林泓恺

（武汉商学院，湖北 武汉 430056）

浅析智慧教育环境及其实现方式的设计※

林泓恺

（武汉商学院，湖北 武汉 430056）

在理解智慧教育的概念时，我们通常都从生态学的角度出发，所谓的智慧教育就是一种教育信息生态系统，该生态系统的运行需要现代信息技术作为支持，包括物联网和云计算等，系统具有智能化及感知化等特征。本文概述了智慧教育的相关概念及典型特征，并提出智慧教育环境的设计及其实现方式。

智慧教育环境；实现方式；设计

前言

21世纪人类已经进入了信息时代，在信息技术的支持下，物质世界开始变得人性化，交流不仅局限在人类之间，人类与物件之间也可以进行“交流”，因此人们又将信息世界称为“智慧世界”，智慧教育的概念就是在这种背景下产生的，教育是一个国家兴旺发达的根本，因此很多国家开始研究如何构建智慧教育环境。

一、智慧教育概述

（一）智慧教育的相关概念

与智慧教育相关联的概念有很多，主要包括以下几个：首先是数字教育，它是一种现代化的教育形态，其基础是数字技术，实际上智慧教育就是在数字教育的基础上发展起来的，我们可以将其理解为数字教育的延伸。从发展目标上来说，数字教育的目的是提升教学效率，而智慧教育的目的是培养智慧型人才；从核心技术上说，数字教育依赖的是多媒体及互联网等，而智慧教育依赖的是大数据及云计算等；从教学方式上说，数字教育是以教师为主，以其他方式为辅，而智慧教育是以学习者为主，主要形式是开放式和互动式教学[1]。

其次是教育信息化，就是利用信息技术来加快信息化教育的进程，而智慧教育则是信息化教育的延伸与发展，是实现素质教育目标的新途径。当今社会是一个尊重知识的时代，各个国家对教育的重视程度是前所未有的，教育部门在推进教育信息化的过程中已经将智慧教育作为重要战略，反过来，教育信息化的各项政策也为智慧教育的发展创造了外部条件。

最后是教育现代化，实际上教育现代化是一个非常广泛的概念，从教学理念上来说比以往更加创新，从技术上来说对物联网以及云计算等的依赖程度更高，从教育方式上来说手段更加丰富，开放性更强，从硬件条件来说校舍与教学设备更加先进，为实现终身化、多样化与个性化教育打下基础，而智慧教育就是现代化教育的重要目标，就是要为现代社会培养出更多具有鲜明个性以及创造力的智慧型人才[2]。

（二）智慧教育的典型特征

与传统教育相比，智慧教育在教育性与技术性上都呈现与以往不同的特征。从教育特征上来说，它将各个学科与信息技术之间有效融合起来，这种融合不是常规意义上的整合，而是深层次融合，要求教师与学生能够灵活使用信息技术解决实际教育问题，所关注的不是信息技术本身，而是整个教学活动过程，利用技术与学科的融合性产生一种一加一大于二的反应。另外，智慧教育重新定义了教育环境，整个教育空间不是被割裂的，所有教育场所都被网络系统连接起来，包括学校、图书馆以及家庭等，这就使学习突破了时间局限与地点局限，学习者可以根据自己的需要随时随地学习[3]。

从技术特征来说，智慧教育将所有相关技术集约起来，实现综合利用，技术特征之一就是情景感知，这种感知不仅包括学习的物理位置、时间等外在学习环境方面的感知，还包括学习状态、认知习惯等内在学习状态的感知；技术特征之二就是无缝连接，一方面是实现了现实世界与虚拟世界的无缝融合，另一方面是支持多终端访问，就是说学习者可以利用终端设备在系统中获取任何学习资源，另外，所有终端之间可以进行无缝切换，从而实现数据同步，教育者还可以根据实际需要建立学习社群，为学习者创造相应的学习情境，方便学习者之间的沟通。

二、智慧教育环境及其实现方式的设计

（一）智慧教育环境的构建

构建智慧教育环境主要是构建两个空间，一个是学习空间，学习者可以在这个空间内开展学习活动，另一个是教育空间，这个空间主要是为教师提供辅助的教学手段和方法，两个空间相互作用，都是为了实现智慧教育目标服务的。

1、学习空间的构建

学习空间分为以下四个模块：其一是管理信息，该模块主要负责记录和保护学习者的基本信息，学习者可以对自己生成的学习内容设置权限，这样就能在保护信息安全的同时实现交流。除了个人信息以外，系统管理的信息还包括学习活动信息，就是记录每个学习过程的数据，为教育成果评价提供依据；其二是生成学习内容，学习空间中包含各项支持功能，学习者在熟悉这些功能以后，就可以创建独特的学习活动，从而生成学习内容，一方面，教师可以根据学习内容对学习者的方向、方法及成果进行评价，另一方面，学习者之间也可以以这些内容为基础实现交流；其三是连通他人，这一模块主要是为合作学习服务的，学习者可以通过系统与同伴进行对话，从中得到启发，从而创造出新的知识；其四是分享学习成果，电子学档是这一模块运行的主要工具，利用它为学习者创建电子档案袋，整理并展示学习者的成果，电子学档中包含了学习者的完整信息，包括学习内容以及对话内容[4]。

