蔣亦樟,　錢鵬江,　謝振平

(江南大學(xué) 數(shù)字媒體學(xué)院，江蘇　無(wú)錫　214122)

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“物云大智”在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用與思考

蔣亦樟,錢鵬江,謝振平

(江南大學(xué) 數(shù)字媒體學(xué)院，江蘇無(wú)錫214122)

隨著社會(huì)信息化的不斷加快，傳統(tǒng)的教育模式已不再適用于現(xiàn)代人們的教育需求。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)等現(xiàn)代信息化技術(shù)的出現(xiàn)，催生著更加現(xiàn)代、更具創(chuàng)新意義的教育模式的出現(xiàn)。本文通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)(簡(jiǎn)稱“物云大智”)的介紹，將其引入到現(xiàn)代教育中去，對(duì)“物云大智”在教育中的應(yīng)用和思考進(jìn)行了詳細(xì)的研究與分析。

物聯(lián)網(wǎng)； 云計(jì)算； 大數(shù)據(jù)； 智能技術(shù)； 現(xiàn)代教育

隨著社會(huì)信息化的不斷加快，各種信息化技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)等相繼誕生并流行開來(lái)。文獻(xiàn)[1]將“物云大智”技術(shù)對(duì)當(dāng)今社會(huì)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)進(jìn)行了詳細(xì)分析，指出以“物云大智”為代表的信息化技術(shù)必將引領(lǐng)我國(guó)各個(gè)行業(yè)的轉(zhuǎn)型。事實(shí)正是如此，隨著科技的發(fā)展、信息的爆炸式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的教育模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)今學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。一種新的、更具創(chuàng)造性、更加符合現(xiàn)代科技潮流的教育模式被迫切需求。

基于上述背景，本文將目前較為流行的幾種信息化技術(shù)即“物云大智”技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的教育模式中，構(gòu)建了基于現(xiàn)代信息化技術(shù)的教育模式。該教育模式是新時(shí)代的教育模式，是能夠適應(yīng)我國(guó)教育需求的教育模式。

1　“物云大智”簡(jiǎn)介

1.1“物云大智”定義

“物云大智”即物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)這幾種信息化技術(shù)的簡(jiǎn)稱。

物聯(lián)網(wǎng)(IOT)技術(shù)，即各種不同的事物通過(guò)網(wǎng)絡(luò)而聯(lián)系在一起?？梢园凑杖缦聝煞N思路理解:1)物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)而產(chǎn)生的，可以說(shuō)是互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展版和升級(jí)版；2)物聯(lián)網(wǎng)的用戶端需要用到各個(gè)事物間的相互通信[2]。

對(duì)于云計(jì)算(cloud computing)技術(shù)的定義較多，有定義說(shuō)云計(jì)算主要建立在公開的標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)上，以互聯(lián)網(wǎng)為中心，提供無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、快速、方便的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算服務(wù)。還有定義說(shuō)云計(jì)算是一個(gè)虛擬的資源池，一種非傳統(tǒng)的IT資源提供方式。大眾較為認(rèn)同的定義為：云計(jì)算即“計(jì)算服務(wù)”(Computing as a Service，Caa S)，將數(shù)據(jù)資源作為“服務(wù)”可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲取[3]。

大數(shù)據(jù)(Big data)技術(shù)，大數(shù)據(jù)即多數(shù)據(jù)或海量數(shù)據(jù)。所謂大數(shù)據(jù)技術(shù)則是在一定時(shí)間內(nèi)將大量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理、分析、存儲(chǔ)，最終轉(zhuǎn)變成為對(duì)人們有幫助的信息數(shù)據(jù)[4-5]。

智能技術(shù)又叫作人工智能技術(shù)(Artificial intellectual technology)，所含核心內(nèi)容如下：專家系統(tǒng)、知識(shí)表示、自動(dòng)推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、知識(shí)處理系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、智能機(jī)器人、自動(dòng)定理證明、博弈、智能決定支持系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等。智能技術(shù)的最終目的是使機(jī)器智能化，使機(jī)器代替人類去完成某些危險(xiǎn)、重復(fù)、煩瑣的工作[6]。

