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基于大數據背景下“互聯網+教育”融入中小學教育的策略研究
——以青島為例

2022-03-02 09:24于紅
網絡安全技術與應用 2022年9期
關鍵詞:互聯網+教育人工智能教育

◆于紅

(青島市社會科學院 山東 266071)

1 互聯網+教育的特質與發展趨勢

1.1 特質

(1)信息技術與教育深度融合

“互聯網+教育”的融合產生了智慧的學習環境,催生出新的課程形態,發展了新的教學范式,出現了新的學習方法,設計出新的評價方法,對教師提出新的知識結構和素養要求,致使學校組織發生新的變革,提出的新管理模式。

(2)全球教育資源無縫整合、開放共享

“互聯網+教育”的開放性使教育資源、教師資源的配置與共享模式發生新的變化。通過網絡開放課程等形式進行教學直播,打破了因時間、地域的局限,而使學習者可以實現知識共享。

(3)學生按需個性化學習

借助個性化的智能技術,根據不同學生的學習需求、學習目的、內容、進度和方式不同,為學生提供形式多樣的學習環境,提高其學習效果。

(4)與學校教育相互支持、優勢互補

“互聯網+教育”不可能替代學校教育,但可改變學校的基本業務流程,改革傳統學習運行模式,所以說,“互聯網+教育”就是傳統教育的升級工程,與傳統教育方式相輔相成。

1.2 發展趨勢

(1)可選擇的個性化教育服務

未來的教育將不再只是刻板統一的,根據互聯網時代發展,我們擁有了更多的教育手段和途徑,可以依據學生的不同心智發展階段匹配個性化的學習課程服務,根據學生的不同學習能力制訂適應個性發展的學習計劃。

(2)智能測評服務

傳統教育體制下,更多的是通過考試來判定,而未來隨著互聯網的發展,越來越多的評測將在線進行,學生可通過互聯上采用同樣的標準的考試平臺進行測評,在評價依據方面,由“經驗主義”評價走向了“數據主義”評價,在評價方式上從總結性評價發展為過程性評價,可以直觀了解各個學校的教學水平和學生的實際問題。

(3)人工智能在教育中的應用

未來的人工智能賦能教育,機器人完全可以勝任傳道解惑的角色,基于海量的云知識庫、感知思維、認識思維,能夠輔助教學,能與學生產生教學互動。進而有望成為傳道、授業、解惑的人工智能教師

(4)教育發展更加均衡

傳統教育的一個缺陷就是受限于地域、師資、貧富、年齡的差距,未來的互聯網教育完全可以打擾和縮小這個差距。尤其對我們國家,只要國家有足夠的財力進行網絡的基礎設施建設,就可保障貧困地區的孩子可以和城市孩子享受相同的教育。

2 青島市“互聯網+教育”發展現狀

(1)“互聯網+教育”在促進教育公平、提高教育質量方面起著不可或缺作用。

目前,青島已構建“兩地三中心”教育城域網,自2018 年青島市頒布并實施《青島市教育信息化2.0 行動計劃(2018-2022 年)》以來,一直致力于整合市教育信息化資源,打造青島“互聯網+教育”大平臺,即青島教育E 平臺?,F在E 平臺開通網絡學習空間65萬個,整合接入50 余款來自教育部、省教育廳、市教育局、各區市教體局和學校的教育應用系統,實現優質教育資源共享空間。

青島市著力構建數字教育大資源公共服務體系,實施優質數字教育資源匯聚共享工程,投入2.2 億元,建成740 間“同步課堂”,建立優質學校和農村學?!鞍l展共同體”,提升農村教育質量,并同時與西藏、新疆、貴州、澳大利亞、俄羅斯等國內外學校實現同步課堂連線。

(2)互聯網融入青島校園建設,打造特色智慧校園。

青島市2014 年印發了《青島市中小學數字智慧校園建設評估指標》,目前,全市共有智慧校園達標學校1015 所,約占全市學??倲档?5%。2019 年青島市成功入選教育部公布的“智慧教育示范區” 建設項目名單。青島市智慧校園建設通過互聯網平臺對接學校教學應用、排課走班、圖書借閱等系統,緊密貼合學校管理和教學生活。學生的一卡通能夠無感知匯聚學生的生活數據、行為軌跡數據和學習數據,為大數據分析提供重要的數據來源。在大數據的支撐下,管理更加精準、決策更加科學。比如互聯網平臺利用大數據可以分析學生階段性成績的基本情況,為學生綜合成績的提升提出指導。

