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智慧教育系統解決方案范文第1篇

關鍵詞：智慧教育；技術；融合；創新；變革

【中圖分類號】G40-057【文獻標識碼】A【論文編號】1009-8097（2015） 05-0053-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.008

引言

目前，世界范圍內正掀起新一輪基于信息化的教育創新和改革的浪潮。《國家中長期教育改革和發展綱要（ 2010-2020）》指出：“信息技術對教育具有革命性影響，必須予以高度重視”，并把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略。《教育信息化十年發展規劃（2011-2020》>也提出“要探索現代信息技術與教育的全面深度融合，以信息化引領教育理念和教育模式的創新，充分發揮教育信息化在教育改革和發展中的支撐與引領作用。”黨的十八屆三中全會也密切關注教育改革，提出“運用信息技術破解教育改革與發展難題”的總體要求。在新的時代背景下，如何應用信息技術探索教育發展難題的破解之道并實現教育的創新和變革，已成為當前教育信息化發展面臨的重大任務，智慧教育就是在這樣的背景下誕生的。

一 智慧教育的內涵和特征

1 智慧教育的內涵

關于智慧教育，國際上比較流行使用Smart Education。韓國的Jong Won認為“SmartEducation”并不是單純的基于智能設備的教育，其實質是對自我指導的（Self-directed）、激發動機的（ Motivated）、靈活定制的（Adaptive）、資源豐富的（Rich Resources）和技術沉浸的（TechnologyEmbedded）的教和學，SMART代表了智慧教育的理念和特點，韓國教育部在推進智慧教育策略時，將智慧教育定位為“針對‘數字土著’（Digital Natives）一代教育范式的轉型”。

關于智慧教育的中文概念，目前國內還沒有統一明確的定義。祝智庭認為智慧教育是當代教育信息化的新境界、新訴求，是素質教育在信息時代、知識時代和數字時代的深化與提升，是培養面向21世紀創新型人才、智慧型人才、實踐型人才的內在需求。陳曉娟認為，智慧教育是指以物聯網、云計算、大數據處理、無線寬帶網絡為代表的一批新興信息技術為基礎，以智能設備和互聯網等為依托，以教育資源建設為中心，以各項配套保障措施為基礎，以深入實施教育體制改革為主導，全面構建網絡化、數字化、個性化、智能化的現代教育體系。楊現民[5]認為智慧教育是整合物聯網、云計算、大數據、移動通信、增強現實等先進信息技術的增強型數字教育，是對數字教育的進一步發展。從以上三個定義可以看出，祝智庭是從教育發展和人才培養需求的角度來定義智慧教育的，陳曉娟是從智慧教育的技術支持和功能視角來定義智慧教育的，而楊現民則是從教育形態和發展階段來定義智慧教育的。綜合以上觀點，筆者認為：智慧教育是依托物聯網、云計算、大數據、移動通信等新一代信息技術所打造的物聯化、感知化、泛在化、智能化和個性化的新型教育形態和教育模式，它是教育信息化的未來發展趨勢，是未來教育的主要形態。

2 智慧教育的特征

智慧教育是信息化教育發展的高級階段和未來教育的發展趨勢。因此，智慧教育不僅具有信息化教育的基本屬性，還具有未來教育的核心特征。從信息化教育的基本屬性來看，數字化、開放性和交互性是智慧教育最基本的特征。數字化為各種教育資源的開發提供了可靠的性能和統一的標準；開放性拓展了學習場所，打破了傳統的以學校教育為中心的教育體系，使家庭教育、學校教育和社會教育有機結合；交互性使教育信息在人機和人人之間雙向流通，促進師生、生生以及其他人之間的多向交流。智慧教育具有未來教育的泛在化、情境化、個性化和智能化的特征。泛在化是指基于泛在網絡無縫鏈接實現的能隨時隨地進行教和學；情境化是指基于情境感知技術實時獲取和感知學習者所在學習環境、情境和狀態等數據，并進行自動分析從而能夠自適應調控環境和方案以便為學習者提供服務；個性化和智能化是在情境化的基礎上，根據學習者的現有基礎、認知風格、學習偏好和個性需求推送學習資源、信息和服務。在以大數據、云計算等核心技術為基礎的教育背景下，學習系統可以智能跟蹤每個學生的學習數據，這意味著教育可走進每個學生的真實世界，以制定個性化的輔導方案，有助于實現“因材施教”的教育理念。

二 智慧教育研究現狀

通過對國內外文獻的梳理，發現目前智慧教育領域主要有三個方面的研究取向：

一是關于國家層面的計劃和政策的研究。智慧教育已經引起世界各國的高度重視，都將智慧教育作為推動教育現代化的重要舉措。比如，韓國在2011年9月了包括“改革教育系統、增強教師能力和提升基礎設施”三項措施的“智慧教育戰略”，同時提出要用“電子教材、云課堂、在線評估和構建教育內容生態系統”來改革傳統的教育。新加坡在其“iN2015 Planning”中將“建立學習者為中心的個性化學習空間”、“建設國家范圍的教育基礎設施”和“使新加坡成為全球教育領域使用信息技術的創新中心”作為方案重點。美國聯邦教育部針對K-12系統提出了以智慧教育為核心的教育改革策略；俄亥俄州提出了“建立在線數據系統、共享教學資源庫和構建教師社交網絡”的智慧教育解決方案。澳大利亞于2012年提出了“轉型澳大利亞教育”的智慧教育方案，用互動課程吸引更多學生對在線學習的興趣、用技術提高教師和管理者的能力、培養具有高尚價值觀和全球技能的勞動力。印度政府也在2010年提出了SESI （Smart Education，Smarter India）的“智慧教育、智慧印度”的總體規劃。此外，我國的北京市海淀區、上海市、寧波市等地區也出臺了發展智慧教育的計劃。如海淀區提出“智慧海淀、智慧教育”的規劃，提出了建設三類智慧環境、提升為四類人群的智慧服務、建立五個保障體系，實施六大板塊工程的目標，確保海淀區智慧教育規劃的落實。

二是在理論研究層面上，主要研究智慧的概念內涵、理論基礎、目標特征、體系架構、關鍵技術和模型設計等方面。比如韓國提出了由五大特征組成的SMART Education的理念和架構。祝智庭提出智慧教育是教育信息化的新境界的命題，提出了“智慧計算一智慧學習一智慧教育”的三角形“智慧教育圖式”。黃榮懷則從智慧學習環境和智慧教室的研究入手，把智慧教育的理念形態化、具象化，提出了TRACE智慧學習環境、SMART智慧教室和Smart Campus智慧校園。楊現民認為智慧教育的目的是構建和諧、可持續發展的智慧教育信息生態系統，是數字化教育轉型和升級的高級階段，同時介紹了智慧教育模式和關鍵技術。趙秋錦等提出了智慧教育環境的系統模式和設計思路。這些研究對智慧教育理論層面做出了一些闡述。

三是實踐研究層面，主要是一些科技公司設計智慧教育解決方案、構建智慧教育教學模式并在教育實踐中進行運用。如IBM的智慧教育五大解決方案已經在北卡羅納那州立大學得以實施；韓國三星開發了三星智慧教育云平臺并在韓國的中小學中進行了部署。國內的一些商業公司也提出了解決方案，如華為以“網筑數字校園，云播智慧教育”為核心理念，推出了“智慧教育云”、“智慧校園”、“智慧云課堂”和“移動書包”四層次智慧教育ICT解決方案。

三 智慧教育引領教育的創新與變革

從當前教育發展趨勢看，以碎片化、交互性、嵌入式為特征的“云教育”、“移動學習”、“泛在學習”、“一對一數字化學習”等新型教和學的方式逐漸興起，智慧教育將成為未來教育的制高點與突破口，并引領教育的創新和變革，包括教育理念、教學結構和教學模式、學習理念和學習方式、教育制度和人才培養模式、教學管理和教學評價的創新與變革。

1 教育理念的創新與變革

智慧教育是信息化教育的高級發展階段，是對未來教育發展態勢的一種預期。智慧教育使教育活動跨越了傳統模式中的制度、形式、機構和時空的邊界，形成了未來時代的一種新型教育形態。在這種教育形態下，教育和技術得以智能化“融合”，這有助于解決一直以來教育和技術之間的“兩張皮”現象，對促進技術與教育的無縫連接、促生未來新型學習形態與人才培養具有至關重要的意義。智慧教育體現了“大教育觀”的理念，不僅在時間上打通了存在于小學、中學和大學之間的壁壘，還在空間上將家庭教育、學校教育和社會教育融為一體，通過智慧校園、智慧博物館、智慧美術館等學習場所的建立，連接學習社區和個人空間，使得學校不再是唯一的學習場所，構建了開放式終身教育體系。智慧教育還體現了“新人本主義”的教育理念，基于信息技術的充分利用，智能推送個性化學習資源，助力實現“因材施教”的愿望。