1.2“物云大智”特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)的特征主要有連通性、技術(shù)性、智能性、嵌入性四種特征。

其中，連通性又包含時(shí)間連通性、地點(diǎn)連通性、物體連通性；技術(shù)性主要包含射頻識(shí)別技術(shù)、傳感技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)等；智能性是指物體間的聯(lián)系智能化，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)智能化，感知性智能化，物聯(lián)網(wǎng)能夠智能化感知人們的生產(chǎn)生活環(huán)境，盡可能幫助人們更好地分析、利用各種環(huán)境資源；嵌入性主要指各種不同的事物被嵌入在人們生活生產(chǎn)中，各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)被嵌入到人們的生產(chǎn)生活中。

云計(jì)算的特征主要有以數(shù)據(jù)為中心、以服務(wù)為中心、以用戶為中心三種特征。

其中，以數(shù)據(jù)為中心體現(xiàn)在數(shù)據(jù)是云計(jì)算的核心。云計(jì)算依靠分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)，能夠較好地解決網(wǎng)絡(luò)中各種信息的檢索、存取、管理等問(wèn)題；以服務(wù)為中心主要體現(xiàn)在高效的云服務(wù)是吸引用戶的法寶， 安全、人性化的服務(wù)是云計(jì)算具備核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素；以用戶為中心主要體現(xiàn)在用戶是云服務(wù)的服務(wù)對(duì)象，數(shù)據(jù)和服務(wù)均為用戶服務(wù)，一旦下達(dá)任務(wù)，計(jì)算機(jī)便能執(zhí)行和完成任務(wù)。

大數(shù)據(jù)的特征主要有規(guī)模大、速度快、種類多、價(jià)值高。

其中，規(guī)模大是指數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量大，目前存儲(chǔ)容量已經(jīng)達(dá)到Y(jié)B及以上級(jí)別；速度快指對(duì)數(shù)據(jù)處理的速度快，通常能夠在秒級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)檢索出查詢信息；種類多指存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型多，主要有網(wǎng)頁(yè)信息、系統(tǒng)日志、圖片、視頻等信息；價(jià)值高指大數(shù)據(jù)的宗旨是挖掘出大量數(shù)據(jù)潛在的有價(jià)值的信息。

智能技術(shù)的特征主要為智能化。人工智能技術(shù)能夠使機(jī)器也具備一定的智能，使機(jī)器智能化。

1.3“物云大智”研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家針對(duì)“物云大智”的研究從未間斷過(guò)。

其中，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中比較具有影響力的事件主要有：2006年，日本提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的U-Japan計(jì)劃[7]，該計(jì)劃的目標(biāo)是到2010年基本實(shí)現(xiàn)泛在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)。2008年，IBM提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的全球戰(zhàn)略——智慧地球[8]。

目前，云計(jì)算不僅是在學(xué)術(shù)上得到了研究應(yīng)用，在商業(yè)上也已經(jīng)開展了初步應(yīng)用。如Google推出的Google搜索、Google Earth、Google Docs等;IBM推出的“Blue Cloud”計(jì)劃[9];我國(guó)在無(wú)錫市建立了無(wú)錫軟件園云計(jì)算中心，該云計(jì)算中心為我國(guó)云計(jì)算計(jì)劃的誕生地。

大數(shù)據(jù)技術(shù)是“物云大智”研究中最為火熱的一門技術(shù)。從2012年3月29日，美國(guó)政府宣布啟動(dòng)《大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展計(jì)劃》開始，其他國(guó)家也相繼推出了發(fā)展大數(shù)據(jù)的相關(guān)計(jì)劃。英國(guó)于2013年投資1.89億英鎊在大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展上。日本于2013年6月公布了IT戰(zhàn)略——“創(chuàng)造最尖端IT國(guó)家宣言”。宣言闡述了2013-2020年期間以發(fā)展開放公共數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)為核心的日本新IT國(guó)家戰(zhàn)略。為了推動(dòng)國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在2012年也提出了要構(gòu)建大數(shù)據(jù)研究平臺(tái)，大力推進(jìn)國(guó)家發(fā)改委和中科院基礎(chǔ)研究大數(shù)據(jù)平方平臺(tái)應(yīng)用示范項(xiàng)目，廣東率先啟動(dòng)大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略推動(dòng)政府轉(zhuǎn)型，北京正積極探索政府公布大數(shù)據(jù)供社會(huì)開發(fā)，上海也啟動(dòng)大數(shù)據(jù)研發(fā)三年行動(dòng)計(jì)劃。

