大數(shù)據(jù)下的智慧教育發(fā)展路徑

1、 大數(shù)據(jù)下的智慧教育發(fā)展路徑2014-04-23 HYPERLINK javascript:viewProfile(); 中國遠(yuǎn)程教育雜志來源:中國遠(yuǎn)程教育（資訊）2014年第3期，記者:呂瑤，采訪對象:柯清超，轉(zhuǎn)載請注明來源！柯清超，博士，華南師范大學(xué)教授。主要從事教育信息化、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、企業(yè)E-Learning、教師專業(yè)發(fā)展等方面的研究。數(shù)據(jù)已逐漸成為信息時代社會發(fā)展最重要的資產(chǎn)，但在另一面，各種網(wǎng)絡(luò)終端激增生成的海量數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)世界中表現(xiàn)出無序生成與泛濫的特征：體量浩大，非結(jié)構(gòu)化，價(jià)值大密度低，人們期望找到一種能夠更加“智慧”的方式處理這些數(shù)據(jù)。2008年，IBM公司提出了智慧地球（Sma

2、rt Planet）的概念，采用新的信息處理技術(shù)把大量收集到、感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚與分析，為人類生產(chǎn)、管理、消費(fèi)等不同領(lǐng)域提供“智慧”，為人類社會實(shí)現(xiàn)所謂的智慧城市、智慧交通、智慧醫(yī)療等等。而作為其在教育領(lǐng)域的延伸，“智慧教育”也同樣成為了教育信息化發(fā)展的最新愿景。為揭示“智慧教育”的由來與發(fā)展愿景，探討“智慧教育”的發(fā)展路徑，本刊記者特別采訪了華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院柯清超教授，請柯教授為我們詳釋“智慧教育”的實(shí)踐探索與研究價(jià)值。智慧教育是教育信息化發(fā)展的最新愿景記者：“智慧教育”是近年來興起的一個新概念，其由來是怎么樣的？柯清超：教育信息化語境中的“智慧教育”最早是受“智慧地球（Sma

3、rt Planet）”概念的啟發(fā)而延伸過來的。IBM公司倡導(dǎo)的“智慧地球”是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、智能分析等新一代信息技術(shù)，促進(jìn)世界更全面地互聯(lián)互通，改變政府、企業(yè)和人類的生產(chǎn)、協(xié)作與管理方式，讓所有事物、流程、運(yùn)行方式都實(shí)現(xiàn)更深入的智能化，最終讓人類能夠更透徹地感應(yīng)和度量世界的本質(zhì)和變化。智慧教育的本意也是應(yīng)用新一代信息技術(shù)，變革今天依然停留在工業(yè)時代的“教學(xué)工廠”式的學(xué)校教育，提升教育系統(tǒng)的效率和智能化程度，為信息社會培養(yǎng)適應(yīng)時代發(fā)展的人才。隨著教育信息化的發(fā)展，不同國家、不同研究團(tuán)體也將賦予智慧教育不同的內(nèi)涵，它最終將是信息時代教育發(fā)展的一種形態(tài)，是未來教育的常態(tài)。記者：“智慧教育”的發(fā)

4、展愿景是什么？柯清超：不同的研究與實(shí)踐群體對“智慧教育”有不同的理解。最早倡導(dǎo)智慧教育概念的是IBM公司，IBM公司認(rèn)為未來智慧教育的內(nèi)涵是：（1）以學(xué)生為中心：教學(xué)活動以學(xué)生為中心而設(shè)計(jì)；關(guān)注個性化學(xué)習(xí)與發(fā)展；（2）實(shí)時統(tǒng)計(jì)與分析：對教學(xué)、教育資源的科學(xué)分配、集中管理、實(shí)時監(jiān)測；針對不同角色的實(shí)時的統(tǒng)計(jì)分析，支持管理方（教育局）、服務(wù)方（學(xué)校、第三方教育機(jī)構(gòu)）、公眾等多視角多層次的統(tǒng)計(jì)分析；（3）集成管理：對教學(xué)過程和管理過程的集成化操作和處理；對教育輔助設(shè)施的智能化管理；對優(yōu)秀教育教學(xué)管理體制、流程和規(guī)范的快速復(fù)制和推廣；對個人和群體教育信息的完整性記錄和管理；（4）多樣化的互動式體驗(yàn)：多

