黃悅悅

信息技術的高速發(fā)展，為教育帶來了新的發(fā)展契機，“智慧教育”這一概念逐漸為人所接受。移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術不斷發(fā)展， 而以其為基礎的大數(shù)據(jù)技術也應運而生，越來越廣泛地融入到于智慧教育領域之中。在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)據(jù)挖掘、基于機器學習等技術為智慧教育提供支持，大大提升了教學效益和教育的精準性。本文首先介紹了大數(shù)據(jù)時代的教育以及智慧教育的概念特征， 接著對大數(shù)據(jù)與智慧教育的聯(lián)系以及智慧教育的發(fā)展趨勢及其所面臨的挑戰(zhàn)進行了闡述， 以期為相關的研究提供參考， 從而推動我國新時代教育事業(yè)的進一步發(fā)展。

一、大數(shù)據(jù)時代的教育

（一）大數(shù)據(jù)的概念與特征

大數(shù)據(jù)指的是對大量數(shù)據(jù)進行的動態(tài)分析與預測，它與“海量數(shù)據(jù)”的意義不同，“海量數(shù)據(jù)”只強調(diào)數(shù)據(jù)的量，而大數(shù)據(jù)不僅強調(diào)數(shù)量眾多，更強調(diào)的是處理快速、數(shù)據(jù)復雜、類型多樣、價值性強。

（二）大數(shù)據(jù)背景下的教育

目前，我國教育大數(shù)據(jù)的研究和應用已獲得較快發(fā)展，大數(shù)據(jù)與教育的深度融合已經(jīng)成為一個必然的走向。將大數(shù)據(jù)環(huán)境與教育生態(tài)系統(tǒng)結合起來，可以得到下圖：

從上述圖式可以看出，原有的固于學校的教育向更大范圍擴展。大數(shù)據(jù)時代的教育，所有的教育要素是圍繞著學習者這一教育本體而組織安排的，教育過程、教育質量也是從學習者身上體現(xiàn)出來的。學習者是大數(shù)據(jù)時代教育實踐的出發(fā)點和歸宿。學習者的自身發(fā)展是由直接經(jīng)驗與教育生境的綜合作用的結果，同時學習者由于自身知識、經(jīng)驗積累水平的變化，學習態(tài)度學習風格的變化等又動態(tài)地、持續(xù)地反作用于教育云。所以大數(shù)據(jù)時代教育生態(tài)系統(tǒng)之間的各部分要素不是完全割裂開來，而是相輔相成，隨時隨地相互影響與制約的。

（三）大數(shù)據(jù)背景下的學習

1.學習者主體地位更加凸顯

在大數(shù)據(jù)背景下，學習者的學習過程能夠充分體現(xiàn)建構主義學習理論，與傳統(tǒng)學習相比具有無可比擬的優(yōu)勢。學習者在學習過程中的主體地位更加凸顯，更容易培養(yǎng)學習者的懷疑批判能力和獨立思考能力。學習者也可以根據(jù)自身特點的不同制定出個性化、特色化的學習計劃與學習安排。

2.學習過程更加自由

在大數(shù)據(jù)背景下，學習過程對學習者來說得到了時空的解放。學習過程不受學習者年齡、學習者文化程度以及時間和空間的限制，學習者可以對信息的選擇有著充分自由的選擇空間，并且可以進行實時學習。所以，大數(shù)據(jù)環(huán)境對學習者來說是時空的解放，學習者還可以在獲取不同的信息資源時進行比較，開展對新知識的意義建構，進行最優(yōu)化的學習。

二、智慧教育的特征

（一）智慧教育的環(huán)境資源特征

相比于傳統(tǒng)教育，智慧教育更加著重強調(diào)的是教育信息化。智慧教育的主要特點就是數(shù)字化、智能化、多媒體化等，智慧教育的目標是實現(xiàn)教育模式的共享、協(xié)作以及交互等，也就是通過合理的教育信息化來進一步促進教學現(xiàn)代化，改變以往傳統(tǒng)的教育模式，為學習者的全面發(fā)展和教學行業(yè)的進步奠定堅實的基礎。智慧教育在微觀層面主要表現(xiàn)為對學習環(huán)境進行感知和智能調(diào)節(jié)，對校園環(huán)境進行智能化管理，對教與學的過程進行跟蹤與記錄，對家?；ネㄌ峁┝Ⅲw化的網(wǎng)絡支持。智慧教育在學習資源方面已經(jīng)將單純的存儲功能拓展為多種功能的集合，包括設計、開發(fā)、利用、管理、評價等多種功能。在大數(shù)據(jù)背景下，應用數(shù)據(jù)挖掘、學習分析等新興智能技術還可以為學習者精準智能地推送相應的學習資源。使得學習資源具有人性化、智能化的特點。

