石曉冰 吳景海

作者簡介：石曉冰（1991.2-），男，現(xiàn)為西南科技大學經(jīng)濟管理學院情報學專業(yè)2013級在讀研究生，西南科技大學經(jīng)濟管理學院。

摘要：隨著科技的不斷更新，教育內(nèi)容，教學方法，教育環(huán)境，教師和學校的角色發(fā)生了變化，智能教育是一個創(chuàng)造性的匯聚點，傳統(tǒng)的教學為發(fā)展新的方法而運用更新的技術(shù)如云計算，根據(jù)學生的態(tài)度和智力水平讓學生去學習多種不同的材料，關(guān)于任何時間、地點和任何設(shè)備運用電子教科書。運用不同方式的方法內(nèi)容來發(fā)展電子書籍，設(shè)備支持，和設(shè)備發(fā)送，為在云計算環(huán)境下的電子教科書模型提供服務。

關(guān)鍵詞：云計算；智能教育

1.前言

國內(nèi)數(shù)字化的迅速變化帶來了交流方式的改變，并促進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，以知識為基礎(chǔ)的社會需要在教育系統(tǒng)中的改變，當前的工業(yè)化出現(xiàn)了一個矛盾轉(zhuǎn)化，支持不斷發(fā)展的以知識為基礎(chǔ)的信息社會的教育。

隨著社會需求的不斷增長，日常生活中運用科技日益增多，21世紀需要一個符合雙方需求的教育系統(tǒng)。能夠引起這次變革的是智能教育，智能化教育系統(tǒng)被定義為一個允許學生去學習運用日益更新的技術(shù)，并能根據(jù)他們的才能和智力水平確保學生去學習不同的材料。當前教育系統(tǒng)和智能化教育的不同之處類似于普通的手機和智能手機的區(qū)別，當普通的手機有相關(guān)系統(tǒng)支持著，智能手機能夠被使用者的需求商業(yè)化，當前教育化途徑，是以教師為中心的模型，是信息和知識向一個方向的流通，從教師到學生。這個直接的途徑不能適合成績優(yōu)異的學生和成績不好的學生。

為達到智能教育的視角，韓國政府已經(jīng)啟動了5個一流的計劃：1）數(shù)字教科書的發(fā)展和應用；2）促進網(wǎng)上課程的發(fā)展和評估；3）創(chuàng)造一個安全的教育內(nèi)容環(huán)境；4）加強教師的能力；5）建立以云計算為基礎(chǔ)的教育系統(tǒng)，通過這5個主要項目的實施，不同類型的教育內(nèi)容將允許學生能夠在任何時候和地點去學習。當學生通過智能設(shè)備獲取資源，比如個人電腦，筆記本電腦，平板電腦，和智能電視，能夠在便利的地方學習。

2.背景

2.1智能教育的定義

智能教育代表一種：“自主的，有動機的，適應的，資源豐富的，科技植入的”，首先，自主的特色在學生角色中的變化，作為一個知識的接受者，從知識的傳遞者到學習的輔助者的轉(zhuǎn)變，為此網(wǎng)上的評估，學術(shù)的表現(xiàn)評估，和一個自主學習的系統(tǒng)將會被實施。第二，有動機的強調(diào)了智能教育系統(tǒng)的方式將會激發(fā)學生的學習興趣，智能教育強調(diào)了教學的方法，能夠提升創(chuàng)新的問題解決方式，以個人評估為中心，學生的學習經(jīng)驗將會從典型的教科書為基礎(chǔ)到以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)變，第三，適應性代表了追逐教育通過一種典型的教育系統(tǒng)和教學系統(tǒng)，智能教育增加了教育系統(tǒng)的靈活性，在關(guān)系到個人興趣和未來職業(yè)渴望中促進了學習，它能夠根據(jù)學生的水平幫助學校從傳播知識到支持個人學習的轉(zhuǎn)變。第四，資源的豐富，描述豐富的教學材料的支持，通過一種云的學習服務，智能教育提供了直接引入豐富的內(nèi)容，被公共和私人機構(gòu)和個人在教育中的發(fā)展有幫助，擴展了國內(nèi)和海外的學習的資源，和通過傳輸平臺的內(nèi)容提升了合作式學習，第五，科技植入的，闡明了運用了最新的信息和交流技術(shù)，智能教育確保了學生在任何時間和地點通過科技信息去學習，根據(jù)自主的興趣裁量的領(lǐng)域提供給學生不同的學習方式。