課堂是教育變革的主陣地，而教師則是這場變革的生力軍。為了適應智慧教育的發展，教師的教學理念必須進行相應的轉變和創新；所有教師必須在思想上對教育范式的轉型具有充分的思想準備，樹立“大教育觀”，并增強應對變革、主動將信息技術融合于教學實踐之中的意識。

2 教學模式的創新與變革

教學模式是指教學過程中兩種或兩種以上方法或策略的穩定組合與運用。智慧教育追求“技術與教育的雙向深度融合”，要實現學習者“個性化的知識建構”，倡導在新課程理念的指導下，改變“重結果輕過程”、“重資源設計輕活動設計”的教學模式，探索新型技術在教學中應用的新模式與新方法，如平板電腦、數字星球、云計算、虛擬現實等新技術工具和平臺在促進認知、情境教學等方面的優勢，探索新技術在課堂教學中應用的規律和特點，并結合各學科自身特點，構建符合學科、年級和內容特點的系列化、開放式、智能化教學模式。鼓勵教師進行精心的教學活動和交互設計，推進信息技術與課程的雙向深度融合，要朝著體現“技術協同、技術沉浸、信息無縫流轉”甚至“技術消弭”的移動性、泛在性、開放性、智能化的教學模式發展。

隨著技術與教育的深度融合，近幾年來融合技術的新型教學模式不斷涌現。翻轉課堂、移動學習、MOOC、微課、“一對一”數字化學習等模式逐漸深入人心并在國內外得到廣泛應用。2014年NMC地平線報告認為翻轉課堂、MOOC和移動學習是未來1～2年內得到廣泛應用的新技術教育形態。以“一對一”數字化學習模式為例，筆者曾經作為Intel未來教育的指導人員參與邯鄲市、成都市等地區的教學活動，觀摩了“一對一”數字化教學、移動教學等創新的教學模式，在這些模式中不同學科的教師利用智能信息技術為學生推送閱讀資源、收集學生的學習經歷、進行學習分析，及時獲得反饋并調整自己的教學策略和進度，提高了教學效果和效率，改變了傳統信息化教學中利用信息技術進行內容呈現和簡單交互的形態。

3 學習理念和學習方式的創新與變革

智慧教育所關注的是學生的未來生活，其出發點和目的是促進學生的智慧學習，讓學生具有智慧。未來學習是基于智慧生態的學習，這種學習是泛在化的、情境化的和聯通化的。泛在化學習能讓學生以各種連接方式（WIFI、3G/4G等）和各種終端設備按需獲取學習資源，顛覆了數字教育時代“固定地點、固定設備”的學習方式；情境化學習可以讓學生在真實世界和虛擬現實技術構建的虛擬現實或增強現實的交互環境中進行學習；聯通化學習突破了個體認知的局限性，以分布式認知和聯通主義的知識協商和社會建構來學習。因此，未來的學習方式將發生根本性的變革：變被動學習為主動學習、變個體學習為協作學習、變機械學習為探究發現學習、變基于網絡的學習為基于云的移動學習和泛在學習。未來各種新型的學習方式將不斷涌現，比如基于增強現實的探索性學習，基于物聯網的設計性學習，基于MOOC的在線交互學習，基于3D打印的發現學習，基于創客項目的創造性學習等。如臺灣南港小學為學生提供了基于校園為背景的探索式學習，學生利用手機、PDA等安裝移動APP，在安裝有感應裝置（QR Code或GPS）的校園里以個人或小組方式進行合作學習，開展數學步道或藏寶游戲一類的學習活動。這種方式能夠適時給予學生學習回饋，提供學習的框架，大大提高了其學習成效及興趣。

4 教育制度和人才培養模式的創新與變革

智慧教育追求教育系統的整體創新和變革，教育制度和人才培養模式的創新和變革就成為促進這場變革的重要支撐。智慧教育通過信息技術在教育的各級系統和工作流程中的充分應用來分擔大量繁瑣的、機械重復的教學和管理任務，為管理體制、工作流程和辦學體制的創新提供了保障，也為招生考試制度的創新奠定了基礎。智慧教育將助推“E卡通”和全國中小學生電子學籍“一生一號”的實施與管理，利用云計算技術實現學生檔案和學籍信息的自動升級，對學生信息、學習數據的跟蹤和記錄，有助于解決“高考移民”、控輟保學、轉學不規范、擇校、留守兒童管理困難等問題，從一定程度上實現教育的相對均衡，促進教育公平。智慧教育就是保障不讓一個孩子掉隊、讓每一個孩子都能成才的制度基礎。

智慧教育以人的個性和全面發展為終極目標，尊重學生的個性差異，有意識地培養他們的個性。智慧教育創新和變革人才的培養模式，在教育實踐中倡導既注重知識能力又注重綜合素質的培養；鼓勵分層教育和個性教育，既培養通才也培養專才和拔高人才；采用動態開放的模式，探索多方協商、學校和社會其他機構合作的培養機制。智慧教育倡導為學生提供多樣化的選擇和成長途徑，構建銜接溝通各級各類教育、認可多種學習成果的人才成長“立交橋”。

5 教學管理的創新和變革

目前我國的教育管理信息化仍處在“機控人管”的模式，其智能化程度不高，無法應對智慧教育的需求。隨著物聯網、大數據、移動技術等應用的發展，教育管理將走向“智慧管控”。智慧教學管理將借助于相應的數據挖掘技術將眾多學習者的學習軌跡和學習場景中獲取的海量信息，憑借大數據分析的優勢，發現隱藏在數據背后的關聯規律，并把這些規律運用到教育管理中，為管理人員和決策者提供及時、全面、準確的數據支持，從而提高教育管理與決策的科學性，避免由于經驗判斷引起的決策失誤。智慧管理還可以實現教育運行狀況的實時監控、過程督導和可視化管理。比如，通過教育云平臺提供的成績分析系統，可以方便快捷地對所有學生各科、各時期的成績進行橫向、縱向或者歷史性的對比分析，教育管理部門通過分析系統提供的數據視圖可以直觀地了解到各學校、各班級甚至個體學習者的成績水平，對教育管理部門把握各種層次的教學水平提供可靠的數據來源。

6 教學評價的創新和變革

評價是教學的重要組成部分。信息化教育中的教學評價，一定程度上發揮了信息技術的優勢，提高了教學評價的效率和質量，但在實踐層面仍然屬于“經驗主義”的評價模式。智慧教育的教學評價基于云計算、大數據等新技術記錄、采集、存儲、識別以及分析學習者的學習數據，建立科學的評估模型，實現總體和個體數據的智能性跟蹤評價，體現了新課程倡導的評價理念。“靠數據說話”是智慧教育評價的主要思想，這種評價方式很大程度上是由學習分析技術來支持學習分析選擇學習者特點、網上交互活動頻率等變量，分析并監測學生學習情況，評估教學活動教學質量，及時發現學習中存在的問題，為改進教學和干預學生學習過程提供了科學依據。因此，學習分析為智慧教育智慧而科學的評價提供了技術手段，祝智庭認為學習分析將成為智慧教育的重要支柱。成都七中育才學校在教學評價方面已經開始探索使用智慧評價模型，如在數學學科的教學評價中，就實現了將班級成績、個人成績、知識點、試題、認知層次和學習力等類別進行智能化分析，并自動生成班級和個人學習的診斷報告。

智慧教育系統解決方案范文第2篇

【關鍵詞】物聯網；云計算；智慧校園

【中圖分類號】G40-057

【文獻標識碼】A

【論文編號】1009-8097（2013）02-0109-06

一 研究緣起及項目背景

1 研究緣起

信息技術的快速發展促進了教育觀念和教學方式的變革。隨著物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的發展，隨時隨地的師生互動、無處不在的個性化學習、智能化的教學管理和學習過程跟蹤評價、一體化的教育資源與技術服務、家校互通的學習社區、師生共同成長的校園文化等新型“智慧校園”教學管理模式已展現在人們面前。關于“智慧校園”的研究已成為當前教育信息化領域關注的熱點。

自從IBM提出“智慧地球”概念后，國內外不少學者提“智慧校園”的概念和解決方案。在國外，具有代表性的實施案例有韓國與馬來西亞。韓國教育科學技術部于2011年6月向總統府遞交了《通往人才大國之路：推進智能教育戰略》提案，并于同年10月了《推進智能教育戰略施行計劃》，提出五大戰略舉措：（1）數字化教材的開發與應用；（2）在線學習常態化與在線評價體系的構建；（3）營造教育資源用于公共目的的環境與加強信息通訊倫理教育；（4）加強教師的智能教育實踐能力；（5）構筑基于云計算技術的教育服務基石。馬來西亞政府為促進教育系統的整體性變革于2006年提出的一項宏偉工程――“智能學校”（Smart School）計劃，到2010年，馬來西亞所有的中小學都將轉型為智能學校。智能學校實施計劃有四項目標：提供個人全方位的發展；注重智能、情緒與身體的發展；培育科技的素養能力及建立教育民主化制度。在國內，有學者對“智慧校園”的概念提出了不同的解讀。黃榮懷等認為，“智慧校園”是一種智慧的學習環境。還有學者認為，“智慧校園”是以物聯網為基礎的校園應用。在實施方面，南京郵電大學于2010年實施了基于物聯網的“智慧校園”建設方案，浙江大學、西南大學、成都大學、同濟大學等幾十所高校正在籌劃、實施智慧校園建設；中國電信等移動互聯網運營商實施了基于e卡通的“智慧校園”解決方案。目前“智慧校園”解決方案還處于探索階段，在技術方面，沒有建立統一的“智慧校園”的系統架構和技術規范；在應用方面：物聯網和云計算等先進技術應用處于初級階段，技術、業務、資源、信息、數據與用戶服務的融合度不夠，沒有從如何利用信息技術支持學生的自主學習、協作學習，如何支持師生互動與快速準確反饋，如何支持教師教學決策等方面提出有效的解決方案。

