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        大數(shù)據(jù)環(huán)境下基于智慧校園的教學(xué)改革

        2018-12-28 06:18:55實(shí),付佳,石
        軟件 2018年2期
        關(guān)鍵詞:校園智慧環(huán)境

        閆 實(shí),付 佳,石 莉

        (1. 牡丹江醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心,黑龍江 牡丹江 157011;2. 牡丹江醫(yī)學(xué)院圖書(shū)館,黑龍江 牡丹江 157011;3. 牡丹江醫(yī)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心,黑龍江 牡丹江 157011)

        0 引言

        教育是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的根本,教育質(zhì)量的高低決定著國(guó)民素質(zhì)的高低,進(jìn)而影響著國(guó)家的前途和命運(yùn),各個(gè)國(guó)家都將教育作為國(guó)家發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一,給予了高度關(guān)注和政策支持。當(dāng)前,隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)時(shí)代已然來(lái)臨,并在社會(huì)系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,教育領(lǐng)域也不例外。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,尤其在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時(shí)代,新的教育思維和理念對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響甚至是顛覆性質(zhì)的,與原有的教學(xué)方式相比,大數(shù)據(jù)時(shí)代的教學(xué)方式極大提高了教學(xué)質(zhì)量,增加了更多的科研成果。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和飛速普及,將人類(lèi)推進(jìn)到了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,數(shù)字化的校園已經(jīng)逐步變革為智慧校園,當(dāng)前關(guān)于智慧校園建設(shè)的研究受到了大量研究人員和管理人員的關(guān)注,建設(shè)智慧校園已經(jīng)成為了教育信息化的重要組成部分之一。教育現(xiàn)代化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要以教育信息化為基礎(chǔ),信息化的教育方式既改變著當(dāng)前的中國(guó)教育,也將造就中國(guó)教育的未來(lái),從信息化的教育方式在我國(guó)高校的應(yīng)用即可見(jiàn)一斑。在大部分的高等校園里,利用信息技術(shù),學(xué)校改進(jìn)這校內(nèi)的管理,推進(jìn)著學(xué)校的教育教學(xué)改革,甚至推動(dòng)整個(gè)教育領(lǐng)域的變革。對(duì)學(xué)生而言,高效的信息技術(shù)的引入,給學(xué)生提供了在線學(xué)習(xí),享受豐富的網(wǎng)絡(luò)資源的條件;對(duì)學(xué)校而言,基于信息技術(shù)的招生、科研管理、家校互動(dòng),甚至教育決策都變得越來(lái)越高效合理,甚至可針對(duì)不同的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的匹配,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣,提高對(duì)學(xué)生的素質(zhì)教育水平[1]。因此,在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)環(huán)境下,推動(dòng)基于智慧校園的教學(xué)改革十分迫切,且具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

        1 智慧校園

        1.1 智慧校園的概念

        智慧校園在原有數(shù)字校園的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展和提升,能夠面向?qū)W校資源的管理和調(diào)度提供更有的服務(wù)[2]。智慧校園的實(shí)現(xiàn)借助了一系列新興技術(shù),包括大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能物聯(lián)網(wǎng)、社交媒體等等,利用各種傳感器等感知設(shè)備,對(duì)學(xué)校教師和學(xué)生等群體的工作、生活和學(xué)習(xí)場(chǎng)景特征進(jìn)行感知和收集,通過(guò)對(duì)收集的信息的處理,為教師和學(xué)生提供智能化的教育教學(xué)環(huán)境和便捷的工作生活環(huán)境,并可根據(jù)不同群體或個(gè)體的個(gè)性需求,提供針對(duì)性的環(huán)境定制,最終建成集信息化、智能化、物聯(lián)化為一體的現(xiàn)代化校園。