2、教学空间的构建

教学空间的构建与学习空间类似，也分为四个模块：其一是仍旧是信息管理，其中除了教师基本信息以外，还包括教师的备课过程及使用资料的情况以及学生评价信息；其二是生成教学内容，教师可以在教学空间内设计教学内容，有效利用其中的教学资源，生成的教学内容可以在空间内共享，其他教师可以提出相应的修改意见；其三仍旧是连通他人，与学习空间不同的是，这里的连通主要包括两部分，第一部分是与学生之间进行对话，教师可以从对话中获取学生的真实想法，了解学生的实际需要，学生还可以匿名为教师提出意见，教师可以根据这些信息合理调整教学内容和方法；其四是分享教学成果，与分享学习成果类似，该过程主要使用的工具是电子教档，其中包括教学资源和教学成就，还包括学生的学习过程，教师可以根据学生的学习过程信息开展个性化辅导[5]。

（二）智慧教育环境的实现方式

智慧教育环境的实现方式与具体的教育环境以及技术水平有关，要综合考虑情景感知、教学元与学习元等因素，具体实现过程分为以下几步：

1、建立底层数据库

底层数据库分为两部分，一部分是原始数据库，电子学档、教档是数据的主要来源，库中包含的是没有经过处理的原始数据；另一部分是聚合数据库，库中数据的来源是原始数据库，要对这些数据进行分析并聚合，提取其中利用率较高的数据，并对其进行“打包处理”，形成“数据包”，教师和学生可以直接利用这些数据包，因为其中的资源具有完整性的特征，并不是一些零散数据。聚合信息数据库具有自适应算法的功能，因此数据库是动态的，可以实现自动更新。这种自动更新的基层数据库赋予了智慧教育环境以极高的活力，因为基层数据库的实时更新，能够保证整个系统能够检索并利用的数据都是实时变化的，真正提供到教学实践活动中的数据信息是及时反映相应学科变化的，保证教学活动对最新行业科研和教学理论领域的高度适应，可以说动态底层数据库的设计是智慧教育环境的另一种表现。真正拉近了社会与课堂之间的距离，实现了智慧教育环境。

2、云分析过程

这一步骤主要是进一步加工数据库传递过来的信息，加工后的信息要进行个性化和共享化标识，而后进行封装，形成内容更具体、针对性更强的学习元和教学元。这一步骤主要分为两部分，一部分是期望分析，期望分析又包含三部分内容：其一是社会期望，就是社会对人才有哪些要求，希望其具备什么知识与技能；其二是教师期望，可以理解为教学目标，希望学生掌握哪些知识；其三为学生期望，主要是指学生的学习兴趣，可以通过调研等方式获取期望资料；第二部分是智慧内容分析，首先，要能够适应使用设备的变化，具备对使用内容和进度的记忆功能；其次，要具备聚合内容自适应的功能，信息要有个性化的特征，例如，要分析出某些资源在哪些学科使用最为广泛、主要的使用形式是什么，这些信息可以通过两个途径获取，其一是用户填写，其二是大数据分析[6]。

3、终端用户的使用

终端用户的使用可以说是现代智慧教育环境构建的主要价值所在，所有的智能系统设计和智能环境构建都是为了服务于用户的使用。所以在终端用户的使用过程中要高度注意客户体验，收集数据以及加工数据的过程都是为终端用户的使用服务的，通过对加工后的数据进行模拟分析，实现资源的智能化推送，使用户获取自己需要的资料。资源传递到电子教档、学档以后，会自动显示在终端设备上供用户使用，中间包括一个情景感知的过程，其目的是使资源以更加合理的方式显示出来，例如，如果感知到网速较慢，资源中又包括视频，就可以先显示其他内容，视频则在后台缓冲[7]。

三、总结

智能教育就是要为学生和教师提供更加便捷、智能的学习环境，在学习空间中，学者可以根据自己的喜好与需求参与个性化的学习活动，在教学空间中，教师可以利用丰富的资源设计更加合理的教学内容，同时可以为学生开展个性化辅导，实现教学目标，整个过程需要通过建立底层数据库、云分析以及终端用户使用几个步骤来实现。

[1]崔惠萍,傅钢善.新技术与电子书包融合构建智慧学习环境的研究[J].现代远距离教育.2014（06）

[2]杨现民,余胜泉.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育.2015（01）

[3]陈琳,陈耀华,郑旭东,李振超.智慧教育中国引领[J].电化教育研究.2015（04）

[4]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究.2012（12）

[5]杨现民.信息时代智慧教育的内涵与特征[J].中国电化教育. 2014，（01）

[6]王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中国电化教育.2014（09）

[7]唐烨伟,庞敬文,钟绍春,王伟.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究[J].中国电化教育.2014（11）

责任编校：徐 晓

On the Design of Environment and Realization of Smart Education

LIN Hong-Kai
(Wuhan Business University,Wuhan,Hubei,430056,China)

Usually understood from the perspective of ecology,the so-called smart education is an ecosystem of education based on information technology.It is characterized by intelligence and perception for it operates with such modern technology as object hyperlinking and cloud computing.This thesis outlines the related concepts and the typical characteristics of smart education,and brings forward the design and realization mode of smart education.

smart education environment;realization mode;design.

G434

A

2095-7955（2015）05-0083-03

武汉商学院院级教学研究项目（项目编号：2015N026）。

2015-10-05

林泓恺（1984-），武汉商学院现代教育技术中心实验师，硕士。主要研究方向：计算机网络技术及其应用。