5、樣化的教學(xué)工具和方式；無地域和時間限制的公眾在線學(xué)習(xí)；互動式的、體驗(yàn)式的教學(xué)模式；（5）共享資源：高度集成的資源共享；隨處隨時可得的優(yōu)質(zhì)資源。韓國政府發(fā)展智慧教育（SMART Education）的目標(biāo)是培養(yǎng)在21世紀(jì)社會中能夠引領(lǐng)國際社會、具有創(chuàng)造力和個性的全球化人力資源。韓國認(rèn)為，SMART Education=Intelligent Customized Teaching & Learning，即智慧教育是智能化的、可定制的個性化教與學(xué)。SMART的內(nèi)涵包括：Self-directed（自我導(dǎo)向）；Motivated with fun（通過興趣激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)）；Adaptive based

6、 on level（支持分層適應(yīng)式教學(xué)）；Resource Free（豐富的免費(fèi)教學(xué)資源）；Technology embedded（技術(shù)融入）。臺灣學(xué)者張奕華則把SMART Education中的SMART闡釋為：Student-centered approach（以學(xué)生為中心的教學(xué)）、Motivate students to learn（通過多元取向引起學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)）、Accessing online education（無處不在的學(xué)習(xí)機(jī)會）、Resource availability and diversity（豐富的學(xué)習(xí)資源）、Technology support and service

7、（技術(shù)支持與服務(wù)）。由此可見，智慧教育發(fā)展的愿景是在新一代信息技術(shù)支持下，尊重每位學(xué)習(xí)者的個性化與多元化發(fā)展需要，創(chuàng)建智能化的教育環(huán)境，推動信息時代的教與學(xué)變革，以最有效的方式促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識建構(gòu)與智慧發(fā)展。記者：實(shí)現(xiàn)“智慧教育”的前提有哪些？柯清超：實(shí)現(xiàn)智慧教育的前提是應(yīng)用新思維、新技術(shù)，重構(gòu)傳統(tǒng)的教育信息系統(tǒng)，推動教育數(shù)據(jù)的匯聚、存儲與處理，形成教育大平臺與大數(shù)據(jù)。國家教育信息化規(guī)劃中提出來的“兩平臺”（國家教育資源公共服務(wù)平臺、國家教育管理公共服務(wù)平臺）建設(shè)、基于云計(jì)算理念的智慧校園建設(shè)、大規(guī)模開放在線課程教學(xué)實(shí)踐，都是在教育信息化建設(shè)的不同層次上為建設(shè)教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)邁出的有歷史意義的

8、一步。國家教育信息化“兩平臺”與大數(shù)據(jù)匯聚。國家教育資源公共服務(wù)平臺、國家教育管理公共服務(wù)平臺是目前國家在建的兩個教育大平臺，其目標(biāo)是匯聚教育管理、教學(xué)支持領(lǐng)域的海量信息，形成有效支持教育教學(xué)過程、教育管理的教育大數(shù)據(jù)。其中，國家教育資源公共服務(wù)平臺采用資源征集、資源匯聚、資源共建、資源捐贈幾種方式實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)資源數(shù)據(jù)的匯聚；國家教育管理公共服務(wù)平臺采用學(xué)生和教師“一人一號”、學(xué)?！耙恍Ｒ淮a”的思路，全面準(zhǔn)確地匯聚全國學(xué)生、教師和學(xué)校辦學(xué)條件的動態(tài)數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)成為我們觀察、監(jiān)測教育系統(tǒng)的“顯微鏡與儀表盤”，成為智能化教育分析與決策的基石。云計(jì)算理念下的“智慧校園”建設(shè)。傳統(tǒng)的數(shù)字校園建設(shè)導(dǎo)

9、致大量的信息孤島與數(shù)字鴻溝，云計(jì)算為新時期的教育信息化建設(shè)帶來了新思路。“集中力量辦大事”、“集中建設(shè)、分散使用”的建設(shè)方式，將更有利于教育信息資源的收集、存儲、共享與應(yīng)用，有利于形成區(qū)域性的教育大數(shù)據(jù)?；诮逃频男畔⒒到y(tǒng)建設(shè)，對傳統(tǒng)的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行重新整合與優(yōu)化，將促進(jìn)學(xué)校教育系統(tǒng)的深刻變革。應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)開發(fā)的教育信息服務(wù)平臺，有助于將越來越龐大、復(fù)雜的教育管理、教務(wù)教學(xué)、課改教研、教育資源、安全管理等應(yīng)用，抽象為簡單、個性化、智慧型、支持多終端且具有良好用戶體驗(yàn)的應(yīng)用，讓每一個用戶都可以通過個人電腦、移動終端、數(shù)字電視等設(shè)備訪問所關(guān)注的教育服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)任何人在任何時間、任何地點(diǎn)，

