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品科智慧课堂从技术的视角来看,智慧教育是一个集约化的信息系统工程,其核心技术特征可以概括为:情境感知、无缝连接、全向交互、智能管控、按需推送、可视化。
1.情境感知
情境感知是智慧教育最基础的功能特征,依据情境感知数据自适应地为用户提供推送式服务。常用的情境感知技术包括各类传感器(如温度、湿度、二氧化碳、光照等)。情境感知的对象包括两类,分别是外在的学习环境与人的内在学习状态,具体感知内容包括:(1)感知教与学活动实施的物理位置信息;(2)感知教与学活动发生、进行与结束的时间信息;(3)感知教与学活动场所的环境信息,如温度、湿度等;感知学习者的专业知识背景;(4)感知学习者的学习状态,如焦虑、烦躁、开心等;(5)感知学习者的知识背景、知识基础、知识缺陷等;(6)感知学习者的认知风格、学习风格等;(7)感知学习者的学习与交往需求。
2.无缝连接
泛在网络是智慧教育开展的基础,基于泛在网络的无缝连接是智慧教育的基本特征。无缝连接具体体现在如下几个方面:(1)系统集成:遵循技术标准,跨级、跨域教育服务平台之间实现数据共享、系统集成;(2)虚实融合:通过增强现实等技术实现物理环境与虚拟环境的无缝融合;(3)多终端访问:支持任何常用终端设备无缝连接到各种教育信息系统,无缝获取学习资源与服务;(4)无缝切换:学习者的多个学习终端之间实现数据同步、无缝切换,学习过程实现无缝迁移;(5)联接社群:为特定学习情景建立学习社群,为学习者有效联接和利用学习社群进行沟通和交流提供支持。
3.全向交互
教与学活动的本质是交互,智慧教育系统支持全方位的交互,包括人与人之间的交互以及人与物之间的交互。全向交互具体体现在如下几个方面:(1)自然交互:通过语音、手势等更加自然的操作方式与媒体、系统进行交互;(2)深度互动:实现师生之间、生生之间的随时、随地的互动交流,促使深层学习发生;(3)过程记录:自动记录教与学互动的全过程,为智慧教育管理与决策提供数据支持。
4.智能管控
教育环境、资源、管理与服务的智能管理是智慧教育的核心特征。智能管控具体体现在如下几个方面:(1)智能控制:基于标准协议,实现信令互通,进而实现教育环境、教育资源、教育管理和教育服务等全过程的智能控制;(2)智能诊断:基于智能控制数据和结果,辅助管理者快速、准确诊断问题,及时、有效解决教育业务开展过程中、教育装备使用过程中存在的问题;(3)智能分析:在系统内各类数据的汇聚与处理的基础上,进行挖掘分析,为智慧教育系统的数据共享和业务流程升级改造提供科学决策依据;(4)智能调节:感知教室、会议室、图书馆等物理场所的环境,依据教与学的实际需求,动态调节声、广、电、温度、湿度等环境指标;(5)智能调度:基于智能诊断、智能分析的结果,科学调度教育资源、调整教育机构布局、分配教育经费等。
5.按需推送
智能教育要达成“人人教、人人学”的美好愿望,教育资源可以按需获取和使用,教与学可以按需开展。按需推送是智慧教育的另一重要特征,具体体现在如下几个方面:(1)按需推送资源:根据用户的学习偏好和学习需求,个性化推送学习资源或信息;(2)按需推送活动:根据用户的现有基础、学习偏好以及学习目的,适应性推送学习活动;(3)按需推送服务:根据用户当时的学习状态和需求,适时推送学习服务(解决疑问、提供指导等);(4)按需推送工具:根据用户学习过程记录,适应性推送用户学习所需的各种认知工具;(5)按需推送人际资源:根据用户的兴趣、偏好、学习的内容等,适应性推送学伴、教师、学科专家等人际资源。
6.可视化
可视化是信息时代数据处理与显示的必然趋势。可视化是智慧教育观摩、巡视、监控的必备功能,也是智慧教育系统的重要特征,具体体现在如下几个方面:(1)可视化监控:通过视窗可以监看智慧教育应用系统的运行状态;(2)可视化呈现:通过图形界面,清晰、直观、全面的呈现各类教育统计数据;(3)可视化操作:提供具有良好体验的操作界面,以可视化的方式操作教育设备和应用系统。
技术推动下的智慧教育发展已是大势所趋,正在成为信息时代全球教育改革的“方向标”。智慧教育是一个宏大的系统,包括智慧环境、智慧教学、智慧学习、智慧管理、智慧科研、智慧评价、智慧服务等核心要素。创新应用科技提升教育智慧,打造和谐、可持续发展的教育信息生态系统,培养大批智慧型人才,是信息时代智慧教育的终极目标。厘清智慧教育的内涵与特征后,接下来还有很多问题亟待深入研究,比如智慧教育的体系架构、智慧教育的发展战略、智慧教育环境的建设、智慧教学与学习模式的设计、智慧环境下基于大数据的教育评价等。
技术总是不断向前发展的,未来是否有新的技术超越智能化技术?如果真的有那么一种新技术产生,就自然会有新的名词取代智慧教育。因此,技术与教育教学整合的关键不在于把技术作为学习对象或传递知识的工具,而关键在于促进学习者将技术作为认知工具和认知伙伴去解决真实情境中的问题。