        1.2 智慧校園的特征

        智慧校園的特征主要包括:智慧資源、智慧學(xué)習(xí)、智慧分析、智慧感知和智慧融合。其中,智慧資源的共生共享是建設(shè)智慧校園的核心內(nèi)容之一,目的是將豐富的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整合、管理、共享和使用,并通過(guò)為學(xué)習(xí)者提供可用的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),來(lái)存儲(chǔ)和共享這些網(wǎng)絡(luò)資源,通過(guò)對(duì)智慧資源的管理,回饋資源系統(tǒng),最終推動(dòng)學(xué)校資源的整體創(chuàng)新;智慧學(xué)習(xí)是指利用廣泛普及的智能終端,為學(xué)生提供可隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)的條件和資源,將線上和線下有機(jī)結(jié)合,將現(xiàn)實(shí)空間和虛擬的網(wǎng)絡(luò)空間相結(jié)合,構(gòu)建共享、開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境;智慧分析通常以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過(guò)大量的傳感器采集大規(guī)模的校園數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)采集資源的挖掘、分析、建模和整合,最終形成精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)決策和管理的高度智能化;智慧感知是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,在校園的人與人之間、人與物之間以及物與物之間建立可互通、互動(dòng)的連接關(guān)系,隨時(shí)隨地為各類(lèi)應(yīng)用提供可用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[3];智慧融合主要包括校園內(nèi)部融合和校園外部融合兩部分,校園內(nèi)部融合利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析,對(duì)學(xué)校的各項(xiàng)業(yè)務(wù)的應(yīng)用進(jìn)行定制,提升智慧校園的整體效能,校園外部融合通過(guò)學(xué)校之間的交流溝通、學(xué)習(xí)借鑒和資源共享,促進(jìn)學(xué)校的持續(xù)發(fā)展。

        2 大數(shù)據(jù)對(duì)教育的作用

        大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)對(duì)教育領(lǐng)域帶來(lái)了深遠(yuǎn)影響。學(xué)界普遍認(rèn)為,大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)促進(jìn)了傳統(tǒng)的教與學(xué),提高了教育決策的科學(xué)性,使教育質(zhì)量的監(jiān)控體系更為完善,使教育評(píng)價(jià)更為全面和客觀。同時(shí),將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入到教學(xué)中來(lái)也同樣面臨著諸多挑戰(zhàn),包括人才缺乏、技術(shù)瓶頸等等。對(duì)教學(xué)改革而言,大數(shù)據(jù)無(wú)疑會(huì)推動(dòng)教學(xué)、科研、管理和教育評(píng)價(jià)的全面變革,具體而言:

        (1)促進(jìn)了傳統(tǒng)的教與學(xué)

        利用大數(shù)據(jù)技術(shù),教師可通過(guò)對(duì)海量的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析,將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)教材和學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化,從而更加個(gè)性化的對(duì)學(xué)生開(kāi)展針對(duì)性教學(xué)活動(dòng),學(xué)生也可根據(jù)自身?xiàng)l件,選擇合適的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)方法,更加自主方便的進(jìn)行學(xué)習(xí)??傮w而言,通過(guò)對(duì)收集的教育相關(guān)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析,能夠清楚的了解教學(xué)方法、環(huán)境、評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、時(shí)間和方法與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果之間的量化關(guān)系,可更加充分的了解教學(xué)過(guò)程,設(shè)計(jì)更為合理高效的教學(xué)方法和教育方式,從而提高現(xiàn)有教學(xué)方法的效率。

        (2)提高教育決策的科學(xué)性

        在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時(shí)代,教師或管理者在作出教育決策時(shí),不需要僅僅模仿前人經(jīng)驗(yàn),也不用僅依靠自己的理解和推測(cè),而是從海量數(shù)據(jù)中分析和挖掘出不同層面的數(shù)據(jù)特征,根據(jù)數(shù)據(jù)特征及其之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系或因果關(guān)系,來(lái)制定科學(xué)合理的教育決策。因此,在教育決策方面,利用教育大數(shù)據(jù),決策者能夠?qū)Ξ?dāng)前的教育現(xiàn)狀進(jìn)行充分的了解,掌握更加準(zhǔn)確全面的教育信息,從而做出更為科學(xué)的教育決策。

        (3)完善質(zhì)量監(jiān)控體系

        學(xué)校的師資隊(duì)伍、圖書(shū)資料、專(zhuān)業(yè)課程、學(xué)生基本情況等等相關(guān)信息可利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ),在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,由于這些數(shù)據(jù)規(guī)模龐大,可用信息難以獲取。大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn),為分析這些數(shù)據(jù)提供了高效手段。利用大數(shù)據(jù)技術(shù),可教學(xué)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集、結(jié)構(gòu)化、指數(shù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析,能夠?qū)虒W(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行和教育質(zhì)量的監(jiān)控提供幫助,通過(guò)構(gòu)建全面的質(zhì)量監(jiān)控體系,對(duì)影響教育質(zhì)量的各種因素進(jìn)行調(diào)控,進(jìn)而提供教育教學(xué)質(zhì)量。

        (4)提供更為全面客觀的教育評(píng)價(jià)