智能教育是運用ICT（Information Communication Technology，簡稱ICT）在教育中的運用的擴展，實施于20世紀90年代早期，并開始于20世紀90年代，電子學習通過LMS（學習管理系統(tǒng)）的介紹擴展開來，和交互式學習是通過普遍存在的技術(shù)來實施，它也是ICT教育作為重要的未來教育的范例應用。

2.2電子教科書

產(chǎn)生的巨大的電子信息等同于1.8Z（180萬億字節(jié)），它意味著一個人能夠看到一個2小時的HD（硬盤）的電影持續(xù)到4700萬年，這個巨大的信息持續(xù)不斷的增長著，信息交換的循環(huán)周期也在不斷的縮短，而且當傳統(tǒng)的教科書被出版之后很快就會過時。

電子教科書是一個以未來為導向的教科書，能夠幫助學生在任何時間和地點以自主的方式去學習。它包括學習教具，工具書，字典，和筆記本功能，為了自主的學習，除了傳統(tǒng)的教科書的內(nèi)容之外[1]，且提供先進的多媒體功能，包括視頻、動畫、虛擬現(xiàn)實、和超鏈接，電子教科書提供給學生不僅是普遍的內(nèi)容，還有多樣的學習材料。

電子教科書通過多媒體途徑提供教育內(nèi)容比如視頻，動畫片和虛擬現(xiàn)實。它們都有交互式的功能并且能夠讓學者以他們的能力和水平為根據(jù)來學習，為了服務于數(shù)字教科書的運用，現(xiàn)今的數(shù)字教科書已經(jīng)被設(shè)計成為了紙質(zhì)教科書的映射。

至于文件的形式，數(shù)字教科書管理PDF圖像文件以XML和SCORM（Sharable Content Object Reference Model共享內(nèi)容對象參考模型）的應用，根據(jù)對象內(nèi)容的標準，數(shù)字教科書的平臺被發(fā)展為支持多種操作系統(tǒng)，比如Windows，open software linux for PC，和IOS，open software Android for smart device.數(shù)字教科書包含10個具體的功能，比如，瀏覽，輔助工具，多媒體，搜索，等等。

2.3云計算

中國電子學會云計算專家委員會在2010年發(fā)布的《云計算白皮書（概要）》中指出，云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、大眾參與的計算模式，其計算資源（包括計算能力、存儲能力、交互能力等）是動態(tài)、可伸縮的、被虛擬化的，且以服務的方式提供。這種新型的計算資源組織、分配和使用方式，有利于合理配置計算資源并提高其利用率[2]。云計算提供商提供以3種基本模型為基礎(chǔ)的服務[3，4]：基礎(chǔ)設(shè)施即服務（Iaas），平臺即服務（Paas），和軟件即服務（SaaS），IaaS是最基礎(chǔ)的一層，和每個高一層的模型都是從比它低一層的模型細節(jié)中抽取的一層。

3.在云計算環(huán)境下的數(shù)字教科書服務模型

3.1內(nèi)容發(fā)展類型

這里有3種大致的數(shù)字教科書的類型內(nèi)容發(fā)展：單一的打包類型，HTML，和以CSS為基礎(chǔ)的瀏覽器類型，和內(nèi)容加瀏覽類型，第一種是單一的打包，是最普遍的發(fā)展方式，應用自身成為了包含在應用程序中的元數(shù)據(jù)內(nèi)容，正如數(shù)據(jù)在程序中經(jīng)過加工，這種類型在響應速度上很快，但是更新有困難。所以，單一的打包適合于游戲或者單方面的信息傳遞。第二種是瀏覽器類型，是一個通用的使用方式，是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，適用于門戶網(wǎng)站，新聞，和廣告服務，這種類型能夠和多種平臺兼容，但是響應速度很低。最后一種是內(nèi)容加瀏覽類型，被用于實施內(nèi)容在播放器和瀏覽器中植入，專注于內(nèi)容，這種發(fā)展的方式適合于提供如電影，和電子書的內(nèi)容服務。