人工智能技術(shù)是歷史較悠久的一門技術(shù)。20世紀(jì)50年代人工智能概念被提出。到了60年代末70年代初，人工智能的發(fā)展已經(jīng)邁進(jìn)了實(shí)用化。80年代，人工智能的研究形成了一股熱潮。到了90年代，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)由單個(gè)的智能主體轉(zhuǎn)向分布式人工智能研究。從這一階段起，人工智能技術(shù)已深入到人們生產(chǎn)生活中的各環(huán)節(jié)。

1.4“物云大智”技術(shù)框架

“物云大智”是四種獨(dú)立不同的技術(shù)，但各技術(shù)之間又存在一定聯(lián)系。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。感知層是利用各種傳感設(shè)備來(lái)采集數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)層是是用來(lái)傳輸感知層采集到的各種數(shù)據(jù)；應(yīng)用層是基于各種數(shù)據(jù)搭建的應(yīng)用服務(wù),如圖1[10]。

圖1　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)

云計(jì)算的核心是云服務(wù)器，云服務(wù)器是由多臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)組成的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理中心。用戶不需要知道數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)計(jì)算是在哪里進(jìn)行的，就能夠隨時(shí)隨地獲取各種云服務(wù),如圖2[11]。

圖2　云計(jì)算架構(gòu)

大數(shù)據(jù)技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、存儲(chǔ)管理、計(jì)算處理、數(shù)據(jù)分析、知識(shí)展現(xiàn)五部分,如圖3[12]。

智能技術(shù)的核心是專家系統(tǒng)也就是上圖的推理機(jī)。推理機(jī)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)、知識(shí)進(jìn)行分析，提供領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)供用戶使用,如圖4[13]。

2　“物云大智”在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用

2.1“物云大智”與現(xiàn)代教育的關(guān)系

當(dāng)討論到“物云大智”對(duì)于現(xiàn)代教育的影響和發(fā)展時(shí)，首先需要對(duì)兩者的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述?，F(xiàn)代教育與“物云大智”間的關(guān)系不是簡(jiǎn)單的應(yīng)用和被應(yīng)用的關(guān)系，而應(yīng)該是相互促進(jìn)又相互制約的多元化關(guān)系?，F(xiàn)代教育模式不僅要引入“物云大智”技術(shù)以滿足日益增長(zhǎng)的大眾受教育的需要，“物云大智”技術(shù)的發(fā)展也必須依賴與教育這一受眾龐大的知識(shí)體系。

圖3　大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)

圖4　智能技術(shù)架構(gòu)

(1) 促進(jìn)關(guān)系?！拔镌拼笾恰弊鳛閼?yīng)用技術(shù)，為教育模式的現(xiàn)代化、信息化提供了工具，促使教育模式發(fā)生了巨大的變化。這種變化主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①針對(duì)人才培養(yǎng)，“物云大智”改變了傳統(tǒng)的授課方式。在授課方式上，采用了更加現(xiàn)代化、信息化、個(gè)性化的授課模式，使教學(xué)過(guò)程更有趣、豐富了教學(xué)文化，不僅有助于學(xué)生的學(xué)，還有助于老師的教。在豐富學(xué)校校園生活上，“物云大智”能夠提供更多的渠道增加學(xué)生的交流，能夠提供更多的平臺(tái)豐富學(xué)生的在校生活；②針對(duì)科研方面，“物云大智”能夠提供更加快捷、全面的科研資料以及科研交流平臺(tái)；③針對(duì)高校學(xué)生服務(wù)社會(huì)方面，“物云大智”能夠使學(xué)校學(xué)生、老師更加清楚地了解社會(huì)需求，加強(qiáng)與社會(huì)的普遍聯(lián)系，為學(xué)生提供更多的社會(huì)服務(wù)機(jī)會(huì)；現(xiàn)代教育對(duì)于“物云大智”的促進(jìn)作用主要表現(xiàn)在：①高校的各種資源如學(xué)校各種信息、各種需求為“物云大智”技術(shù)提供了基礎(chǔ)；②學(xué)校龐大的資源與需求能夠促進(jìn)“物云大智”技術(shù)的不斷發(fā)展和完善。