本文以作者主持的佛山市禪城區“智慧校園”示范工程項目為例，闡述如何采用先進的教育理念和物聯網、云計算等先進信息技術構建“智慧校園”系統，探討“智慧校園”系統的基本特征、系統架構、功能模塊、技術路線和實施方法等整體解決方案。

2 項目背景

佛山市禪城區“智慧校園”示范工程是禪城區人民政府于2010年9月啟動、2012年5月正式上線運行的“四化融合、智慧佛山”首批重點示范項目。本項目分別選擇高中（佛山三中）、初中（汾江中學）、小學（佛山實驗學校和南莊中心小學）四所不同類型的學校，建立禪城區“智慧校園”示范工程試點學校和示范系統。

禪城區在教育信息化環境建設、教育資源建設、教師教育技術能力培訓和教育信息化推廣應用方面具有良好的基礎，是“廣東省推進教育現代化先進區”，四所“智慧校園”示范工程學校具有較高的教育信息化建設與應用水平。但由于信息技術發展等歷史原因，項目實施前，禪城區教育信息化建設面臨的主要挑戰在于：

（1）“信息孤島”現象。各個學校的信息化應用系統采用的技術標準、數據規范不一致，缺乏甚至沒有數據共享關系和交換途徑，形成“信息孤島”；

（2）信息系統的綜合服務能力弱，難以實施綜合業務流程和綜合查詢與決策支持；

（3）教育資源存儲分散，數據標準不同統一，資源共享困難、檢索低效，教育資源的數量和質量難以滿足日常教學需要；

（4）信息化建設對提高教學質量和學校管理效率的有效支持不夠。

因此，禪城區教育信息化建設需要一個統一的平臺，統一的技術標準，統一的數據規范來整合各類信息，實現校園內各個信息管理系統的無縫連接。本項目的實施，著重在解決以上問題方面進行探索。

二 智慧校園的內涵與特征

“智慧”（wisdom）一詞是指對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力。“智慧”是一個相對概念，并不局限于人類，任何物體組成的體系都有智慧，只是高低不同。IBM提出的智慧系統特征是3I：即能夠更透徹的感知和度量（Instrumented），更全面的互聯互通（Interconnected），更深入的智能化（Intelligent）。

關于“智慧校園”的特征，國內一些學者提出了不同的解讀。黃榮懷等認為，智慧校園（Smart Campus）應具有以下五個特征：（1）環境全面感知；（2）網絡無縫互通；（3）海量數據支撐；（4）開放學習環境；（5）師生個。宗平等人認為，“智慧校園”的核心特征主要在三個方面：一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環境和綜合信息服務平臺，提供基于角色的個性化定制服務；二是將基于計算機網絡的信息服務融入學校的各個應用與服務領域，實現互聯和協作；三是通過智能感知環境和綜合信息服務平臺，為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。筆者認為，“智慧校園”是信息技術高度融合、信息化應用深度整合、信息終端廣泛感知的信息化校園。“智慧校園”系統兼有技術、教育和文化等多重屬性，具有如下9大特征：

（1）融合的網絡與技術環境。實現校園有線網、無線網、傳感網、視頻監控網等多種網絡的融合和多種信息化應用系統的融合，形成一體化的網絡環境和應用環境；

（2）廣泛感知的信息終端。為廣大師生提供一個全面的智能感知環境；

（3）快速、綜合的業務處理服務。能夠對教學、科研、管理的各種業務、信息、數據按照基于流程的方式進行快速、綜合處理，為廣大師生提供一個全面綜合業務處理與服務平臺；

（4）智能的管理與決策支持。具有架構科學合理、低耗高效運轉的學校智能化管理與決策支持系統，能夠對學校的人、財、物、活動、事件和業務流程進行感知、識別、跟蹤、判斷、處理、評價與提示指引；

（5）個性化的信息服務。能提供基于角色的個性化信息定制服務；

（6）泛在的自主學習環境。通過實施有線和無線網絡的全面覆蓋，借助移動學習終端和教育云服務平臺，任何時間可以在學校任何地點在線學習、互動交流和輔導答疑。實現教育無處不在，學習隨時隨地；

（7）智慧的課堂。具有滿足師生個性化教與學需求，實現自主探究、互動教學、協同學習等多種教學模式，并能對學習過程進行動態跟蹤與評價的智慧課堂；

（8）充分共享、靈活配置的教學資源平臺。建有教育云服務平臺，能實現教育資源的按需動態分配和技術服務的充分共享。具有統一的教育資源建設標準和存儲規范，能實現教育資源的高效檢索和智能匯聚。能提供海量的優質教育資源，并與教學系統無縫對接，滿足教學需求；

（9）蘊含教育智慧的學習社區。具有家校互通的溝通平臺和學習社區，教師、學生、家長能夠及時互動，分享教育經驗與智慧。能整合各種社會力量，共同促進學生快速健康成長。

三 智慧校園系統架構

佛山市禪城區“智慧校園”系統的構建是在現有校園網和學校教育信息化設施及應用系統的基礎上，通過應用RFID等傳感技術組建校園物聯網，應用無線網絡技術組建校園移動學習網，實現對校園內的人（教師、學生、管理者、家長及其他人員）、財（學校經費、個人消費等）、物（教學大樓、圖書館、教室、實驗室和教學設備等）和信息（教學資源、教學管理信息、學校公共管理信息、活動信息等）進行識別、傳輸、存儲、處理和控制，為師生提供智能化的管理和個性化的信息服務。

“智慧校園”系統平臺采用面向服務的多層架構模式（SOA），將學校的資源、數據、信息和業務流程，按照基于服務的方式整合起來，使平臺具有很強的適應性、擴充性、維護性和易用性。平臺總體架構如下圖1所示：

智慧校園系統架構包括4大體系4個支撐平臺和8個應用系統。

4 大體系包括標準體系、安全體系、云平臺監控體系和教育云服務體系。

1 標準體系

基于教育云的智慧校園標準目前還沒有統一規范。云計算本身就缺乏統一的標準，在云平臺上運行的應用系統又千差萬別，難以有統一的資源管理、資源、資源應用。因此，本系統平臺的構建首先需要建立一套標準體系。

智慧校園系統標準體系建設分三個層次：信息編碼與數據交換，軟件開發與集成；硬件環境；在線應用。包括：

（1）建立完整的信息編碼與數據規范體系。采用國際通用標準和中國教育信息化標準委員會的制訂的學習技術系統《體系架構與參考模型（CELTS-1）》和《教育資源建設規范CELTS-41》等10個標準以及《智慧校園示范學校自定義信息編碼標準》多種代碼體系相互補充，代碼分層定義，方便用戶分級選擇輸入信息，同時支持代碼擴充、自定義和更新。

（2）軟件開發采用《GB/T19001ISO 9001在軟件開發、供應和維護中的使用指南》、《計算機軟件產品開發文件編制指南（GB/T 8567-1988）》和《角色訪問控制標準ANSI INCITS359-2004》等國際與國家標準。

（3）智慧校園硬件設施標準。采用中國教育技術協會技術標準委員會制定的《多媒體教學環境工程建設規范》。

2 安全體系

智慧校園安全體系建立了包括操作系統級安全、網絡級安全和應用級安全三層安全體系。

（1）操作系統級安全。在操作系統級，平臺使用最新的主流Linux操作系統，啟用Linux的內核防火墻和身份認證機制保障操作系統的安全，基于心跳（Heart Beat）技術檢測系統的崩潰并盡可能自動恢復。如果安全服務系統沒有收到某一計算節點的定時心跳數據流，則說明該節點或網絡出現了故障，此時重新啟動該節點，如果不成功就將該節點排除在計算之外。

（2）網絡級安全。在網絡級，平臺使用下列手段保證平臺的網絡傳輸安全：使用硬件防火墻保障整個云平臺的安全。為了防止教育云平臺系統被非法侵入，在前端計算機安裝雙網卡將內部和外部網絡隔離開。在系統區域網絡中使用在Internet上沒有實際意義的內部IP地址，并用IP偽裝（IP Masquerading）和IP端口轉送（IP Port Forward）技術實現網絡地址轉換。為了防止云平臺與用戶之間網絡通信的被竊取，教育云平臺采用了基于SSL安全協議的擴展HTTP協議HTTPS。

