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区域智慧教育生态系统的构建与运行模式研究

发布时间:2016-12-13阅读次数: 分享到: 

刘邦奇

(三江学院教育信息化研究所  江苏南京  210012)

 

    摘  要:智慧教育及教育信息生态均为教育信息化领域的新的热点问题。本文对新一代信息技术背景下区域智慧教育生态系统的构建与运行模式进行了专题探讨。首先分析了区域智慧教育生态建设提出的宏观背景和必然性;其次,阐述了区域智慧教育生态发展的主要目标;再次,描述了区域智慧教育云平台的技术架构;最后,提出了区域智慧教育生态系统的运行体系,分析了区域智慧教育生态系统服务的B2BB2C两种服务模式。

关键词:智慧教育;区域教育云平台;生态系统;运行模式

从信息生态观来看,区域智慧教育体系由信息人(教师、学生、管理者、服务人员)、教育信息、信息环境等部分组成,在智慧教育实践活动中进行信息的传递和交换,形成一个互相联系、互相依赖的统一整体,即区域智慧教育生态系统。构建区域智慧教育生态系统,全面推进智慧教育教学改革,是区域教育信息化发展的新的热点问题,也是大数据时代智能信息技术在区域教育领域广泛应用的必然要求。智慧教育生态的构建,涉及到区域内各类学校、教育机构、教育行政部门、教育信息化企业等多主体,涉及到教学、科研、管理、保障等各方面的改革,涉及到各类人员、技术、物资、经费的投入产出,涉及到信息资源、环境的建设与优化等诸方面。因此,搞好区域智慧教育生态建设,必须遵循教育信息生态发展的客观规律,以学生、教师的共同发展以及教学质量的提高为根本目的,与区域智慧教育教学改革紧密结合,进行系统性、整体化的规划设计,努力打造区域智慧教育良性生态圈。

一、区域智慧教育生态建设的宏观背景

(一)教育信息化、现代化加快发展的必然趋势

智慧教育是信息时代我国教育发展的必然选择和重要趋势,是破解教育发展难题的创新举措。当前,我国教育信息化水平显著提升,各种智能信息技术逐步成熟,教育信息化投入持续增大,加速教育信息化、现代化进程成为广泛共识,这些为我国发展智慧教育提供了强有力的支持。从一个国家或地区教育信息化发展的现状与需求来看,智慧教育的核心目的就是要提升现有信息化教育系统的智慧化水平,实现教育环境的智慧化、教育资源的智慧化、教育管理的智慧化和教育服务的智慧化,最终形成一个信息化、智能化的现代教育生态系统。

(二)国家教育信息化方针政策的客观要求

《国家中长期教育改革和发展规划纲要《(20102020年)》以及各省市的中长期教育改革与发展规划,纷纷肯定了信息技术对教育发展的革命性影响,将教育信息化作为优先发展领域。《教育信息化十年发展规划(20112020年)》进一步明确了未来十年我国教育信息化事业发展的指导思想、工作方针、发展任务、行动计划和保障措施。此外,国内一些大中城市已经制定了智慧城市发展规划与行动计划,正在紧锣密鼓地推进智慧城市建设。这些纲要与规划的制定为我国发展区域智慧教育生态提供了良好的政策环境。

(三)落实我国智慧教育发展战略的迫切需要

依据《2006—2020年国家信息化发展战略》和教育信息化十年发展规划,我国正在有序推进数字教育向智慧教育的跃迁升级和创新发展。通过创新应用物联网、云计算、移动通信、大数据等先进技术,在教育服务领域实施互联网+行动计划,充分整合教育系统内外现有资源,打造涵盖各级各类教育机构,融合贯通不同教育阶段,支持各类教育教学业务开展的智慧教育系统,为教师、学生、管理者、家长和社会公众等各类用户提供最需要、最适合、最准确、最便捷的教育教学服务,推进智慧教育生态的有序发展。

