四“智”理念下的智慧校园建设与创客教育实践

2021-07-11 11:16高文蓓
中国信息技术教育 2021年12期
关键词:智慧校园创客教育技术

高文蓓

摘要:教育信息化的发展加速了学校从数字校园到智慧校园的发展进程。本文以江苏省南菁高级中学为例,阐述了四“智”理念下的智慧校园建设与创客教育实践:建设专用和泛在的智慧空间,营造由点到面的“智”场;以课程、社团和平台支持创客活动,打磨多域融合的“智”造;推进智慧课堂、数字资源与日常教学深度融合,以大数据助推“智”学;建构智慧管理模块和师生创客档案,通过云端互通提效“智”理。

关键词:智慧校园;创客教育;课程;技术

中图分类号:G434  文献标识码:A  论文编号:1674-2117(2021)12-0066-03

《教育信息化2.0行动计划》《中国教育现代化2035》等重要文件的出台,对学校促进信息技术与教育教学深度融合、加快推动创新人才培养模式的改革提出了新要求。移动互联网、云计算、物联网、大数据、人工智能等新技术不断走进教育领域,从校园网络、数字校园到智慧校园,是教育信息化发展进程的必经阶段。

笔者所在学校于2016年10月开始统筹规划智慧校园建设,打造以统一平台为基础、以创新培养为导向、以智慧学习为核心、以智慧管理为支撑、以教师发展为引擎、以平安校园为保障的智慧校园。2017年,学校以创客教育落地江苏省微科技课程基地为契机,以点带面创客先行,率先拉开了智慧校园建设的序幕,努力探索技术与教育教学深度融合、可持续创新人才培养新路径。

营造由点到面“智”场

1.打造课程引领的专用场馆

建设创客场馆的目的是为学生提供思维碰撞、讨论协同和研究创造的载体。在建设创客场馆时,学校没有盲目照搬成熟的设计方案,而是根据以校为本的个性化需要,采用了以课程開发带动环境打造的策略。根据学校已开设或已筹备开发的3D智造、vex机器人、细胞机器人、Arduino小车、无人机等系列创客课程,有针对性地设计和建设课程所对应的创客场馆——3D建模室、VR体验馆、科创实验室、人工智能实验、无人机实训室、工具图书馆等。以课程开发带动场馆建设,保证了智慧场馆能真正支持日常教学活动,提高了智慧场馆的利用率,让学生在课程学习中更多地沉浸于“智”场之中。

2.营造感知交互的校园智慧场

智慧校园促使校园从“封闭”走向“开放”。为了让有效学习在真实情境、虚拟情境以及虚实交融的环境中得以发生,学校不囿于单一的场馆建设,而是通过无处不在的感知交互元素把整个校园构建成一个泛在化的“智慧场”。用于展示、发布学生科创成果的科技长廊是创客空间的延伸;学生自建的“校园景点二维码导览系统”在校园标志景观处投入使用;借助传感、物联网技术打造的“感知生长”数字化种养殖基地和环境监测气象站,可进行多样的科学实验和虚拟仿真操作,学习的视点拓展到整个校园。

打磨多域融合“智”造

1.建构跨学科的创客课程体系

技术的发展为创客教育提供了硬件和算法的支持,同时,人工智能等技术本身就是创客课程体系的重要组成内容。学校因人制宜,吸收有特长有潜力的各学科教师成立创客教师团队,整体开发以“基于学科、面向全体、回归生活”为核心理念,以“小切口、低成本、易开发、重价值”为“微”特征的创客课程体系,体现学科融合、师生共育、注重实践的课程价值。课程分成校本课程和社团活动课程两大板块,其中校本课程包含实验与生活、研学与发现、创造与发明、整合与应用四门类二十多门课程。社团活动课程依托学生社团,按照兴趣特长自主开发,给学生展现自我的机会,构建创造性思维成果的转化渠道。

课程大多采用项目式学习模式,学生需要在实践中灵活应用所学技术解决实际问题或制作实物,这些问题解决和实物作品又将再作用于智慧校园建设中,形成良性循环。例如,“菁园文化导览二维码设计与开发”课程指导学生学习二维码技术,学生需要在实践中利用该技术制作校园标志景点导览的二维码和网页,如今成果已经在校园各处投入使用。又如,“菁观实验——化学反应的艺术化呈现”课程指导学生微距摄影、显微摄影、热成像摄影等可视化技术,学生需要自己设计实验并亲自拍摄美丽的实验现象,这些实验现象照片又可以应用于常规国家课程的教学中,反哺了智慧校园的建设。

