形態(tài)來出現(xiàn)，技術(shù)將融入到我們的學(xué)習(xí)和生活的各種空間中。未來的世界，因特網(wǎng)就是計算機(jī)，“生活就是計算機(jī)”，技術(shù)嵌入到人們的日常生活環(huán)境中，成為生態(tài)環(huán)境的一部分。人們可以在移動中，與計算機(jī)進(jìn)行更加自然的交互。在教育教學(xué)過程中信息技術(shù)將不再是一個孤立的存在，而是像黑板和粉筆一樣融入日常教學(xué)中，形成一個良好的信息生態(tài)。教育信息生態(tài)是指在特定的教育環(huán)境下，由人、教育實踐和技術(shù)化的環(huán)境構(gòu)成的一個自組織與自我進(jìn)化的系統(tǒng)，人與技術(shù)化環(huán)境之間以教育實踐活動為紐帶，以信息技術(shù)為手段促進(jìn)信息資源的傳輸、交流、反饋和循環(huán)，以最優(yōu)化地實現(xiàn)系統(tǒng)價值而形成的一種均衡化的運動系統(tǒng)。處于均衡狀態(tài)的教育信息生態(tài)系統(tǒng)擁有最優(yōu)的人與技術(shù)的共生關(guān)系和最大的系統(tǒng)價值—也就是促進(jìn)教師和學(xué)生的全面發(fā)展?！敖逃畔⑸鷳B(tài)”這一概念的引入使教育信息管理活動不再局限于技術(shù)方面，而愈來愈重視人、信息、教育實踐活動以及人與信息環(huán)境的相互關(guān)系。
（4）學(xué)習(xí)的信息生態(tài)模型：以學(xué)習(xí)者為中心。美國教育部教育技術(shù)辦公室于2010年11月發(fā)布了美國國家教育技術(shù)規(guī)劃，提出了一個學(xué)習(xí)的信息生態(tài)模型，如圖1所示。模型強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，建立實體空間與虛擬空間融合，信息無縫轉(zhuǎn)換的信息生態(tài)環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供各個方面的支持，讓他們能夠獲得有趣味性且有效的學(xué)習(xí)體驗。在該模式中，技術(shù)通過提供有趣味性的學(xué)習(xí)環(huán)境和工具幫助學(xué)習(xí)者理解和記憶學(xué)習(xí)內(nèi)容。技術(shù)還提供了相對課堂更廣泛、更多變的學(xué)習(xí)資源，同時技術(shù)也將學(xué)習(xí)者與包括教師和課堂外的家長、專家和指導(dǎo)者在內(nèi)的“教育者”團(tuán)隊連接起來。 圖1：學(xué)習(xí)的信息生態(tài)模型
在此模型中，技術(shù)不再是單獨的工具，而是蘊含了許多不同類型的專業(yè)資源、人和工具，它們以互補(bǔ)的方式共同運作，革新了學(xué)生及其學(xué)習(xí)環(huán)境之間的作用關(guān)系，建立和維護(hù)了一種創(chuàng)新性的生態(tài)圈或者學(xué)習(xí)文化。學(xué)習(xí)者在這種生態(tài)圈中，他們彼此之間、與教師之間、與家長之間以及與社會專業(yè)人士之間存在著不同于當(dāng)前形態(tài)的互動關(guān)系，學(xué)生的主體地位被凸顯出來。學(xué)習(xí)內(nèi)容的來源、學(xué)習(xí)方式發(fā)生了根本性變革，每個人既是知識的生產(chǎn)者，也是知識的消費者。技術(shù)從作為支持個體的工具更多地轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N支持泛在學(xué)習(xí)、自由探究、知識建構(gòu)、交流協(xié)作的無縫學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)不再是封閉的社會單元，而是通過網(wǎng)絡(luò)匯聚作用，形成集體智慧聚變的節(jié)點，是一個充滿活力、人性化和高度社會化的地方；不再是靜態(tài)知識的倉儲，而是開放的、流動的、社會性的、分布式的、連接的智慧認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)與個性化發(fā)展空間。這種生態(tài)環(huán)境不是一個割裂的學(xué)習(xí)空間，而是通過網(wǎng)絡(luò)連接全球性社會的，連接學(xué)生日常生活經(jīng)驗與未來生活的環(huán)境。
二、數(shù)字校園智慧化發(fā)展趨勢
學(xué)習(xí)的信息生態(tài)新理論、云-網(wǎng)-端一體的智能新技術(shù)的最優(yōu)化融合，會使數(shù)字校園的核心特征和建設(shè)范式發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)換。新一代數(shù)字校園總體發(fā)展趨勢是越來越智能化，能夠支持物聯(lián)化、智能化、感知化、泛在化的新型智慧教育形態(tài)和教育模式。
1. 新一代數(shù)字校園及其建設(shè)的核心要點
新一代數(shù)字校園是以云計算、普適計算和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，對校園的基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)內(nèi)容、教育活動、教育信息等進(jìn)行以人為本的數(shù)字化改造，并通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而構(gòu)建的虛實融合、信息無縫流通、智能適應(yīng)的均衡化生態(tài)系統(tǒng)；是通過技術(shù)與教育的深度融合，來最優(yōu)化地提高學(xué)生和教師的教學(xué)、生活質(zhì)量，促進(jìn)師生全面發(fā)展的現(xiàn)代化成長環(huán)境。數(shù)字校園建設(shè)的核心有以下四點：
