第3个回答 2017-03-23
今天的主题是"智慧校园建设"，不得不从"智慧教育"的概念说起。我把智慧教育的原创观点归功于钱学森，因为他1997年提出了培养"大成智慧"的教育理念。 钱学森是我国国防科技元勋，他发现一些国防大项目的领军人物不仅科技知识深厚，而且大多懂哲学、人文等，便很有感触，提出如何培养具有"大成智慧"人才的战略构想。曾有专家向钱学森请教大成智慧的英文译名，钱老提出两种译法，其中之一是"Wisdom in Cyberspace"（网络信息空间中的智慧），这个说法跟我们现在说的以信息化促进智慧教育十分吻合，所以我们可以把钱学森的大成智慧说作为智慧教育研究的出发点。 2008年，IBM公司提出"智慧星球"的概念，引发了智慧城市、智慧交通、智慧医疗等方面研究与应用，自然想到还应该有"智慧教育"，其英文名称是smart education。这个英汉对译存在一些争议，因为smart是机智灵活的意思，而wisdom才对应"智慧"。什么是智慧？我很喜欢华东师范大学已故哲学家冯契教授的界定，他在晚年用文言文写了一本《智慧说》，其中说道：智，法用也；慧明道也；智慧，道法也。 另外，知识管理专家认为从数据、信息、知识到智慧的提升与情境关联性密不可分，并且智慧是面向未来的创新能力。 智慧教育的核心技术是智慧计算（smart computing）， 被认为是计算技术史上的第四次浪潮（前三次为主机计算、个人计算、网络计算），可以概括为五大特征：境觉、分析、抉择、行动、溯因。其中境觉包括环境感知、情境感知、社会感知，对于智慧系统来说是最基本的、必需的功能。 教育界人所熟知的多元智能，其英文名称是Multiple Intelligences，但近年出现了用Smart代替Intelligence的趋向，比如语言智能叫做word smart，数理逻辑智能叫做number smart， 身体运动智能叫做body smart。 我倡导的智慧教育把wisdom、intelligent、smart整合在一起，代表道、法、术三者在教育教学中融合。 有个美国网站上提出这样一个问题：如果我们现在需要智慧学习， 难道我们有过愚笨学习吗？此话给我很大的启发，我就采用逆向思维方法，给愚笨教育"画像"，仔细一想， 还真的发现很多愚笨教育现象，例如：凡是造成学生高负担、低成效的教育是愚笨的教育；凡是以书本为上、忽视实践能力发展的教育是愚笨的教育；凡是抹杀个人特性、拒绝因材施教的教育是愚笨教育。如此等等，不胜枚举。我们教育的本意是让人脱离愚昧，但为什么愚昧性却与许多教育过程形影相随，挥之不去，这是值得我们反思的问题。 我是2012年开始关注智慧教育的研究，提出智慧教育的初步定义（为了抛砖引玉吧）：智慧教育是利用先进的信息技术来构建智能化的环境，使得师生能够开展高效能的教与学方法，能为学习者提供最合适的个性化学习服务，使他们从不能变为可能，从小能变为大能，从而培养具有良好的价值取向、较高的思维品质、较强的思维能力的人才。这也是我们发展智慧校园的一个目标。我们从数字化教育转向智慧教育，就是为了实现这个目的。 我做了一个关于智慧教育的图示，把智慧教育的英译改成Smarter Education，用了以一个比较级Smarter，是为了避免要么智慧、要么愚笨的二元对立，追求越来越灵巧、越来越有智慧的教育，没有最好，只有更好，鞭策我们自己不断进取。为了实现这个理念，我们必须运用先进信息技术来构建智能化教育环境，包括智慧终端、智慧校园、智慧教室、智慧实验室、智慧教育云等，再加上智慧的教学法，这样才能培养智慧型的人才。 我们现在积极推行智慧教育，有可能找到求解"钱学森之问"的钥匙。2005年，时任国家总理的温家宝去看望病中的钱学森，钱老还十分关心教育，他问道："为什么我们的学校总是培养不出创新人才？"这句话被媒体命名为"钱学森之问"。所以，我们现在践行智慧教育，用信息化促进教育创新发展，实在是责任重大，使命光荣。 二、智慧校园的技术发展 如何从数字校园变成智慧校园的？这两者之间有什么差别？