1. 什麼是智慧教育,該如何進行智慧教育
智慧教育是指依託計算機和教育網,全面深入地利用以物聯網、雲計算等為代表的新興信息技術,重點建設教育信息化基礎設施,開發和利用教育資源,促進技術創新、知識創新,實現創新成果的共享,提高教育教學質量和效益,全面構建網路化、數字化、個性化、智能化、國際化的現代教育體系,推動教育改革與發展的歷史進程。
一、加強師生信息素養建設,以應對教育科技「零點革命」
信息技術可以稱為工業革命的巔峰,人工智慧可以超越這一巔峰,成為一場新革命的起點,這場革命可以稱為「零點革命」。人工智慧將極大地改變人們的思維方式,影響人們的智力,同時也將拓展人們的思維。在2017年頒布的《高中信息技術課程標准》中,信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等被列為該學科的核心素質,也可供其他學科參考。
首先,教育部會同中國國家自然科學基金委員會加強對信息素養的研究,為數字化公民的培養提供戰略支持。
二是加強「國培計劃」中教師信息素養的培養,提高普通教師信息技術支持的教學能力。
三是與中國計算機學會、人工智慧學會共同培養1萬名中學信息技術教師,切實提高信息技術教師的專業素質。
四是廣泛開展信息技術綜合實踐課程,統籌規劃機器人競賽、多媒體競賽、程序設計競賽等信息技術競賽,消除了一些競賽中存在的「混沌」現象,提高了學生學習和運用信息技術的主動性和自覺性。
二、推廣信息化教學方法,促進「課堂革命」的有效有序發生
課堂是教育改革的主戰場。只有構建一種符合「數字土著」認知特點的新型教學模式,才能促進學習者主動學習,釋放潛能,全面發展。
一是深化信息技術與課堂教學的創新融合,倡導教師創新應用信息技術改進教學方法,加強以學生為本的教學實踐,促進課堂教學改革的實現。
二是鼓勵應用協同建構式學習、能力本位學習、引導式學習、基於設計的學習等新型教學方式,促進學生合作能力、實踐能力和創新能力等綜合能力的全面提高。
三是探索應用信息技術解決教學「痛點」的典型案例,充分發揮優秀教師的引領和示範作用,進一步提高教師的信息化教學質量和創新能力。
三、加強數據互聯融通,構建個性化支持服務的教學環境
研究表明,學習環境可以塑造師生的行為習慣。構建以數據智能為驅動,提供個性化支持和適應性服務的教學環境,有利於新的教學模式的發展。
一是將「智慧教育」融入智慧城市、智慧鄉村、智慧社會建設,打破學校、家庭、社會之間的數據和信息壁壘,促進教育數據的綜合挖掘和整合。
二是要制定教育大數據確權、公開、對接和保護規章制度,促進各級教育公共服務平台與資源平台的數據整合。
第三,通過學習分析和教育數據挖掘等手段,提高教學服務供給與學習需求的匹配度,實現准確推送,優化教學服務質量和效率。
四、利用人工智慧和大數據提高現代教育治理的有效性
一是建立健全大數據輔助的科學決策和教育治理機制,合理利用國家基礎教育資料庫和城市發展數據,有效支持教育決策,提高教育治理水平和服務能力。
其次,鼓勵開展教育動態模擬研究,運用機器學習、模糊數學等方法建立模型,動態模擬教育決策的實施效果,為教育決策提供科學依據。
第三,充分利用智能技術感知、預測和預警校園基礎設施和安全運行,及時掌握師生認知和身心變化,做出積極、及時、准確的決策,形成現代教育治理新戰略,不斷提高決策的有效性。
2. 智慧教育共同體的打造包括幾個方面
智慧教育共同體的打造包括如下三方面:
1、構建「智慧教研平台」。教師通過網路形成一個泛在型的教研共同體,通過合作分享進行深度教研,並將教研成果進行固化,形成相應的微課資源和評價資源(例如作業等),依託網路實現資源的共建與共享,從而優化教師教學。
2、構建中小學生「在線學習中心」。「在線學習中心」依託SG技術及NR、AR技術,虛擬教室空間的現場感,讓學生身臨其境,可以完全沉浸式地在虛擬環境中學習。
3、利用全市「人人通」智慧教育共同體平台,構建聯系學生、家長和教師等多方面的教育大平台,將家庭、學校緊密關聯起來,形成一種虛實結合的未來學習形態,打造智慧教育共同體。
智慧教育示範區
2021年湖南是全國唯一的教育信息化2.0試點省,長沙是全國首批「智慧教育示範區」創建區,智慧教育到底怎麼做,5月8日,「湖湘智慧教育實踐共同體」在長沙市第十一中學成立。