（二）智慧教育的教學特征

1.教學目標方面

相比于傳統(tǒng)教育，智慧教育更加注重對學生高階思維能力的培養(yǎng)，如21世紀技能中的學習和創(chuàng)新的技能，它包括批判思維能力、交流能力、合作能力、創(chuàng)造能力，即發(fā)展學習者的智慧。發(fā)展智慧是智慧教育的出發(fā)點和歸宿。

2.教學流程方面

智慧教育深入地應用了新一代信息技術，打破了時空的限制，無論學習者身處何處，學習者都可以利用網(wǎng)絡，根據(jù)自己的學習進度進行安排，隨時隨地與同學、老師展開互動交流，開展自主學習。

3.教學評價方面

智慧教育能夠智能地記錄學習者的學習全程，將學習者的學習行為數(shù)據(jù)記錄下來，精準地進行數(shù)據(jù)分析，將過程性評價與總結性評價相結合，全面反映學習者的學習情況，從而實現(xiàn)多元智能評價。

三、大數(shù)據(jù)在智慧教育中的應用

（一）分類智能

借助在線作業(yè)平臺依據(jù)學習者不同的知識掌握程度給學習者布置分層作業(yè)，通過電子設備和數(shù)據(jù)記錄在智慧教室里將學習者異質分組，因材施教，達到分層教學的效果。

（二）復習智能

學習是一個需要不斷鞏固、反復加強記憶的過程，大數(shù)據(jù)分析學習者知識點的掌握程度，利用可視化的圖表加以呈現(xiàn)，監(jiān)測學習者的記憶狀態(tài)，捕捉學習者的記憶規(guī)律，及時提醒學習者進行鞏固和復習，達到智能記憶效果。

（三）推送智能

智慧教育的關鍵技術是通過大數(shù)據(jù)分析掌握學習者的學習興趣和學習規(guī)律，篩選出具有科學性、價值性和趣味性的教學資源，以題包或鏈接的形式借助在線平臺為學習者精準推送學習資源。大數(shù)據(jù)分析學習記錄，篩選高頻錯題，使學習者可以有針對性地進行訓練，告別盲目題海戰(zhàn)術，幫助學習者在有限的時間內(nèi)掌握更多的知識。

四、智慧教育的發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)

（一）智慧教育的發(fā)展趨勢

1.教育云平臺

云計算把信息資源（服務器、存儲器、寬帶）、數(shù)據(jù)、應用作為服務通過網(wǎng)絡提供給用戶，把大量的計算資源組成資源池，為用戶動態(tài)創(chuàng)建高度虛擬化的資源。一些學校的信息化建設過程中，正籌劃建設獨立的信息中心、建設教育信息資源和開發(fā)各類應用等，以中等規(guī)模城市為例，一個城市中小學近100所，按照每個學校投資20萬元（按照最低限度）建設信息中心計算，累計投資將超過2000萬元。然而，中小學信息化基礎設施、數(shù)據(jù)資源以及應用軟件具有高度的相似性，雖有個別差異，但利用共享平臺可以方便進行應用的個性化定義，以滿足各校需要?？梢姡⒔逃破脚_具有積極的經(jīng)濟效益和社會需求。

2.智能課堂平臺

智能課堂平臺包括兩方面的內(nèi)容：傳統(tǒng)教學課堂的智能化和網(wǎng)上虛擬課堂（或稱網(wǎng)上學習社區(qū)）。對傳統(tǒng)教學課堂和以電子白板為工具的教學課堂進行全面改造，實現(xiàn)現(xiàn)有課堂與信息化技術的緊密融合，充分利用網(wǎng)絡信息資源，在教學內(nèi)容、展示方式、互動方式進行全面改革，實現(xiàn)以學生為主體、個性化教學的新的教學模式。

3.電子書包

電子書包，以電子課本為核心，集成自助式學習管理、自助考試管理、師生互動管理、學生定位管理、緊急求助管理、學生家長互動管理等多項功能，是改變學生目前帶課本上學、盲目購買參考書、抄寫課堂作業(yè)、完成家庭作業(yè)等方式的重要設備。該平臺以教育云為基礎，以智能終端（計算機、移動終端等）為學習手段，讓學生充分利用網(wǎng)絡、計算機和教育資源進行課后學習、作業(yè)等工作。