(四)重构教育信息生态环境的无二选择

长期以来信息技术在教育领域的应用一直成效不大,信息化的“冲击波”尚未引起教育教学结构的变革,教育的核心业务依旧采用传统模式运作,在新兴智能信息技术的催促下,技术变革教育的时代已经真正来临。智慧教育的发展不是对原有教育系统的“小修小补”,而是要进行颠覆性的创新改革,通过创新应用新兴智能信息技术重构教育生态系统。依据国家信息化及教育改革总体战略,智慧教育要突破现有教育系统的“条条框框”,改变传统教育教学结构,再造教育管理业务流程,以“大变革”的气魄和思维重构整个教育生态系统。

二、区域智慧教育生态发展的主要目标

(一)区域教育信息资源共建共享

遵循区域教育信息生态发展规律,围绕解决资源稀缺、重复建设、数据异常、数据与平台标准不一等问题,提高教育信息资源利用效率,实现数字化教育资源效能管理,促进优质资源共享和教育均衡发展。改变独立购置和建设的旧观念,扩展资源建设渠道,由区域内教育管理部门主导,教育软件开发商、学校和相关社会机构合作,优势互补,共同建设满足教学需要的信息化教育资源。

(二)信息技术与学科教学深度融合

以区域为整体推进信息化教育教学应用实践,强化信息技术在各学科教学中的应用,探索信息技术与课程的深层次整合,对课程内容、方法和手段进行全面改革。开发网络环境下的校本课程,推进新课程改革,组织开展适当超前的科研、教研和创新试验研究,全面提高课程教学质量。 

(三)区域网络教研与教师互助发展

开发和利用网上教育资源,建立开放、动态、交互的网络教研支持系统,构建区域性网络研修和学习共同体,使教师能够及时快捷地获得同伴、教研员以及教学专家的帮助,实现资源的交流与共享,形成教师专业成长、同伴互助、区域合作的信息生态环境,提升教研工作的效率和质量,有力地促进教师的专业发展。

(四)区域性智慧教学创新探索

研究开发智慧教室、在线课程、研究性学习支持平台,利用电子书包、移动智能终端、可穿戴设备等新型技术工具,创建理想的课堂学习环境,发挥在促进认知、情境化、自主学习、协作学习等方面的优势,开展区域性智慧课堂教学改革,探索新型技术在课堂教学中应用的规律和特点,构建系列化的智慧教学应用模式与方法。

(五)区域教育管理决策优化

基于区域教育网络环境,构建区域教育管理信息系统,系统收集、处理和传递教育管理信息,为区域内教育行政部门和各级各类学校提供教育管理信息服务。利用大数据分析和统计决策手段,提供具有针对性的、能解决实际问题的决策咨询与解决方案,实现基于数据的管理和决策,提升教育管理智能化水平。 

(六)区域智慧教育可持续发展

充分发挥区域教育行政部门和信息技术教师的力量,建立由各级教育局牵头、各校信息技术教师组成的教育技术服务小组。与教育信息化企业携手合作,探索第三方承包服务的模式,形成多方投入、保障发展的机制。探讨区域教育信息化绩效评估的模式与方法,促进区域智慧教育的建设与应用。

三、区域智慧教育云平台的搭建

区域智慧教育云平台,简称区域教育云平台,是新一代信息技术背景下区域教育信息化的基础环境,是实施区域智慧教育、推进智慧教学改革的基本条件。由于区域教育部门主要负责对所属学校的管理与服务,同时兼顾对上提供数据,以及组织协调区域教育资源整合与共享的任务,因此,区域教育云平台具有承上启下的关键作用,是“国家教育云”的重要节点。区域教育云服务实质上是一种新的教育信息化服务模式和管理方法,通过云计算技术,把海量的、分布式的数字化教育资源和各类学校教育应用管理起来,组成一个集资源池、教育应用为一体的统一服务。

区域教育云平台是基于云计算技术构建的一个分布式体系架构,由基础设施层、基础服务层、应用服务层、终端层、用户层等组成。该架构通过将云服务与现有的基础架构平台相整合,能够实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份,实现了基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)的云服务理念。区域教育云平台的体系框架如图所示:

       如上图所示,区域教育云平台由五个部分组成,其主要内涵如下:

        基础设施层。通过使用虚拟化技术,采用云计算体系,对IT基础设施资源进行整合和应用交付。主要包括网络资源、计算资源、存储资源、数据资源及配套的安全设施等软硬件基础资源,组成基础设施资源池,可根据应用的变化进行动态资源调配,实现灵活的动态扩充或消减,并以租用的形式向用户提供服务。

基础服务层。提供基础服务平台,包括统一认证与权限管理、统一计费与结算、数据交换与共享、智能推送、数据分析等基础服务。基础服务层采取可扩展架构,各类教育机构可以在这个基础架构上建设新的应用,或者扩展已有的应用。

应用服务层。提供高度灵活的、可靠的业务支持服务,为各类教育机构和用户提供强大的软件应用服务。云平台的SaaS层通过构建新型的云计算应用程序,提供丰富的教育教学应用,包括“学习云”、“教学云”、“管理云”、“资源云”等,实现了软件即服务的教育应用。

1)学习云:“学习云”服务能够实现互联网环境下几万、几十万人同时在线学习,并在“云”中互动,提供交互式的智慧学习环境,包括在线学习、教学评价和学生班级空间等。

2)教学云:“教学云”服务为教师提供教学、远程辅导、教研平台和家校联系平台,实现虚拟化的课堂教学和课外活动,并可通过智能移动终端设备与实体课堂、课后辅导的对接。

3)管理云:“管理云”服务提供学校教学教务管理、人事管理、后勤管理、办公以及教育部门对区域内学校教育信息的汇聚管理平台,实现区域教育教学管理综合化、一体化服务平台。

4)资源云:“资源云”服务支持教育信息资源的建设、上传、应用和再生,提供海量教育资源的分布存储、动态管理和共享服务等功能,实现区域内信息化教育资源的集聚、交流和共享。

终端层。终端层是云平台为用户直接提供服务的前端设备,移动互联网技术的发展和应用,使得终端设备呈现更加多样化的特征。除了传统的台式PC、数字电视外,像笔记本、IPAD、智能手机等移动终端,为移动学习和办公提供了更加方便灵活的终端设备。

用户层。即区域云平台及智慧校园的各类用户,既包括各级教育行政部门、学校等机构用户,也包括教师、学生、家长及各类管理者个体用户。各类用户可以通过不同的终端设备访问区域云平台及其应用资源,获得多样化、个性化的工作和学习服务。

四、区域智慧教育生态的运行体系

 区域智慧教育生态系统的构建与运行,在总体思路上是以互联网平台思维等先进理念为指导,按照互联网化的产品开发与服务模式,聚集有关政府、学校、云服务商、资源提供商、第三方认证机构等区域内外力量,打造一流的智慧教育云服务平台,建立区域智慧教育生态运行机制,形成区域智慧教育良性生态服务体系。

区域智慧教育生态系统的运行体系整体结构如下图所示:

从上述运行体系结构来看,区域智慧教育生态系统的核心要素及其内涵如下:

1)区域智慧教育生态系统运行体系的核心是“政府、运营商和学校”三方主体,同时由各类专业机构、出版社等教育资源提供商、第三方认证与审核机构等相关力量参加,形成多主体共同参与的平台运营服务体系。

2)区域教育行政部门是区域智慧教育生态系统的需求规划者、应用监管者,主要负责制定区域智慧教育云平台及智慧校园建设的需求规划设计,投入相关建设资金,认证智慧教育云服务运营商和资源提供商相关资质,监督平台的整体运行,对所属区域学校的应用进行数据汇集、分析和监控。

3)平台运营商负责区域智慧教育生态系统的总体规划设计,提供基础云平台和开发各类应用软件,并负责智慧教育云平台的整体运营,建立付费机制,提供免费、收费等服务运营模式。

4)学校是区域智慧教育生态圈的核心主体,区域智慧教育平台建立与存在的核心价值,在于众多学校主体的参与和为学校师生提供的学习与教学服务。学校及教师、学生、家长、管理者等提出应用服务的需求,根据需要选择合适的服务,并在适当的范围内付费。区域智慧教育生态正是通过连接学校、区域和用户等“多边”群体,着眼于求异,拥有不同类型、具有个性的客户,如教育部门及各级各类学校,教师、学生、家长、班主任、学校管理者等,保持个性化、异质性的服务需求。

