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数字教育与智慧教育范文1
对于课后纸质的作业本、练习,我们也将建立一套实现数字化的平台,通过图像扫描、文本识别等方式,实现对课后纸质的作业本、练习的数字化,并和课堂学能监测的内容一起,形成学生学习过程中完整的错题集。通过信息存储智能处理中心的处理,教师通过教师应用平台,能及时全面地了解学生学习的整体情况及个体情况,以便及时调整教学策略;通过学生应用平台,学生便于及时查阅,进行多次学习。
(六)家长应用平台
充分利用互联网,我们构建了一个高效、通畅的家长应用平台。相比传统短信方式,它不仅让教师能便捷地将学生在校情况、考试成绩及分析、课程作业、学校通知、班级活动等信息以短信、图片、音频、视频等方式发送给家长,而且让家长可以通过手机、智能终端、计算机等工具,调用查阅信息存储智能处理中心中自己权限允许的相关信息,及时获取孩子每节课学习的全面信息,并可与各学科教师共同记录孩子的发展历程,进而形成每一个孩子成长的电子档案袋,见证孩子的成长足迹。这拉近了学校、教师与家长的距离,让家长有便捷的渠道充分参与到学校的教育教学管理中来,与学校形成合力,共同促进学生和学校的可持续发展。
三、初步成效与反思
基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统的实践研究,让教与学变得更有意义,课堂教学效能不断提升,教育教学质量得到明显提高。
广大教师能高效便捷地共享教学资源。学生学习过程中相关数据的数字化及存储积累,经过大数据背景下的后台智能分析处理,可以为教师的课堂教学提供更具有针对性、指导性的教学建议,这反过来又促进教师积极参与到教学资源的丰富、优化中去,促进教师专业成长。
学生可以实时得到来自教师的教学反馈,具体直观地了解自身的课堂学习情况,准确查漏,并针对自己的薄弱环节,在课后有针对性地利用微课视频或者随时随地进行多次在线学习,及时补缺。这充分激发了学生的学习欲望,真正实现了自主、合作、探究的学习,促进了每一个学生的发展。
对家长而言,家校沟通更加顺畅翔实。家长能及时、准确地了解孩子的学业情况,更有利于形成家校合力,共同促进学生和学校的可持续发展。
基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统的实践证明,它有利于克服幕课中存在的过度地低头在电脑前学习的弊端。网络课程的高互动与实际课堂面对面的互动是不一样的,中小学生大部分是未成年人,学习能力与自控能力没有大学生强,更需要关注他们的情感态度价值观。课堂中长时间的网络课程或者视频也会让孩子们感到索然无味,幕课本身的结构性与系统性不是特别强,所以幕课更适合大学生或者课前课后的学习。基础教育不能照搬高等教育的幕课平台。
中小学数字化教学案的智慧课堂互动教学系统研究也不可避免会逐渐暴露出一些困惑和问题,需要进一步深入研究。首先,要提高教师的数字化教学素养,积极转变教学理念,比如教师尤其是已经形成自己教学风格和习惯的老教师,如何接受、学习新的教学技术,转变教学方式。其次,相关的平台建设与技术支持水平有待于提高:课堂教学平台如何针对不同学科的自身特点,实现模式的智能适应;如何更科学合理地进行大数据背景下的后台智能分析处理,为教师教学提供更具有针对性、指导性的教学建议;如何让教师、学生更有效地使用不断积累形成的“错题云”;如何对越来越多的智能终端进行科学有效的管理;如何确定学生在课堂内外科学合理地使用智能终端的“度”;如何根据中小学生不同年龄不同身心特点及时调整教学策略;如何根据不同学科或者“一科多模”建立相应的教学系统;等等。我们想通过不同学科教师的集体智慧与尽量多中小学校的加盟,建立“大数据”,通过加强与IT界的合作,建立名师智慧空间站加强研究与对教师的培训,通过数字校园建设与教育现代化的推进,用研究的、科学的态度作进一步的思考与实践。
有人认为,抱怨就是不懂得珍惜,抱怨是很消极的行为,抱怨甚至会让一段关系走向分裂。
人们对“抱怨”的评价不完全是错的。如果没有学会有效的抱怨方式,没有从抱怨声中听到爱的语言,也没有正确地处理抱怨,那么抱怨就真的会变成横隔在亲密关系里的屏障,把两颗心隔开。
但我们也要看到抱怨积极的一面,既然它那么频繁地出现在日常生活中,就一定有它存在的价值。
原生家庭,生活经历,生物性别,气质性格……人和人之间的诸多差异是显而易见的。这使得即便是非常相爱的两个人,在日常生活的点滴相处中,也会遇到种种的矛盾和冲突。所以每一对伴侣都要经历艰难的感情磨合期,最后才能找到适合两个人的相处模式。
在寻找矛盾的解决之道时,沟通是必不可少的环节。此时问题就来了,如果没有体验到情感上的不满足,没有感觉到外在现实和内心期望的冲突,也就不存在矛盾一说了。可一旦有了矛盾,抱怨自然就会随之而来。
假设人们在体验到不满足时,选择忽略、转移、替代、隐忍等对关系有害的方式去处理,而不是去和伴侣沟通,那么这段关系就很难达到亲密,难以深入和稳固。
所以,人们应该欢迎伴侣的抱怨,因为那意味着他在努力地表达自己的真实想法、感觉和期待。如果这些抱怨能够被认真对待,同时被有效地处理,那么抱怨就会变成伴侣关系的加油站,而非绊脚石。
伴侣之间为什么会有抱怨?简单来说,是因为期待没有被满足。
比如我期待丈夫可以多陪伴我,可他总是忙于工作。当我的期待总是落空时,抱怨自然就会随之而来。
那么,期待又是来自哪里呢?显然,期待来自于爱。
相信那些正在抱怨的人,也是因为爱自己的伴侣,才会愿意花费气力去抱怨。有句话这么说:“爱的反面不是恨,而是没有感觉。”人们不会去抱怨一个与自己没有任何关系的人,人只有对亲密的人才会有期待。
生活是琐碎而冗长的,两个不同的人共同生活,有太多东西需要调和。所以“抱怨”这个东西可能不会短时间内彻底消失,但期待与爱却会永存。
责编/刘维笑
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MOOC(幕课)的兴起,被认为是横跨IT行业和教育界的革命性事件。目前幕课浪潮正冲击部分大学课堂。然而,高等教育与基础教育有很大的不同,如何在我国中小学建立本土化的类“幕课平台”?我们通过基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统实践研究,建立“一中心五平台”,突破传统教学时空,促进学生自主个性化学习,提高教育教学效能,取得了初步成效。
一、概念的诠释与价值分析
(一)教学案
教学案是实施课堂教学的方案。教学案关注学生学习前概念,根据教学目标与自己所教学生的学情,把“教”案融入“学”案之中,是体现“学为中心” 的方案。教学案的核心要素主要有:学情调查―目标问题―合作交流―学能监测―反思评价―拓展提高。在教学过程中,教师的教和学生的学是相互影响和制约的一个整体。教学案与通常所说的“学案”“教案”有所不同,它体现的是教与学有机整合、和谐发展,本质是追求“动态平衡、轻负高质”,真正实现因材施教。这样的教学既能让学生爱学、善学、会学,又有利于真正提高课堂效能,是实现“以学定教”课堂转型的有效手段。
(二)数字化教学案
数字化教学案是将原有纸质教学案数字化、网络化。利用网络,借助云计算,教师、学生、家长通过使用计算机或智能终端运行、使用相关的应用平台软件,让教师、学生、家长可以充分参与到教育教学过程中来,充分发挥计算机网络的传输、运算速度的优势,实时实现教学信息的采集、分析、处理,进而实现实时互动的教学评价反馈,提高教育教学效能。
(三)智慧课堂互动教学
智慧课堂是集物联网和教育云端等新技术于一体的智能课堂。智慧课堂互动教学是一种由“互动教学系统”整合了电脑终端、互动电子白板、实物展台、即时反馈系统、智能终端等软、硬件的智能化教学方式。互动教学是教学过程中教学参与者之间通过教学信息的交互而发生的相互依赖、相互作用的社会交往活动,是一种改变课堂教学中教师绝对权威,创造全体师生平等、合作、和谐的课堂氛围,使全体师生在知识、情感、思想、精神等方面的相互交融中实现共同发展的一种教学方式。由于物联网、云计算等新技术的运用,互动教学具有“交互对象的主体性、教学对象的交互性、交互反馈的及时性、交互影响的持续性”的特点。
(四)幕课