（3）應用級安全。在應用級，平臺使用下列手段保證平臺的應用安全：①可信的單點登錄（SSO）。單點登錄是解決門戶系統安全認證問題的一種理想和有效的認證策略，我們采用的CAS（Central Authentication Service）是Yale大學發起的一個開源項目，作為智慧校園平臺的一個安全而又簡單的SSO安全實現。②云平臺權限控制。為了防止非授權用戶的非法入侵和授權用戶的越權使用，教育云平臺進行各種級別的權限控制，并具備審核功能，自動記錄用戶訪問的情況和操作過程，以備日后查詢。

系統開發中，由于不同身份的用戶其業務處理邏輯不同，如果單獨為每類用戶開發與之工作相對應的應用程序，無疑將十分復雜，也不利于以后的維護工作。為控制系統信息的閱讀范圍和業務辦理權限，系統將用戶劃分為不同的角色，不同的用戶角色具有不同的系統操作權限和查詢權限，通過權限控制為不同身份的用戶賦予與之身份對應的各項操作，屏蔽不能執行的操作調用，以此實現分工負責。系統用戶按照其職務、業務類別、管轄區域，被授予不同的操作權限。操作權限包括數據庫（表）操作限制、業務模塊操作限制、地理范圍限制、數據讀寫操作的限制等。平臺采用專業的用戶細分，針對教育系統的獨特性，研發出一套專業的用戶系統，將用戶根據教育部門，學校，地區，身份，角色，崗位，職位，科目，年級，班級等分類歸檔，并賦予不同功能和權限，同時，云教育的用戶將終身有效。

系統也采用嚴格的權限和隱私設置，用戶可為自己的內容和上傳的資料快速設置或詳細設置讀寫權限。詳細設置可將權限賦予指定地區、身份、年級等細分用戶和指定好友等。同時還為用戶提供私密保護，設置為私密的信息，除了用戶本人，其他任何人包括平臺管理員也無法查看到該信息，最大程度地保護了用戶的隱私。

3 云平臺監控體系

云平臺監控體系建立了包括教育云平臺訪問量數據統計分析、用戶數統計分析、功能模塊訪問統計分析、用戶使用習慣統計分析、用戶在線時間統計分析、流量統計分析等完整的平臺使用監控策略。

4 教育云服務體系

教育云服務體系以教育資源共享為核心形成多層次的服務體系：

（1）基礎設施即服務（Infrastructure as a service）

平臺以服務的形式提供虛擬硬件資源和服務器租用等，使教育相關部門無需購買服務器、網絡設備、存儲設備，只需通過互聯網租賃即可搭建自己的應用系統。

（2）平臺即服務（Platform as a service）

平臺能提供完善的平臺即服務功能，包括云應用支撐服務、云系統支撐服務和智慧校園云服務總線。平臺通過提供二次開發接口、教育軟件定制接口等功能以及開放式的支撐服務功能，提供完善的應用服務引擎和應用編程接口，用戶能通過應用服務引擎，構建相應的教學應用。

（3）軟件即服務（software as a service）

智慧校園服務平臺的用戶和客戶端軟件均能通過標準的Web瀏覽器來使用云平臺上的各類在線服務，用戶不必另行購買軟件，平臺能提供完善的軟件即服務功能。

本平臺通過集成三個層次的服務，能全方位滿足各級學校各類服務的需要。4個支撐平臺包括云平臺基礎設施支撐平臺、云系統支撐服務平臺、智慧校園服務總線和云應用支撐服務平臺。

①云平臺基礎設施支支撐平臺。包括底層的服務器集群、數據倉庫集群、云存儲和監控系統。該平臺為整個系統提供穩定、可靠的應用基礎支撐平臺。

②云系統支撐服務平臺。通過系統中間件和應用服務器進行系統支撐。云系統支撐層能提供業務功能模塊與云平臺層的連接，包括單點登陸、統一用戶授權、統一消息服務、統一數據交換服務、工作流服務、信息門戶服務、統一搜索服務、統一信息服務等云支撐服務。

③智慧校園云服務總線。這是各類學校和教育機構的數據融合和交換中心，包括數據融合、重組、加工、管理、變換和集成，服務感知、消息感知、事件感知、任務調度、服務編排和調度、服務QoS、數字證書等功能。

④云應用支撐服務平臺。該平臺形成用戶的基本信息數據、教育資源數據、師生成長檔案，并提供數據分析和挖掘、教育資源共享等；

8個應用系統分布在教育在線應用服務層，能提供各類在線教育軟件服務，包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源庫、智慧系統文化、家校通系統、數字圖書館系統等在線服務系統。

四 實施方法與技術路線

1 總體實施策略

“智慧校園”示范工程建設起點高、時間緊、技術難度大，本項目通過創新的政產學研合作機制，采用“以政府主導、以產學研為依托、以應用為驅動、示范引領、逐步推廣”的實施策略，邊研發邊建設，由教育主管部門、本地高校和相關專業公司多方合作，組成佛山市禪城區“智慧校園”示范工程課題組，充分利用教育主管部門和示范學校的項目組織管理優勢、需求分析優勢、教學資源建設和推廣應用優勢，高校的系統設計與研發優勢，企業的資金、產品和技術服務優勢，實現強強合作。這種創新的機制和項目推進策略，有利于實施“起點高、時間緊、技術難度大”的項目，為其他示范工程項目的建設探索可供借鑒的模式。

2 系統開發方法

“智慧校園”項目采用的開發方法是基于RUP的迭代開發方法，RUP是一個面向對象且基于網絡的程序開發方法。由于本項目的實施尚無成功經驗可循，系統龐大，且涉及眾多新技術的應用，開發難度大。在軟件開發的早期階段無法全面準確地明確用戶需求，確定詳細技術路線。而迭代式開發允許在每次迭代過程中需求可能有變化，通過不斷細化來加深對問題的理解。迭代開發可有效降低項目風險。本項目開發依據迭代開發方法的核心理念和操作模式，實施過程按“調研-需求分析-原型構建-系統開發-測試-適用評-示范應用-深化應用-總結推”廣9個階段進行。

3 主要實現技術

（1）開發環境和工具。以Linux作為底層操作系統，使用JAVA語言作為主要的開發語言，開發環境為JDK1.6+和eclipse3.7，完全滿足J2EE和servlet2.4+的開發規范，web容器使用tomcat7.0。整個平臺基于SOA方式，采用Apache的CXF作為數據的整合和共享方式，智慧校園各系統的數據互通都是通過該方式實現；該方式獨立于操作系統和開發語言，可靈活部署，兼容性和性能優越。

（2）單點登錄。平臺的各個系統之間的登錄整合以Yale CAS（Central Authentication Service，中央認證服務器）方式實現。Yale CAS是耶魯大學的一個開源項目，Yale cas是目前項目中用到最多的SSO整合方案，該方案提供一種標準的用戶認證服務，實現了單點登錄功能。

（3）Web部署。Web部署使用前端服務器加后端服務器的耦合方式實現，前端使用高性能的Nginx，后端則使用標準的serlvet容器Tomcat實現，Nginx專為性能優化而開發，它支持內核Poll模型，能經受高負載的考驗，有報告表明能支持高達50，000個并發連接數，這樣的搭配可以很好的解決性能和應用的兼容性問題。使用Nginx按照調度規則實現動態、靜態頁面的分離，為了提高訪問性能，以Nginx的ip哈希方式實現了應用的負載均衡。

（4）工作流引擎。使用/BOSS成熟的JBPM工作流引擎作為解決方案，JBPM是一個開源的、純JAVA的、輕量級的支持多種可執行流程語言的工作流程管理（BPM）工作流引擎。

（5）數據存儲。使用分布式的關系型數據庫Mysql Cluster作為關系型數據的存儲，使用分布式的Hadoop作為非關系型數據的存儲解決方案。

（6）云平臺虛擬化。采用Linux的KVM解決方案，KVM虛擬化平臺是linux內核原生的組成部分，它使用Linux自身的調度器進行管理，所以相對于其他虛擬化平臺其核心源碼很少，速度更快更穩定。

（7）網絡性能優化方法。在網絡優化和傳輸方面主要使用gzip壓縮技術、瀏覽器緩存技術、服務端動靜態分離的處理技術和服務端緩存技術；

五 智慧校園示范應用系統

智慧校園示范系統基于教育云平臺構建，包括智慧校園管理系統、智能教學系統、移動學習系統、數字化實驗系統、教育資源平臺、智慧校園文化系統、家校通系統和數字圖書館系統。

1 教育云平臺

教育云平臺是智慧校園的底層支撐。采用先進的虛擬化技術，通過租用世紀互聯的硬件服務，構建了禪城區全新的、動態擴展的、分布式存儲教育數據中心。教育云平臺建立了統一的單點登錄系統，實現了用戶界面整合、業務流程整合和系統數據整合，為禪城區所有學校師生提供了統一用戶授權、統一信息服務、統一數據交換服務、工作流服務、電子表單服務、數據存儲與計算服務、教學資源共享服務等硬件、軟件和應用服務，避免了重復建設，大大提高了資源與技術服務的利用率。

