龚奕刚 惠恭健
摘要:“互联网+”时代的到来,把智慧教育带入了更高的发展阶段,教师的智慧学习不是单纯的技术变革,更加重要的是把互联网思维方式融和到教师学习中,用智慧教育的理念更加科学化地为教师学习提供各种创新服务。在归纳目前“互联网+”的相关技术对教师智慧学习的创新思路的基础上,探析“互联网+”对教师智慧学习的技术创新,积极建构教师智慧学习平台模型,阐述平台的总体框架和功能模块分析,对于提升教师的智慧学习能力,促进教师专业发展,具有借鉴意义。
关键词:“互联网+”;智慧教育;教师智慧学习
中图分类号:G40 文献标志码:A 文章编号:1673-9094(2019)01A-0056-05
2009年IBM提出了“智慧教育”的理念,是由IBM提出的“智慧地球”演绎而来,同时演绎出智慧城市、智慧社区、智慧交通等理念,其核心是借助新一代信息技术,让地球上所有东西实现被感知化、互联化和智能化,已被众多发达国家纳入科技发展规划。2015年我国政府报告中把“互联网+”纳入国家战略,明确提出将“互联网+”与各行各业进行深度融合,来推动着各行业优化、增长和创新。“互联网+”战略的提出,带来了新一轮的智慧化浪潮,依托大数据、人工智能、移动通信等技术把智慧教育带入了更高的发展阶段。毫无疑问,教师培训也应该顺应“互联网+”时代的发展要求,构造教师智慧学习环境,不断提高教师学习的智慧化水平,打造出智能化、感知化、泛在化的智慧型学习体系。
一、智慧型学习体系的相关研究
(一)智慧教育
中国教育信息化经历20多年发展,发生了惊人的巨变,从较早的电化教育到教育技术,再演绎为信息化教育,都是“智慧教育”的“前世历程”[1]。近年来,在云计算、泛在学习、虚拟现实(VR)、人工智能(AI)等新技术的影响下,智能信息技术与教育交互作用、逐步融合,逐渐孕育出智能化、感知化、泛在化的智慧教育系统。我国虽然比国外开展智慧教育研究稍晚,但在近些年的努力下已经迎头赶上,取得了丰硕的研究成果和实践经验。比如,黄荣怀认为智慧教育的核心是营造智能化教育体系,包括智慧学习环境、新型教学模式和现代教育制度[2];杨现民概括了智慧教育的内涵与特征[3],并提出了智慧教育体系架构与关键支撑技术[4];胡钦太等从体系和技术的角度审视智慧教育,探讨了技术背景下智慧教育的来源和特征[5];马小强等提出了智慧教育是教育信息化发展的高级阶段的概念,并指出了智慧教育发展的基本路径[6];钟绍春从智慧学习、智慧研修和智慧管理三个方面,论述了实现智慧教育的有效路径[7];还有许多学者从智慧管理[8]、智慧型教师[9]、智慧型课程开发[10]、智慧教学环境构建[11]、智慧教育生态构建[12]等诸多方面进行了广泛的探讨和研究。从近年发表的论文来看,智慧教育借助于科学技术的发展,乘着信息化时代的发展趋势,具有巨大的发展前景。随着“互联网+”技术应用的浪潮涌向教育领域时,当我们重新审视智慧教育时,发现IBM所提出的“智慧教育”不能完全诠释“互联网+”时代的智慧教育,智慧教育应该是与互联网技术深度融合的、有高度教育信息化支持的教育新形态。据目前的发展趋势来看“互联网+教育”与智慧教育本质一致,是一事两表,可认为“互联网+教育”≈智慧教育[13]。
(二)智慧学习和教师智慧学习
2012年,祝智庭、贺斌等学者认为,智慧教育是教育信息化未来发展的必然趋势,而智慧学习是智慧教育的根本基石。智慧学习就是要主动灵活地利用技术促进学习者建构意义、合作共赢和创新实践,不断改善优化和适应环境,有利于培养学习者在数字化时代的“数字智慧”[14]。“互联网+”环境下的学习环境是以学习者为中心的智慧环境,学习者不仅能自主获取所需的资源、信息和服务,还能享受个性化定制服务,使得学习过程更加轻松高效。在智慧学习实践方面:目前,我國许多高校、教育部门先后启动“智慧学习”建设,比如北京邮电大学开发“智慧云课件系统”,为学生配备iPad,实现随时随地的智慧学习;广州通过“智慧校园”的建设工作,开辟智慧校园发展新路径,以期构建生态型智慧教育体系;宁波着力打造智能化终身教育体系,实现智能化信息技术走进课堂。在教师智慧学习方面,目前相关研究较少,比较有代表性的是祝智庭、魏非从宏观视角提出的面向智慧教育的教师专业发展体系需要从课程、工具、实践、指导、制度、文化等层面建构环境,并以学校为本提供实践解决方案[15]。