目前，我们提炼出智慧校园环境的十大特征： 1、位置感知：感知学习者的物理位置； 2、情境感知：探测学习者在不同场景以及他与谁在什么时间、地点做什么； 3、社会感知：感知个人与他人之间的社会关系； 4、互操作性：不同学习资源、服务和平台之间的互联互通； 5、无缝连接：在任何设备以任何连接时，提供持续的服务会话； 6、适应性：根据个人学习偏好和需求推送最合适的学习资源； 7、泛在性：随时随处通过与环境互动获得感兴趣的学习资源； 8、全程记录：记录学习历史数据，便于数据挖掘和深入分析，作出科学合理的评价、建议以及推送相应的服务； 9、自然交互：利用多种感官及肢体语言开展人机互动，如语音、姿势、表情识别； 10、深度参与：沉浸于技术丰富环境中开展多向互动，获得平常难以企及的体验。 当然，一个具体的信息化教育环境不可能全部符合这十条，能达到三、五个已经不错了。所以我们对智慧校园应该有新的认识，不能把它等同于数字校园，也不能硬把普通数字校园贴上智慧校园的标签。 从技术上看，智慧校园系统可以看作为一个三层架构: 第一层是云计算（Cloud computing），其实质是把网络中服务器的功能虚拟化；第二层是雾计算（Fog computing），即把终端虚拟化，我们现在终端品种很多，如果为每个终端设计独立的信息格式，是没法交换的；第三层叫群计算（Swarm computing），与物联传感技术相关，在物理环境中安装很多联网的传感器，它们体积很小，数量众多，像昆虫群落一样。既然网络中的服务器功能通过云计算技术虚拟化了，终端功能通过雾计算技术虚拟化了，那么网络中的交换机、路由器功能可以虚拟化吗？能，这个技术就叫SDN（软件定义网络）技术。华为公司已经实现了这项技术，并且产生了基于SDN的敏捷校园网解决方案iCampus，还提出的智慧校园的几个维度：科学的决策系统、实时地控制、泛在宽带的互联、便捷的服务、面向服务的计算、透彻地感知。 现在大家都在讲大数据的问题，我看到涂子沛写了一本《大数据》，封面上有句话：除了上帝，任何人都要用数据来说话。美国教育部组织专家出了一本如何做教育数据分析的专题报告。我认为教育大数据的价值归结为三点：精准决策、个性服务、优化结果。但数据类型很多，我们怎么进行有效管理又是一个问题，因此我们开始研究智慧校园系统中的数字治理问题。 智慧校园包括很多功能板块，例如智慧课堂、智慧实验室、智慧教管、智慧家校通、智慧节能、智慧校安等。其中最重要的是改善师生关系， 做到以学生为主体， 为学生提供个性化服务。我们现在需要研究怎么构建无缝学习平台，把课内课外、校内校外顺畅地沟通起来。但有一个问题，如果学生没有平板电脑，学生和老师如何开展课堂互动？我看到一个简易的方案：教师可以用笔记本上的摄像功能扫描学生的批量答题卡，用智能手机识别学生手持的二维码应答卡，用低成本技术来实现课堂互动。 三、智慧校园的应用发展 目前，数字化校园有三大热点：视频微课、翻转课堂、MOOCs。 一是视频微课。或许大家知道萨尔曼•可汗的故事，为了给表妹辅导数学，他把知识点讲解录制成视频，放到视频分享网站上，已经积累了六千多条， 覆盖中小学课程全部知识点，成为名副其实的"可汗学院"。现在国内有很多学校在做视频微课，发现对教师改进教学水平很有帮助，老师看到自己录的视频，可以找出自己讲课的不足。当然，好的视频微课可以使很多学生受益，允许他们自定步调地学习。 二是翻转课堂。也有一个故事，2007年，美国科罗拉多州有一所名叫"林地高中"（ WoodlandPark High School）的二位化学老师，开头利用视频录课给迟到学生补课，后来发展到课堂教学改革，课前让学生看教学录像，做针对性练习，课中快速做测评，重点解决难点重点疑点，效果很好，创造了"翻转课堂"的教学模式。 这给我们一个启示，进行教育信息化创新要实现三个突破：一要突破时空限制，我们不能只盯着课堂，课内课外、校内校外要统筹考虑。二要突破思维限制，不能固守传统的教学流程。说到突破思维限制，数学中有个一笔画难题，让你用一笔画四段折线贯穿一个九点方阵，只有突破方框限制，画二段延长线才能做到。三是改变教师角色，要从单纯讲师变为导学者、助学者、评学者、促学者。 在国内也有很好的翻转课堂案例，如山东省潍坊市昌乐一中146个班级全部实现了课堂翻转。传统教学和翻转课堂最重要的差别在：传统教学流程是讲解、练习、评阅作业，翻转教学流程是自学、评测、研习。无论是师生关系还是学生的地位、学习方法都有明显的变化。 三是MOOCs（大众在线公播课，国内将其简称为"慕课"）。斯坦福大学一位大牌教授开了一门《人工智能导论》课，结果吸引了来自195个国家和地区的16万人选学。