(2) 制約關(guān)系。目前，我國(guó)絕大多數(shù)學(xué)校都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息化管理，特別是高等學(xué)校。教育系統(tǒng)的信息化意味著學(xué)校每天會(huì)產(chǎn)生許多結(jié)構(gòu)不同、分布各異的數(shù)據(jù)，也意味著學(xué)校的各種資源需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互連接。高校對(duì)各種設(shè)備、數(shù)據(jù)的維護(hù)、存儲(chǔ)、處理均需要較大的成本，不選用“物云大智”支撐的現(xiàn)代教育模式的話，則無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的現(xiàn)代化教育需求。對(duì)于“物云大智”技術(shù)來(lái)說(shuō)，缺乏教育領(lǐng)域的應(yīng)用支撐，該技術(shù)的完善和發(fā)展就不夠全面、缺乏底層需求支撐。并且，“物云大智”技術(shù)的繼承與發(fā)展所需人才也依賴于高校的支持。綜上，現(xiàn)代教育對(duì)于“物云大智”技術(shù)的認(rèn)可和支持在一定程度上影響著該技術(shù)的發(fā)展進(jìn)度。

2.2“物云大智”在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用主要有：

(1) 提供智能化的教學(xué)環(huán)境。傳統(tǒng)教育模式不適用于當(dāng)今的教育需求，完全虛擬的教學(xué)環(huán)境缺少與現(xiàn)實(shí)世界的交互。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，可以很好地解決這一難題。物聯(lián)網(wǎng)可以將現(xiàn)實(shí)世界中的各種事情通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、人人交互、人物交互。例如，老師可以通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備連接到異地計(jì)算機(jī)設(shè)備，了解相關(guān)的教學(xué)信息等，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得教學(xué)環(huán)境更加智能化、智慧化。

(2) 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是培養(yǎng)和提高學(xué)生動(dòng)手能力，但有些實(shí)驗(yàn)或由于成本原因或由于安全問(wèn)題等原因，學(xué)生不能親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則能夠保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的安全性、共享性、智能化。例如，各實(shí)驗(yàn)器材均提供數(shù)字化的使用說(shuō)明信息，實(shí)驗(yàn)器材使用不正確時(shí)發(fā)出提醒等。

(3) 促進(jìn)教學(xué)管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用于教學(xué)管理中的學(xué)校老師、學(xué)生、教職工的考勤管理，學(xué)校圖書館管理、教學(xué)資源管理等。該技術(shù)的應(yīng)用中較著名的例子為臺(tái)灣利用超高頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)校安全管理[14]。超高頻技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的核心技術(shù)。利用超高頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的安全管理系統(tǒng)可以保障學(xué)生在校的人身安全、為老師提供學(xué)生考勤情況等。

(4) 豐富課外教學(xué)活動(dòng)。課外教學(xué)比課堂教學(xué)更具吸引力，更能開闊學(xué)生的視野、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，我國(guó)北京、廣州等地區(qū)的中小學(xué)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)了校園氣象臺(tái)，通過(guò)傳感設(shè)備獲取氣象信息并在校內(nèi)發(fā)布和校外資源共享。

云計(jì)算在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用主要有：

(1) 構(gòu)建共享資源庫(kù)。教學(xué)資源存在信息不共享、資源分布不均、資源重復(fù)等特征。云計(jì)算提供了集中存儲(chǔ)地，所有資源均被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)容量巨大的服務(wù)器上，會(huì)有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)保障存儲(chǔ)在服務(wù)器上數(shù)據(jù)的安全性等要求。用戶還可以在任何終端獲取資源信息，可隨時(shí)隨地進(jìn)行資源共享。