微课程、小测验、实时解答是幕课的核心概念,微视频、人性化、翻转课堂是幕课的核心特点。
目前的课堂教学,教师基本上只是在使用传统的多媒体教学系统:用FTP文件服务器进行教学资源的传送;通过PPT或电子白板软件,利用投影、实物展示台进行课堂教学;等等。课堂教学缺乏与信息技术的更深度融合,逐渐表现出一些不足:对几何级数增长的教学资源缺乏有效的组织管理,教师的工作负担重、效率低。一些年轻教师因为从教经验及自身教学资源积累的不足,无法准确有效地了解所教学生的实际情况,无法及时获得足够丰富的、具有指向性的教学建议。对于学生而言,在课堂学习过程中,由纸质文本所呈现给学生并反馈给教师的相关学习信息存在如下不足:一是要浪费大量的纸张,同时不利于对相关内容的高效存储、整理和再利用;二是很难做到及时实时的统计分析、挖掘、加工和整理,导致教师对学生的学习评价反馈一直存在明显的滞后性。教师对学生课堂学习过程中所表现出的综合素质的评价虽然有,但很难形成完整的过程记录,没能有效形成每个学生完整的成长档案袋,不利于对学生成长过程的跟踪评价。对于家长而言,以往学校与家长之间的沟通方式,基本上是使用类似校讯通的平台,通过发送短信的方式来单向地向家长发“通知”。 家长无法更详细准确地了解孩子的学业情况,不利于形成家校合力,难以共同促进学生和学校的可持续发展。
在信息技术与课堂教学尝试融合的大背景下,我们充分利用网络,借助云计算,使教师、学生、家长通过使用计算机或智能终端运行、使用相关的应用平台软件,充分参与到教育教学过程中来,充分发挥计算机网络的传输、运算速度、后台分析处理能力的优势,实时实现教学信息的采集、系统分析、处理,进而实现实时的互动教学评价反馈。运用智慧课堂互动教学系统与精心设计的教学案的有机整合,有助于实现我们的教育梦想。
二、实践研究
我们以建设基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统为切入口,通过建立一个信息存储智能处理中心和五个应用平台,加强相关教学资源的开发与高效共享,逐步实现学校课堂教学过程、学生学习过程、学生学习及各方面素质综合评价的数字化,搭建学校―教师―学生―家长―社会五者之间高效通畅便捷的沟通平台。基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统主干结构、各平台基本功能及简单工作流程如图1所示。
(一)信息存储智能处理中心
基于云技术建立信息存储智能处理中心,是基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统的核心所在,它主要实现三个方面的功能:
首先,它是一个不断充实丰富的教学资源存储中心,不仅用于存放现有的课件、题库、微课等资源,教师、学生可以非常方便地按多种方式检索到自己需要的各类资源。题库可以按试题、公式、知识点等方式检索,能根据教师需求按知识点进行高效快速的自动或手动组卷。课件和微课视频可以按年级学科章节检索。同时随着各个应用平台的不断推广和持续使用,更能实现各种数据、资源的逐步积累、丰富和优化,从而为后来的教师提供越来越丰富充足的教学资源,减轻相关教师的负担。
数字教育与智慧教育范文2
关键词:聚乙二醇 离子交换树脂 复苏液 交换容量
中图分类号:TQ425 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(a)-0082-02
线切割聚乙二醇的回收现在应用日益广泛,由于聚乙二醇在切割过程中会被氧化并带入大量的金属杂质离子,在回收过程想用简单的过滤方法很难将这些杂质完全去除。离子交换树脂能在液箱中与带相同电荷的离子进行交换反应,此交换反应是可逆的,即可用适当的电解质冲洗,使树脂恢复原有状态,可供再次利用。利用离子交换去除回收液中的杂质离子,可以提高回收液的品质。离子交换树脂现在被广泛应用于聚乙二醇回收行业。
虽然离子交换树脂的使用已经非常广泛,但其在聚乙二醇回收液中的应用鲜有报道。开封万盛新材结合近几年应用的实际情况,对离子交换树脂的污染原因进行了分析,并比较了不同的复苏的方法,成功解决了树脂受污染后产量下降,树脂破碎等问题。
1 树脂污染的原因和主要污染源分析
1.1 阴树脂污染原因及污染后特征
进水的各种大分子有机物是阴树脂污染的主要来源[1];因为阴树脂的结构和性能使其对大分子有机物存在不可逆反应。低分子量有机物被树脂吸附后,在再生时可以置换出来,因而不易污染树脂。此外,来自阳树脂的降解产物也会使阴树脂受到有机物污染。国外经验认为,氢型阳树脂含水量大于60%时,就会有相当数量的有机物释放到水中污染阴离子。被污染的强碱阴树脂可出现以下特征。
(1)外观颜色由开始的浅黄色,逐渐污染为淡棕色-深棕色-棕褐色-黑褐色,且树脂破碎严重。
(2)再生后的强碱阴树脂,其冲洗水量会明显增大。
(3)工作交换容量下降,树脂含水量下降,树脂上的交换基团发生变化,其中强碱基团减少,弱碱基团增多。
1.2 树脂受有机物污染的判断
浸泡后食盐水的颜色树脂被污染程度如表1所示。
1.3 阳树脂受铁污染的一般现象
阳树脂受铁污染时,树脂颜色明显变深,变暗。严重时变成暗褐色或黑色,再生困难,工作交换容量降低,制水量下降,且出水水质变差。铁污染程度的划分如表2所示。
2 复苏剂的选择和复苏对离子树脂交换容量的影响
2.1 受污染情况的判断
本文中主要选用了强碱性型阴离子交换树脂和强酸性阳离子交换树脂,从现场树脂罐中取出这两种树脂用上述标准判断,新的阴树脂为浅黄色,现在为深红色甚至黑色,新的阳树脂为淡黄色,现在为深黄色。用食盐水浸泡后,溶液为棕色。可以看出树脂有机物污染较为严重。用GB/T15337-1994测量铁离子含量,发现其中铁离子含量小于2.96×10-5,不是主要污染源。
2.2 复苏液的选择
根据文献报道,最终采取选择几种复苏液来做比较。碱性NaCl复苏法即4%NaO H+10%NaCl混合液,在这种盐碱溶液中加热复苏,树脂在盐和碱的交替作用下,树脂骨架上的有机物处于最佳的移动状态,不断地被洗脱下来。一般而言,盐碱法持续时间较短。但是比较经济实用,且用的较为广泛。
有机溶剂复苏法的理论依据是相似相容定理,即利用有机物易溶于有机溶剂的原理,用有机溶剂解析-萃取树脂上吸着的有机物。常用的溶剂有:乙醇,丙酮-β-2.酮-甲醇-乙醇-异丙醇-环氧乙烷-二甲基甲酰胺。为提高解吸效果,可配合酸碱等其它解析剂使用。
表面活性剂复苏法,常用的表面活性剂有:磺酸,苯磺酸,羧丙基磺酸等等。
氧化剂复苏法是利用有机物的可氧化性来除去树脂中的有机物的,即用氧化剂破坏有机物的结构,使其变成小分子,从而从树脂骨架上脱落下来。常用的氧化剂有臭氧,次氯酸钠,次氯酸,次氯酸钙,高氯酸,硝酸,双氧水,过氧化钠,高锰酸钾,乙酸,氯气等等。最终选用了其中五种来做比较:(1)盐酸加双氧水,最后再加碱复苏溶液。(2)先用盐酸泡,再加碱复苏溶液。(3)乙醇加双氧水。(4)乙醇。(5)碱溶液。按照GB/T5760-2000测定其全交换容[2]的结果比较如表3所示。
在同一温度下,不同的复苏液,浸泡后呈现深浅不一的颜色,表明它们对有机物的洗脱能力不相同;对铁离子的洗脱能力也不相同。新树脂报道的理论交换容量为3.8 mol/g,污染的树脂全交换容量2.24 mol/g。
氧化型复苏液会影响树脂的机械强度,树脂比较容易破碎,建议使用浓度要控制好。在本次试验中,双氧水浓度为60 ml复苏液加三到五滴。
2.3 复苏前后动态交换容量的对比[3]
复苏前后动态交换容量的对比如表4所示。选用第一种复苏液复苏后的树脂进行动态交换容量实验。从这个实验中可以看出,复苏后的产量提高了50%。
3 结论
(1)经过处理后效果很好,树脂的颜色得到改善,交换能力也得到恢复,处理后树脂的全交换容量提高。
(2)工艺改进后避免了因废弃树脂而造成的污染,有利于环境的保护。
(3)由于树脂交换能力得以恢复,使树脂再生周期延长,耗盐量相对减少,原料用料下降40%。
(4)延长树脂使用寿命,树脂被污染后,特别是被铁污染后,会加速树脂分解。延长再生周期,减少再生次数,也可以延长树脂的使用寿命。
参考文献
[1] 田文华,郭安祥,马海燕.离子交换树脂污染原因分析及复苏效果[J].西北电力技术,2000,(5):4~7.