電子教科書的特色是以獨一的方式或者簡單的應用程序和多媒體材料為內(nèi)容簡單的發(fā)展，電子教科書現(xiàn)在運用內(nèi)容加閱讀器類型發(fā)展，這種類型能夠被認為是未來云計算環(huán)境下內(nèi)容發(fā)展的最適合的方法。

3.2服務方式的規(guī)定

考慮到電子教科書內(nèi)容的屬性，在當今的學校和教育領(lǐng)域包括不同的多媒體教育材料和附加的學習材料，綜合應用程序是最合適的推薦，然而，在一個長期的云計算環(huán)境中，云流類型將會成為最好的選擇，當所有的應用在電腦的服務器端被執(zhí)行的時候。在云流的服務，設(shè)備將會僅僅表現(xiàn)在被服務器所執(zhí)行后顯示在屏幕上，和運行在服務器上的應用，因此，這種服務是快速的和電子教科書能夠被迅速運用，不用再進行復雜的過程，當不同的操作系統(tǒng)類型將被安裝在服務器之中，云流類型不會被操作系統(tǒng)所限制，和對于開發(fā)者的發(fā)展和更新來說是簡單的，因為網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量是直接跟電子教科書服務關(guān)聯(lián)的，當?shù)谒拇鶯TE網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得普遍化，就使用了這種類型。

3.3內(nèi)容分配方法

分配電子教科書的內(nèi)容的方法是在決定教師和學生使用電子教科書類型的最重要的影響因素，它們被學校從服務器下載電子教科書所證明，內(nèi)容分配以三種方式去理解：全部下載，部分下載，和網(wǎng)絡(luò)訪問。電子教科書現(xiàn)在分布在通過網(wǎng)絡(luò)來全部下載服務方式中。

引進電子教科書的原因是為了建立一個快速的系統(tǒng)能夠隨著知識的變化而不斷的更新，內(nèi)容分配的方式應該根據(jù)需要去實施，所以，內(nèi)容分配的方式應該從簡單的以云存儲為基礎(chǔ)到部分下載的方式，更容易適應周期性的數(shù)據(jù)更新，并最終會進入在線流媒體訪問。

4.結(jié)論

智能教育標志著我們社會新的數(shù)字時代的開端，交流被拓展為不僅僅是通過傳統(tǒng)的書信式到運用電子設(shè)備，不僅僅是3R（Read，wRite，aRithmetic算法），還有7C（Critical thinking and problem solving，Creativity and innovation，Collaboration and leadership，Cross-cultural understanding，Communication，iCT literacy，Career and life skills）[5]。ICT演示了它允許學生根據(jù)他們的興趣和學術(shù)能力擁有自定義的學習，當實施這些服務模型時候，最重要的不僅僅是考慮內(nèi)容和數(shù)據(jù)的類型，容量，用戶的行為，設(shè)備，和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而是觀察服務模型的優(yōu)勢和缺陷，由于不同的國家和區(qū)域有不同的在電子教科書上的政策，制定在學校課堂實施的標準值得需要被考慮，不僅僅是電子教科書會隨著文化環(huán)境的不同而不同，而且它對周圍環(huán)境的影響也會不同。所以，我們應該通過不同的代理人的合作來堅固教育系統(tǒng)的基礎(chǔ)[6]，電子教科書將不僅僅提供紙質(zhì)教科書數(shù)字化，而且它將會通過附加的資源和學習工具來補充當前教育內(nèi)容。（作者單位：西南科技大學）

參考文獻：

[1]J.Sanghyun，A study on the strategies for improving the accessiblility of the Korea Digital Textbook based UDL guidelines，The journal of Korea association of computer education，vol.12，no.3，（2010），p.65-75.

[2]吳德本，姚健，鄧志武，云計算綜述[J].有線電視技術(shù)，2012（3）.

[3]National Institute of Science and Technology，The NIST definition of cloud computing，（2011）.

[4]V.William，B.James and B.Rajkumar，Introduction to cloud computing，Buyya，R，Broberg，J，and Goscinski，A，Cloud Computing：Principles and Paradigms.Wiley Press，（2011）.

[5]B.Trilling and C.Fadel，21 Century skill learning life in our times，Jossey-Bass，（2010）.

[6]B.Jonathan，The role of multi-agent social networking systems in ubiquitous education enhancing peer-supported reflective learning，（2010）.