祝智庭报告-智慧教育新发展-20161010

智慧教育新发展祝智庭华东师大终身教授暨浙江师大智慧教育研究院首席专家兼教育部教育信息化技术标准委员会主任&全国教育科学规划领导小组成员暨教育信息技术学科组组长&国家发改委促进智慧城市健康发展部际协调专家组智慧教育专家&国际互联网教育研究院联席院长2016年10月版都说“信息技术对教育具有革命性影响”，请问依靠谁，革谁的命？讨论一下学校信息化教育的二次革命观赶超强者的争锋夺势（机会主义）超越自我的本体革命（理想主义）信息化促进教学变革态势图技术力量社会资本力量机会主义理想主义翻转课堂MOOCs创造教育智慧教育提纲一、深度理解智慧教育的概念二、智慧教育环境建设研究三、构建生态化的智慧课堂四、智慧教育带来的新挑战6一、深度理解智慧教育的概念IBM倡导的智慧教育……SmartEducation发展五大路标：①学生的技术沉浸②个性化、多元化的学习路径③服务型经济的知识技能④系统、文化、资源的全球整合⑤为21世纪经济发展起关键作用（IBM全球教育产业副总裁Michael.King）——《IBM破译知识教育的密码》关于智慧教育的钱学森构想大成智慧之英译：•Metasyntheticwisdom•Wisdomincyberspace1997年春，钱学森提出大成智慧理念，并阐述了其实质与核心内涵。•微观与宏观相结合；•形象思维与逻辑思维合用；•哲学和科学技术统一；•必集大成，方得智慧。对“智慧”（Wisdom）的理解（1）:明道通法智慧：指人辨析发明和创造的能力（在线辞海）智慧：利用知识与经验作良好决策判断的能力（剑桥英语词典）。智，法用也；慧，明道也。天下智者莫出法用，天下慧根尽在道中。智者明法，慧者通道。道生法，慧生智。慧足千百智，道足万法生。智慧，道法也。（引自哲学家冯契《智慧说》）对“智慧”的理解（2）：多样的才智多元智能（MultipleIntelligences）对“智慧”（Wisdom）的理解（3）：面向未来的创新能力情境性理解力智慧知识信息数据部分之汇聚部分之联接整体之形成整体之接合求索吸纳行动互动内省综合理解Smart,Intelligence,WisdomWisdom智慧Smart机智Intelligence智能教育Education事办好好办事办好事个人孔见WISE（智慧的）诘问一下：我们有过愚笨教育吗？试为“愚笨教育”画像•造成学生高负担、低成效的教育是愚笨教育•以书本知识为上，忽视实践能力发展的教育是愚笨教育•抹杀个人特性，拒绝因材施教的教育是愚笨教育•割断历史文化，不能继往开来的教育是愚笨教育•自我封闭，不能主动面对国际挑战的教育是愚笨教育•搞超标建设，导致高成本低效益的信息化教育是愚笨教育•……征求共识陶行知的教育革命箴言中国教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。中国教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。行动是老子，思想是儿子，创造是孙子。（1891-1946）智慧教育的真谛就是通过构建技术融合的生态化学习环境，通过培植数据智慧、教学智慧及文化智慧，让教师能够施展高成效的教学方法，让学习者能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验，使其由不能变为可能，由小能变为大能，从而培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才。（祝智庭，2012.12；2016.6修订）智慧教育的初步定义抛砖引玉智慧教育旨在促进学习者“全人发展”行动Doing思维Thinking创造Creating价值观Values人格美好心灵手巧务实创造为了求解钱学森之问，中国人应该担当破解智慧教育难题信息化助力，打开智慧教育之门？智慧教育研究框架（祝智庭，2012.10）SmarterEducation智慧教育SmartEnvironment智慧环境SmartPedagogy智慧教学法技术创新方法创新教育理念SmartAssessment智慧评估革命影响人才观变革期望提升抛砖引玉智慧终端、智慧教室、智慧校园、智慧实验室、创客空间、智慧教育云差异化教学、个性学习、协作学习、群智学习、入境学习、泛在学习基于数据，全程化，多元化，多维度，主体化，可视化，以评促学，以评促发展善于学习、善于协作、善于沟通、善于研判、善于创造、善于解决复杂问题…智慧人才智慧教育的三种境界21二、智慧教育环境建设研究22系统需求功能需求技术需求对智慧学习环境需求·实现物理环境与虚拟环境的融合（便利、体验、综合）·提供适应性学习服务（精准、个性、多元）·支持无缝学习（跨时空、多态融合）·广泛联通（学习空间）·自然感知（学习情境）·精准适配（学习资源）·全程记录（学习过程）·位置、境脉和社会感知·互操作性·无缝连接·适应性·泛在性·过程记录·自然交互·深度参与转换依赖支持支持（徐显龙，祝智庭，2013）智慧学习环境的需求分析智慧学习环境的通用模型智慧学习环境种种智慧校园智慧教室智慧实验室创客教育空间智慧测试平台智慧教育云个人学习空间智慧计算乃是智慧学习环境的核心技术网络学习移动学习泛在学习智慧学习智慧计算技术的五大功能精准决策的教育连锁效应数据精准决策高效减负个性学习学习生态针对目标针对学生智慧测评优质教育环境感知资源库情境识别学习数据智能决策多模选择工具集关联规则学习活动推送服务多元评价检索定位传递资源支撑设备选择过程记录选择性激活建议反馈支持数据分析挖掘推送角色参与适配智慧计算的教育专门化流程28智慧教育新技术基础设施类情境感知类学习资源类决策类演示类操作类模拟类制造类·物联网技术（二维码技术）·云计算·移动设备及技术·个性化学习网络·大规模在线开放课程·学习分析技术·学术分析技术·3D打印技术·计算机仿真技术·虚拟及远程实验室·基于手势的计算（Kinect技术）