数字教育与智慧教育范文3
关键词:腹腔镜;子宫肌瘤;护理;健康教育
子宫肌瘤是女性生殖器最常见的良性肿瘤,在30~50岁的妇女中,患病率为70%~80%。我院在经腹腔镜行子宫肌瘤切除术的基础上,运用护理程序,结合患者心理、生理变化特点,对其实施系统化整体护理及健康教育,帮助患者维持最佳身心状态,提高手术耐受性,预防并发症,促进早日康复,现总结如下[1]。
1临床资料
随机选取我院2012年1月~2013年12月我院收治的子宫肌瘤患者60例,年龄25~52岁,采用腹腔镜子宫肌瘤剔除术治疗的子宫肌瘤,手术均在持续硬膜外麻醉下进行。经术后严密观察病情及精心护理及健康教育,均痊愈出院,无一例并发症发生,住院时间为3~5d。
2护理
2.1术前护理
2.1.1心理护理[2] 在子宫肌瘤患者中,焦虑和抑郁心理最为突出,护理中针对患者的不同心理,正确解释疾病特点,子宫切除后月经不再来潮,但不会失去女性特征,对夫妻生活影响不大,解除患者的思想顾虑,建立良好的护患关系,增强患者战胜疾病的信心和对医护人员的信任,使其身心处于手术的最佳状态。
2.1.2健康教育 术前应对患者进行全面评估,结合患者的身心情况,提供有针对性的指导。做好解释工作,以免引起不必要的紧张情绪;让患者及家属明白术后尽早下床活动的意义及重要性,做好预防术后并发症的宣传指导工作。指导患者摄入高蛋白、高热量、高维生素及低脂饮食,合理安排食谱,以保证机体处于手术前最佳状况。
2.1.3术前准备 辅助检查超声、心电图、X线胸片、血型、血交叉实验、血凝常规、肝肾功能等,了解机体状况,选择最佳手术时间。做青霉素、利多卡因皮试,并将结果记录于病历上。术前日进行皮肤准备,当晚进半流质饮食,术日晨禁食水。术前留置导尿,并协助患者洗头洗脚、剪指甲,做好生命体征的记录。此外,术前用0.5%碘伏大棉球擦洗阴道2次/d,共3d,手术当日阴道擦洗后接入手术室。保证让患者在术前有充足的睡眠和休息。
2.2术中护理[3] 手术室建立良好的工作环境,热情接待患者入室,用交谈的方式核对姓名、床号、诊断及手术名称等,协助患者摆好,缓解患者的紧张情绪。在做各项工作时,动作要轻柔,建立静脉通道保证一次成功。器械护士应熟悉手术步骤,密切配合医生手术;巡回护士应认真观察,发现护理问题及时作出相应措施,做好护理记录,与医生和麻醉师协同保证手术顺利进行。
2.3术后护理
2.3.1生命体征的监护 患者手术回病房后取去枕平卧位6h,头偏向一侧,禁食水。同时给予心电监护,测血压、脉搏1次/h,直至血压稳定,每6h测量体温1次,监测有无术后感染,术后常规低流量吸氧12h,同时应严密观察有无内出血情况,若发现异常应及时处理。
2.3.2饮食及护理 患者返回病房6h后取半卧位,可进高热量、高蛋白、高维生素易消化半流质饮食,避免进食糖、产气食物及辛辣刺激性食物,并加强营养,提高机体抵抗力,刺激肠蠕动,减少术后肠粘连的发生,应少量多餐。鼓励患者早下床活动。
2.3.3腹壁穿刺孔护理 每日观察腹壁穿刺孔有无渗血、渗液现象,保持创口清洁,敷料干燥。如创口疼痛剧烈,可适当使用止痛剂,也可应用自控镇痛技术。术后早期应用抗生素预防感染。
2.3.4导尿管及会护理 术后保持导尿管通畅及会清洁,用0.5%碘伏棉球消毒会2次/d。和患者讲清自行排尿的好处,鼓励患者自行排尿,同时观察尿管中尿色及尿量情况。
2.3.5心理护理 告诉患者,子宫肌瘤是良性病变,切除子宫可以治愈贫血,使腹痛消失,解除压迫症状。但不必担心减退,因为手术依然保存性腺器官卵巢,其功能不会减退。同时也要做好家属的心理辅导,让其关心、体贴妻子,使患者加快术后恢复,早日康复出院。
2.4出院指导 出院时指导患者密切观察腹部情况,避免腹部切口受压,并保持伤口周围皮肤清洁。加强营养,宜进食高蛋白、高热量、高维生素易消化食物,保持大便通畅。注意休息,根据个人的体力渐进增加活动量,保持良好心境。禁盆浴及性生活2个月,保持会清洁,观察阴道流出液的性状、质量、气味等,出院后1个月复诊。
3讨论
子宫肌瘤是育龄妇女最常见的良性肿瘤,是否采用手术治疗,取决于患者症状、子宫肌瘤的生长速度及患者的生育状态。加强腹腔镜手术治疗子宫肌瘤的整体护理及健康教育,有助于保障手术顺利进行,降低并发症的发生率,缩短住院时间,促进患者早日康复[4]。良好的整体护理是腹腔镜子宫肌瘤手术患者顺利出院的重要保证。
参考文献:
[1]连利娟.林巧稚妇科肿瘤学[M].第3版.北京:人民卫生出版社,2000,317.
[2]南小平.子宫肌瘤患者围手术期心理护理[J].国际医药卫生导报,2003,23(B):55.
数字教育与智慧教育范文4
近日,经国务院同意,劳动保障部、教育部和人事部共同制定并下发了《关于进一步推动职业学校实施职业资格证书制度的意见》。该《意见》要求各地劳动保障部门和人事部门要面向各类职业学校(包括中等和高等职业学校)毕业生开展职业技能鉴定,对考核合格者,由劳动保障部门颁发相应的职业资格证书。
在各类职业学校中实施职业资格证书制度,是落实中央提出的“在全社会实行学业证书、职业资格证书并重制度”要求的重要措施,也是贯彻全国职业教育工作会议精神的具体行动,对于提高劳动者素质,推动就业准入制度的实施,促进职业教育的改革与发展,增强职业学校毕业生的就业能力、创业能力和工作能力具有重要意见。
《意见》明确要求:经劳动保障部门和教育部门认定,职业学校所设专业的教学内容与国家职业标准要求相符合的,其毕业生申请参加职业技能鉴定时,理论课考试成绩合格者可视为鉴定理论考核合格,按照职业技能鉴定有关规定只进行操作技能考核。这将意味着,越来越多职业学校毕业生在毕业时,不仅可以取得学历文凭证书,还可以取得就业的通行证-职业资格证书。这对于拓宽职业学校毕业生就业渠道具有积极的促进作用。
职业资格证书是表明劳动者具有从事某一职业所必备的学识和技能的证明,是劳动者求职、任职、开业的资格凭证,是用人单位招聘、录用劳动者的主要依据。推行职业资格证书制度是提高劳动者素质的重要措施。目前,“就业靠竞争,上岗凭技能”的观念已逐步深入人心。全国每年大约有500多万人参加近千种职业的职业资格考核,累计已有3500万人取得了相应的职业资格证书。
数字教育与智慧教育范文5
关键词:数字化校园;智慧校园;发展现状;建设研究
《国家中长期教育改革和规划纲要》指出,在整个教育结构和教育布局当中,必须把职业教育摆到更加突出、更加重要的位置,到2020年形成现代职业教育体系。而中等职业教育是我国职业教育的重要组成部分,推进中等职业教育的信息化建设是实现《纲要》中“加快教育信息化进程”的重要步骤之一。中等职业学校是实施中等职业教育的学校,学生毕业属中专学历。招生对象是初中毕业生和具有与初中同等学历的人员,基本学制为三年。作为我国职业教育的主体,其定位是在义务教育的基础上培养大量技能型人才与高素质劳动者。目前,我国中等职业学校共有三类:(1)中等专业学校(简称“中专”)主要招收初中毕业生,培养目标是中级技术人员、管理人员,近年来培养目标已扩大到各类技能型人才。(2)技工学校(简称“技校”) 主要招收初中毕业生,培养目标是中、初级技术工人。(3)职业高级中学/高级职业中学(简称“职业高中”、“职高”)在改革教育结构的基础上发展起来的中等职业学校,大部分由普通中学改建而成,一般招收初中毕业生,学制以3年为主。培养目标与中等专业学校和技工学校类似,以生产服务一线的操作人员为主。
中等职业学校从传统校园到建设并建成数字化校园,已经经过了多个阶段及多个层面的研究,在代替了传统校园的纸笔和电教后,数字化校园也完成了计算机化、信息化、网络化的进程建设。随着传感技术、云计算、虚拟化技术、人工智能等技术的发展和应用,智慧校园的建设已掀起一股浪潮,改变以往人们传统的生活与工作方式,改善了人与社会的关系。智慧校园的发展是数字化校园的高端形态,是数字化校园发展的理想追求,也已成为一种共识。
近年来,国内很多学校都开展了“数字化校园”的建设工作。这些建设均投人了极大的人力、财力与物力。虽然有的学校硬件平台与相应的软件平台已经搭建完成,系统已经投入运行,但与预期效果相比还有较大的差距。其主要原因还是在于建设都集中在平台的投入上而没有让广大师生感受到其带来的巨大便利,系统没有与用户很好地结合。随着物联网技术与移动通信技术的成熟与发展,移动终端设备的广泛使用,在数字化校园的基础之上又发展起来了智慧校园。可以说 “智慧校园”是数字校园升级到一定阶段的表现,是数字校园发展的一个阶段。 “智慧校园”的基石是前期数字校园的建设与发展,也就意味着,“智慧校园”首先要有一个统一的基础设施平台,要拥有有线与无线双网覆盖的网络环境;其次,要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。智慧校园的建设也存在着硬件与软件投入、系统建设与系统使用之间的矛盾。解决这些问题的关键还是领导与决策者的看法与决心。不能为了建设而建设,重点要放在实践应用上。只有充分使用才能充分发挥智慧校园的各项优势。