从研究视角来看,我国多数学者关注于智慧学习环境、智慧教室、智慧校园,且大多数以学生为主体,以教师作为智慧学习的研究主体较少,虽然有所涉及,但对教师智慧学习平台构建缺乏深层次的探讨和实践,或多或少的存在教师的智慧学习理论和实践相应滞后的状况。
二、“互联网+”对教师智慧学习的技术创新
“互联网+”使得物联网、人工智能、大数据、泛在化网络、云计算等这些新技术与经济、医疗、交通等领域的深度融合已经取得了较大进展并且不断成熟。教师智慧学习的建设与可持续发展离不开这些先进技术的创新应用。
(一)物联网
物联网能够通过各种网络信息设备,实现物物、物人以及所有物品的识别与管理,形成一个巨大网络。通过具有数据处理、人机交互和增强现实的物联设备,大大增强教师智慧学习环境感知的深度、精度和范围,实现随时随地的互动交流,解放双手,改变输入方式,提高操作效率,促使深层学习发生。比如通过使用具有语音识别、人体传感等可穿戴设备,教师可以语音、手势等更加自然的操作方式与媒体、系统进行交互,能极大提升自身学习和交互活动的感知性。
(二)人工智能
人工智能主要研究利用人工技术和方法,促进人的智能在机器上的扩展延伸,使得机器也具备了“智慧”。2017年初,AlphaGo战胜人类顶尖围棋选手,使得人工智能得到了前所未有的关注。可以预见,未来人类与机器将处于共生环境之中,人工智能将帮助人类进行决策和判断,进一步发挥人的高级智慧和高阶能力。在教师智慧培训中,人工智能可以为教师收集和处理学习资源,规划学习路径、提供精准的评价和及时的反馈,帮助教师有所感悟、有所创新,为教师自身的专业发展做出科学、准确、灵活、明智的判断与决策。
(三)大数据
大数据已经在智慧教育领域得到应用,比如祝智庭教授等人就提出教学设计师可以依据“基于大数据文化的教育策略框架”和“基于微文化模式的个性化学习适配处方模型”进行具有智慧学习特征的适性设计[16]。同样采用大数据技术,能采集教师学习中的大量细节数据、情感、知识处理和知识构建等方面的数据,能及时准确反映教师学习活动的状态和效果,通过科学分析和评估找出影响自身专业发展的因素,制定出效率最佳的个性化学习计划。
(四)泛在化网络
泛在化网络是智慧型培训系统全面连通、无缝访问的基础。“互联网+”构建了一个触手可及的泛在网络环境,一方面教师能通过智能终端随时随地获取学习资源与服务,并且实现多个学习终端之间实现数据同步、无缝切换。另一方面,泛在化网络模糊了线上线下的界限,是真正意义的混合式学习。教师无论是在集中学习环境还是网络学习环境,都可以实现学习过程无缝迁移,为特定学习情景建立和学习者之间的有效连接提供有力的支持。
(五)云计算
云计算是建立在互联网服务上的计算方式,是一种新兴共享基础架构方法,是基于分布式计算、并行计算和网格计算等技术,根据用户的具体需求动态分配可用的虚拟资源。由于“云”中的资源可以随时获取、按需使用、随时扩展,所以教师无需关心云计算的运行模式,可以尽情享受云计算提供的大规模计算、海量数据处理和信息交互服务。
教师智慧学习是“互联网+”技术的综合应用,除了上述五种技术外,不断涌现的互联网新技术如虚拟现实、导航定位等也将不断促进智慧学习形式的不断创新。
三、教师智慧学习平台模型设计
教师智慧学习平台为教师进行智慧学习提供空间,但并不是仅仅是建设一个平台那么简单,其背后有着强大的支持体系,包括基础层、服务层、应用层3个层次。此平台依托网络基础设施和云计算技术、大数据和物联网等“互联网+”智能支撑技术,集成智慧资源、智慧交互、智慧评价等系统构建智慧学习云平台,在培训机构、学校、专家和教师的共同参与下,实现教师专业能力的提升(见图1)。
(一)基础层
