大數(shù)據(jù)時代智慧校園中的應(yīng)用與教學(xué)

引言

教育關(guān)乎國計民生，大數(shù)據(jù)正在走向教育的領(lǐng)地，一個屬于教育的大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，新的技術(shù)和手段促使中國傳統(tǒng)的教育方式發(fā)生了質(zhì)的變化。大數(shù)據(jù)環(huán)境下，對傳統(tǒng)的教育思維和理念產(chǎn)生著顛覆性的影響，能夠大大地提高教學(xué)效率和科研的有效性。 “互聯(lián)網(wǎng)＋”時代，已經(jīng)從數(shù)字化校園發(fā)展到智慧校園，智慧校園備受關(guān)注，已經(jīng)成為研究的熱點，智慧校園的建設(shè)是教育信息化發(fā)展的必然趨勢。

以教育信息化促進教育現(xiàn)代化已經(jīng)成為當(dāng)前必須具備的思維 ，教育信息化不僅改變著中國的教育 ， 也在創(chuàng)造著中國教育的未來， 信息化的智慧應(yīng)用已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用。 它既影響學(xué)校內(nèi)部的管理和改革 ，也驅(qū)動著整個教育領(lǐng)域的變革 ，不僅僅可以用于在線學(xué)習(xí)，還可以應(yīng)用于招生、教學(xué)科研、學(xué)校管理、家?；?、教育決策，還可以進行個性化匹配，照顧學(xué)生的個性化需求，關(guān)愛 每一個學(xué)生的成長。

智慧校園

?? 什么是智慧校園

智慧校園是以借助新一代的智能物聯(lián) 、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián) 、 商業(yè)智能、知識管理、社交媒體等新興信息技術(shù)，全面感知校園 群體的工作 、學(xué)習(xí) 、生活場景特征 ；并對信息處理加工，從而為師生群體建立智能的教育教學(xué)環(huán)境和舒適便利的工作學(xué)習(xí)生活環(huán)境 ，實現(xiàn)可定制的個性化服務(wù)需求 ；打造物聯(lián)化 、智能化 、 感知化、信息化的新型校園。 智慧校園是對原有的數(shù)字化校園的擴展和提升，可以更好地面向?qū)W校資源的管理和調(diào)度。

?? 智慧校園的特征

智慧校園要實現(xiàn)將個人擁有的各種資料和信息進行收集 、 整理、消化吸收、分享和創(chuàng)新，為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺 ；基于云計算 ，通過智能融合技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲 、計算與分析 ；通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺 ，為學(xué)校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口，來推動學(xué)校的可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展 ；提供基 于角色的個性化定制服務(wù)。

?? 應(yīng)用

智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)及平臺的建設(shè)應(yīng)根據(jù)各個學(xué)校的應(yīng)用實際，購買或開發(fā)具有針對性的應(yīng)用軟件系統(tǒng)或平臺 。 應(yīng)用系 統(tǒng)及平臺的建設(shè)包括應(yīng)包含網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺 、 科研管理平臺、校 務(wù)管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)和校園服務(wù)系統(tǒng)等。 這幾個應(yīng)用系統(tǒng)及 平臺統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式和接口 ， 相互間根據(jù)通用的標準和規(guī)范 ，彼 此信息共享、暢通，從而實現(xiàn)對學(xué)校教學(xué)、科研、管理、服務(wù)相關(guān) 的數(shù)據(jù)進行整合、集成，統(tǒng)一管理和控制，實現(xiàn)全面智能化的應(yīng) 用和監(jiān)管

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

?? 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念

學(xué)習(xí)環(huán)境的要素包括學(xué)習(xí)者（Learner）、資源 （Resources）、 技術(shù)（Technology）、地點（Location）和情境 （Situation）等 。 物理環(huán)境包含一些可以學(xué)習(xí)的場所 ，虛擬環(huán)境包含各種學(xué)習(xí)系統(tǒng)和 學(xué)習(xí)社區(qū)等 ，智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境是這些系統(tǒng)的資源整合 ，可以利用系統(tǒng)進行學(xué)習(xí)、資源利用和智能分析等。 因此智慧的學(xué)習(xí)環(huán) 境是物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的深度融合 ，可以讓學(xué)習(xí)者感知學(xué)習(xí)場景 ，還能夠?qū)W(xué)習(xí)者進行身份識別 ，為其提供適合的學(xué)習(xí)資源等，同時可以記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程 ，進行分析和評價，從而 達到提高學(xué)習(xí)效率的作用。 總之智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境就是利用網(wǎng)絡(luò) 信息技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能感知技術(shù)等，為學(xué)習(xí)者提供一個集環(huán)境 、資源 為一身的智能的學(xué)習(xí)環(huán)境 ，為個性化學(xué)習(xí)的開展提供的強有利的支持。 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的基本特征是智能性 、人性 化、開放性和社會性。