一、数字校园的缘起及概念解析
数字校园概念最早起源于20世纪70年代美国麻省理工学院提出的E-campus计划。1990年,美国克莱蒙特大教授凯尼期・格林(Kenneth Green)发起了“数字校园计划Campus Computing(The Project)”大型科研项目(黄荣怀2009)。1998年,美国前副总统戈尔发表了题为“数字地球:21世纪认识地球的方式”的演讲,提出“数字地球”的概念,此后全世界普遍接受了数字化概念,并引出了“数字城市”、数字校园等概念(陈丽,2007)。随着国际互联网的广泛应用,各种与之相关的概念不断涌现,数字校园逐步成为一个单独的研究领域。利用各种计算机技术创建一个基于互联网的与现实校园并行的“虚拟化电子校园”,并依托各种技术工具和手段来推动高校的全方位改革,成为世界各国高等教育改革的重要趋势之一(赵国栋,2012)。数字校园是一个伴随技术应用变化而不断发展的概念,人们理解的层次和内涵不尽相同,目前存在四种有代表性的观点。
(1)“平台”观。万新恒(2000)较早阐述了数字化校园的概念,他认为数字化校园以高速发达的计算机网络为核心技术支撑,以信息和知识资源的充分共享为手段,以培养善于获取、加工、处理和利用信息与知识的学生为主要目标,以校园为整个社会知识、信息的基本创新与传播中枢。陈丽(2007)认为数字化校园是一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的校园平台。
(2)“空间”观。沈培华等(2002)认为数字化校园是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到活动(包括教学、管理、服务、办公等)的全部数字化,在传统校园的基础上构建一个数字空间,拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的效率,拓展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量、科研和管理水平的目的。蒋笃运(2009)认为,中小学数字校园是借助信息技术手段,对学校的教育、教学管理等主要业务以及资源和数据进行优化、整合和融通,拓展现实校园的时间和空间维度,在传统校园的基础上构建一个数字空间,实现从环境、资源到活动的数字化,从而达到提升教育教学质量和管理水平的目的。这既是一个实用概念,也是一项工程和标准,更是一种文化.并非严格意义上的学术定义(张虹波等,2009)。
(3)“环境”观。黄荣怀(2009)认为,数字校园是为了有效支持学生学习,创新和转变教学方式,以面向服务为基本理念,而构建的数字化资源丰富的、多种应用系统集成的、相关业务高度整合的校园信息化环境;其宗旨是拓展学校的校园时空维度,丰富校园文化,并优化教学、教研、管理和服务等过程。
(4)“过程”观。蔡苏等(2009)认为中小学数字校园是一种依托现实校园而存在的以网络为基础平台,通过数字化环境的支撑,实现从环境、资源到活动的数字化,辅助完成校园活动的全部过程。赵国栋(2012)认为在当今信息技术广泛应用的背景下,以提高运行效率、推动管理改革为出发点,高等教育机构在管理、教学、科研、社会服务等方面规划、建设与应用各种现代通信技术工具的过程,可以称之为“数字化校园”。数字化校园的建设目的是充分利用信息技术来改变校内各部门之间的信息传递流程,推动高校组织模式、管理模式与运行方式的变革,从而最终实现优化管理流程、提高工作效率和促进教学科研之目标。
上述观点从不同侧面描述了数字校园的特点。数字校园是学校教育信息化发展到一定阶段的产物,是通过技术手段改造和提升传统校园的必然结果,其具备五方面的特征:重点关注学生的有效学习以及创新和转变教学方式;以服务教育教学作为数字校园的建设的基本理念;支持学与教的资源比较丰富;多种应用系统有机集成、相关业务高度整合;能拓展学校的时空维度并丰富校园文化。
数字校园建设强调信息技术应与教育教学深度融合,这与教育信息化的目标是一致的,也是与社会信息化的步伐相匹配的。但要应对社会信息化进程中学习方式变革的诉求,单纯的网络基础设施装备、学与教数字化资源建设、应用软件系统的开发难以有效支撑学与教方式的变革和拓展相对封闭的时空维度。只有跟上甚至引领社会信息化的进程,积极构建“智慧型”校园环境才能真正提升校园信息化水平。
二、智慧校园的内涵与特征
2008年,美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛在题为“智慧地球:下一代领导议程”的演讲中首次提出了“智慧地球”的理念。2009年,奥巴马就任美国总统后对这一理念给予积极回应。“智慧地球”的概念一经提出,得到美国各界的高度关注,甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动。(张永民,2010)
在“智慧地球”的概念提出后,国内不少学者提出了“智慧校园”的概念和建设思路(宗平等,2010;郭惠丽等,201l严大虎等,2011;张永波,2011),西南大学、成都大学、同学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园的建设,智慧校园不再停留在理念层面(鲁东明,2011)。例如,浙江大学信息化“十二五”规划,提出建设一个“令人激动”的智慧校园,这种智慧校园支持无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活(吴颖骏,2010)。南京邮电大学完成了一个相对完整的智慧校园规划(朱洪波,2011),且认为智慧校园的核心特征主要反映在三个层面:一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域,实现互联和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。
在理论研究方面,不同学者从多个角度对智慧校园的内涵进行了解读。黄荣怀(2009)从数字校园的建设进程角度提出数字校园的“四代”建设观,他认为第四代数字校园(智慧校园)能够有效支持教与学,丰富学校的校园文化,真正拓展学校的时空维度,以面向服务为基本理念,基于新型通信网络技术构建业务流程、资源共享、智能灵活的教育教学环境。有研究者强调物联网技术在智慧校园建设中的作用,如沈洁等(2011)认为,智慧校园是一种将人、设备、环境、资源以及社会因素,在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统,它以物联网技术为基础,以信息的相关性为核心,通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台,简单说,就是更智能的学校;周彤等(2011)认为,智慧校园是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合;李春若(2012)认为,智慧校园是物联网在学校教学管理、公共安全、后勤保障中的具体应用,为学校构建了智能化的学习和生活环境。有研究者认为智慧校园是各种技术的综合应用,如陈翠珠等(2012)认为,智慧校园是充分利用信息化相关技术,通过监测、分析、融合、智能响应的方式,综合学校各职能部门,融合优化现有资源,提供质量更高的教学、更好的服务,构建绿色的环境、和谐的校园,以保证学校教育的持续发展。也有研究者认为智慧校园的建设不仅仅是物联网技术的应用,那只是感知部分,应更多考虑技术的特点,突出应用和服务。(宓泳,2011)
综合以上观点和黄荣怀等(2012)提出的“智慧学习环境”的概念,我们认为,智慧校园(Smart Campus)应具有以下特征:
(1)环境全面感知。智慧校园中的全面感知包括两个方面,一是传感器可以随时随地感知、捕获和传递有关人、设备、资源的信息;二是对学习者个体特征(学习偏好、认知特征、注意状态、学习风格等)和学习情景(学习时间、学习空间、学习伙伴、学习活动等)的感知、捕获和传递。
(2)网络无缝互通。基于网络和通信技术,特别是移动互联网技术,智慧校园支持所有软件系统和硬件设备的连接,信息感知后可迅速、实时的传递,这是所有用户按照全新的方式协作学习、协同工作的基础。