4.教師智能工作平臺

整合白板系統(tǒng)、學校管理系統(tǒng)、電子書包、虛擬課堂等，為教師提供一個集成教學、管理、自我提高的平臺。該平臺是一個智能備課、學習、工作平臺，構成中小學教師的智能環(huán)境，能同學校數(shù)字校園系統(tǒng)、白板系統(tǒng)、教學資源庫進行無縫連接，制作課件，調(diào)用全市、區(qū)、學校的課件、案例等相關資料，也可以調(diào)用學校對教學情況的評價，調(diào)用所在班級學生學習情況，為教師有針對性的備課提供支撐。也可進行試卷評閱、與學生、領導、家長互動。

（二）智慧教育面臨的挑戰(zhàn)

1.數(shù)據(jù)量過載的情況

大數(shù)據(jù)所面臨的重要挑戰(zhàn)就是數(shù)據(jù)量過載產(chǎn)生的危機。對于很多信息過載的城市來說，巨大的信息量使得信息搜索、閱讀、辨別成為巨大難題。教育大數(shù)據(jù)處于高速發(fā)展階段，很多技術還會層出不窮地從各個方面支持教育大數(shù)據(jù)發(fā)展，使得教育大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出各種特色應用和成果，然而，數(shù)據(jù)量過載使得教育大數(shù)據(jù)面臨著難以辨別選擇進而擇優(yōu)的挑戰(zhàn)。

2.數(shù)據(jù)規(guī)范的統(tǒng)一

由于目前沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，教育大數(shù)據(jù)在整體發(fā)展和實際應用過程中存在著很多技術挑戰(zhàn)。如：如何平衡教育大數(shù)據(jù)決策的指向性和學生發(fā)展的不確定性;如何平衡對學生個人數(shù)據(jù)的保護和對學生學習效果的研究;如何平衡把握好數(shù)據(jù)源的真正內(nèi)涵和數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘及學習分析等多個重要環(huán)節(jié);如何平衡好不同系統(tǒng)之間的兼容問題和對海量教育數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理的過程;因此，從全局考慮，建議我國的教育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)應遵循頂層設計原則，由國家對數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)存儲等問題制定統(tǒng)一規(guī)范，下級企業(yè)、學校按照統(tǒng)一規(guī)范去設計自己的系統(tǒng)，這樣可以從全局高度最大化地節(jié)省國家資源，這也帶來了更多的新的技術挑戰(zhàn)。

3.數(shù)據(jù)權屬的保障

教育大數(shù)據(jù)是一種無形資產(chǎn)，國家和教育部門不僅應當保障教育大數(shù)據(jù)不外泄、不被惡意使用，而且還要兼顧部分數(shù)據(jù)向公眾開放，發(fā)揮數(shù)據(jù)應用的社會價值，因此數(shù)據(jù)權屬問題是個較大的挑戰(zhàn)。教育大數(shù)據(jù)關系著學習者和教育工作者的隱私權，其潛在的安全隱患無法用常用辦法評估，甚至無法通過獨立的方法進行評估。如果教育大數(shù)據(jù)處理不當，將導致嚴重的安全漏洞，甚至會影響區(qū)域教育政策的制定。

五、結語

智慧教育的誕生是教育信息化發(fā)展到又一全新階段的標志。作為一項將科技、人文與教育進行了高度融合的綜合產(chǎn)物，智慧教育將會是教育事業(yè)在大數(shù)據(jù)時代中的發(fā)展方向與目標形態(tài)。基于大數(shù)據(jù)背景下的智慧教育面臨著眾多的挑戰(zhàn)與機遇，智慧教育一定會走向大數(shù)據(jù)驅動。但大數(shù)據(jù)驅動的絕不僅是課堂或學習過程， 因為它是靈魂驅動的。讓大數(shù)據(jù)服務于智慧教育系統(tǒng)的設計與改進， 讓教師更加高效地服務于學生的優(yōu)質成長， 這才是大數(shù)據(jù)背景下智慧教育的根本方向。智慧教育是一朵墻外之花，它突破了傳統(tǒng)教育的圍墻，它的莖葉受到教育大數(shù)據(jù)的滋養(yǎng)，它的根部，卻深深扎根于提高教學效率、促進學習者學習的根本目標。（作者單位：遼寧師范大學）