(2) 建設(shè)現(xiàn)代化圖書館。各圖書館的服務(wù)器不僅需要支持?jǐn)?shù)字資源的檢索下載，還需要支持圖書信息的管理以及學(xué)生借還圖書的信息管理。為了保證服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)資源的安全性，服務(wù)器的最大服務(wù)響應(yīng)數(shù)量會(huì)有一定的限制，超出限制數(shù)就不再響應(yīng)。云計(jì)算的云端服務(wù)器性能強(qiáng)大，能夠保障數(shù)據(jù)安全以及服務(wù)的快速響應(yīng)。

(3) 建設(shè)開源教育“云”環(huán)境。云計(jì)算發(fā)展的最終目標(biāo)是將云計(jì)算平臺(tái)搭建在開源軟件上，使得大量的軟件服務(wù)為開源軟件服務(wù)，降低用戶使用成本，提高服務(wù)使用率。同理，云環(huán)境下的現(xiàn)代教育也應(yīng)該緊跟其步伐，推出各種開源教育。將大量的開源軟件應(yīng)用于教學(xué)中。提升教師的教學(xué)水平，挖掘出更多更優(yōu)秀的教學(xué)資源，發(fā)展更加多元化的教學(xué)風(fēng)格。國(guó)內(nèi)開源教育的典型代表為Ubuntu開源操作系統(tǒng)的教學(xué)中的推廣。

大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用主要有：

(1) 教育數(shù)據(jù)挖掘。此處的教育數(shù)據(jù)主要是指各種在線的學(xué)習(xí)系統(tǒng)、各種學(xué)習(xí)論壇、智能學(xué)習(xí)輔導(dǎo)系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)。通過(guò)一些數(shù)據(jù)挖掘軟件我們可以挖掘和分析出數(shù)據(jù)中潛在的規(guī)律，并根據(jù)這些規(guī)律建立預(yù)測(cè)模型，便于快速了解和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，從而有效指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。教育數(shù)據(jù)挖掘不僅可以預(yù)測(cè)學(xué)生的成績(jī),還可以研究學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)與課程滿意度的關(guān)系,以及學(xué)生興趣度與成績(jī)的關(guān)系等指標(biāo)[15]。

(2) 學(xué)習(xí)行為分析。通過(guò)傳感器、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備采集到學(xué)生的到課時(shí)間、上課表現(xiàn)度、課堂參與與提問(wèn)情況、作業(yè)完成情況、課后學(xué)習(xí)情況等數(shù)據(jù)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘軟件挖掘出學(xué)生學(xué)習(xí)作息的相關(guān)規(guī)律。比如，有學(xué)生經(jīng)常曠課或者上課總是瞌睡，課堂表現(xiàn)不積極，系統(tǒng)會(huì)挖掘出該學(xué)生的異常情況，并發(fā)出提示信息，報(bào)知老師。老師收到該信息后，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行關(guān)注和教育，盡快使學(xué)生走上高效的學(xué)習(xí)道路。

(3) 學(xué)校輿論分析。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備采集到校內(nèi)學(xué)生在校內(nèi)各論壇、網(wǎng)站、微博、QQ交流群中的關(guān)注與交流信息，對(duì)這些信息進(jìn)行分析挖掘，及時(shí)了解和預(yù)測(cè)當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)、生活方面關(guān)注的焦點(diǎn)事件。當(dāng)針對(duì)某一事件出現(xiàn)大量評(píng)論或轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，容易使得輿論影響事件的發(fā)展態(tài)勢(shì)，影響學(xué)生在校的學(xué)習(xí)、生活以及思想。所以，學(xué)校輿論分析對(duì)于校園管理來(lái)說(shuō)，非常重要。