(3)海量数据支撑。依据数据挖掘和建模技术,智慧校园可以在“海量”校园数据的基础上构建模型,建立预测方法,对新到的信息进行趋势分析、展望和预测;同时智慧校园可综合各方面的数据、信息、规则等内容,通过智能推理,做出快速反应、主动应对,更多地体现智能、聪慧的特点。
(4)开放学习环境。教育的核心理念是创新能力的培养,校园面临要从“封闭”走向“开放”的诉求。智慧校园支持拓展资源环境,让学生冲破教科书的限制;支持拓展时间环境,让学习从课上拓展到课下;支持拓展空间环境,让有效学习在真实情境和虚拟情境能得以发生。
(5)师生个。智慧校园环境及其功能均以个为理念,各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园生活、学习、工作中的诸多实际需求为目的,并成为现实中不可或缺的组成部分。
因此,智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提供无缝互通的网络通信,有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。
三、职业学校智慧校园建设目标
加快基础设施建设的升级、提速、完善,建设高水平网络平台,完善IPv6网络系统的建设与管理,实现高速优质有线网和无线网全覆盖,构建 10000兆骨干的网络系统 ,逐步建设物联网基础设施,建设校园云计算平台,实施虚拟服务器系统,完善有效服务不同学科的共享高性能计算环境;建设基础应用支撑平台,进一步完善和全面推广统一身份认证系统、信息门户和中心数据库;建设信息化教学应用平台,构建支持多种教学模式的数字化教学与学习环境开发整合校内各种资源的数字资源管理服务系统;建设覆盖学校所有领域的综合业务管理信息平台,实现以用户为中心的管理与服务,建立提升管理效率的决策支持系统和一体化业务应用系统,支撑学校核心战略发展 ;建设有利于学科交叉和学术交流的科研信息平台,支持自然科学研究社会科学研究水平的提升;建设信息化校园服务平台,完善虚拟社区功能,建立涉及各类服务项目的 “一站式”服务申报、受理信息系统;建设物联网应用及移动互联平台,探索智能感知、识别控制等技术在学校各个领域的应用。
建立统一的标准体系、严密的安全体系和规范的校园服务体系,保障数字校园的效益的最大发挥。 以人才培养 、管理体制和政策措施为重要保障举措。经过两个阶段的努力,将我校的数字校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地,建立省内示范性智慧校园,支撑与推动学校整体战略发展。
特色创新:智慧校园是一个系统工程,中等职业学校物力有限,在两者之间找一个切合实际应用的结合点,既能结合中等职业学校财力物力构建一定规模的智慧校园实践项目,又能将学校的智慧校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地,因此本项目准备以本校数字化校园中已部分建成的智能办公管理系统和教学资源建设为突破口,进行智慧校园建设的实践研究,探索智慧校园在中职学校的实践之路。
参考文献:
[1]严大虎,陈明选. 物联网在智慧校园中的应用[J]. 现代教育技术,2011,06:123-125.
[2]沈洁,黄宇星. 智慧校园及其构建初探[J]. 福建教育学院学报,2011,06:122-125.
[3]黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋. 智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J]. 开放教育研究,2012,04:12-17.
[4]陈明选. 基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J]. 远程教育杂志,2012,4:61-65.
数字教育与智慧教育范文6
[关键词]数字校园;智慧校园;智慧学习环境;系统理论;系统思维;系统复杂性;复杂性理论
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008(2013)02-0021-08
一、引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出“推进数字化校园建设”;《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》也明确提出“大力推进职业院校数字校园建设”、“加强高校数字校园建设与应用”、“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准”等,在国家政策的引导下,学校教育信息化深度发展的需求下,很多高校和中小学纷纷加快了数字校园建设。
很多专家学者,如蒋东兴、程建钢、宓等认为,数字校园实践的最大困难不是来自于技术。在数字校园建设实践中,关键问题不是技术问题,而是“协调与合作”,各组织各部门的“协调与合作”严重制约着数字校园的建设与功能效益的发挥。数字校园建设是一项复杂的系统工程,需要从多学科、多视角进行研究。然而总体看来,从技术角度对数字校园进行的研究较多,以有关数字校园的硕士学位论文为例,67.6%以上是从技术角度对数字校园展开的研究,从管理学、教育学、教育技术学、系统科学等视角对数字校园展开的研究很少。
从不同的学科视角对数字校园进行研究,有助于对数字校园研究的深化,更好地解决数字校园建设中的实践问题。如:从管理学视角看,数字校园协同效应的实现依赖于数字校园领导机制、保障机制、激励机制、安全机制、管理机制、资源共享机制、评估机制和服务机制8种作用机制的相互影响和相互作用:从协同理论的视角看,在数字校园推进过程中,需要最大限度地减少数字校园建设中的内外部阻力,保证数字校园发展影响因素的合力方向一致且正向向前,以实现数字校园的协同进化与协同发展:将物联网技术应用于数字校园建设之中,推动“数字校园”向“智慧校园”方向的升级发展。
系统科学(老三论:系统论、信息论、控制论;新三论:耗散结构论、协同论、突变论)作为以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群,为认识客观世界提供了全新的视角。教育领域是一个复杂的领域,是一项系统工程,涉及的要素非常多,系统科学在教育领域具有广泛的应用前景,然而,就目前教育理论研究情况看,系统科学思想方法的教育应用仍多停留在一般系统论的初级阶段,对系统科学的新近研究成果显得不够重视。系统科学在教育领域中的深入应用,将会对教育研究产生较大的影响,如:将自组织理论引入教育教学研究领域后,产生了协同学习、教育技术研究方法的创新、教学设计理论基础的创新发展、人脑内部信息的自组织等。
系统思维fSvstematic Thinkingl就是把认识对象作为系统,从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象的一种思维方法,系统思维被称为解决问题的一种方法,系统思维是一种对复杂的情况和问题获得系统见解的思考技术。邱昭良认为:“系统思维就是从整体上对影响系统行为的各种力量与相互关系进行思考,以培养人们对复杂性、相互依存关系、变化及影响力的理解与决策能力”。系统思维是处理复杂性问题的一种重要工具与方法,它集成了东方古老的哲学智慧,又是由现代系统动力学所生成的创新思维工具。东方的思维方式强调整体性思维、辩证思维等,系统思维是古老智慧的集中体现。系统思维强调用全局、动态的观点分析事物,透过事物的构成要素及相互关系看本质。
系统思维的工具主要有行为模式图(Behavior PattemsGraDh)、实体关系图、输入输出图(I/0图)、多重原因图、鱼刺图(又称“鱼骨图”或“石川图”)、系统循环图(又称因果回路图)、存量流量图(又称水管图)等。行为模式图用来表述问题或变量随时间发展的变化,或结构引起的行为变化。实体图反映系统中所有的利益相关者和主体之间的反馈关系。输入输出图包含输入、过程、输出三个部分,其中“过程”通常被描述为黑箱(黑匣子)。多重原因图通常用来探讨因果关系之间的关系,它不能显示出影响因素的影响力相对强弱关系。鱼刺图常被视为特殊的“多重原因图”,它更方便表述关键的制约因素或障碍。系统循环图更便于深刻表示出系统结构。存量流量图更便于精细地表述系统内在结构及动态特性。