隨著互聯網平臺智慧校園數據的集聚和功能的擴展,實現對學生的學習和生活的適時預警、精準化分析和個性化指導,為打造高端特色智慧校園建設提供有力支撐。

(3)“互聯網+教育”助力疫情期間青島教育“停課不停學”。

2020 年新冠疫情檢驗了我市互聯網教育發展成果,很多傳統型教學工作借助信息化的支撐實現了業務流程再造和整體水平躍升。一是利用網絡資源,保障城郊邊遠地區學生居家學習需要;二是根據學生不同要求,對學生進行個性化指導;三是統籌用好本地互聯網平臺資源和國家平臺資源滿足網上學習;四是鼓勵全體教師盡量制作課件動態化的同時規范在線教學行為,吸引學生更好網上學習。疫情期間,我市小學生通過直播、初高中則是直播和錄播相結合的形式開展網上教學,一校一課、一班一課,老師與學生在網上互動,作業在線提交,批改。僅面向高中段的教學平臺,各校上傳課程超過3 萬節,總訪問人次達到1200余萬。

3 青島市“互聯網+教育”發展障礙與存在的問題

“互聯網+教育”就是利用互聯網部分替代傳統教育中的某個角色,這種模式正處于探索和逐漸被接受階段,因此它在發展過程中會面臨著較多難題和挑戰,主要表現在以下方面。

3.1 網絡教學平臺資源分配存在的挑戰

(1)在進行信息化網絡教學建設的過程中,沒能預測到教學過程的實際需求,體現為我市教育城域網及數據中心承載能力不足,缺乏彈性擴展機制,無法滿足大規模學生在線學習的需要,加上一些地域網絡帶寬的不足,使得網絡無法流暢地傳輸教學內容。學生在學習過程中,聲音延時、視頻卡頓現象非常常見。

(2)雖然這幾年我市教育主管部門和一些學校也相繼在軟件方面進行了資金投入,建設了一些教學管理平臺,但存在著教學平臺功能不完善,無法支撐師生滿意的在線教學需要。另外,部分學校沒有真正相通的統一管理平臺,所以“信息孤島”“資源斷路”現象凸顯。

(3)優質在線教育平臺資源不足,應用體系開發欠缺,疫情期間網絡平臺擁堵,課件類型不同轉換出錯或打不開的現象時有發生,尤其是對落后農村地區的學生,學習終端配置不高,性能不強,更面臨嚴重挑戰。

3.2 網絡教學質量存在的問題

(1)勝任網絡教學的教師不足,缺乏長期培養機制。

目前“互聯網+教育”處于初級階段,線下的優秀教師不一定適應線上教育的教學模式,由于缺乏對互聯網新技術一些掌握,疫情期間,我市中小學生在線學習的很多教學課件都是以錄播或直播為主,缺乏通過技術手段互動來吸引學習者,課件質量不高,影響教學效果,這就使得互聯網教育缺少學習氛圍。

(2)課程研發能力的不足,不適應時代發展要求。

雖然傳統教育模式教學方法的研發一直沒有停止,但互聯網教育才剛剛開始,其教學模式和方法創新不足,課程的研發更是處于起步階段,研發能力嚴重不足,使得互聯網教育中優質教學資源欠缺,應用體系跟不上時代發展要求。

(3)對受教育者的約束力不夠。

傳統教育與在線教育不同的重點一點就是由于師生距離遠、互動少等因素缺少對學生的約束力和吸引力。學生在學習時很容易受外部環境的影響,任何一點干擾都會影響學習效果,尤其是中小學生很難獨自覺地進行學習。因此,疫情期間很多家長反映孩子在使用電腦上課期間經常瀏覽娛樂網頁或開小差,使得家長天天陪讀監督,疲憊不堪。