2 教育資源平臺

教育資源平臺是七個子系統的接入口。通過整合全區各類學校的教學資源、建立了涵蓋中小學各學科的素材庫、課件庫、教案庫、電子教材庫、試題庫、名師講堂庫、同步視頻課堂庫等優質的教學資源，實現了跨校共享。教育資源平臺具有良好的用戶體驗。支持教學資源的智能管理、智能檢索和智能匯聚，用戶可以對資源進行訂閱與推薦，可以設定資源的訪問、下載的權限，保護知識產權。支持動態生成作業和試題，并具有作業、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能；支持動態組卷，具有試卷、作答、批改、查詢、修改、刪除和統計分析功能。

3 智能管理系統

智能管理系統以先進的物聯網技術為基礎，實現了校園進出人員身份管理、考勤管理、學校資產監控與數據泄密管理、辦公管理、教學活動管理、教學設備管理、教務管理和安防管理智能化。智能管理系統提供智慧校園各個業務系統的單點登錄接口和用戶管理配置。辦公管理系統根據學校管理架構和業務流程定制開發，包括公文管理、個人事務管理和統計查詢系統。實現了辦公業務全流程的跟蹤管理、統計查詢和輔助決策。教學活動管理系統提供各類校園活動申請、安排，跟蹤和查詢等功能。教學設備管理系統提供設備申購、入庫、報損、借用、領用、維修管理、賬物卡管理、重要設備跟蹤管理和統計、查詢等功能。教務管理系統提供智能化的教學排課、成績錄入、教務信息、查詢、教學評價、成績統計分析等功能。

4 智能教學系統

智能教學系統依托教學資源平臺，為教師編寫教案、制作課件、批改作業和輔導答疑提供智能化服務。包括智能備課系統、互動課堂系統、輔導答疑系統、電子作業系統和綜合評價系統五部分。

智能備課系統提供了基于教學流程選擇、備課資源智能匯聚、輕松編輯素材、快速制作教案、自動生成教學網站的智能備課功能。讓老師備課像寫博客一樣輕松省力。

互動課堂系統由教師電腦、電子白板、短焦投影、實物展臺、錄播系統、電子書包、無線網絡和智能講課系統組成，為老師開展互動教學提供了先進的教學環境。利用智能講課系統，老師可以按備課的教學流程在電子白板上點播素材、任意調整播放窗口、任意書寫，既像寫黑板一樣輕松自如，又能隨時保存。在課堂練習環節，老師通過電子白板把題目發給學生，學生利用電子書包接收、作答，提交答案，老師可以在白板上看到每個學生的答題結果，及時、精確地掌握每個學生的學習情況。課堂練習的結果可以保存在課堂學習檔案。學生利用電子書包按照老師控制的課堂活動進度自主學習、練習、提問和作筆記等。

課堂錄播系統可以將教師的授課過程自動錄制成視頻，供學生課后復習，也可以實現“翻轉課堂”。

輔導答疑系統直接建立了老師和學生之間的信息交流。

電子作業系統提供了覆蓋各個年級各學科的作業庫和試題庫，具有作業布置、提醒、作答、批改、統計分析功能和自動組卷、智能評分功能。

綜合評價系統提供了學生平時成績、課程作業、考試統計分析等信息，為老師教學決策提供了重要依據。

5 移動學習系統

移動學習系統主要電子書包、手機等移動學習終端為載體，基于統一的教育資源平臺支持，實現任何時間、任何地點的個性化學習。移動學習系統能夠為移動學習終端有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流，具有提供隨時隨地地學習環境和學習情境的功能。主要包括：電子教材閱讀、課堂筆記、課件下載和信息訂閱、教學視頻點播、作業下載和提交、輔導答疑、考勤信息和成績查詢、學習工具等。

6 數字化實驗系統

數字化實驗系統主要由傳感器、數據采集器、計算機、實驗教學平臺和多媒體互動投影系統組成。實現了從實驗數據采集、傳輸、處理和生成輸出全過程數字化。為學校師生創設了開放、協作的科學探究實驗環境。系統還具有實驗教學管理、實驗設備管理、實驗室開放管理和實驗成績管理功能，并與智慧校園其他子系統無縫對接。

7 家校通系統

家校通系統實現了家校溝通無障礙。老師和家長之間，可以直接使用家校通系統互動交流。譬如學校向家長報告學生在校情況，通知，布置作業，家長查詢學校的規章制度、課程安排，或與老師一起切磋教育心得等，十分便捷。

8 智慧校園文化系統

智慧校園文化系統包括校園多媒體信息系統、虛擬校園交互式演示系統和智慧學習社區三部分組成。智慧校園多媒體信息系統以數字化方式展示學校形象與文化特色。即在學校主要場所與主要通道，應用電子顯示屏展示校園文化特色、辦學理念、校園動態信息、教學活動信息、樓層、場所導覽信息、宣傳表彰、通知公告等。虛擬校園交互式演示系統通過虛擬現實技術逼真再現校園的地形地貌、建筑物、綠化、運動設施及場地等，并可以在校園主頁以各種方式進行導覽，展示學校形象；與智慧校園共用同一個數據庫系統，讓管理者隨時隨地直觀地了解學校的資產情況，實現資產管理，還可輔助實現消防安全管理；智慧學習社區整合了博客、QQ等多種功能，為學生、教師和家長提供了一個便捷交流互動的平臺，包括智慧講壇、創意樂園、智慧活動、名師支招、智慧之星等，為廣大教師交流教學經驗，分享教學智慧，為學生分享學習心得，開展科技創新活動提供有效的支持。

9 數字圖書館系統

數字圖書館系統是為了適應圖書館未來的發展要求，滿足示范學校對館藏資源充分共享、高效管理等方面的實際需求構建的。本系統包含了目前圖書館管理業務的每個環節，具備系統圖書采訪、圖書編目、圖書流通、期刊管理、公共查詢、系統管理等功能，并與本區e卡通系統無縫對接，實現成員館館藏資源的互借、互還和互通。

六 結束語

智慧教育系統解決方案范文第3篇

新IT 演繹“智慧教育”

新業務系統上線在即，蘇州六中的信息化業務部署人員卻感到無比輕松。借助蘇州市教育云平臺，學校可向市電教館申請虛擬機，免去以往購置、調試以及維護設備的繁瑣過程，輕松實現創新教學應用。

這在大多數信息化負責人看起來不可思議的事情，僅僅是蘇州市智慧教育的一角。借助華三云網融合解決方案，蘇州市電教館進行了云平臺數據中心和城域網專網的改造，充分挖掘新IT的創新價值，將區域教育信息化水平拉升到了國際先進水平，實現了學校管理方式、教師教學方式和學生學習方式的大變革。

當前，云計算、大數據等新IT技術正在顛覆行業發展路徑及業務形態，教育行業也面臨深刻IT變革。蘇州市啟動“智能光網”工程，借助云技術搭建了優質、彈性、安全的基礎設施平臺，同時結合各部門的業務創新，將信息技術深入應用到教學、科研、管理以及服務的各個環節中，實現了蘇州市教育教學的全面創新與變革。

在蘇州市“智能光網”工程改造中，杭州華三通信新IT全程參與了蘇州市教育城域網專網和云平臺數據中心的改造，實現了蘇州市“智慧教育”：一方面，市直屬學校與電教館之間實現了萬兆互聯，構建了真正的城域網；另一方面，電教館將共性的建設內容集成到了云平臺，學校只需要簡單使用，即可根據學校特色開創特色應用。目前蘇州市電教館已經集成了包括IaaS云服務、統一互聯網服務、安防監控、未來教室等眾多智慧應用。

在蘇州市“智慧教育”的變革中，新IT是如何演繹的呢？

智慧教育云平臺改造“揭秘”

“個有地盤，規劃不一”充分概括了蘇州市教育信息化改造之前的狀況。以往，蘇州市教育局直屬學校、直屬單位都有各種類型的業務系統、相應的獨立配套服務器等硬件設備，但是利用率低，容易造成資源浪費。另外，數據中心在租用運營商VPN的過程中，在帶寬擴容、年費用、管理等過程中無法實現自主控制。

為此，蘇州市開啟了云平臺云數據中心的改造工程，采用華三CAS作為云服務的核心平臺，為學校提供虛機申請、分配等多項新IT服務。改造后，學校可以直接使用云平臺的資源，利用CAS完成學校的自助申請、日常維護管理，不再需要自行采購、維護服務器等硬件設備，大大節省了新業務部署的時間，為教育教學的創新應用與融合提供了非常好的發展環境。

云計算隨需而動，按需索取的特性，也為管理人員提供了極大便利。蘇州市電教館管理人員利用CAS輕松實現虛機的生命周期管理、虛機的可靠性、業務的動態資源擴展等能力；同時CAS云平臺的兼容性也為管理人員對服務器資源池的統一管理提供了環境。