(4) 師資力量評(píng)估。學(xué)校的師資力量關(guān)乎學(xué)校的聲譽(yù)以及學(xué)校資質(zhì)的評(píng)估，最重要的是關(guān)乎著學(xué)生受教育的高效性、先進(jìn)性。所以，監(jiān)督和提高教師的教學(xué)質(zhì)量，是學(xué)校一項(xiàng)持續(xù)不斷的長(zhǎng)久的規(guī)劃?？梢酝ㄟ^(guò)傳感器、攝像機(jī)等設(shè)備采集教師上課的情況，如上課是否照著書讀、語(yǔ)速是否過(guò)快或過(guò)慢、上課時(shí)學(xué)生的積極程度、課堂的紀(jì)律怎么樣等信息。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，可以得出老師對(duì)該課程授課的熟悉程度、教學(xué)的技巧、受學(xué)生的歡迎程度等。老師可以從分析結(jié)果里進(jìn)行思考總結(jié)，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，提高自己的教學(xué)水平。

從上面的描述可以推出，在人才培養(yǎng)方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用不僅可以推進(jìn)學(xué)校對(duì)學(xué)生人才的培養(yǎng)，還能使師資力量得到提高。在學(xué)校管理方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠提前預(yù)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)、生活、思想等方面的發(fā)展動(dòng)向，進(jìn)行更好的管理；在學(xué)校資源方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠收集、存儲(chǔ)、挖掘分析出許多學(xué)習(xí)資源，供廣大師生學(xué)習(xí)使用。

智能技術(shù)在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在教學(xué)“智能體”、機(jī)器人教育以及各種智能型計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)。具體如下：

(1) 智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)“智能體”。所謂教學(xué)“智能體”又叫智能教學(xué)代理技術(shù)。智能教學(xué)代理是一個(gè)能夠自適應(yīng)自學(xué)習(xí)的軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：通信性、移動(dòng)性、自主性、反應(yīng)性、協(xié)同性、開放性。使用智能教學(xué)代理技術(shù)能夠提升教學(xué)水平、豐富教學(xué)內(nèi)容、增加教學(xué)風(fēng)格。將該技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生信息管理系統(tǒng)，能夠有效跟蹤、分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，建立學(xué)生在校的“全生命學(xué)習(xí)周期”反饋表。該技術(shù)還能使學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與老師直接進(jìn)行協(xié)同學(xué)習(xí)，為學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間相互學(xué)習(xí)、相互交流提供平臺(tái)。該技術(shù)還能分析和挖掘教學(xué)系統(tǒng)的需求，根據(jù)需求做出設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)功能上體現(xiàn)智能性。

(2) 機(jī)器人教育。所謂機(jī)器人教育是指利用機(jī)器人去優(yōu)化教學(xué)模式。這里的優(yōu)化教學(xué)模式主要包括優(yōu)化教學(xué)效果、優(yōu)化師生的勞動(dòng)方式。所謂優(yōu)化教學(xué)效果則是利用最少的教學(xué)投入換取最大的教學(xué)效果，效果指的是學(xué)生能夠很好地掌握所教的理論知識(shí)與實(shí)踐技能、能夠培養(yǎng)高尚的道德情操。所謂優(yōu)化師生勞動(dòng)方式是指減少老師學(xué)生的教學(xué)任務(wù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度與勞動(dòng)時(shí)間，從而提高勞動(dòng)效率。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用于機(jī)器人教育中也是必然趨勢(shì)?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的機(jī)器人教育將會(huì)顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)傳統(tǒng)的教育模式、教材、教學(xué)評(píng)價(jià)體系等都將產(chǎn)生重大變革。

(3) 建立各種智能型計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)。代表系統(tǒng)主要有：智能決策支持系統(tǒng)、智能教學(xué)專家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)、智能仿真技術(shù)、智能硬件網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)、智能信息檢索引擎[16]。