（1）建立智能學(xué)習(xí)環(huán)境。要建設(shè)具有情境感知、無縫連接、可視化、智能交互、按需推送、智能管控等核心特征的環(huán)境。如建設(shè)不同功能的智慧教室、未來教室等；建設(shè)基于RFID、NFC等無線射頻技術(shù)或傳感技術(shù)的智慧型教育裝備，構(gòu)建開放、創(chuàng)新、協(xié)作、智能的綜合信息服務(wù)平臺和智能無線網(wǎng)絡(luò)互連環(huán)境，使其能實現(xiàn)各類物體的互連、識別，以及智能化的數(shù)據(jù)傳遞服務(wù)。形成師生能隨時隨地全面感知不同的教學(xué)資源，獲得互動、共享、協(xié)作的環(huán)境支持，實現(xiàn)教育信息資源的有效采集、分析、應(yīng)用和服務(wù)。
（2）教育活動信息及相關(guān)支持系統(tǒng)的數(shù)字化。要利用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)的信息化手段和工具，實現(xiàn)從環(huán)境（包括設(shè)備、教室等）、資源（如圖書、講義、課件等）到活動（包括教、學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等）的全部數(shù)字化。通過各種信息的數(shù)字化，實現(xiàn)信息的共享、數(shù)據(jù)的匯聚，推進(jìn)技術(shù)與教育服務(wù)的融合、人和技術(shù)的融合、實體空間和虛擬空間的融合，更好地將人、技術(shù)、實踐與價值融合在教育活動中，形成一個基于數(shù)據(jù)的智能服務(wù)新形態(tài)。
（3）構(gòu)建信息無縫流通的教育信息生態(tài)。我們要促進(jìn)各種數(shù)字化技術(shù)與系統(tǒng)互聯(lián)互通，實現(xiàn)橫向互聯(lián)、垂直貫通，要將基于網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入學(xué)校的各個業(yè)務(wù)領(lǐng)域，實現(xiàn)各種信息系統(tǒng)貫通融合、互聯(lián)和協(xié)作，信息在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中無縫流轉(zhuǎn)。在傳統(tǒng)校園的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個互聯(lián)和信息無縫流通的數(shù)字空間，拓展現(xiàn)實校園的時間和空間維度，促進(jìn)人與人之間關(guān)系的變化，優(yōu)化群體關(guān)系，提升群體互動的深度與廣度。要從已往的對單一、靜止要素的關(guān)注，轉(zhuǎn)變?yōu)閷ο到y(tǒng)信息流通、共享以及要素之間嵌套關(guān)系的關(guān)注。要革新學(xué)生及其學(xué)習(xí)環(huán)境之間的作用關(guān)系，強(qiáng)調(diào)技術(shù)與技術(shù)之間、技術(shù)與人之間信息的無縫流通、認(rèn)知的均衡分布，要建立和維護(hù)一種創(chuàng)新性的生態(tài)圈或者學(xué)習(xí)文化。
（4）提供以人為本的信息化智能服務(wù)。我們要從整體優(yōu)化的視角考察技術(shù)在教育中的角色與定位，以用戶為中心提供智能服務(wù)。數(shù)字校園不僅僅是技術(shù)系統(tǒng)，而且是基于技術(shù)提供的新形態(tài)教育服務(wù)，在創(chuàng)新服務(wù)應(yīng)用中更好地將人、技術(shù)、實踐與價值融合在教育活動中。這種服務(wù)將從以“物”為中心（關(guān)注技術(shù)、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件、資源庫等等），轉(zhuǎn)移到以“人”為中心，突出“學(xué)生和教師的生命質(zhì)量”，站在生命的層次上研究和處理數(shù)字校園的各個要素。
2. 數(shù)字校園智慧化發(fā)展的核心特征
智慧化的數(shù)字校園通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，能為廣大師生提供一個全新的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺，能為學(xué)校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口，能提供基于角色的個性化定制服務(wù)，讓學(xué)校成為開放的學(xué)習(xí)社區(qū)，可以支持移動學(xué)習(xí)、大規(guī)模協(xié)同學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)活動。 智慧化的數(shù)字校園要通過信息技術(shù)來分擔(dān)大量煩瑣的、機(jī)械的、簡單重復(fù)的教與學(xué)的任務(wù)及管理任務(wù)，讓師生將更多的心理資源（如注意力、創(chuàng)造力、動力系統(tǒng)）投入到更為復(fù)雜的、更有價值的教學(xué)和學(xué)習(xí)任務(wù)中來，從而促進(jìn)學(xué)生批判能力、創(chuàng)造力、協(xié)作能力、平衡能力、問題解決能力等各種能力的發(fā)展。智慧化的數(shù)字校園是對校園教育與學(xué)習(xí)系統(tǒng)實施的重大結(jié)構(gòu)性變革，具有如下核心特征。