数字校园是一种典型的人造系统,其建设是一项极其复杂的系统工程,非常有必要运用系统理论探讨数字校园建设中的问题。在数字校园建设实践中,往往由于忽视了数字校园建设的整体性,缺乏运用系统思维分析数字校园建设中的问题,未能从整体上挖掘数字校园建设实践中的本质问题,从而有效指导数字校园建设实践。运用系统思维对数字校园建设进行系统分析,有利于全面认识数字校园建设中的问题,进一步了解数字校园的结构与功能。运用系统思维分析数字校园建设中的制约因素,更有利于促进数字校园的协同发展。
二、数字校园建设中系统思维的缺失
对数字校园建设进行系统思考,有利于看清楚数字校园背后的结构及构成要素之间的关系,有利于剖析清楚制约数字校园建设与发展中的复杂因素。尤其是数字校园的规划与设计属于复杂的高难度决策,极其需要运用系统思维。在数字校园建设实践中,往往缺乏运用系统思维,不能很好地处理数字校园建设中的各种问题。数字校园建设中系统思维的缺失主要表现在以下方面。
(一)数字校园内涵理解的因人而异
不同工作背景、学科背景的人对数字校园内涵的理解因人而异,存在很大差异,有时会片面地理解数字校园。不同的专家学者从不同的侧面给出了数字校园的定义,强调了数字校园某些方面的特点。在调研中,我们也发现中小学教师、教育管理人员、高校教师、教育信息化专家等不同工作背景和学科背景的人对数字校园内涵的理解有很大区别。
存在很大区别的原因,主要是由于不同人的知识结构存在很大差异,对数字校园认识的深度不同,此外还与大部分人重点关注了数字校园的局部特征,难以从整体的角度认识数字校园有较大关系。于是有了这样一个经典比喻“认识教育信息化(数字校园)像盲人摸象,摸到大象耳朵的人说像蒲扇,摸到大象躯干的人说像一面墙,摸到大象腿的人说像柱子”。只有把大象全摸一遍,从整体上认识大象,才能认识大象的本质。数字校园是一个复杂的新生事物,在认识数字校园时,往往会陷入“只见树木,不见森林”的境地。随着对数字校园认识的深入,人们会逐渐对数字校园达成一个基本的共识。
(二)数字校园的功能结构偏离核心业务
教育是一种服务,学生和教师是享受这种服务的主体,学校的一切活动都应该围绕学生的成长与发展、促进教师提高教学质量这一核心。数字校园是学校教育的有益补充,与学校教育相互优化,共同促进提高教育质量与教育水平。中小学数字校园的核心业务是促进学生的学习,为学生的未来发展奠定知识与能力基础。高校数字校园的核心业务与中小学数字校园不同,它兼有培养创新型人才、创新知识、服务社会发展三方面的核心业务。
现有的数字校园在功能结构方面主要有以下四类典型表现:第一,数字校园建设中所采用的技术与使用的媒体很“眩”,其在支持教与学、提升教育管理质量与水平等方面的功能较弱:第二,数字校园对提高教育管理质量和水平的效果较为明显,对支持教与学方面的效果较不明显:第三,数字校园的艺术性较强,能很好地体现学校的文化特色,但在支持教与学、提升管理质量和水平方面稍弱;第四,数字校园建设对学与教的支持力度很大,真正体现了学生和教师的主体地位,能较好地提升教育管理质量与水平,很好地满足了学生、教师、教育管理者等用户的需求,建设中采用合适的技术、使用恰当的媒体,并能较好地适应数字校园未来发展的需求。
上述四类数字校园,第四类数字校园是最佳数字校园,兼顾了数字校园的教育属性、艺术属性、文化属性和技术属性。其它三类数字校园要么重点关注了数字校园的技术属性,要么重点关注了数字校园的艺术属性或文化属性。
数字校园的功能结构与参与数字校园建设的主体有较大关系,不同背景的人主导数字校园建设,其功能结构存在差异。此外还与学校类型、学校文化等因素有关系。技术人员、管理人员、教师等不同群体主导数字校园,其功能结构存在差异。技术人员主导的数字校园建设,经常比较注重新媒体与新技术在数字校园中的应用:管理人员主导的数字校园建设,经常比较注重数字校园对教育管理的支持功能:教研人员主导的数字校园建设,经常比较注重数字校园对学与教的支持。此外,如果学校公开招标企业参与数字校园建设,如果企业参与建设人员对学校教育的业务流程不熟悉,而需求调研做得又不充分,也容易使数字校园偏离核心业务。这主要是由于人们习惯从自身的角度思考问题,具有本位主义思想,容易将自己单方面的意愿放大并移植于数字校园建设之中,从而使数字校园更多具有了某一方面的属性。
(三)数字校园规划与设计中的顾此失彼
数字校园的规划与设计在数字校园建设的整个过程中占有很重的份量,往往需要数字校园建设团队至少投入三分之一的时间和精力。由于系统思维的缺失,在制定数字校园发展规划与建设实施方案时容易出现顾此失彼的现象,未能从整体上对数字校园建设进行把握。
在分析2009年9月北京市38所中小学数字校园建设方案和2009年11月北京市13所市属高校(8所普通本科高校、5所高职院校)数字校园示范校建设申请书时,发现主要存在以下典型问题:(1)数字校园的发展目标不明确,未能与学校的办学目标、学校特色,以及与学生、教师和教育管理者的需求紧密结合。只关注数字校园的当前发展,未考虑数字校园的长期可持续发展。仅从本校的角度考虑数字校园建设,未考虑国家有关数字校园建设和教育未来发展的政策导向,也未考虑如何充分利用社会资源。(2)对学校教育信息化发展的现状与存在的问题分析不透彻,未能准确调研出学生、教师、教育管理者和社会公众等数字校园的实际需求,以致于数字校园重点建设内容定位不准确。(3)数字校园建设的应用系统,要么大而全,模仿其它学校的应用系统的建设方式,要么直接采用公司开发设计的应用系统,未结合学校的实际情况做本地化处理。(4)信息化领导力薄弱,建设队伍组建不合理,未能充分调动各个部门的人员积极参与数字校园建设。(5)建设经费分配不合理,存在硬件和软件经费投入较多,资源建设经费投入较少,有的甚至没有考虑运营维护费用。(6)绝大部分学校的数字校园建设方案未考虑建立激励机制,没有相应的激励措施,很难推动数字校园的实际应用:(7)数字校园建设方案整体上存在以下三种倾向:第一,强调技术与媒体在数字校园建设中的应用,对应用系统、资源建设关注较少。例如,有的中小学提出建设云服务平台,有的高校提出建设万兆校园网:第二,强调数字校园辅助教育管理的功能,对数字校园支持教与学的功能关注较少。例如,有的学校提出建立信息化的学校管理平台――“管理驾驶舱”,以实现数据支持的学校决策与系统分析:第三,强调数字校园对学与教的支持,兼顾利用数字校园提高教育管理质量和水平,同时注重在数字校园建设中使用合适的媒体与技术。如果能够运用系统思维,整体上考虑数字校园的规划与设计,则能设计出更适合学校实际情况的数字校园建设方案。
(四)对数字校园认识的简单化
数字校园是一个复杂的事物,需要用系统思维分析数字校园的本质。人们在认识数字校园时,容易复杂问题简单化,只看其表面现象,未能洞悉其本质,进而探析现象背后的驱动因素。在分析数字校园建设中的问题时,容易简单化归一,过分强调某种因素的作用:在处理数字校园建设中的问题时,容易“头痛医头、脚痛医脚”,试图用某种方法解决数字校园发展中遇到的复杂问题,简单化处理数字校园建设中遇到的复杂问题,很难得到较好的预期效果。
此外,还有人期望数字校园建设能够一劳永逸,认为建好基础设施、各种应用系统和数字化资源,就只等数字校园发展功能和效益了。数字校园建设是一个长期过程,需要进行持续性建设。网络通讯技术、数据存储技术、信息检索技术等不断发展,各种教学用媒体种类越来越多、功能越来越齐全,使教育信息的传播手段日益多样化、教育信息传播的效果逐步改善,这为数字校园的持续性发展提供了技术与媒体基础。而且数字校园用户的需求成动态性变化,且不断膨胀,例如:不同年级、不同专业、不同年龄段的学生对数字校园功能的需求不同。数字校园需要持续性建设,以不断满足数字校园用户的新需求。
三、系统思维在数字校园建设应用方面的深度分析
系统思维是认识复杂系统的重要方法和工具,数字校园是一个复杂的开放系统,有必要运用系统思维进行深入分析。以下对数字校园建设中的群体利益博弈,数字校园系统的输入与输出,数字校园推进困难的多重原因,数字校园系统的实体关系,数字校园建设中的系统循环进行了系统分析。
(一)数字校园建设中的群体利益博弈
数字校园建设中涉及到的利益,既有经济方面的利益关系,也有无形的地位、权力、名誉等方面的利益关系。数字校园建设的过程是数字校园利益相关者的利益重组的过程,会触及到一些利益相关者的根本利益,对数字校园建设中的群体利益进行分析,有助于了解数字校园建设中的基本矛盾,从而更好地指导数字校园建设。
数字校园的利益相关者有上级教育主管部门f高校的上级教育主管部门为教育部、教育厅、市教委等;中小学的上级教育主管部门为市、区县教委,以及省、市、区县教育信息中心等)、数字校园建设参与主体、数字校园价值享受主体、数字校园专家、网络运营商、数字化教育资源供应商(提供期刊数据库、电子教材、素材、视频讲座等数字化教育资源)、产品供应商等组成,它们之间的利益关系如图1。