10、以任何方式開展的數(shù)字化學(xué)習(xí)?；陂_放資源與網(wǎng)絡(luò)自組織的社會化課程學(xué)習(xí)。近年來大量涌現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)自組織學(xué)習(xí)模式、MOOC（Massive Open Online Course）社會化學(xué)習(xí)模式，以更大范圍的開放、深度協(xié)作為基礎(chǔ)，聚合了大量的非結(jié)構(gòu)化教育數(shù)據(jù)，如開放教育課程資源、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)等等，突破了以學(xué)校傳統(tǒng)課程體系為核心、以LMS（Learning Management System）為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)課程模式。社會化深度協(xié)作的開放式教育平臺，實(shí)現(xiàn)了人類有史以來最大范圍的教育資源分享與教育合作，是大數(shù)據(jù)時代的課程教學(xué)大平臺。數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)分析技術(shù)是智慧教育的基石記者：有了實(shí)現(xiàn)“智慧教育”的前提條件，

11、還需要哪些基礎(chǔ)？柯清超：基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)分析技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智慧教育的兩大基石。根據(jù)Johnson等學(xué)者對學(xué)習(xí)分析技術(shù)（Learning Analytics）的定義，學(xué)習(xí)分析指的是對學(xué)生生成的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和分析，以評估學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)展，預(yù)測未來表現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)潛在問題。數(shù)據(jù)可以來自學(xué)生的顯性或隱性學(xué)習(xí)行為，如完成作業(yè)、參加考試、參與課外活動、論壇發(fā)帖等。目前學(xué)習(xí)分析技術(shù)已引起全球教育界的關(guān)注，美國教育部教育技術(shù)辦公室2012年10月發(fā)布的通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析提升教與學(xué)：議題簡述一文提出應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)解決教學(xué)實(shí)際問題的一些基本途徑，明確了學(xué)習(xí)過程八大領(lǐng)域問題的解決途徑：學(xué)習(xí)者

12、知識模型、學(xué)習(xí)者行為建模、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)體驗(yàn)建模、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)檔案、知識領(lǐng)域建模、學(xué)習(xí)要素和設(shè)計(jì)原則分析、趨勢分析、適應(yīng)性和個性化分析等等。廣受全球關(guān)注的可汗學(xué)院的成功有三個因素微課堂式的授課課件、顛覆性的教學(xué)流程、學(xué)習(xí)分析技術(shù)的應(yīng)用?？珊箤W(xué)院平臺提供了強(qiáng)大的學(xué)習(xí)分析功能，其教學(xué)活動分為學(xué)業(yè)成就（Accomplishments）、重要統(tǒng)計(jì)（Vital Statistics）、社區(qū)（Community）三個部分，每次進(jìn)入學(xué)習(xí)頁面都提示“建議的下一個學(xué)習(xí)活動”。系統(tǒng)隨時監(jiān)測各學(xué)習(xí)者的行為，如教師發(fā)現(xiàn)某個環(huán)節(jié)或知識點(diǎn)的教學(xué)視頻被學(xué)生們反復(fù)瀏覽和點(diǎn)擊時，就意識到這可能對學(xué)生而言是一個學(xué)習(xí)難點(diǎn)，或者自己的講解

13、有問題，需要據(jù)此調(diào)整教學(xué)?？珊箤W(xué)院為應(yīng)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)促進(jìn)教學(xué)提供了一個典型、成功的案例。實(shí)現(xiàn)智慧教育的三大發(fā)展路徑記者：實(shí)現(xiàn)“智慧教育”的步驟是什么？目前有哪些相關(guān)的實(shí)踐探索？柯清超：“翻轉(zhuǎn)課堂”、MOOC等新型教學(xué)模式讓人們看到了希望，但如何讓工業(yè)時代的學(xué)校教育模式真正適應(yīng)信息時代人才培養(yǎng)的需要，使其發(fā)展成為信息時代的智慧教育模式，還需要教育界不斷探索，在制定清晰的發(fā)展路徑的基礎(chǔ)上，進(jìn)行廣泛深入的實(shí)踐。第一，以促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)（Smart Learning）為核心。美國教育部在美國教育技術(shù)發(fā)展計(jì)劃2010中提出了以“應(yīng)用技術(shù)推動學(xué)生的學(xué)習(xí)”作為促進(jìn)美國教育系統(tǒng)變革的路徑，其關(guān)鍵是以使用技術(shù)幫助學(xué)