·虚拟现实·增强现实·多屏互动技术•语义化学习资源•智能题库•电子课本•视频微课•体势识别•数字传控•3D扫描•3D打印•激光蚀刻•物联传感•数字标识•数字定位用于构建智慧学习环境的技术分类（徐显龙，祝智庭，2013）云计算雾计算群计算基础设施类：智慧教育的技术环境架构敏捷组网技术：SDN（SoftwareDefinedNetwork）来源：华为，SDN,aNewDefinitionofNext-GenerationCampusNetwork，2013SDN支持敏捷组网SoftwareDefinedNetwork32通过条码与二维码、射频标签（RFID）、全球定位系统（GPS）、传感器网络等自动标识与信息传感设备及系统，按照约定的通信协议，通过各种网络将物与物、人与物、人与人连接起来，进行信息交换与通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。情境感知类——物联网技术331.原始数据录入2.生成二维码3.打印并粘贴二维码12:385.扫描二维码同时拍摄实物照片6.上传位置信息和实物照片4.扫描二维码同时获取位置信息7.决策与分析SCAM（智慧校园资产管理）场景示意图34基于二维码的图书增强系统教育资源管理云服务平台出版机构•录入资源•录入图书信息•资源绑定•生成二维码印刷信息资源超市•检索资源•购买资源（收费）移动终端用户•用户注册•检索资源•个性化推荐•下载资源•二维码扫描•播放资源印刷出版公元105年1041年2010年学习资源类：电子课本作为教育技术革命的千年机遇基于标准的电子课本我们的实验37仿真技术以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。模拟类——仿真技术38应用案例——职校物流管理专业实训中心制造类：各种快速成型机403D打印技术的应用领域41Kinect是一种3D体感摄影机(开发代号“ProjectNatal”)，它导入了即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能。用户可以通过这项技术在游戏中开车、与其他玩家互动、通过互联网与其他Xbox玩家分享图片和信息等。操作类——Kinect自然交互42实训中心与智慧教室多屏互动技术人工智能翻译其他演示技术3D全息影像演示类技术43多屏互动技术的教育应用演示有声读物视频教学远程教学师生互动教学……44该技术是微软在人工智能领域研究的一部分，使得未来的智能设备更加人性化。目前的成果已经能让机器识别人在说话过程中的不同语气和语调，通过特殊的算法来判断人说话时的情绪，并作出反应。人工智能翻译技术发展趋势45利用光波干涉法同时记录物光波的振幅与相位，再现象与原物完全相同的三维特性。换句话说，人们观看全息像时会得到与观看原物时完全相同的视觉效果，其中包括各种位置视差。《阿凡达》中总部对潘多拉大树的3D全息模拟虚拟3D全息人物“初音未来”演示类——3D全息影像技术46大数据的4V特征巨量多样迅变真实决策类：大数据分析技术47何为教育大数据？•数字化学习环境收录各类关于教学的数据•学生学习状态•登录状态•关注状态•对错状态•……•海量教育资源及使用状态•学习环境日志•学习情境•跟教学相关的一切信息•……48大数据的教学应用场景任何人通过各种终端设备登陆个人学习空间查看学习状态仪表盘教师查看所有学生情况学生查看自身情况获取社会化网络和动态知识地图获取推荐资源和课堂回放根据用户情况自动生成电子课本实时分析与干预面向学生个人的学习分析“仪表盘”SoLAR：OpenLearningAnalytics:anintegrated&modularizedplatform，2011-07-28Knewton平台支持的个性化适需学习应用案例智慧校园设计方案（华为）智慧教室功能模型智慧教室多样化PAD人手一机型（智慧学习终端1:1配置方案学生应答反馈型（学生人手一个电子表决器）混合配置型（个人表决器+小组PAD）二维码反馈扫描型（以开源Plicker为代表）第十二章课程制作工具课堂派（）课堂管理工具基于O2O架构的创客空间概念设计(雒亮、祝智庭,2015)创客空间2.0功能模型(雒亮、祝智庭,2015)57教育基础数据库（数据中心）技术支撑服务平台统一认证数据采集数据交换工作流运营管理数据变更接口数据共享接口单点登录接口业务定制接口系统日志接口统一登录门户管理平台/资源平台/班班通/人人通教育资源在线学习网络教研综合视频第三方APP技术支撑服务平台云网络交换机云服务器云存储云安全设备客户端服务层软件即服务（SaaS）平台服务层（PaaS）基础设施层（IaaS）终端设备云服务应用基础平台基础设施统一用户桌面基于大平台的教育服务系统架构58基于大平台的信息化教育生态基于大数据的智慧教育平台助力教育优质公平开放平台支撑伟东教育-双语字幕版-精简后-定稿.mp4视频成品-双语字幕版-精简后-定稿.mp4对接第三方资源、应用和服务基础性资源，个性化资源、校本、区本、市本资源、幼儿教育资源、国际教育资源（德莫斯）个体开发者、特约作者提供的产品与资源智能教学产品，模块化教学应用、幼教产品、职业教育产品，国际教育产品（HemsleyFraser职业培训、MOS数字化学习解决方案、STS项目管理培训）学生，教师，家长伟东专属教育数据中心伟东云教育平台自有资源自有产品合作企业cooperatingenterprises其他others用户usersproprietaryproductsproprietaryresourcesWeidongcloudeducationplatformWeidongproprietaryeducationdatacenter联合国教科文组织合作195个国家和地区应用政府、学校、企业GOVERMENT&SCHOOL&ENTERPRISES入口蓝色硅谷5000+机柜，专属教育数据中心，全球分布部署Ia