数字校园的建设经费来源主要有上级教育主管部门的经费支持、企业或个人的捐款、学校自筹数字校园建设专项经费等。数字校园建设需要与家庭、社会相结合,家庭和社会也会为数字校园提供丰富的数字化教育资源。
上级教育主管部门主要为学校的数字校园建设进行政策引导,对数字校园的建设质量和建设水平进行评估,并在数字校园建设经费方面给予一定的支持。上级教育主管部门与学校数字校园建设的利益关系主要是“引领与扶持”的关系,上级教育主管部门期望通过重点支持的学校进行数字校园建设,能够改善学校的数字化学习环境,切实提高学校的教育质量和教育水平,提升学校的教育管理质量和管理水平,能够引领其它学校进行数字校园建设,增强学校的社会服务能力,促进构建学习型社会,从而带动整个教育领域逐步实现教育现代化的国家中长期教育发展目标。此外,通过建设数字校园,有利于上级教育主管部门及时准确地了解各级各类学校的教育发展基本数据,以便更好地制定和完善教育发展政策。
数字校园专家在参与数字校园建设的过程中主要起到两个作用:第一,为教育主管部门制定数字校园发展规划、数字校园评估标准,把握数字校园的未来发展趋势提供决策支持;第二,为学校制定数字校园发展规划、数字校园建设方案等提供决策支持,帮助学校诊断并解决数字校园建设中存在的种种困惑,并对学校领导、教师等人员的信息素养进行培训,帮助学校提升信息化领导力。数字校园专家在推动数字校园建设的过程中起着重要的作用,所获得的收益主要表现在以下方面:通过参与数字校园建设,将数字校园理论应用于实践,从实践中发现问题再进行理论研究,从而实现“理论与实践的循环实证”:通过参与数字校园建设,将理论研究转化为效益,实现了自身价值的提升:通过参与数字校园建设,强化了自身对数字校园的研究,提高了学术研究能力与学术水平,提高了学术知名度。
数字校园建设中的经济利益相当明显,一个数字校园建设投入的资金从几百万元到数千万元不等(按3年建设周期估算),数字校园建设的参与主体共同构成了利益共同体。数字校园建设中的经济利益,主要体现在参与数字校园建设的企业、产品供应商、网络运营商与学校之间的利益博弈。企业想通过为学校开发数字校园,为学校提供技术或服务支持,从中获取经济效益。产品供应商想通过为学校提供数字化产品获得经济利益。网络运营商为学校提供移动无线网络和互联网接入服务,从中获取网络通讯费用。学校想花费较少的经费,获得适合学校特色的最优化数字校园解决方案,购置质优价廉的数字化产品,建设满足不同用户的多样化需求的数字校园。数字校园研发企业、产品供应商、网络运营商等与学校共建数字校园的过程是经济利益博弈的过程,相互博弈的最佳结果是双方受益。企业或产品供应商一方面可以在学校推广技术或产品,以获取更多用户的支持,同时赚取经济利益。
在学校内部,一般以网络信息中心(教育技术中心)机构为中心,教务处,院系、研究所、年级组,办公室,校医院、医务室,后勤等不同科室与部门的人员,在以校领导(校长、副校长)为核心组成的数字校园建设领导小组的指导下,共同参与数字校园建设,构成数字校园建设参与主体。教务处、各院系、办公室等提出各自的业务需求,数字校园建设领导小组共同协商制定数字校园发展规划和建设实施方案,招标确定合适的合作企业(有研发实力的学校,也可自主建设数字校园)。网络信息中心的重点工作内容是建设与维护数字校园,在建设数字校园过程中起着组织与协调的作用。
数字校园价值享受的主体有学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众等。数字校园价值享受主体,同时也是数字校园建设参与主体,他们是数字校园建设的参与者,也是数字校园建设的受益者。在数字校园建设之初,由于用户对数字校园各应用系统的操作不熟练、对数字校园的功能与作用不熟悉等原因,数字校园的应用效果难以很快发挥出来,往往是增加了用户的负担。但随着用户数字化行为与习惯的逐渐养成,会逐渐降低用户的负担。此外,在数字校园构成的数字化教育环境中,使教育信息传递手段多样化,学生在网络上获取的教育资源远远比从教师那里获得的多,教师的权威性受到严重挑战。
数字校园改变了传统的业务流程,并给教育管理方式带来了变革。以高校报考研究生为例,以往需要邮寄报名材料和报名费,如今只需在网上提交报名材料,通过电子银行转账即可完成研究生的报考工作,同时也方便了招生单位对报考信息的查询与管理。数字校园给教育管理方式带来了变革,改变了传统的金字塔式管理方式,使管理方式扁平化。以往领导了解基层情况,需要层层汇报或亲自去基层调研,如今借助信息化手段可以便捷、动态地了解基层的很多信息。由于有了大量数据的支持,也使得教育决策更加科学化、合理化,数据支持的科学决策正在成为数字校园中的重要应用之一。
(二)数字校园系统的输入输出
数字校园建设的过程,可以被描述成各种特定输入,经过数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作,转化成特定输出的一系列活动的组合,如图2。数字校园系统的输入,经过数字系统内部诸要素的相互协调与合作,会产生系列输出。数字校园系统的输入输出图,忽略了数字校园建设中的具体细节,便于识别数字校园建设过程中的主要过程和相互关系。数字校园建设需要重点关注输入、过程和输出三部分内容。数字校园的输入是数字校园建设的具体内容,数字校园的输出是数字校园功能效益的具体体现,能否得到预期的功能效益,取决于数字校园系统的输入,以及数字校园内部诸要素的相互协调与合作的程度。
如图2所示,数字校园系统的输入有:数字校园规划与设计;用户需求调研;用户需求的变更;软硬件基础设施建设;各种应用系统建设;数字化资源建设;信息化领导力建设、规章制度、激励措施建设;数字校园评估等。数字校园的输出有:确定数字校园发展目标;完善数字校园建设内容;集成硬件环境:整合应用系统,建立系统门户:提供丰富的数字化资源;增强信息化领导力;规范建设行为,促进应用;改变用户数字化行为与习惯:有效支持教与学:提高教育管理质量与水平;促进知识创新,提高科研水平;提升学校内涵,丰富校园文化;提高学校社会服务能力;评估数字校园发展水平,诊断数字校园建设与发展中存在的问题,给出具有可操作性的指导建议。数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作是一个复杂的过程,可以看作是一个黑箱。前端的一个输入项可以对应后端的一个输出项,也可以对应多个输出项。例如:用户需求的变更,则会引起需要进一步修改数字校园建设方案,完善数字校园建设内容:有效支持教与学不是某个输入项对应的输出结果,而是多个输入项协同作用的结果。
(三)数字校园推进困难的多重原因
在数字校园建设实践中,很多学校反映数字校园建设推进相当困难,数字校园的基础设施建设和应用系统建设推进比较容易,但是在资源建设和深化应用方面推进很困难。比较典型的表现是建设了很多应用系统和网络课程,但是应用系统的使用率相当低,网络课程的点击率很低,数字化教育资源的利用率很低。目前数字校园中应用比较好的是教育管理类应用系统、后期服务类应用系统、安全监控类应用系统,学生成长类应用系统、教师专业发展类应用系统、科学研究类应用系统等涉及学与教的业务的应用系统应用效果多数不理想。
数字化教育资源的利用率不高,成了当今数字化教育资源的典型特征之一,也是数字校园推进过程中遇到的典型困难。例如:某市属高等职业学院的网络教学平台中,网络课程总数近3500门,但是单门课程被访问总数最高仅为1200余次,99%以上的网络课程的访问总数在500次以下:①某中学建成的教学应用系统,建成以后一个月内仅有一名教师使用:现有建成的很多中小学数字化教育资源的利用率相当低,很多中小学教师反映资源的可用性差。又如我国建设的学科信息资源建设方面的重点工程“CALIS重点学科网络资源导航库”,建立了覆盖79个一级学科的12万条目的网络资源学科导航数据库,该导航数据库的资源利用率也很低,以教育学一级学科下的教育技术学为例,共有27页的导航,收录了270条信息,然而截至2011年1月2日23时总访问量只有123次,其中从第2至第27页的260条信息,访问量仅只有14次,即平均每条信息的访问量只有0.054次。
数字校园推进困难的原因来自多方面,主要表现为建设和应用方面的推进困难,建设和应用方面的困难又分别来自若干的原因,数字校园推进困难的多重原因分析如图3。
