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蓝鸽集团董事长张新华:一体化智慧校园的革命性意义   分享到:

11月17日下午,在75届中国教育装备展火热进行之际,蓝鸽集团携手英特尔公司在南昌万达文华酒店共同举办智慧校园建设高峰论坛。蓝鸽集团董事长、产品总设计师、博士后导师张新华先生发表《一体化智慧校园的革命性意义》主题报。以下是此次报告的主要内容:

(图1:蓝鸽&英特尔智慧校园建设高峰论坛)

智慧校园和数字校园从表面上看没有差别,但本质上截然不同,智慧校园的提出具有革命性的意义。智慧校园有不同的层次,简单地实现资源共享仅是初级的智慧校园,而一体化设计的智慧校园则是基础或中级的,只有达到人工智能,智慧校园才是高级的,才能够真正被老师和同学们所喜爱,所以人工智能是智慧校园的最高境界。智慧校园最终必然会走向人工智能这个方向,因而它也是唯一的出路。

一、一体化智慧校园的提出

我国的教育信息化从九十年代电脑进入学校开始,目前已经实施了二十多年。通过这二十余年的发展,尤其是近几年“三通两平台”的建设,使得教育信息化得到了广泛的普及。但另一方面,教育信息化对教师教学质量和学生学习效率的提高作用并不明显,所以一直得不到一些学校校长及优秀教师的认可,仍然存在着很大的不足。

针对这样的不足,两年前总书记指示“教育信息化要与教学深度融合”,即通过教育信息化要切实提升教育和教学管理的质量。教育部门领导和专家根据习总书记的指示,结合国内教育的实际情况,提出了以学校为单位,从校园信息网络环境建设和教师应用两个方面制定了“数字校园2.0方案”。数字校园2.0实际上是两重标准,里面的功能有些加了符号,去掉带符号的就是传统数字校园的要求,加上带符号的则是智慧校园的要求,即一体化智慧校园方案。

(图2:蓝鸽集团董事长、产品总设计师、博士后导师张新华先生发表主题报告)

二、蓝鸽一体化智慧校园的组成和作用

经过二十多年的不懈努力,蓝鸽初步完成了一体化智慧校园的开发,赢得了行业认同蓝鸽一贯坚持按用户的需求和经典的教育思想设计产品因而推出的产品往往是在学校提出需求之前,比如人工智能的技术蓝鸽2006年就开始研究,教育云2004年就开始研究。也正是因为如此,在目前智慧校园备受瞩目之时,蓝鸽水到渠成地可以把过去的成果和技术集成展现出来。

蓝鸽一体化智慧校园主要分为四大部分:以物联网的网络环境为基础,以一体化教学平台为主体,以教师的人工智能备课为最高境界,以实现学生的个性化学习为最终目的。

1、以物联网的网络环境为基础

物联网环境就是在传统多媒体教室的基础之上,通过配套具有智能化、常态化的教室录播系统,在校园网和互联网上可以对课堂实况进行直播、点播,实现网络课堂。一旦实现网络课堂,将会带来诸多好处:

(1)便于实现学生远程学习。学生在校外也能够十分便利地利用平板或者手机参与直播听课和课后点播学习,家长也可以更加轻松地对孩子进行辅导。

(2)便于提高教师教学质量。一旦实现网络课堂,教师备课和上课的责任心将大大提高,而且可以将自己教过的内容形成网络课程,可用于翻转课堂,既减少了课堂讲课的工作量,同时也有利于教学水平的提高。

(3)便于学校相关领导远程听课。学校领导可以实现网上巡课,不仅能够促使教师上课更加负责,还能督促学生听课更加认真,而这恰好解决了学校管理的两大难题。

(4)便于设备管理员实现设备远程控制和故障诊断。智能化的系统能够根据课程安排自动实现教学设备的开关机,并能实现远程故障自检,将极大地减轻设备管理员的工作负担。

总之,网络课堂把学校封闭的课堂上传至网络,彻底解决了教育管理中的最大难题:教师上课的责任心和学生听课的认真度,有利于提高教学效率和学生成绩。

2、一体化教学平台是智慧校园的主体

资源共享是数字校园和智慧校园的本质区别。一体化教学平台把备课、上课、作业、自习、考试等教学应用系统,通过一体化设计,实现了操作界面的统一、教学资源的共享、教学轨迹的大数据共享。这样的系统与数字校园投资同样的钱,但应用效果和应用价值截然不同。

(1)操作界面的统一。界面上的图标和文字相同,操作风格也一致,自然有利于师生的操作使用。

(2)教学资源的共享。智慧校园里的资源共享需要应用平台和资源无缝对接,也就是各教学应用系统要直接共享同一个教学资源库,各学校之间共享一个更大的资源库。只有通过一体化设计把中心资源库建好,各教学应用系统的资源使用才能得到保证。

(3)教学轨迹的大数据信息共享。只有一体化设计,才能从各类教学活动中提取轨迹信息进行大数据评估,不但有利于教学管理的决策,也有利于学生学习情况的了解。

一体化教学平台需要把所有模块进行统一设计、统一开发,其工程量大、设计难度高,一般的科技公司很难完成,如果将多个厂家的教学应用系统进行一体化集成也并不现实。蓝鸽拥有一百多个课题组,二十四年来始终坚持科研创新,蓝鸽智慧校园从硬件、应用软件到资源全部自主设计开发,并在去年用一整年时间集成所有功能模块,实现了一体化共享。