（1）智能學(xué)習(xí)環(huán)境的主動適應(yīng)。智慧化的數(shù)字校園環(huán)境應(yīng)該能夠感知學(xué)習(xí)者所處的地點，根據(jù)地點和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，主動推送與學(xué)習(xí)者所處環(huán)境相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，實現(xiàn)從“人找信息”到“信息找人”的轉(zhuǎn)換；能為學(xué)習(xí)者提供最合適的學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)方法。智能學(xué)習(xí)環(huán)境可根據(jù)學(xué)習(xí)者模型和學(xué)習(xí)情景為學(xué)習(xí)者提供個性化資源和工具，以促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生；智能學(xué)習(xí)環(huán)境能識別學(xué)習(xí)情景，包括學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)地點、學(xué)習(xí)伙伴和學(xué)習(xí)活動等。智能學(xué)習(xí)環(huán)境能利用傳感器技術(shù)監(jiān)控空氣、溫度、光線、聲音、氣味等物理環(huán)境因素，為學(xué)習(xí)者提供舒適的物理環(huán)境。
（2）教育信息無縫流通。智慧化的數(shù)字校園學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該貫通正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的終身學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求，適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)校學(xué)習(xí)、家庭學(xué)習(xí)和社會學(xué)習(xí)的需要，從而真正實現(xiàn)“無縫學(xué)習(xí)（seamless learning）”的理念。在智慧化的數(shù)字校園環(huán)境中，對物理環(huán)境的感知、監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能進(jìn)一步增強(qiáng)，增強(qiáng)現(xiàn)實等技術(shù)的應(yīng)用使虛擬環(huán)境與物理環(huán)境無縫融合，從而打破時間、空間、內(nèi)容、媒介的限制，實現(xiàn)教育信息的無縫流通。
（3）教育業(yè)務(wù)智能協(xié)同。智慧化的數(shù)字校園應(yīng)該使各類教育業(yè)務(wù)在任何地方、任何時間、任何方式下都能進(jìn)行便利、快捷、高效、智能的連通與協(xié)同，所有的教育業(yè)務(wù)系統(tǒng)形成互通，實現(xiàn)管理業(yè)務(wù)、教學(xué)業(yè)務(wù)、培訓(xùn)業(yè)務(wù)與服務(wù)業(yè)務(wù)的智能協(xié)同，在協(xié)同的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的重組，創(chuàng)造新的服務(wù)形態(tài)。
（4）優(yōu)質(zhì)教育資源的按需供給。智慧化的數(shù)字校園提供的學(xué)習(xí)資源包括數(shù)字化的媒體材料、在線或離線的數(shù)字化課程等。在形式上，提供的學(xué)習(xí)資源結(jié)構(gòu)清晰，形式活潑，具有自組織化、富媒體化的特點。在獲取方式上，系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者需求、特征、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)主題等，主動推送符合用戶需要的信息。
（5）學(xué)習(xí)機(jī)會的人人平等。智慧化的數(shù)字校園要提供“人人都可以平等接受教育”的機(jī)會。要把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)有機(jī)融合到常態(tài)學(xué)習(xí)過程中，為學(xué)習(xí)者提供更多的選擇性、提供更符合其個性能力與特征的學(xué)習(xí)服務(wù)。要使學(xué)生從信息的被動接受者變?yōu)榉e極的知識構(gòu)建者，借助功能更加強(qiáng)大的智能感知設(shè)備，學(xué)習(xí)者能夠?qū)?shù)字化的虛擬世界與現(xiàn)實世界相互對照、融合，學(xué)習(xí)成為一種自發(fā)和自覺的過程，將學(xué)習(xí)嵌入到日常生活中，實現(xiàn)“當(dāng)技術(shù)無處不在，學(xué)習(xí)也就無處不在”的學(xué)習(xí)機(jī)會人人平等局面。
三、走向智慧教育的轉(zhuǎn)型與變革
建設(shè)數(shù)字校園的核心追求是實現(xiàn)技術(shù)與教育的深度融合，進(jìn)而實現(xiàn)教學(xué)手段、教學(xué)組織形式、教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)形式、教學(xué)內(nèi)容、教與學(xué)的關(guān)系等教書育人模式的創(chuàng)新。數(shù)字校園的智慧化轉(zhuǎn)型需要經(jīng)歷一個艱難的過程。
1. 教學(xué)轉(zhuǎn)型：認(rèn)知建構(gòu)