城域網改造精彩“互聯”

城域網的改造是蘇州市教育變革的另一大亮點。隨著電教館教育E卡通、教育公共服務平臺、網絡電視臺、學校安全視頻監控、學校食堂安全視頻監控等大流量業務系統的逐步上線，且學校統一從電教館上進行互聯網出口后，現有城域網帶寬出現了明顯不足，嚴重影響了智慧教育的創新與應用。

在教育城域網改造中，蘇州市電教館采用華三S10512作為核心交換機，通過連接波分系統，為每個學校提供了萬兆接入能力。同時，考慮到各學校互聯網應用中的流量及安全問題，在使用互聯網服務時，電教館可對用戶行為進行控制，限制BT下載速度等，并結合IPS和現有防火墻進行全面安全防護。

此外，為了更好推動蘇州智慧教育，華三同時參與了直屬院校的無線網絡建設，為其搭建了安全、快速、有線無線一體化校園網絡，極大提升了校園網絡帶寬，增加了無線覆蓋和安全防護能力，為校園教學業務、安防業務、一卡通等提供了堅實的網絡基礎。

在蘇州市智慧教育的發展浪潮中，新IT將成為其變革的根本動力，推動教育教學應用的創新，實現教育可持續發展。

由“數字”向“智慧”跨越

根據《蘇州市“智慧校園”示范校建設指南》的內容，“智慧校園”的建設包括融合的基礎環境、創新的應用服務、共享的數字資源、卓越的信息能力四個方面。

在硬件上，校園網進一步完成升級改造，用教師、學生卡實現用戶認證，建設未來教室與數字實驗（實訓）室。

在服務上，無論是管理應用、教學應用還是自主學習都更智能化。優質資源實現共建共享，無論是學生學習資源、老師教學資源還是專業發展與教研資源的共享，都是“智慧校園”建設的關鍵環節。

智慧教育系統解決方案范文第4篇

關鍵詞：情境學習理論；生態化物理教學；教學過程設計

“生態化”概念已用于教育領域。國內有學者預測：“未來教育將呈現出生態化的發展趨勢，很可能這是教育發展的一個新時代，即教育生態化時代。”［1］“教育生態化”有兩層含義，一是作為一種思維方式，從教育系統及其外部環境的整體性、平衡性、和諧統一性、聯系性、動態性、共生性及開放性等角度思考教育問題；二是作為一種理想、目標和價值取向，希望教育系統及其外部環境趨向或達到“最優”“高效”與“和諧發展”的狀態。這種生態觀為我們思考中學物理教學系統中存在的問題提供了新的視角，以此審視目前的中學物理教學實踐，就會發現該微觀生態系統內外諸多要素之間存在不協調或“失衡”問題。新一輪基礎教育課程改革的生態化取向和情境學習理論為我們解決這些問題指出了方向，提供了理論依據。

一、中學物理教學存在的“失衡”問題分析

在全國16個省市自治區進行的一項關于“普通高中課程滿意度調研”的結果顯示，包括教師與學生在內的社會各界人士對“高中生的社會適應能力”的滿意率不足20%，在各項調查指標中是最低的，這說明目前的中學課程在促進知識遷移方面存在嚴重問題。［2］從生態化視角來審視目前的中學物理教學，發現學生在學校教育中所獲得的物理學業智能與現實生活與社會所需要的實踐智能不一致的原因，在于物理教學系統中諸方面的“失衡”。

第一，教學情境與真實情境失衡。物理概念與規律不是憑空產生的，它們的建立和發現都有堅實的實驗基礎。實驗可以為學習提供真實情境，而一些教師常常以講實驗、計算機虛擬實驗代替做真實實驗，這種很大程度上脫離真實情境并簡化了的知識，促進的是刻板的、未完成的、膚淺的理解。

第二，實驗情境與生活情境失衡。實驗室資源提供的學習場景是簡約的、科學規范的，缺乏現實生活的情境特征，具有一定的封閉性，學生所掌握的是一些高度概括的理論原則，所形成的能力難以指向特定的具體領域的活動。而現實生活中的學習活動則表現為在與情境中的物體、事件的直接作用中進行思維，具有開放性和交互性。

第三，個別化學習與共享認知失衡。學校的物理學習更多的是個別化的過程，鼓勵學生自己完成學習任務。而現實生活中，工作、學習等活動主要是通過共享認知來完成，即在社會情境中，通過合作、與他人相互作用等方式來實現。

第四，解決實際問題與技能訓練失衡。學校的物理教學深受行為主義學習觀的影響，教師追求良好的實驗條件，單一訓練學生反復操練應考必備的實驗技能；而解決實際問題更多涉及的是合理、靈活有效地使用各種資源與工具。

第五，教學目標與評價失衡。各種考試的重點是對學生掌握物理知識和技能的情況進行量化考察和檢測，而不是從教學目標出發整體考察學生全面發展狀況。

除了上述五種主要的失衡現象之外，還存在知識學習與社會實踐失衡、科學教育與人文教育失衡等現象。總之，物理教學深受“考試文化”的影響，高度關注一般的、抽象的知識與能力的培養及量化評價，脫離現實生活情境，忽視知識與認知技能的獲得對相關情境的高度依賴性，其結果不僅導致學生知識遷移與社會適應能力的缺失，而且嚴重制約了學生的全面發展。

二、基礎教育新課程的生態化取向

針對“考試文化”在教育文化中占據主導地位，使“我國教育從幼兒園到高中全面異化”的背景，［2］基礎教育課程改革明確提出“把每一個學生發展的獨特性置于核心”“使每一所學校成功，使每一位學生成功”的基本理念，以及“從生活走向物理、從物理走向社會”的物理課程理念，充分體現了新課程發展的整體性、和諧統一性、聯系性與開放性等生態化取向。其生態化特征具體表現在以下五方面。

第一，在課程理念方面，新課程“倡導全面、和諧發展的教育”，［3］確立了適應人的發展的整體觀念、民主平等原則、尊重差異的思想以及動態發展的觀點，力圖通過整合課程及課程的“模塊化”，提供滿足學生需要的、可供學生選擇的課程組合。

第二，在課程目標方面，新課程強調人的自然性、社會性和自主性的和諧健康發展，注重一致性與差異性、科學素養與人文素養、學科課程與綜合課程、個體需要與社會需要的和諧與統一，著眼于學生的社會化與全面發展。

第三，在課程內容方面，新課程致力于突破學科本位的束縛，加強了課程內容與學生生活、現代社會與科技發展的聯系，主張自然科學課程與人文科學課程的整合，把科學、藝術和社會規范融入人的生活、成長過程之中，使學生個體經驗、體驗以及他們自己的特殊文化世界與學校課程建立應有的聯系。

第四，在課程實施方面，新課程強調了教育者與學習者雙方在教學過程中應積極互動、共同發展，注重培養學生的獨立性和自主性，建立民主、平等、共生的新型師生關系，通過在體驗性、探索性的框架下進行自主性、合作性與創新性學習，使每個學生都得到充分發展。

第五，在課程評價方面，新課程倡導多元評價，以評價促進學生的全面發展。

三、有效教學的生態化取向與情境學習理論的基本觀點

20世紀80年代末至90年代初，在認知科學、生態學、人類學與社會學等影響下，針對學校教育脫離實際、導致學生問題解決能力欠缺、社會化延遲等現狀，有效教學的價值取向逐漸發生變化，“從為行為結果而教學的教師中心取向到為認知建構而教學的學生中介取向，再發展到為情境性認知而教學的生態化取向”。［4］

情境學習理論強調，有效的教學應該統籌考慮教育者、學習者、教學內容、物理環境與社會環境等各個要素，將學生的學習與發展置于開放性的、與外界不斷互動的生態化的系統中來考慮。認為“學習的實質是個體參與實踐并與他人、環境等相互作用的過程，是形成參與實踐活動的能力、提高社會化水平的過程”。［5］因此，一是主張創設有助于學生探究、互動和社會化的實踐環境，使學生主動地參與討論、猜測、探究、解釋、評價等活動，形成自己對問題的觀點與解決方法，建立社會化的交往方式，而不只是關注答案是否正確。二是主張提供包含著活動參與方式和現實問題的開放式課程，要求以現實生活中的復雜問題作為課程的主要內容成分，同時課程內容的呈現方式、學生的學習活動都要在真實的或接近真實的問題情境中進行。三是主張對學生的探究和參與實踐活動的能力進行整體評價，不是簡單地僅僅對認知能力進行評價，既要評價每個學生的表現，也要評價整個團隊的表現。此外，非常強調學生作為評價的主體參與評價，認為學生不只是一個被評價者，也要參與對自己、對他人、對團體的有意義的評價過程中來，進而培養其準確的判斷力和責任感，強化對團隊作出自己一份貢獻的自覺意識。