从目前流行的 xMOOC（基于行为主义的MOOC）来看，教学法并无创新，主要创新体现在管理机制上，打破名校门槛，做到优质资源共享，谁都可以免费听课，能坚持到最后想拿学分和证书的时才缴费。此类创新只有在信息化环境下才能实现，因为数字化的资源和服务可以无限拷贝，但无需增加太大的边际成本，这就是信息化的优势。 当然MOOCs的课程形态也在发生变化，甚至有专家声称现在已转入"后MOOC"时期，形成了在线学习新生态。MOOCs是发源于高等教育的，能否用于基础教育呢？举个例子，浙江省创办了一个高中选课网，要求省内高中学校把好的校本课程改造成网络课程，上传到高中选课网上，让全省高中生上网自由选课拿学分。华东师大也搞了一个慕课联盟C20，邀请了20所高中名校加20所初中名校来开发优质慕课。 以上三个热点所用到教学技术手段依次是视频微课、在线练习、在线测评、在线社区，并没有多少"智慧技术"含量。我注意到美国推出一个比较有智慧技术含量的个性化学习平台Knewton,据说可以生成27亿条个性化学习路径呢。 目前，实现智慧教育比较好的办法就是采用电子书包。电子书包，我们把它当作教育技术革命的千年机遇（从活字印刷至今已有九百多年）。我们团队是2010年开始牵头做国家电子书包、电子课本的技术标准，并且在国际标准组织中代表我国率先提出电子课本技术标准议案，并获得立项。 再说说"人人通"。从"校校通"到"班班通"再到"人人通"，人人通的建设很有意义，也很有难度。我们一直在研究人人通中的个人学习空间的功能：记录个人学习过程；汇集个人学习资源，开展个人知识建构，提供个人才艺展示等，需要很多工具支持。教育部教育信息化技术标准委员会（CELTSC）已经设立了网络学习空间标准工作组。 关于区域推进电子书包应用，从2012年开始，我们团队作为上海市闵行区电子书包应用项目咨询方，帮助设计推进方案，已经有65所学校、百余班级参加试验。我们通过到试点校观察，寻找电子书包教学应用切入点，目前找到七个： 1、将课前预习情况带进课堂，将课堂延伸至课外 2、丰富课堂呈现的教学资源 3、提供电子课本加强学生与文本的"对话" 4、通过课堂测试及时了解学生对知识点的掌握情况 5、加强学习过程的协作对话 6、创设信息对称空间，支持师生基于生成性信息的"对话" 7、推送个性化资源/任务，拓展课外学习 当然，我们不能满足于让学生用电子书包学习书本知识和做练习测试，而是要开拓更多的发展空间，例如支持项目学习、创客教育、泛在学习等。 接下来我讲讲智慧校园应用对教师信息化教学能力的挑战。2013年10月25日教育部发布了《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程的意见》，把工程办公室设在华东师大，我们邀请了一大批很多国内专家，经过很多调研， 制定了教师能力标准、培训课程标准、能力评估指南、项目管理规范等。 对教师的信息技术应用要求因环境而已。环境差异的分界线体现在学生能否上网。在学生不能上网的多媒体教室环境中，要求教师能够利用技术优化课堂教学，主要利用信息技术进行讲解、启发、示范、指导、练习与反馈等教学活动。 请看这个案例：有位小学语文老师发现学生写作文三言两语就完了，怎么用巧妙方法启发学生呢？她找了二段视频资源让学生观察：一是姚明在NBA打篮球时灌篮的视频，只有24秒；二是日本动漫《灌篮高手》中流川枫的灌篮过程，足有2分钟，以此启发学生理解"真实的生活时间"和"电影/文学作品里的时间"（作文时间）的区别，让学生懂得如何处理"作文时间"，使文章生动有趣。这就是智慧教学法啊，虽然用到的技术很简单，但教学效果却很好。所以我提炼出关于教育科技文化的四句"箴言"：科学研究发现真理，技术应用实现价值，创意设计提升价值，文化影响价值取向。如果大家都认可的话，那么就越来越像教育信息化"公理"了。 在学生能够上网的环境中，我们就希望老师能够利用信息技术支持学生开展交流合作、探究建构、自主学习与个性化发展等学习活动。 我们也找到一批较好的案例，例如上海闵行区蔷薇小学音乐老师让学生利用电子书包配套的声音传感器收集自然环境中的多种声音（青蛙叫声、鸟鸣声等），通过合作创作一首美妙的音乐，送给他们的父母。 本次论坛由武汉大学教育科学学院、湖北省教育学会教育管理专业委员会主办，武汉颂大教育科技股份有限公司、英特尔（中国）有限公司负责承办。