智慧教育下的教學(xué)，將從知識傳遞轉(zhuǎn)型為認(rèn)知建構(gòu)。較之傳統(tǒng)的數(shù)字教育，智慧教學(xué)更加高效、開放和多元。教學(xué)活動參與者之間的溝通更加通暢，互動更加深入，教師的備課、作業(yè)批改、教學(xué)評價更加智能化?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，智慧教室集智慧教學(xué)、人員考勤、資產(chǎn)管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制于一體，是多媒體和網(wǎng)絡(luò)教室的高端形態(tài)。
2. 課程轉(zhuǎn)型：線上和線下的雙重融合
在智慧教育中，在線課程將成為學(xué)校日常教學(xué)的常規(guī)設(shè)置，課程越來越多地體現(xiàn)出線上和線下雙重融合的特點。大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程將融入學(xué)校教育。課程實施方式正在發(fā)生變化，翻轉(zhuǎn)課堂等成為必然。真實的社區(qū)、真實的活動、真實的學(xué)習(xí)空間、真實的生活體驗等真實的生活越來越多地進(jìn)入到課程中。
3. 學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)型：主動學(xué)習(xí)
富有挑戰(zhàn)性、培養(yǎng)學(xué)習(xí)智慧的主動學(xué)習(xí)將成為課堂教學(xué)新的重點。與學(xué)習(xí)和教育相關(guān)的許多活動都發(fā)生在教室圍墻之外。真實的生活體驗將成為學(xué)習(xí)的重要形態(tài)。正規(guī)與非正規(guī)的學(xué)習(xí)方式正在實現(xiàn)互補(bǔ)融合。尊重個體特征的個性化學(xué)習(xí)將是主要的發(fā)展方向。新的學(xué)習(xí)形態(tài)誕生，如自定步調(diào)學(xué)習(xí)、網(wǎng)上研討、移動學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、社交學(xué)習(xí)、仿真學(xué)習(xí)、悅?cè)W(xué)習(xí)等將成為常態(tài)。學(xué)校開始重新審議并制定網(wǎng)絡(luò)開放政策，學(xué)生帶電腦上學(xué)日益成為一種事實。越來越多的學(xué)校正在啟動“帶著你的手機(jī)上學(xué)”項目（Bring Your Own Device, BYOD）。
4. 管理轉(zhuǎn)型：走向智能管控
管理將由人管、電控走向智能管控。校長可以通過對教育設(shè)備的智能化管控，實現(xiàn)設(shè)備的科學(xué)使用，降低能耗和管理負(fù)擔(dān)，節(jié)約開支。校長還可以通過對傳感設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)以及信息系統(tǒng)所匯聚的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)控與對比分析，對教育基礎(chǔ)設(shè)施、教育信息系統(tǒng)、教學(xué)活動管理等各方面的安全運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控與干預(yù)。
5. 評價轉(zhuǎn)型：走向“數(shù)據(jù)主義”
大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為教育評價從“經(jīng)驗主義”走向“數(shù)據(jù)主義”提供了技術(shù)條件。記錄學(xué)習(xí)過程、識別學(xué)習(xí)情境、連接學(xué)習(xí)社群、感知學(xué)科學(xué)習(xí)環(huán)境是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的核心技術(shù)特征。在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，我們可以通過新一代信息技術(shù)，采集到教和學(xué)的全過程數(shù)據(jù)──不僅僅包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上記錄的檔案數(shù)據(jù)，還包括更多的有關(guān)學(xué)習(xí)情境的數(shù)據(jù)，如地點、時間、個體特征、所用設(shè)備、周圍環(huán)境等。
6. 學(xué)校轉(zhuǎn)型：重新設(shè)計學(xué)校形態(tài)
21世紀(jì)將出現(xiàn)一些從根本上進(jìn)行重新設(shè)計的學(xué)校，或許未來學(xué)校的形態(tài)是自組織的，它們將展現(xiàn)出一系列重組教育的可能性，其中包括：學(xué)校根據(jù)學(xué)生的能力而非在座時間或其他因素來組織學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供更靈活的課程安排，更適合學(xué)生的個體需求，而不是按照傳統(tǒng)的學(xué)期或固定的課程節(jié)奏來組織教學(xué)；學(xué)校開始將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)融入其中，為廣大的學(xué)習(xí)者拓展學(xué)習(xí)的機(jī)會，學(xué)生及其家長可以制定個性化的課程學(xué)習(xí)與活動方案。
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