14、生改善學(xué)習(xí)為起點(diǎn)，讓學(xué)生掌握適應(yīng)信息時代的學(xué)習(xí)與生存方式，從而促使傳統(tǒng)教學(xué)做出改變，繼而促使課程、教師、學(xué)校、政策等要素做出相應(yīng)的變化。這種由“轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式”驅(qū)動的發(fā)展路線，是一種“自下而上”的變革模式，它對推動我國智慧教育的發(fā)展有著非常大的借鑒價(jià)值。第二，基于云計(jì)算的信息化建設(shè)模式?；谠朴?jì)算、傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和海量信息處理等新技術(shù)的教育系統(tǒng)讓教育信息化進(jìn)入了全新發(fā)展的階段。利用云計(jì)算對傳統(tǒng)的教育信息系統(tǒng)、校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行整合與優(yōu)化，建構(gòu)教育云服務(wù)平臺，形成新一代的數(shù)字校園系統(tǒng)、智慧校園系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對教育信息系統(tǒng)的重構(gòu)，聚合更大范圍的教育資源，建立可流動、可獲取、可應(yīng)用的大規(guī)模非結(jié)構(gòu)化教育數(shù)據(jù)

15、，形成教育大數(shù)據(jù)，以支持教育教學(xué)的智能決策、實(shí)施、評價(jià)等全過程。在教育云時代，數(shù)字校園不再孤立，所有的教師、學(xué)生都能隨時隨地共享優(yōu)質(zhì)的教育資源，教育大數(shù)據(jù)將有助于推動教育評估、教育決策，創(chuàng)新教育實(shí)踐，為教育教學(xué)過程的智能化支持提供了巨大機(jī)遇。第三，大數(shù)據(jù)支持的課程教學(xué)模式創(chuàng)新。借助海量開放教育資源、大平臺，學(xué)生不再局限于在課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)，云平臺的各種資源為學(xué)生提供了一個無墻的課堂。各種新型的課程教學(xué)方式，將突破學(xué)校教學(xué)時空的局限，推動學(xué)校的教學(xué)模式由封閉走向開放。在課程教學(xué)組織方式上，從結(jié)構(gòu)化良好的封閉式課堂教學(xué)逐步發(fā)展到半開放的混合式課程、完全開放的社會化課程教學(xué)，教學(xué)時空、師生關(guān)系進(jìn)一步多

16、元化。如翻轉(zhuǎn)課堂拓寬了課堂的教學(xué)時空，構(gòu)建了一個“半開放式”的教學(xué)系統(tǒng)；MOOC課程則是完全依賴于網(wǎng)絡(luò)的社會化學(xué)習(xí)，是基于自組織的深度協(xié)作式、開放式教學(xué)。在課程評價(jià)方式上，借助于基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析技術(shù)，對學(xué)生的知識建構(gòu)與復(fù)雜能力評估，將為學(xué)生學(xué)習(xí)提供更加個性化、有效的支持，實(shí)現(xiàn) “智慧化”學(xué)習(xí)。這些課程教學(xué)模式的創(chuàng)新豐富了智慧教育的內(nèi)涵和實(shí)踐。記者：您認(rèn)為應(yīng)該由誰來主導(dǎo)我國的智慧教育發(fā)展？智慧教育發(fā)展需要國家層面、高校、教育機(jī)構(gòu)、技術(shù)提供商和教師怎么做？柯清超：智慧教育是教育信息化發(fā)展的最新愿景。教育大數(shù)據(jù)匯聚存儲了教育領(lǐng)域的信息資產(chǎn)，是發(fā)展“智慧教育”最重要的基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析技術(shù)是連接教育大數(shù)據(jù)與智慧教育的橋梁。建構(gòu)基于大數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)分析技術(shù)的智慧教育教學(xué)，需要從教育網(wǎng)絡(luò)大平臺建