2.3“物云大智”在現(xiàn)代教育中的思考

隨著“物云大智”在現(xiàn)代教育應(yīng)用中的逐漸推廣，其在教育中存在的問(wèn)題也漸漸凸顯。主要問(wèn)題歸結(jié)如下：

(1) 技術(shù)低下。我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)均處于快速發(fā)展時(shí)期，技術(shù)還不夠成熟，大多處于理論實(shí)現(xiàn)階段，在實(shí)際生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用尚不成熟，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍、大批量的應(yīng)用。如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同類型教育資源的互相聯(lián)通，其在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用模式還需進(jìn)一步提高，物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通的事物的安全性還需得到有效的保障；云計(jì)算缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方式，使得數(shù)據(jù)遷移成本較大，如何標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口是一項(xiàng)亟須解決的問(wèn)題。云計(jì)算的數(shù)據(jù)安全和保密也需要完善和加強(qiáng)，目前云計(jì)算服務(wù)泄密事件也常有發(fā)生。硬件基礎(chǔ)設(shè)施性能的提升與質(zhì)量的保障是有效應(yīng)用云計(jì)算服務(wù)的前提，解決硬件基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量與性能問(wèn)題是云計(jì)算得以有效應(yīng)用的根本保證。大數(shù)據(jù)技術(shù)面臨數(shù)據(jù)集成與共享難得問(wèn)題，教育的許多數(shù)據(jù)均分散在不同的機(jī)構(gòu)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成與共享，而這個(gè)問(wèn)題的解決只能依靠政府出面或牽頭解決。即使數(shù)據(jù)最終能夠?qū)崿F(xiàn)集成與共享，如何對(duì)這些數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類利用，如何獲取高利用率的數(shù)據(jù)目前也是一個(gè)難題。如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的有效融合，如何挖掘出數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系等問(wèn)題目前來(lái)說(shuō)還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一、有效的解決方案。智能技術(shù)在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用還缺乏更深程度的智能性，人機(jī)交互程度不夠。

(2) 資金短缺。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)均要求高性能的硬件作為支持，這必然需要雄厚的資金為保障。如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所需要的RFID射頻標(biāo)簽的制作成本就很高，要大批量的應(yīng)用則需要很高的成本。云計(jì)算對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求很高，大數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備存儲(chǔ)性能的要求很高，智能技術(shù)對(duì)硬件設(shè)備的要求很高等一系列問(wèn)題，都要求大量的資金保障。

(3) 應(yīng)用困難?！拔镌拼笾恰痹诂F(xiàn)代教育中的應(yīng)用還不夠廣泛和深入，已有的應(yīng)用大多屬于淺顯的應(yīng)用，并未真正達(dá)到深入應(yīng)用階段?！拔镌拼笾恰奔夹g(shù)更多的應(yīng)用于智能家居、智能工業(yè)等領(lǐng)域，智能化教育的發(fā)展和研究還并未引起專家的重視。加之資金的短缺、技術(shù)的欠缺，導(dǎo)致智能化教育的發(fā)展還處于起步階段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

3　總結(jié)

隨著“物云大智”技術(shù)的快速發(fā)展，其在現(xiàn)代教育中的研究和應(yīng)用也會(huì)逐漸成熟。本文首先介紹了“物云大智”技術(shù)的特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀，然后闡述了基于“物云大智”的現(xiàn)代教育模式，最后分析了現(xiàn)階段將“物云大智”技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代教育中存在的諸多問(wèn)題。目前，“物云大智”技術(shù)應(yīng)用于智慧城市、智慧旅游、智慧家居等領(lǐng)域較為廣泛，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代教育則是未來(lái)幾十年教育行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，這是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然要求。

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責(zé)任編輯俞林

The applications and thinking of the "ICBI" in modern education

JIANGYizhang,QIANPengjiang,XIEZhenping

(School of Digital Media, Jiangnan University, Wuxi214122, China)

With the acceleration of social informationization, the traditional education mode is no longer suitable for the educational needs of modern people. Modern information technology such as internet of things, cloud computing, big data, intelligent technology gives the birth of a more modern, more innovative educational mode. In this paper, we introduce Internet of things, Cloud computing, Big data and Intellectual technology ("ICBI") into the modern education, and give a detailed research and analysis to the application and thinking of "ICBI" in education.

Internet of things； Cloud computing； Big data； Intellectual technology； modern education

2016-05-02

項(xiàng)目來(lái)源：江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20130155);江蘇省產(chǎn)學(xué)研前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(BY2013015-02)

蔣亦樟(1988—)，男，江蘇無(wú)錫人，講師，博士，研究方向：人工智能、大數(shù)據(jù)。

10.13750/j.cnki.issn.1671-7880.2016.04.001

G 40-012

A

1671-7880(2016)04-0001-06