2.搭建立体多维的创新活动平台

学校为学生搭建感受科技魅力、进行科技体验和开展发明创新活动的平台。首先,每年举办校园科技节、科技夏令营、科技开放日三大活动。其次,打破“教育与科技、教育与社会”间的壁垒,搭建高校、校企合作平台,举办智能机器人体验周、社会实践活动、未来工程师培养项目、企业创新成果校园展等活动。此外,还支持具有拔尖创新潜质的后备人才对接高端学术平台。

同时,学校还统筹建立创客课程、活动和竞赛培养衔接的长效机制,不仅促使学生在各类创客类竞赛中获得优异成绩,更为他们的可持续和终身发展奠定了基础。

以大数据助推“智”学

智慧学习是智慧校园的核心,笔者所在学校从2016年起,在个性化学习、互动式教学、即时化评价、科学化决策和智能化资源建设等方面开展智慧学习小规模试点。“网+云+端”的智慧学习提升了教学效率,成为“互联网+”时代的教育新常态。

1.推进智慧课堂教学模式构建

学校利用创客教师信息素养较好,且参与过翻转课堂研究等优势,将大数据学情分析和智慧课堂引入创客教育实践中。首先,确立“以学定教”理念,要求教师通过观摩现场教学领悟智慧课堂内涵;其次,从前置作业的设置、学习导读本的设计、课堂学习的引导组织及当堂检测等环节入手,要求教师熟练掌握“师生互动、即时反馈”等操作技能;最后,组织创客教师开展智慧课堂公开课、教学问题诊断会、教学比赛、课题研究等校本研修活动,形成较成熟的智慧课堂教学模式,并在全校范围推广和实施。

2.提供数字教学资源支持服务

创客教师在建设创客校本资源库方面做了初探和尝试。一方面,利用智慧课堂一键录播功能,优质课全程录存,常态课将难点、重点即时生成微课,快速积累了校本资源,供师生课后随时随地点播。另一方面,云计算、大数据、人工智能技术的发展让题库智能推送成为可能。通过大数据精准教学系统从云端调取资源,与备课、授课、练习等教学应用充分融合,是校本资源库的有益补充。此外,还利用线上教学平台引入资源。当然,海量的教学资源将面临如何存储、如何快速精准检索等问题,这也是在智慧校园建设推进中亟待解决的。

3.挖掘数据价值助力科学决策

作业与检测的数据采集传统方式劳动强度大,数据的统计不能多维度详细比对。大数据精准教学系统较好地解决了痛点。学校借助网络采集学生学习全过程数据,用大数据挖掘技术构建个体化实时监测和评价体系,帮助教师从各维度精准掌握班级和每个学生的学情,及时调整教学策略和实施个性化教学,提高教学教研效率。宏观上,各年级或全校乃至区域的学情数据,为管理者科学决策提供支持。

云端互通提效“智”理

1.完善智慧管理模块

为了突破传统教学管理的局限,个性化定制的智慧管理软件在学校各部门各环节建立起顺畅的信息通道,大大提高学校的管理水平和运作效率。以创客空间为例,创客的选课靠上网“抢”,创客教室的安排靠上网“约”,创客设备的维修靠上网“报”,空间的能耗靠上网“知”。随着选课、场馆预约、报修,能耗管理等智慧管理的常态化应用,以往师生需要耗费许多时间和精力完成的非教学事务,现在只需利用碎片时间和移动终端就能快速轻松完成。

2.建立信息化创客档案

为改变过去“重结果,轻过程”的评价方式,学校遵循评价内容合理、评价过程动态、评价方式多样的原则,建立信息化《学生创客成长档案》和《教师创客发展档案》,跟踪记录师生的课程研修、创客实践、论文撰写、课题研究、专利申请、比赛获奖等各环节情况,增强师生自我反思、主动发展的意识和能力,促进师生共同成长。

结语

在四“智”理念的指导下,笔者所在学校不断推进智慧校园的建设,逐步放大创客教育优势,并最终落实到改变人才培养方向和教育形态上来。建设的创客空间乃至整个学校都成为传授知识、塑造人格、启发创新思维、培养创新能力的场所,使学生由智慧的消费者,转化为知识、智慧、思想甚至于产品的创造者。

创客先行,点亮智慧校园之光。目前,笔者所在学校的智慧校园建设正有序进行并初具成效。通过无线网络全覆盖、统一两平台、升级教育空间、共建共享应用系统,推进教育、教学、管理、服务的深度融合,最终实现环境全面感知、网络无缝互通、海量数据支撑、泛在化学习支持、师生个性服务、区域优质均衡发展的教育生态。

参考文献:

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