首批16所湖南省內重視智慧教育且應用水平較高的中學加入,共同體學校將以課程改革為龍頭,以學校在信息化教學應用中遇到的核心問題為主線,探索智慧教學方向,落實教育信息化2.0行動計劃。
3. 什麼是智慧教育環境
一、教育信息化與智慧教育
教育信息化的概念起始於20世紀90年代,旨在教育領域中全面深
入地運用現代信息技術來促進教育改革與教育發展。(黃榮懷等,2006)當前,我國教育信息化正處於從初步應用融合階段邁向全面融合創新的過渡階段,無論
從國家地區的宏觀層面、學校組織的中觀層面,還是學習者個體層面來看,教育信息化都是一個平衡多方關系、創新應用發展、追求卓越智慧的過程。(祝智庭
等,2012)因此,推動教育信息化的進一步發展,是創新人才培養模式的必然選擇。
智慧教育作為教育信息化的高端形態,在全球范圍內的
呼聲越來越響,影響也越來越大。近10年來,全球很多國家開展了一系列智慧教育的研究和實踐。2006年6月,新加坡公布了為期10年的宏偉計劃——「智
慧國家2015」(Intelligent Nation
2015,IN2015),其目標是:利用無處不在的信息通信技術將新加坡打造成一個智慧的國家、全球化的城市,總投資約40億新元。2011年10月,
韓國教育科學技術部發布了《推進智能教育戰略施行計劃》,將智慧教育作為國家信息化的戰略重點優先部署。(朴鍾鶴,2012)2012年,由計算機科學、
教育學、環境學、教育技術學等領域的國際專家發起的「國際智慧學習環境協會」成立,《智慧學習環境國際期刊》(Journal of Smart
Learning
Environment)同年創刊,首次國際智慧學習環境大會於2014年7月在香港教育學院召開。而我國早在2005年就成立了「中國智慧工程研究
會」,致力於研究智慧科學,培育智慧人才,提高中華民族的智慧水平和創新能力,為中華民族的偉大復興貢獻力量。(中國智慧工程研究會,2014)
一般認為,智慧教育這一詞語來自於錢學森的「大成智慧學」。(展立新等,2013)錢學森在培養科技創新人才的教育構想中提及「集大成、得智慧」,並提
出四種構想,即:(1)用現代科學技術體系結構培養和教育學生;(2)讓大學生懂得系統科學;(3)讓科學和藝術「聯姻」;(4)改革數學課程。(楊桂青
等,2009)錢學森對智慧教育的系統理解可以歸納為「大成智慧學」。他認為,縱觀近當代的教育發展史,「我們從西方文藝復興時期的全才偉人;走到19世
紀中葉的理、工、文、藝分家的專家教育;再走到20世紀40年代的理工結合加文、藝的教育體制;再走到今天的理工文(理、工加社科)結合的萌芽。21世紀
我們又回到像西方文藝復興時期的全才了;但有一點不同的是,21世紀的全才並不否定專家,只是這位全才大約只需一個星期的學習和鍛煉就可以從一個專業轉入
另一個不同的專業。」(錢學敏,2004)錢老的這種觀點可能與當時他所處的時代背景和要完成的使命具有密切的關系。當時,錢老從國外歸來受命負責主持我
國的原子彈研製項目,他需要協調當時國內各個領域參與該項目的專家,這就需要不同學科領域的專家通力合作,把理、工、文、藝結合起來走向大成智慧。因此,
錢老談的「大成智慧學」其實是指當人面對變幻莫測而又錯綜復雜的事物時,能夠迅速做出科學、准確而又靈活、明智的判斷與決策,並能不斷有所發現、有所創
新。
在計算機領域,智慧一詞從語境和理解兩個維度,經歷了從數據(Data)到信息(Information)、再到知識
(Knowledge)和智慧(Wisdom)的過程。過去人們更多關注「數據」和「信息」,強調對經驗的理解;未來人們將更多關注「知識」和「智慧」,
重視對新奇事物的探究。從「理解」的維度來看,研究、吸收、操作、互動和反思是人類認識知識的五個階段和過程,也可以簡單理解為是數據挖掘的過程。從「語
境」的維度來看,「數據」強調對某些「部分」的收集,「信息」強調若干「部分」的聯結,「知識」強調一個「整體」的形成,「智慧」則強調多個「整體」之間
的聯結(見圖1)。
4. 中小學智慧校園包含哪些方面
智慧校園指的是以人工智慧、大數據、雲計算和物聯網為基礎的智慧化校園工作、學習和生活一體化環境。
它將管理、服務、教學、科研等全域大數據匯聚、交叉、融合,讓數據及資源價值得到充分發揮,以應用系統為載體,構建一個安全、穩定、環保、節能、高效的智慧校園。
它包含了:教師發展和評價、學生綜合素質評價、家長反饋、師生服務、智慧教務、OA、陽光招生、校園安全管理、校園大數據等等。