基础层是构建智慧学习平台的基础,为服务层提供网络基础设施和智能技术支持。搭建基础层的重点就是依托物联网、人工智能、大数据、泛在网络、云计算等技术使得基础层更加智能化,为构建感知学习情景、识别学习者特征、感知物理环境、记录学习过程,提供更加智能的物理环境。因此,基础层一方面是提供智能化设备直接的连接,如可穿戴设备、无线路由器、PC终端、4G移动终端、服务器、交互展示屏、智能摄像头等;另一方面,为服务层的智慧资源、智慧交互和智慧评价等系统提供统一门户、统一身份认证、统一接口和统一数据中心等基础支持服务。
(二)服务层
服务层是依托基础建立的物理环境,可为教师提供多种多样的智慧服务,并且可以根据需要不断扩充。例如,服务层可为教师提供更加优良、便捷、高效的智慧学习服务;为专家提供智慧指导功能;为培训机构和学校的管理人员等提供智慧管理功能。本文主要介绍智慧资源系统、智慧交互系统和智慧评价系统。
1.智慧资源系统
智慧资源系统就是在现有各种资源业务系统已有功能的基础上,增加体现智慧学习的新特性,从功能上主要分为“智慧资源的智能整合、智慧资源的生成与共享、智慧资源的智慧推送”三个部分。
智慧资源的智能整合一方面体现在教师对资源随时随地、随心所欲的泛在获取,包括智能设备、网络课程、精品课程、精品资源共享课程等。智慧资源的智能整合另一方面体现在提供方便的资源转换和分类编目,實现资源与教师之间、教师与专家之间的互动联通,促进开放的资源网络的实现。教师依托智慧资源充分的聚合策展,不断提升自身的专业知识和能力,提高专业智慧,获得自身专业的可持续发展。
资源的生成应该是不断充实和淘汰的过程,智慧资源的生成与共享的核心就是教师在学习过程中能够实现资源的动态性生成,帮助管理者不断扩充好的资源,而淘汰不好的、过时的资源。另外,智慧资源的生成应坚持开放性原则,即智慧资源是为不同地域、背景、文化和学科的教师所共享,这样可以最大限度地激发智慧资源的生命活力,激发教师共同参与智慧资源的建设激情,提升教师智慧学习的生命高度。
智慧资源的智慧推送体现在管理人员通过智能分析技术对感知数据进行智能分析,深度挖掘,按需推送各种资源,主要体现在:感知教师的个性化需求,智能推送学习资源或信息;根据教师的已有基础、学习风格和偏好,适应性推送学习任务;根据教师当时的学习需求和状态,适时推送个性化服务,如答疑、指导等;根据教师学习过程的记录,适应性推送学习所需的各种智能化软件工具;根据教师浏览资源的偏好、兴趣点等内容,适应性推送学伴、专家等人脉资源,帮助构建学习共同体。
2.智慧交互系统
网络交互是随着互联网的应用与普及而广泛应用的人际交往模式。在教师通过网络开展自主学习,组建学习共同体,共享培训资源,相互协作完成学习任务等任务中,网络交互是核心和关键所在。智慧交互属于网络交互的更高层次的发展,是多层次、多维度的交互方式。一方面,要建设利于教师之间,教师和专家之间智慧交互分享的环境,在新的互联网技术支持下有效整合智能设备和各种富媒体资源,采取多重传播类型和多元传播方式,运用各种智能学习工具和资源,充分发挥私人化、平民化、自主化的特点,使之在对话、协商、合作和反思过程中相互影响、相互促进,通过共同活动建立认同感和归属感,形成学习共同体。另一方面,智慧交互系统大大增强了教师与物的智能交互。教师可以利用语言、表情、肢体等方式向智能设备传递信息,智能设备利用多元智能信息技术进行智能感知,并予以智能反馈,进而激发起教师人机互动的主动性,调动教师的学习兴趣,提高学习的积极性和主动性。
3.智慧评价系统
智慧評价能帮助专家和管理人员在定期、持续全面搜集、获取教育数据的基础上,充分利用大数据、数据挖掘、内容分析等先进技术,对教师的学习过程做出智慧判断。智慧评价能更好地促进教师的个性发展、特色发展、创新发展、全面发展、可持续发展,主要体现在以下几个方面:
首先,智慧评价的数据来源更加科学全面,不仅有教师学习时间、参与讨论、作业等学习记录,还能通过智能感知技术收集教师的语言、表情、动作、情感等方面的数据,使得数据采集更科学。同时,多渠道的数据获取也避免了单一性数据造成的偏差。