        大數(shù)據(jù)的技術(shù)、方法和思維方式即影響著傳統(tǒng)的教育評(píng)價(jià)觀念,還可擴(kuò)大教育評(píng)價(jià)的范圍。大數(shù)據(jù)時(shí)代的思維方式可為教育評(píng)價(jià)借鑒的思路包括:一是更加注重從學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā),促進(jìn)師生交流,重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和體驗(yàn);二是對(duì)教育評(píng)價(jià)的范圍進(jìn)行拓展,將傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)對(duì)象僅限于學(xué)生,轉(zhuǎn)變?yōu)榘▽W(xué)習(xí)課程、任課教師等更多與教育活動(dòng)相關(guān)的對(duì)象;三是降低對(duì)考試成績(jī)的片面關(guān)注,強(qiáng)調(diào)更加注重學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

        盡管大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)教育的積極影響十分顯著,但同時(shí)也也面臨著各種困難和挑戰(zhàn)。例如,在技術(shù)瓶頸方面,大數(shù)據(jù)挖掘所涉及的數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、處理和結(jié)果可視化等方面均面臨一定困難;在人才缺乏方面,由于教育領(lǐng)域的相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘和處理起步相對(duì)較晚,人才資源的爭(zhēng)奪將愈加激烈;等等。

        3 大數(shù)據(jù)環(huán)境下基于智慧校園的教學(xué)改革方法和策略

        我國(guó)智慧校園建設(shè)工作已經(jīng)開(kāi)展,智慧校園和智慧學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)成為了教育領(lǐng)域的熱門(mén)話題和研究趨勢(shì)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),帶來(lái)了新的技術(shù)、方法和思維方式,如何在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,開(kāi)展基于智慧校園的教學(xué)改革措施是亟待關(guān)注和研究重要課題。本文從以下幾個(gè)方面重點(diǎn)闡述大數(shù)據(jù)環(huán)境下,基于智慧校園進(jìn)行教學(xué)改革可采取的方法和策略。

        3.1 加大大數(shù)據(jù)環(huán)境下智慧校園相關(guān)知識(shí)的普及

        大數(shù)據(jù)環(huán)境下智慧校園相關(guān)知識(shí)的普及對(duì)象主要包括教師、學(xué)生和學(xué)校三類(lèi)。對(duì)教師而言,通過(guò)充分了解并掌握智慧校園相關(guān)知識(shí),利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)智慧校園內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和挖掘,從中掌握精準(zhǔn)的學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),能夠提高教師調(diào)整教學(xué)策略,針對(duì)不同特點(diǎn)的學(xué)生因材施教、因地制宜,跟進(jìn)教育改革的進(jìn)度和步伐,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生特長(zhǎng)的提高和個(gè)人素質(zhì)的全面發(fā)展。對(duì)學(xué)生而言,在了解智慧校園的相關(guān)知識(shí)后,結(jié)合大數(shù)據(jù)資源,能夠充分熟悉相關(guān)的學(xué)習(xí)資源,根據(jù)自身?xiàng)l件和水平,選擇合適的學(xué)習(xí)素材,充分發(fā)展自己的特長(zhǎng)和興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)的好奇心和積極性,提高課堂學(xué)習(xí)的注意力,將線上和線下學(xué)習(xí)相結(jié)合,不僅完成教師布置的各項(xiàng)任務(wù),還可提高自己的個(gè)人素質(zhì)[4]。對(duì)學(xué)校而言,通過(guò)對(duì)教師的相關(guān)培訓(xùn),制定相應(yīng)的鼓勵(lì)措施,提高教師自身的學(xué)習(xí)動(dòng)力,加強(qiáng)教師在新型教育模式下的動(dòng)手實(shí)踐能力,改進(jìn)教學(xué)方法,最終提高教學(xué)效率。

        3.2 加強(qiáng)大數(shù)據(jù)環(huán)境下基于智慧校園的教學(xué)改革理論研究

        大數(shù)據(jù)時(shí)代提供的新的技術(shù)和方法,為智慧校園下的教學(xué)改革提供了一定的指導(dǎo)和借鑒作用,但仍需進(jìn)一步開(kāi)展基于智慧校園的教學(xué)改革理論研究,包括與智慧校園相關(guān)的理論和智慧校園下的教學(xué)改革相關(guān)理論。理論基礎(chǔ)是開(kāi)展智慧校園建設(shè)的前提條件之一,完善的理論基礎(chǔ)才能支撐智慧校園建設(shè)的順利開(kāi)展,對(duì)建設(shè)智慧校園科學(xué)性和合理性的充分分析以及可能取得的成果,是推進(jìn)智慧校園建設(shè)和推廣智慧校園理念的需要依據(jù)。掌握智慧校園建設(shè)的理論基礎(chǔ),能夠掌控建設(shè)智慧校園過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種影響因素。教學(xué)改革相關(guān)理論的研究,能夠?yàn)橥七M(jìn)教育教學(xué)改革提供方法論和指導(dǎo),在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)環(huán)境下,基于智慧校園的教學(xué)改革必將催生出一批相關(guān)的教學(xué)改革理論,對(duì)這些理論的充分分析和研究,能夠?yàn)榇髷?shù)據(jù)環(huán)境下基于智慧校園教學(xué)改革方案的提出和實(shí)施提供理論支撐,為教學(xué)改革的充分且高效的實(shí)施提供保障,可幫助預(yù)見(jiàn)改革過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題,并提供相應(yīng)的處理或改善措施。因此,加強(qiáng)大數(shù)據(jù)環(huán)境下基于智慧校園的教學(xué)改革理論研究,能夠?yàn)榻虒W(xué)改革的有效實(shí)施提供理論支撐。