“生態化取向的有效教學主要以學習的情境理論為基礎，該理論強調個體與其所依存的物理和社會情境的相互作用，認為情境是整個學習中的重要而有意義的組成部分。”［4］有效教學的生態化取向對物理教學的改革與發展無疑具有啟示作用，其整體、聯系、協調與開放的生態化教學觀對解決物理教學中的諸多失衡問題具有重要的理論指導意義。因此，筆者提出“生態化物理教學”的概念，其核心思想是促進物理教學走向真實生活世界，走向現實生態環境，溝通物理學習與生活世界之間的聯系，溝通學生在校學習與社會學習之間的聯系，使物理教學系統的諸要素之間達到生態平衡，以實現教學過程的最優化，讓學生的精神生活和生命體驗成為物理課程文化的重要成分，使物理教學的三維目標真正落在實處。

四、生態化物理教學的概念與特征

生態化物理教學，是指教師整體協調與組織教學系統內外諸多要素，主動開發潛在資源，充分利用創生資源，營造對學習者有意義的真實情境，組織有利于發展學習者主體性、獨特性和社會性的活動，將學習者的學習與個體發展置于開放性的與其他成員、物理環境和社會環境不斷互動的系統之中，從而促進學習者有效達成物理教學目標的過程。

其中，“潛在資源”主要指現實環境中存在的外顯功能或價值不直接指向物理教學、賦予意義之后容易開發的各種形態的資源，既包括故事、現實問題、生活常識、科技成果與自然現象等素材性資源，也包括身邊材料、各類器具等人工制品，還包括交通、通信、網絡等公共設施以及生命體等；“創生資源”一方面指教師、學生或專家根據“潛在資源”的特點或屬性，按照教學活動要求自行設計構造的有意圖或顯現智慧的課程資源，例如，教師設計的真實問題或任務，自制的各類實驗器具、學習器具，學生自制的小作品，人體參與的體驗感知活動及物理游戲等，另一方面指教師與學生在與環境互動中生成的經驗、問題、困惑、理解、智慧、意愿、情感、態度、價值觀等素材性資源。

生態化物理教學具有以下特征。

（一）整體—協調—統一性

生態化物理教學強調教學系統是教師、學習者、教學內容、教學活動、教學資源、物理環境與社會環境等諸要素有效互動的一個統一體，注重教學內容與學生生活經驗的協調與統一，個別化的學習過程與合作共享認知的協調與統一，學術性認知與日常生活認知的協調與統一，一致性與差異性的協調與統一，理性與非理性的協調與統一，對學生獲得知識技能的量化評價與整體評價的協調與統一，個體需要與社會需要的協調與統一，等等。總之，通過整體協調教學系統各個要素之間的關系，最終實現學生的健康發展。

（二）真實—生活—情境性

“很明顯，技能和內容必須呈現在一個學習者熟知的情境之中。”［6］生態化物理教學強調發揮各類教學資源的優勢，特別重視“潛在資源”與“創生資源”的開發與利用，使其成為真實情境與活動的有力支撐。這類課程資源的本質特征是“熟悉性”，因為學生對情境熟悉，才會感覺到它的真實性，才會與學生原有的經驗和體驗建立聯系。生態化物理教學主張選擇或盡量選擇學生熟悉的現實生活、社會或自然中存在的“事”和“物”來使教學內容問題化、任務化，這種問題或任務由于具有真實性而使學生感到對自己有意義，進而產生學習和探究的欲望而引起活動。更為重要的是，利用這類熟悉性資源展開的學習活動，會促進學生產生獨特的觀點或不一致的理解，學生的學習隨情境的變化作出反應并影響著他們自身對問題的解決，經驗、問題、智慧以及困惑等素材性資源會由此動態生成，為學習者自主探究、體驗、交流、反思與共享認知提供機會。

（三）社會—互動—開放性

生態化物理教學體現了從生活走向物理，從物理走向社會的新課程理念。強調物理教學要與學生的生活世界建立聯系，尋求自然、社會和學生發展在物理教學中的有機統一；注重個體間積極的互動、個體與環境和社會之間積極的互動；不把學校作為學習的唯一場所，不把教師看成學生唯一的指導者或先知者，重視學生之間的相互學習和指導，教師以外的其他支持人員包括資料管理人員、實驗室技術人員或維修人員、社會的從業者以及家長等，同樣是重要的課程資源，將學生的學習置于開放的、與外界不斷互動的生態化系統之中。

（四）主體—獨特—生成性

生態化物理教學注重學生的主體性，關注學生的差異性，追求每一個學生潛能的最大發揮和最佳發展。強調發揮師生的主觀能動性、積極性和創造性，高度重視學生在開發教學資源中的主體作用，重視資源開發及生成過程的潛在教學功能，努力實現資源開發與教學活動的和諧與統一。通過教師組織、師生共同參與開發和利用潛在資源與創生資源的活動，使學生的個體經驗與教學情境實現最佳耦 合，促進學生實現自主的意義建構，生成具有個體特征的知識結構和參與實踐活動的能力，提高社會化水平。同時注重對學生的學習進行多元評價并使學生成為評價的主體。

（五）有效—公平—均等性

生態化物理教學是有效教學理念在物理教學中的體現，致力于給每個學生提供公平的參與機會，使學生主動獲取知識、靈活運用知識、有效提高遷移能力和社會適應能力，反對“考試文化”和“應試”教育的價值觀。衡量教學的實效性不是以片面追求升學率為出發點，而是把每一個學生發展的獨特性置于核心地位。生態化物理教學倡導積極開發利用富有現實性、生活性、動態生成性和廣泛性的資源，努力實現物理學科教育的均等性和公平性。這種教學理念對于教學設施不足、條件較差的學校具有特別的現實意義，可以通過多渠道開發和充分利用學校所在地域或社區的自然生態和文化生態方面的資源，彌補學校教學資源的不足，有效開展物理教學。

五、生態化物理教學過程設計的基本特征

基于情境學習理論的生態化物理教學過程設計，以物理環境和社會環境為背景，從整體、平衡、和諧統一、聯系、動態及開放的視角，組織安排教學系統中的各個要素，注重以真實問題或任務情境營造學生熟悉的學習環境，以多種方式組織學習活動。它要求教師根據課程總目標要求和學科知識特點來設計學習內容，均衡考慮和依托各類資源的支持，設計真實的問題或任務情境，進而展開與知識類型相符合的多樣化學習活動；從認知、動作技能、情感和社會化四個維度制訂學習目標并對學習結果進行整體評價。總體而言，生態化教學觀要求從整體和過程考察各種教學形式是否均衡，強調教學系統中諸多要素的影響作用。在學習內容、學習活動以及學習支持上突出以下基本特征。

（一）提供能反映物理知識來源和實際運用方式的真實情境和活動

生態化物理教學在內容設計上要求把“學校物理”與實際生活緊密聯系起來，在利用好學校條件資源的基礎上，篩選現實環境中可利用的、與教學內容關聯的“潛在資源”以及“創生資源”來創設真實或接近真實的物理學習情境，使學習情境問題化、任務化，讓學生感到面臨的問題和任務對自己有意義，從而真正體驗建立物理概念和發現規律的過程。真實情境創設的手段與形式是多樣化的，應該體現在各種類型的物理學習活動之中，可以從教室、實驗室及學校延伸到室外、家庭、社區等場所，“熟悉性”及“復雜性”是其基本特征。任務的“復雜性”是相對學生而言的，是指具有一定難度但又可通過努力解決的真實問題。學生在完成真實任務的過程中，能夠提出自己的經驗性觀念或看法，處理來自不同觀點的信息和反饋意見，或通過協作表達不同的觀點，從而獲得解決實際問題的技能與知識。教師要為學習者提供專家的解決方案或思路、專家（熟手）的演示，使學生有機會觀摩正在工作的有經驗者的真實活動，通過與不同學業水平的其他同學、有經驗的人或專家進行互動、交流和分享來進行物理學習，在交互過程中進行觀察和實踐并逐步習得物理學家的思考方式和模型化過程。

（二）支持合作建構、反思與清晰表述，以便形成抽象與清晰的物理知識

生態化物理教學在活動設計上要求將物理學習過程與生活中的“潛在資源”與資源創生結合起來，組織多種形式的協作學習活動，使學習者共同擔負學習責任，協作完成某項給定的物理學習任務并促進反思。反思是一種重要的學習策略，它可以幫助學生思考物理學習本身及其過程。比如初中生在完成“鑒別戒指是否是純金（或純銀）的”真實任務過程中，需要借助預測、假設、方案設計和實驗，選取身邊易得的實驗資源，產生初步的解決方案并實施，同時，學生還要不斷反省所采用的實驗方案和器材，探尋更巧妙的解決方法，修正錯誤的理解，逐步形成科學的思維能力和實踐能力。