(4)缺乏互聯網教育的監管與評價機制。

首先,教育部門對“互聯網+教育”這一新型教育模式的重視程度仍需加強,目前還存在忽視對在線教育的質量監管與評價,無法真正掌握互聯網教育實質效果,與互聯網教育發展要求尚有差距。

其次,從手段層面來看。管理手段單一、固化,而且在資源配置、對互聯網教育的管理監督與評價建章立制等方面也存在嚴重不足,這對互聯網教育的影響也是十分直接的。

最后,缺乏對師資隊伍在互聯網時代信息技術與時俱進能力建設的監督與評價,這些都將成為發揮互聯網教育優勢的阻礙。

3.3 人工智能融入在線教育不足,智慧學習環境有待開發

(1)運用人工智能構建多樣化的學習情境不足?,F在的互聯網教育大多還停留在講課錄播的形式上,未能全部實現真實場景與虛擬空間的結合,用全息和動態畫面,使學生獲得更加真實直觀的具身體驗。

(2)運用人工智能提供教學評價不足。在目前的互聯網教學評價中,還未能通過人工智能跟蹤測試,準確獲悉學生的知識狀態掌握情況,以及學習水平高低、特點等,未能給不同學生提供不同的學習測試內容,對教學者和學習者進行教學綜合評價。

(3)運用人工智能保障高效的管理不足。雖然我市中小學生學校管理中也嵌入了人工智能,但還處于初始階段,在維護校園安全和隱患分析預警方面,智慧管理系統還是未能通過實現多維度整理分析收集到的數據,給管理者提供管理決策,例如通過人臉識別等技術對校園及周邊環境、師生行為進行有效監控;通過傳感技術對學校供電、供水、供氣等重點設施進行監測等。

4 “聯網+教育”融入中小學教育發展的戰略措施

4.1 加強信息化建設的領導力,全面提升教育管理者對“互聯網+教育”的管理水平

(1)政府應做好頂層設計,可由市教育局作為牽頭部門,會同相關部門和各區市政府,建立中小學互聯網教育協調推進機制工作組,從機制保證互聯網+教育的基礎設施配置、經費保障等問題。

(2)政府應制訂我市“互聯網+教育”質量評價標準與體系?!盎ヂ摼W+”的大環境下,我們需要從不同的內容和角度對教育質量進行評判,不僅要注重教學過程中的結果性質量,還要從學生發展的角度考量,擴大教育質量的評估范圍與標準,建立獨立于教育活動之外的第三方專業監測機構。

(3)重視教育管理者信息化領導力的提升。在推進教育信息化建設過程中,針對信息化領導力需要建立一個量化指標體系來檢驗,例如可從教育信息化整體規劃能力、指導能力、環境與資源建設能力、溝通組織協調能力、管理與評價能力以及管理者的信息技術素養等方面進行評價。

4.2 加強互聯網教學管理控制,提升互聯網教學質量與效果

(1)進一步加強完善對互聯網教學質量的監管。

堅持教育為體,互聯網為用,以學生為中心原則。對“互聯網+教育”的監管,首先要建立適應互聯網時代的教育督導機制;其次要建立全新的評估標準和評估指標體系;最后需全面改革傳統的教育評估流程。

在“互聯網+教育”背景下建立動態的質量監管標準,即根據社會發展以及社會對人的培養要求而發生相應改變;多元的參與主體,即教管部門、學校、社會媒體共同參與等;豐富監測內容,即不僅關注學生的學業成績,還要考察學生的認識獲得等。同時吸收專業強的專家組成隊伍,可根據評估需求及互聯網技術發展不斷完善評估指標體系和評估機制。

(2)進一步加強教師的信息素養培訓,提升教學質量。

首先教師自身從思想上重視,有意加強自身信息意識,樹立終身學習的理念,不斷提升個人的信息素養水平,加強互聯網教學資源與課堂知識內容的深度融合,有效擴大課堂教學內容的范圍,促使課堂教學內容和形式的多樣性。

其次是對現有的教師進行分重點、分類別、分層次、分階段的培訓?!盎ヂ摼W+教育”背景下教師將不再是單打獨斗形式完成教學,而是需要團隊合作,一堂好的網課既包含了生動的授課,也包括使用各種先進的互聯網技術來匹配完成等,因此,師資力量的多元化、專業化和職業化,才能保證互聯網教學的高質量。