5)区域智慧教育生态系统提供的服务种类多样,其主要是通过提供两种服务实现运营:在线资源学习服务和平台租赁服务,并采用B2BB2C等不同的商业模式把服务推送给用户。

五、区域智慧教育生态系统服务模式

(一)B2B服务模式

区域智慧教育生态系统运行的B2B模式是面向机构用户的一种服务模式。区域教育云平台服务的对象包含机构用户和个体用户两大类,机构用户包括区域各级教育行政部门、各级各类学校、以及非学历教育机构等用户。为这类机构用户提供的服务方式即B2B模式。

机构用户对智慧教育云平台的需求,主要包括平台租赁、资源存储与传输、机构认证、课程认证、学分认证、机构内部培训以及增值服务等内容。区域教育云平台以服务为中心,采用SaaS模式,为区域教育部门和各级各类学校提供平台应用服务,协助这些机构建设和管理教育信息资源,部署网络学习平台、教学平台与管理办公平台。

1)平台租赁:学校根据自己的需要,租用区域教育云平台整体或部分资源,构建具有本校特色的智慧校园或教育教学平台,基于云服务开展相应的教育教学活动,创建自己的品牌。

2)资源存储与传输:利用区域教育云平台的存储体系,将校本教学资源存储和管理在智慧教育云中,并通过多种传输通道,将教育教学资源传送到学习者的计算机、手机、IPad等各类能够进行通信和应用的工具上。

3)课程与学分认证:区域教育云平台提供对学校的课程体系和学生学分进行认证,确认学校的课程体系,包括课程目录、课程单元、课程模块和学习计划等,并以课程为单位进行学分认证,对学习者所学课程是否获得学分进行认定。

4)机构内部培训:平台提供学校或教育部门内部培训所需要的教育资源传输,提供培训活动的记录、管理和评价等内部学习支持服务。

5)增值服务等内容:利用平台提供的网络授课、教学辅导等教育培训服务,通过试题、课件、教学资料下载等教学资源的传播,按照不同的方式提供有偿服务、有偿送达学习资料,实现增值服务。

(二)B2C模式

区域智慧教育生态系统运行的B2C模式是面向个体用户的一种服务模式。区域教育云平台服务的个体用户包括学校教师、学生、家长、学校管理者,区域教育部门、区县教育部门的人员,以及区域内有学习需求的非学历教育机构的人员、居民等用户。

个体用户对区域教育云平台的需求与机构用户的需求不同,主要包括资源检索、资源下载、资源定制和推送、教学教研、网络学习、学习测评、教育教学管理等内容。区域教育云平台以服务为中心,采用SaaS模式,为学校教师、学生、家长、学校管理者,区域各级教育部门的人员及其他相关人员提供个性化的服务。

1)资源检索:云平台提供快速、便捷的资源检索功能,检索的资源涉及从中小学到职业教育、高等教育各个层次,学校的各个专业,区域共享资源和校本教学资源,资源具备多种媒体表现形式。

2)资源下载:用户根据自己的需要和兴趣,利用区域教育云平台的下载工具,对有关教育教学资源下载使用。

3)资源定制与推送:用户对需要的资源进行定制,云平台将教育教学资源主动推送到学习者的计算机、手机、电视、电话、电话、传真、邮件以及其他能够进行通信的工具上。

4)教学教研:教师用户利用区域教育云平台开展课程教学,进行备课和教学研究,与学生、家长进行教学互动交流。

5)网络学习与学习测评:学生用户利用区域教育云平台开展课程学习,完成作业练习,进行学习测评和考试等。

6)教育教学管理:学校管理者利用区域教育云平台实现对学校教学、人事、后勤等进行综合管理,与教师、学生、家长等进行互动交流。

参考文献:

[1]何锡涛,沈坚.智慧教育[M],北京:清华大学出版社, 2012:3-15.

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[5]孙曙辉.蚌埠智慧教育:启迪学生心灵,课堂不再死气沉沉[J],中国教育报,2015.1.31.

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