3、人工智能的备课系统是智慧教育的最高境界和唯一出路。

目前,大部分学校已建设了具有宽带、大服务器、无线路由等条件的先进校园网络,也有上千家公司提供了上万个教学应用系统在不同的学校应用,但绝大部分的教学应用系统很难真正发挥效力。究其根本,主要是这些系统操作复杂,难以帮助教师节省备课时间、提高教学质量,导致很多教师并不愿意使用。

很多人都会认为这是软件设计有问题,其实并非如此。教育信息化主要分为设备环境、功能软件和资源三大部分,而资源应用在教育信息化里占50%以上的比例,师生的教学和学习过程均是围绕着资源而展开的当前的根本问题是计算机无法认知教学资料的知识信息,也就无法帮助师生处理教学资源。而计算机之所以无法认知教学资源,是由于现有的教学资料都是用文字表达的知识体系,只有将其转化为用数字表达的知识体系,计算机才能认识和处理,这个过程即资源的数字化

蓝鸽花费近十年时间,独创了资源的数字化理论,开发出资源的数字化技术,攻破了教育人工智能的一大难题资源一旦实现数字化,计算机就能按照预先设定的各种教学应用功能帮助教师备课,即人工智能的备课系统。该系统不但能帮助教师大大减少备课时间,而且还能极大地提高教学质量。如此一来,教师都将喜欢在网上备课,学生自然喜欢在网上学习,这就实现了教育信息化与教学的深度融合。

4、学生的个性化学习是智慧教育的最终目的

学生集体听课、个性化自学是目前最为实际有效的学习方式。学生自习除了要完成教师安排的作业之外,还要针对自身的薄弱点进行自学。在现有的教学条件下,学生难以把握自身的薄弱点,更难以找到适合的资料来快速改进这些薄弱方面。尤其针对中考、高考复习,茫茫的题海战术使得学生更希望在复习过程中了解自己的不足,教师也希望能够提供一整套高质量的模考试卷。

如果采用人工智能和大数据技术,就能分析历年考试和模考的试卷,形成准确的学科各知识点的测试概率,即测试知识谱。根据各知识点测试概率的大小及不同知识点常用题型特点,按照初三、高三复习的计划,生成一整套模考试卷,而具体的试卷数量和每套试卷重点测试的知识点可由教师设定。这样既体现了大数据技术和人工智能技术的优势,又发挥了教师的主导作用。学生采用网络平台进行复习,一方面能够打破时间和空间的限制,随时随地学习;另一方面,大数据认知评估系统通过分析学习轨迹的信息很容易判别每个学生的薄弱点,便于学生及时发现、及时补习,从而大大提升复习效率,提高学习成绩。

三、一体化智慧校园的革命性意义

智慧校园目前已经成为中国教育信息化发展的重要主题,一体化智慧校园的建成相较于传统的数字校园而言,具有诸多革命性的意义。

1、教育技术的革命

传统的数字校园产品,由于其采购和评估的标准都是独立的,因而多以一间教室、一个设备、一个系统来进行设计。但智慧校园必须要实现一体化,形成一个整体,其设计难度高,开发的工程量大,尤其要充分应用物联网、人工智能和大数据等先进技术,是教育信息化产品的总集成,也是教育信息化行业最浩大的产品开发,彻底改革了传统教育技术产品系统小,技术单一,资源、信息不能共享的落后局面。

如此庞大系统的开发,至少要投入几百名科研人员、五年以上的开发周期、近十亿的开发经费才能完成,可谓教育技术领域的一个创举。

2、应用价值的革命

一体化智慧校园紧紧围绕“提高教育质量”这一愿景而进行设计,改变了教育信息化系统长期以来以功能、技术开发为特点,难以为提高教育质量发挥作用的状况。

(1)物联网的“网络课堂”把传统的封闭教室搬至网上,彻底解决了教师教学的责任心和学生学习的认真度问题,自然能够有效促进教学质量和学生成绩的提高。

(2)人工智能备课系统能够快速、有效地帮助教师完成备课工作,极大地减轻教师的工作负担,提升教师的工作效率 。

(3)学生的个性化学习系统应用大数据技术通过收集、分析学生的学习轨迹,诊断每个学生学习的薄弱点,针对性地推送学习内容,学生学习自然事半功倍。

一体化智慧校园从上述教育管理、教师备课、学生学习三个维度来提高学生的学习成绩,真正实现了教育信息化与教学的深度融合。

3、教育信息化行业的革命

目前学校的信息化项目主要由学校和政府投资,每年投资的规模在3000亿左右。随着小学的“网络课堂”向学生和家长开放,大、中学校的网络个性化学习系统也能够让学生选择性购买,学校的教育信息系统在三至五年内将逐步转变为由公司免费投资,用运维的方式回收成本和利润。如此一来,教育信息化产业有可能从每年的3000亿向30000亿发展,使整个行业的档次提升、产值增加。

此外,随着智慧教育的快速发展,政府和行业专家也陆续提出了一系列科学发展的规定和要求,这些要求不但有利于控制产业的盲目发展,更有利于产业健康的长远发展。来源:洞察网




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