其次,对获得的数据进行深度挖掘,能智能分析出数据中的隐性信息,科学地生成教师个人评价报告,为预测教师今后的专业发展提供合理化建议。
再次,智慧评价的过程是动态的、发展的,能将学习前诊断性评价、学习中的过程性评价和学习后的总结性评价融为一体,对教师所有的智慧化学习全方位、立体化地做出综合性、科学性的评价。同时,这种智慧评价可以贯穿多个学习时间段,甚至教师的整个职业生涯,为每位教师建立个人智慧评价档案,不断促进教师提升自身的专业发展水平,对教师构建终身学习理念具有重要意义。
(三)应用层
依托基础层的硬件设施和智能技术的支撑,应用层是能够集合服务层并提供多种智慧服务的,把教师、专家、培训机构和学校统一接入和全部连通的安全、高效的智慧学习云平台。对教师来说,智慧学习云平台充分利用智能信息技术为他们提供了优良、便捷、高效的智慧学习环境;对专家来说,智慧学习云平台能帮助全面了解教师个人状况、在对教师进行智慧指导的同时也不断提升自我;对培训机构和学校来说,智慧学习云平台为各级管理人员规范工作流程、业务流程创新、动态监测等提供全方位的支持,通过科学决策、合理配置资源和优化管理为教师提供智慧管理和智慧维护。
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Construction of the Platform Model of Teacher Intelligence Learning
in the “Internet+” Environment
Gong Yigang & Hui Gongjian
(Jiangnan University Center for Headmaster and Teacher Training, Wuxi 214122, China)
Abstract: The advent of “Internet+” era has brought intelligence education into a higher stage of development, in which teachers intelligence learning is not simply a technological revolution. More importantly, it has integrated Internet thinking styles into teachers learning, which can use the idea of intelligence education to provide teachers with various creative services in a more scientific way. Based on summarizing the effects of the related technology of “Internet+” on teachers intelligence learning, this paper explores the application of the technology to teachers intelligence learning to construct the platform model. Also, this paper expounds and analyzes the overall framework and function modules, hoping to provide reference for teachers competence of intelligence learning and their professional development.
Key words: “Internet+”; intelligence education; teacher intelligence learning