?? 如何推動教學(xué)改革

智慧校園和智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是教育信息現(xiàn)代化的熱點問題 ， 與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相比，大數(shù)據(jù)具有獨特的優(yōu)勢，智能化地進行信息的采集 、分析和反饋 ，從 而可以適應(yīng)改變，調(diào)整當(dāng)前的教學(xué)計劃，實現(xiàn)因材施教。 學(xué)習(xí)環(huán)境中的自然環(huán)境因素主要指聲 、光、 溫度、空氣等，智慧校園中可以進行智能控制 ，將為學(xué)生創(chuàng)造更 舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境。 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境使學(xué)校的教學(xué)更加人性化和 智能化 ，在構(gòu)建自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境中 ，對教學(xué)質(zhì)量的提高有重要的應(yīng)用價值。

（1）未來教室是智慧校園建設(shè)中的一個重要成果，它將徹底顛覆學(xué)生、家長對傳統(tǒng)教室的想象。 未來教室里，只有一個超大電子白板，老師只需用手指，所有的教程就以圖文并茂、聲像結(jié)合的形式出現(xiàn)在學(xué)生的眼前 。 而學(xué)生只要隨手拎一個“電子 書包”即可輕松上課，未來教室最大特色在于互動連結(jié) ，除了課堂多媒體互動， 還可以通過遠程互動系統(tǒng)實現(xiàn)班級與班級 、學(xué) 校與學(xué)校之間的高清互動學(xué)習(xí) ，學(xué)生就像坐在一個超大公共課 堂，分享來自全球最好的老師講座與教學(xué)資源。

（2）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺也是智慧校園的一部分 ，現(xiàn)在校園網(wǎng)、無線網(wǎng)無處不在 ，學(xué)習(xí)者可以通過電腦 、Ipad、手機等隨時隨地的進行學(xué)習(xí)，可以滿足不同學(xué)生的不同需求。 只要有網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以在任意場所除了上課 、完成作業(yè) ，教學(xué)反饋還以 在平臺上與老師或者同學(xué)進行遠程互動。

（3）模擬真實的場景進行教學(xué) ，可以使學(xué)生的感知更加直觀 ，理解更加容易 ，體驗更加真實 ，不但激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 ，同時也開闊了學(xué)生知識空間和視野 。 傳統(tǒng)教學(xué)會碰到一些局限，比如實驗材料或者器材的缺乏 ，使一些教學(xué)活動無法開展， 智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境可以采用多媒體數(shù)字模擬的方法來演示教學(xué)及實驗過程，智能感知的課堂會給學(xué)生一種全新的體驗 。 同時也使教學(xué)從知識傳授過渡到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和信息素養(yǎng) ，對 提升學(xué)生獨立思考和協(xié)作交流均有促進作用。

（4）智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過分析系統(tǒng)中記錄 的學(xué)習(xí)過程可以為學(xué)習(xí)者提供個性化服務(wù)定制。 即通過統(tǒng)計分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程 ，總結(jié)出其行 為模式特點和學(xué)習(xí)基本情況 ，然后為學(xué)習(xí)者提供合理化的建議和適合的學(xué)習(xí)資源和課程。 大數(shù)據(jù)提供的數(shù)據(jù)更加科學(xué)和直觀 ，作出的評價更加準確 ，對于指導(dǎo)學(xué) 生的學(xué)習(xí)更加有效和個性化。 同時教育大數(shù)據(jù)可以客觀地反映 教育事實，呈現(xiàn)教育現(xiàn)象，給教育教學(xué)改革提供決策參考。 高校 中的數(shù)據(jù)具有很高的教學(xué)和科研價值 ，開展高校數(shù)據(jù)分析的應(yīng) 用可以輔助高校教學(xué)管理 ，改變教育領(lǐng)域傳統(tǒng)的授課模式和學(xué)習(xí)模式。

我國教育大數(shù)據(jù)處于起步階段 ，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)處于布局和建構(gòu)中，在教育決策和教學(xué)的運用中也處于摸索階段 ，大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)的體系還沒有建立起來 。 未來十年 ，是 IT 時代向 DT 時代逐步演進的十年。 教育信息化需要研究如何讓數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè) 務(wù)，讓數(shù)據(jù)變成業(yè)務(wù)。

IT 時代強調(diào)的是“服務(wù)”，DT 時代強調(diào)的 是“體驗”。 只有治理好的教育大數(shù)據(jù)才可能為用戶帶來良好的 體驗。 建立和發(fā)展智慧校園是優(yōu)化教育教學(xué)環(huán)境 、深化教育改 革的重要途徑，是未來教育發(fā)展的方向。

智慧校園作為數(shù)字校園發(fā)展的高級階段 ，國內(nèi)目前尚無成熟案例 ，而且很高校在建設(shè)中也存在一些問題。 智慧校園的建設(shè)不是一蹴而就的 ，而是一個漫長的系統(tǒng)過程。 在加強校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時，也要提高教職工和信息化水平，在總結(jié)經(jīng)驗的同時，考慮自身的發(fā)展特點，最終建設(shè)適合自身的特色智慧校園，推動教學(xué)改革。