        3.3 充分構(gòu)建并利用好智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

        大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)Υ笠?guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和挖掘的獨(dú)有優(yōu)勢(shì),使得教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠不斷調(diào)整教學(xué)和學(xué)習(xí)策略,改進(jìn)方法,調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境將現(xiàn)實(shí)的物理環(huán)境和虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有機(jī)結(jié)合,使得教師和學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)的場(chǎng)景進(jìn)行感知,能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征推薦合適的學(xué)習(xí)資源,能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供集環(huán)境和資源為一體的學(xué)習(xí)環(huán)境[5]。在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中,學(xué)??梢詫⒔虒W(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的更為智能化和人性化,學(xué)生利用智慧學(xué)習(xí)環(huán)境,可構(gòu)建適應(yīng)于自身的自主學(xué)習(xí)環(huán)境,從而大大提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。因此,構(gòu)建并充分利用好智能化、人性化的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是推進(jìn)教學(xué)改革的重要措施之一。

        3.4 構(gòu)建并充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源和模擬教學(xué)場(chǎng)景

        網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)及其上的豐富的學(xué)習(xí)資源,是智慧校園所具備的基本特點(diǎn)之一,尤其在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,通過(guò)引入更高效的數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù),能夠獲得更多更豐富的學(xué)習(xí)資源[6]。當(dāng)前,校園內(nèi)的有限網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)幾乎無(wú)處不在,通過(guò)建立完善的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái),學(xué)生幾乎可以隨時(shí)隨地利用智能設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò),享受網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的各種學(xué)習(xí)資源,還可通過(guò)平臺(tái)將自己的學(xué)習(xí)情況向教學(xué)系統(tǒng)反饋。通過(guò)構(gòu)建教育模擬場(chǎng)景,能夠使學(xué)生更直觀、更容易的理解所學(xué)知識(shí),可極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,開(kāi)拓學(xué)生的視野[7]。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,有時(shí)難免會(huì)由于缺乏教學(xué)器材而導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量受到影響或無(wú)法開(kāi)展相關(guān)的教學(xué)活動(dòng),通過(guò)利用模擬教學(xué)場(chǎng)景,不僅可解決上述問(wèn)題,而且能夠給學(xué)生提供全新的體驗(yàn),最終提高整體的教學(xué)質(zhì)量。

        4 結(jié)論

        “互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),推進(jìn)了我國(guó)教學(xué)信息化建設(shè)的步伐,盡管當(dāng)前的智慧校園建設(shè)仍存在很多問(wèn)題,但總體來(lái)看,已經(jīng)取得了不小的成果。推進(jìn)教育教學(xué)改革,提高受教育者的整體素質(zhì)一直是教育領(lǐng)域的重要目標(biāo),改革方式和改革思路的科學(xué)性和可行性既需要在改革之初進(jìn)行詳細(xì)討論和分析,也需要在改革過(guò)程中不斷摸索和總結(jié)[8-10]。智慧校園建設(shè)是教育信息化的目標(biāo)之一,也是推進(jìn)教學(xué)改革的重要舉措,信息技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)的大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧校園建設(shè)的基礎(chǔ)上,又為我國(guó)教育的改革提供新的方法和思維借鑒[11-12]。我國(guó)的教育大數(shù)據(jù)的相關(guān)工作仍處于起步階段,利用大數(shù)據(jù)對(duì)人才培養(yǎng)和教學(xué)改革的相關(guān)研究仍不夠完善,但總體而言,充分利用先進(jìn)的信息技術(shù),扎實(shí)開(kāi)展大數(shù)據(jù)環(huán)境下基于智慧校園的教學(xué)改革工作,必將極大推進(jìn)我國(guó)教育教學(xué)改革進(jìn)程,最終全面提高教育教學(xué)質(zhì)量。

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