生態化物理教學主張為學生提供大量的實際操作活動，使學生在“做”的過程中發生內隱學習并獲得大量的緘默知識。“內隱學習的一大特征是，學習的效果往往需要大量的實際操作或活動才能體現。由于內隱學習得到的就是不可言表的緘默知識，自然直接通過講授和旁觀是很難達到很好效果的。”［7］在重視學生對緘默知識獲得的同時還要重視將其轉化為明確知識，用詞語說明和闡釋其對所學物理知識建構的意義的理解。生態化物理教學環境中的學習活動，提倡個人和同組學生一起完成任務，便于學生在討論問題或辯論問題的過程中，通過語言或文字表述自己的觀點，與他人協商，為自己的見解辯護，從而促進他們對知識的表達能力，使緘默的知識變成清晰表述的知識。

（三）提供臨界時刻的指導和支撐，注重對物理學習的整體評價

在生態化物理教學提供的復雜情境中，教師的角色應該是學生學習資源的設計者、準備者、創生者和學生自主協作學習的引導者。注重為學習者提供體驗自己的決策過程和解決物理問題的策略的機會，要求教師選擇“暗示”“建議”等適當方式指導和幫助學生，而不能包辦代替，“在學生需要時所提供的暗示性輔導與建議要勝于明確的輔導與建議，非指導性的要勝于指導性的”。［8］教師的幫助起到了一個支架的作用。當然，在需要的時候，也不排斥直接講授和指導性的教學。

注重通過真實的問題解決過程對學習物理的成效進行評價，評價的重點是知識與技能在特定情境中的靈活運用，而不僅僅是對知識的記憶。由于學生在實際操作性的物理學習活動中不僅獲得“紙筆型測驗”可測知的明確知識，而且通過內隱學習獲得大量的“紙筆型測驗”不可測知的緘默知識，因此，需要通過學生的方案設計、實施與修正問題的學習活動的過程以及結果來整體測量評價學生。評價不僅是多側面的，同時還是開放的，對學習者的評價不僅來自教師，也來自其他學生或小組，還有學習者的自我評價。

參考文獻：

［1］邢永富.世界教育的生態化趨勢與中國教育的戰略選擇［J］.北京師范大學學報（社會科學版），1997，（4）：70—77.

［2］鐘啟泉，等.普通高中新課程方案導讀［M］.上海：華東師范大學出版社，2003，52.

［3］鐘啟泉，等.《基礎教育課程改革綱要（試行）》解讀［M］.上海：華東師范大學出版社，2001.6.

［4］姚梅林，等.從學習理論的變革看有效教學的發展趨勢［J］.北京師范大學學報（社會科學版），2003，（5）：22—27.

［5］梁好翠.情境學習理論及其教學涵義［J］.廣西社會科學，2004，（12）：175—177.

［6］雷納特 N 凱恩，杰弗里 凱恩.創設聯結：教學與人腦［M］.呂林海，譯.上海：華東師范大學出版社，2004 .1.

［7］郭秀艷.內隱學習［M］.上海：華東師范大學出版社，2003.334.

智慧教育系統解決方案范文第5篇

長春市第五中學建于1953年，至今已歷經一個甲子，曾經在春城的教育史上留下了濃墨重彩的一筆，譜寫了素質教育的輝煌篇章。然而到2005年，學校發展之路卻步入沼澤地帶，諸多棘手的問題撲面而來：學校新建教學樓工程款超期未還，債主紛踏而來；學校課時費數月未發，教師怨聲載道；采暖費遲遲未交，供熱部門已下達最后通牒……學校人心浮動，大有山雨欲來風滿樓之勢。

杜麗娟來了！從十一高來的！

當消息變成了事實的那一刻，學校的教職員工還在質疑，她能行嗎？她能呆長嗎？是來鍍金的吧？！

在一道道難題面前，在一片懷疑聲中，杜麗娟校長走馬上任了。

上任伊始，她就帶領學校領導班子，通宵達旦地分析學校目前的形勢、研究解決問題的思路和辦法。達成共識后，馬上召開學校全體教職員工大會，實事求是地通報了學校的處境，切實可行地提出了解決方案，信心十足地公布了解決問題的時間表。隨后的半個月里，她不辭辛勞地一次次去銀行跑貸款、到教育局求援助……天道酬勤，她以真誠和人品贏得了銀行和債主的信任和支持，賬戶解凍，償還部分欠款，全額補發課時費……這一套快拳，問題解決了，局面穩定了，她用行動贏得了大家的信任，學校工作也步入了正軌。

杜麗娟深知學校的長遠發展離不開頂層設計。在學校穩定之后，她開始思考和構建學校文化。2006年她審時度勢地提出了“走內涵式發展之路，提升學校的核心競爭力”，打造“人文五中、書香校園”的辦學口號，結合校情并在原有理念的基礎上，重新解讀了“為學生未來的可持續發展奠基” 的辦學理念，建構了富有五中個性和特色的理念文化，確立了“教學合一，學行并重”的校訓，“博覽精思，”的校風，“不言之教，無聲之誨” 的教風，“博學、審問、慎思、明辨、篤行”的學風，建立了科學的教師考評機制，完善了各種崗位責任制，讓規章制度規范師生的行為。

正是基于這種科學理性的定位，極大地推動了學校文化環境、學術環境、人際環境的建設，使學校處處有文化、處處皆文化，形成了潤物無聲、潤心無痕的育人場。2008年，杜麗娟又高瞻遠矚地制定了《長春五中2008—2010年建設與發展三年規劃》。提出經過三年的努力，使學校成為一所具有現代化、高質量、有特色的學校，成為一所在校園環境、師資水平、教學設施、教學質量、管理水平等方面省內有名、市內一流的學校，成為一所既有傳統老校特色、又富有現代化氣息和先進辦學理念的學校。2010年，結合《國家中長期教育改革與發展綱要》的精神，杜麗娟制定了《長春市第五中學“十二五”多元人才培養模式實施規劃》，提出了“把學校建成令人向往和留戀的地方”的美好愿景，即把長春五中建設成為：環境優美書香流溢的品質書院；以學論教高效教學的成長樂園；個性張揚多元發展的圓夢學苑；謙謙君子大家閨秀的精神家園。

杜麗娟深知再好的學校文化，也需要依賴載體。于是又建立了多元價值的學校課程文化，建構具有五色的、適應學生需求和社會發展的“多元人才培養課程體系”。在德育上表現為以“7項素質目標、6個課程模組”為操作平臺的“主體性人格教育德育實踐課程體系”，在教學上以國家課程為主，以地方課程和校本課程為輔的“山”字型課程體系和“5+1+N” 課程操作模式，這種多元的課程文化大大地激發了學生主體精神的形成和健全人格的完善；她建立了高效智慧的課堂文化，構建了主體鮮明、科學優效的“主體性優效教學模式”，這個模式細致到不同的學科和不同的課型，實現了教學內容的內拓、教學環節的外延和課外教學資源的縱向擴展，豐富了教學理論和方法體系；她建立了儒雅生態的環境文化，大力實施“生態校園”行動，從一個溫馨提示牌到綜合樓的建設規劃，她都要事必躬親、反復斟酌、精心設計，力圖讓每一面墻壁有畫意，讓每一級臺階有詩情，讓每一處環境都能育人，打造了“音樂殿堂”、“形體空間”、“書畫天地”等具有鮮明現代文化特色的功能室，把傳統文化和現代文明進行了完美的整合。

八年來，學校先后有十多名學生在國家奧林匹克競賽中獲獎，高考重點學校錄取率和本科錄取率一直在同類學校中名列前茅。連續八年獲得“長春市教學質量評估一等獎”。高考也連續多年取得了顯著成績，多名學生考入清華大學、北京大學、浙江大學等知名高校。中考錄取分數線也逐年攀升。

八年的洗禮，學校辦學水準大幅度提高，辦學成果得到了社會各界的一致認可。學校先后獲得全國體育工作先進單位，全國第三屆信息技術創新與技術先進單位，國家培養籃球后備人才基地學校，吉林省首批電化教學示范校，吉林省綠色學校等100余項殊榮。承擔并完成國家、省、市級課題和實驗項目50余項。

她本人也連續多年獲各級政府嘉獎，先后獲得吉林省師德優秀個人、長春市精神文明先進個人、長春市優秀思想政治工作研究者、長春市十佳女校長、長春市第四批有突出貢獻專家、省級骨干教師、享受市政府特殊津貼、吉林省第二批拔尖創新人才，長春市“巾幗十杰”、吉林省特級教師、全省教育系統“五五”普法優秀校長、長春市五一勞動獎章獲得者、長春市文教工作先進個人、長春市骨干校長、長春市勞動模范等殊榮，并光榮當選為長春市黨代表、吉林省黨代表和長春市人大代表。主持完成國家級、省級、市級教育教學科研課題12項，主編并出版校本教材4套共24本，編寫教輔書籍23本，在《吉林教育》、《長春教育》上發表文章10余篇。由于她對春城教育事業所做出的突出貢獻，《吉林日報》、《城市晚報》、《長春日報》、《長春晚報》、《長春教育》、《中華兒女》、《新浪網》等多家新聞媒體都做了大量相關報道。