最后,教育部門要定期開展教師信息知識培訓教育活動。制定明確的培訓目標與計劃,保障培訓活動的長期性與高效性,也可通過舉辦網絡研討會、論壇等形式組織老師參與其中。另外,學校還要通過構建信息化教學環境、增加信息化教學軟硬件技術創新的人力與物力投入等方式,不斷提升教師應用信息化技術開展互聯網教學的質量與效果。

4.3 完善“互聯網+教育”平臺建設,促進互聯+教育內涵式發展

網絡教學平臺主要使用對象是教師和學生,其由平臺軟件、硬件和教學資源庫組成。

(1)需要借助新技術、新思維來創新教學組織形式、教學過程和管理,實現智能化服務理念與技術研發大數據支撐的在線互聯網+教育信息技術,為網絡教學平臺的發展提供保障。例如,可以借助 5G 網絡通信技術,利用物聯網、虛擬現實、增強現實等先進技術,將學?;瘜W實驗室直接接入或虛擬仿真接入網絡教學平臺,提升學生的理論與實踐能力。

(2)打造信息共享、多向交互、全面開放的互聯網教學平臺。建立數據庫的儲備,實現所有教學資源都可循環使用和共享。二是在教學中增加師生互動的教學模式。調動學生在課堂的參與性與主動性。三是教學平臺實現全面開放,推進信息化區域均衡發展模式,打破只對本校學生開放的限制,給不同區域、不同層次的人群帶來平等教育學習的機會。

(3)激發釋放企業活力,推動互聯網教育平臺硬件建設。政府通過稅收優惠、土地使用等特殊扶持政策,鼓勵企業投資參與互聯網教育平臺建設與服務項目,建立多元化經費籌集渠道。

4.4 人工智能融入“互聯網+教育”,擴展教育功能,提高教學效率

近年來,由于人工智能不斷成熟,應用領域不斷拓展,其在教育方面的應用逐年增強。利用人工智能,管理方面可完成校園管理的自動分析,對需解決問題的提出參考方案;輔助教學方面,滿足師生教學的個性化要求,提高教學質量和效率已成趨勢。

(1)運用人工智能構建智慧化的教學環境。

基于人工智能等應用技術研發,在教學系統中運用人工智能構建一種自適應學習系統,學生可以通過智能教學系統和智能測評系統進行自主學習和測試。實現學生按需個性化學習。人工智能使得作業的差異化布置成為可能,這樣,不同程度的學生都將有著最高的學習效率。另外,學生也可直接與計算機對話來得到在線答疑的服務,這樣不僅節約時間,還加強了學生的自主學習能力。

(2)運用人工智能提供更科學的教學評價。利用大數據通過對學生在線學習過程及學習成效的數據統計,建立數據庫,在此基礎上借助人工智能分析學生學習過程中的差異化特點,給予不同的學習測試內容,對教學者和學習者進行教學綜合評價,幫助學生與教師獲取真實有效的改進依據,使得學習更高效。

(3)運用人工智能保障更高效的管理服務。人工智能可實現智能化教學管理和行政管理,智能教學平臺可對處于在線學習系統中的學生進行監督和提醒。除此之外,本系統可以對在線學習的學生學習狀況進行反饋,將學生的學習態度與興趣等信息傳至學生學習情況數據庫。同時,在維護校園安全和隱患分析預警方面,智慧管理系統通過多維度整理分析收集到的數據,通過連接學校、教師、學生、家長,實現互通互聯、資源共享,給校園管理提供科學的管理決策,提升教育管理智慧化水平。

4.5 搭建溝通橋梁,推動互聯網教育與國際化相融合

大數據、云端技術、網絡平臺等技術在互聯網教育中的應用,讓在線教育,打破了傳統地域空間的局限。全球的知識庫正在形成,我們應學習借鑒國外先進理念,通過開展互聯網教育國際交流合作,舉辦國際互聯網教育高端論壇等活動等,引進全球優質數字教育資源和先進技術,培養形成我國互聯網教育的特色和優勢。

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