数字校园建设方面推进困难的主要原因有缺乏建设经费、信息化领导力薄弱、数字化规划与设计不合理等。缺乏建设经费的主要原因有缺乏信息化建设专项经费,经费来源比较单一,硬件、软件、资源建设、人员培训等经费分配不合理。信息化领导力薄弱的主要原因有领导的统筹协调能力不强、对数字校园功能与作用认识不清、对数字校园建设的重视程度不够、信息化队伍薄弱等,其中信息化队伍薄弱的表现有信息化队伍组建不合理、专职人员数量太少、维护管理能力和研发能力较弱等,数字校园规划与设计不合理的主要原因有用户需求定位不准确、数字校园发展目标不明确、重点建设内容偏离学校主流业务等。用户需求定位不准确的原因有用户需求调研不充分、用户需求不断变更、未进行用户需求调研等。数字校园发展目标不明确主要表现为未结合学校办学目标、未体现学校的办学特色等。
数字校园应用方面推进困难的主要原因有应用系统不实用、数字化资源不符合用户需求、用户未养成数字化行为与习惯、缺乏激励措施等。只有认识清楚数字校园推进困难的根本原因,才有利于有针对性地制定措施,促进数字校园的建设与应用。应用系统不实用主要表现为增加了用户的负担、应用系统操作复杂、应用系统业务流程与实际业务流程不符等,数字化教育资源不符合用户需求主要表现为数字化资源数量不足、数字化资源质量较差、数字化资源非用户所需等。用户未养成数字化行为与习惯主要由于用户信息素养低、对新媒体与新技术的内心恐惧、缺乏应用培训等。缺乏应用培训表现为应用培训效果不佳、应用培训不具有针对性。缺乏激励措施主要是由于未意识到激励措施的作用、激励措施不起作用,激励措施不起作用主要是由于激励措施执行不利或设置不合理。
(四)数字校园系统的实体关系
学校教育是一个复杂的系统,学校教育系统中的实体涉及上级教育主管部门、社会家庭、现实校园、数字校园和学校教育相关人群等,数字校园系统实体关系如图4。现实校园的实体可进一步分为教室、图书馆、实验室、办公室、校医院或医务室等。数字校园的实体可进一步分为多媒体教室、数字实验室、数字图书馆、校园卡、数字化校医院或医务室、数字化办公室、校园广播台、校园电视台、校园门户网站、各种应用系统、笔记本、触摸屏、移动终端、服务器、交换机等。学校教育相关人群的实体可进一步分为学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众(学生家长)等。
数字校园也可以理解为现实校园的数字化副本,现实校园数字化形成的数字化教育环境与现实校园构成的现实教育环境相互耦合。现实校园的数字化则成为数字校园,数字校园增加了现实校园中不存在的很多实体或者使现实校园中的实体数字化,数字校园中的实体与现实校园的实体相互依赖、相互影响。数字校园中的实体与现实校园中的实体耦合程度越高,则预示着现实校园的数字化程度越高,越容易发挥数字校园的功能与效益。
(五)数字校园建设中的系统循环
在数字校园建设中,存在很多系统循环,数字校园系统的各组成要素之间存在着紧密的联系,每一个要素的变化会引起另外一个要素的变化,从而引起系统结构的变化。分析数字校园建设中的系统循环,更有利于把握数字校园建设中的种种困惑,从而有利于寻求解决问题的策略。
实现数字校园建设目标的系统循环,如图5。图中的“+”表示两个变量之间的增强关系,图中的“一”表示两个变量之间的减弱关系。例如:用户的需求调研准确度越高,越有利于数字校园规划与设计,则用“+”表示:内外部阻力越大,越不利于实施数字校园建设方案,则用“一”表示。在建设数字校园时,首先需要确定数字校园的发展目标,分析数字校园建设目标与现状之间的差距,进而进行数字校园的规划与设计,实施数字校园建设方案,使数字校园建设达到预期目的。用户需求调研准确程度越高、数字校园系统诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小,越有利于数字校园的规划与设计。数字校园系统内诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小,越有利于实施数字校园建设。实现数字校园建设目标的过程是一个长期的过程,采取相关系列措施并不见得立即见效,而是有一定的时间延滞现象存在。
在数字校园建设过程中,数字校园的马太效应(MatthewEffect)现象不容忽视。充分利用数字校园建设中的马太效应,可以使数字校园建设达到事半功倍的效果,在数字校园建设中存在良性循环和恶性循环的两种调节回路,步入良性循环的数字校园建设会越来越好,步入恶性循环的数字校园建设会越来越差,直至采取有效的相关措施才会使恶性循环停滞,才有可能使数字校园脱离恶性循环进入良性循环。
数字校园马太效应的系统循环如图6。在通常情况下,数字校园的规划与设计存在好与差这两种倾向。较好的数字校园规划与设计,会紧密结合学校的实际需求,用户会对建成的数字校园比较满意,数字校园也能较好地发挥功能与效益,也有利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下,领导往往会对数字校园建设比较满意,进而追加数字校园建设经费,从而使数字校园步入良性发展循环。较差的数字校园规划与设计,不能紧密结合学校的实际需求,用户对建成的数字校园不满意,在应用中会存在很多问题,不能使数字校园发挥功能与效益,也不利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下,领导往往对数字校园建设很不满意,进而减少数字校园建设经费,使数字校园步入恶性发展循环:当然,也有可能领导反而会增加建设经费,采取系列相关补救措施,可能会使数字校园步入良性发展循环。
对于一个学校的数字校园建设来说会存在马太效应现象,对于整个市或区县的所有数字校园建设来说,也会存在马太效应现象。在数字校园建设实践中,会发现有的区县的整体数字校园建设较好,而有的区县的整体数字校园建设较差。在这种情况下,经费支持、专家支持、政策支持等往往又会倾向数字校园建设较好的区县,以寻求产生数字校园建设的示范效应,从而带动其它区县的数字校园发展。追求数字校园的示范效应固然重要,但与此同时不容忽视数字校园的均衡发展问题,更应对数字校园建设水平较差或步入恶性循环的学校给予更多的支持与帮助。
四、数字校园的未来发展形态――智慧校园
数字校园是教育信息化发展到一定阶段的必然产物,它在教育现代化进程中发挥着不可替代的重要作用,成了突破“信息孤岛”的利器,被赋予了“整合优质教育资源、打破部门之间信息壁垒、为教育教学提供优质服务”的重任。随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展,以用户为中心、协同创新、开放创新为主要特点的用户参与的知识社会创新2.0环境正在悄然形成。“智慧地球”、“智慧国家”、“智慧岛”、“智慧城市”、“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”等逐渐进入了人们的视野,给人们带来一种智能化程度极高的用户体验,使人们最大限度地享用技术发展的成果。
技术对教育变革的影响极其漫长,但这次对教育的影响极其迅速,教育领域很快接纳了“智慧”这个词汇。在教育领域能否实现“智慧”还在争论的时候,意识超前的专家学者对“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”进行了探索,教育中的“智慧”应用正在开展。如:黄荣怀教授等发表了系列论文对智慧学习环境的概念与内涵、构成要素和技术特征,支持智慧校园建设的五种关键技术、智慧学习环境中的学习情景识别,智慧教室的“SMART”(Showing,Manageable,Ac-cessible,Real-time Interactive,Testing)模型概念等进行了探讨。陈卫东博士等对未来课堂的特性、智慧性体现、智慧学习环境的实现技术等进行了探讨。
江南大学、厦门大学等已经将智慧校园建设付诸实践,典型智慧应用正在逐步开展,如手机开门、借书、考勤、消费,电子围篱,车牌自动识别,水电自动监控,移动智能卡,学习过程自动分析,学习情景自动识别等,随着人们信息化水平的提升,人们对技术发展的依赖性正逐渐增强。尽管智慧学习环境的研究和实践探索刚开始,数字校园作为学习环境的重要组成部分,其发展必将趋向于智慧化,智慧校园将会成为数字校园未来发展的形态。
智慧学习环境、智慧校园、数字校园、现实校园之间的关系如图7。现实校园数字化为数字校园,数字校园智慧化为智慧校园,智慧校园是智慧学习环境的组成部分。现实校园、数字校园、智慧校园之间是“耦合”的关系,耦合程度越高,越有利于数字校园的建设与发展,数字校园和智慧校园是现实校园的补充,不是取代现实校园,智慧校园是数字校园智慧化到一定程度的产物。
智慧校园的“智慧”主要表现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面,具体表现如表1。
五、总结与展望