随着教育信息化进入2.0时代,曾经有黑板、三尺讲台、半寸粉笔的教室被赋予了更多元素。
一方面,教育信息化顶层设计不断加快。 《教育信息化2.0行动计划》、《中国教育现代化2035》等一系列文件,将“科技赋能教育”的重要性提升到了新的高度,也加速了新技术与新科技的深度融合。教育场景; 另一方面,在市场力量的推动下,以物联网技术为主导,以云计算、大数据、人工智能等新兴技术为驱动的智慧教育,已从理论走向应用,已成为系统化的教育体系。教育行业。 创新的内生变量。
这也是成为“教育强国”的必由之路。 针对学生、教师、区域和校际资源不平衡的问题,今年年初的《教育部关于加强“三个课堂”应用的指导意见》明确提出,要立足实际各地探索,进一步加强“专递课堂”、“名师课堂”、“名校网络课堂”,简称“三个课堂”,促进教育公平均衡发展,使名师资源更广泛共享,满足学生个性化发展和高质量教育的需求。
从黑板到屏幕,从线下课堂到线上云平台,其背后的科技力量将如何推动这个时代的教育创新,弥合不同地区之间的资源差距?
智慧教室如何走得更远?
回顾40年来,中国教育信息化经历了三个阶段。
改革开放前,传统的教学设备是“黑板、教鞭、粉笔”三件套,“批注”是主要的学习方式。
第一阶段,部分学校开始注重白板、投影仪等多媒体教学硬件的配置;
第二阶段,《教育管理信息化标准》发布后,校园网络和硬件环境不断升级电子黑板软件,选课系统、考试系统等教育活动系统得到广泛普及;
第三阶段,过去效率相对低下的教学设备逐渐被物联网、边缘计算、人工智能技术支持的基于多方位感知和交互的智慧教室所取代。
在推动教育行业信息化变革的实践中,英特尔中国行业解决方案部首席技术官吴文鑫认为,有两个环节尤为重要:
首先,它是数据驱动的。 信息化的发展和技术创新,扩大和延伸了智慧教室的边界。 智慧校园解决方案通过云、边、端构建信息共享平台,收集和分析用户信息、教学资源、教学轨迹等学术数据。 并共享,使所有数据都能监控和保留,通过云平台和大数据技术对整个校园进行统一管理。 还可以结合人工智能技术,利用多种个性化应用,提高教学和管理的效率,从而实现教育的变革。 数字化、精准化、个性化。
对此,英特尔提供了从云端到终端的一整套智慧教育解决方案,帮助学校实现高效的混合教学。 例如,基于OPS的负载集成解决方案,打造智慧教室智能控制中心,可实现录播系统、交互式电子白板的统一管理; Intel VDD可视化数据设备的引入,使教学过程充分实现网络空间资源共享; 教学过程中采用基于英特尔产品和技术的人工智能,可以智能分析视频数据,辅助教师进行教学过程。
其次,降低信息系统管理的复杂性。 过去,校园引入信息设备意味着额外的管理成本。 但现在,英特尔在智慧教室中推广的桌面虚拟化技术,大大缓解了计算机管理的难度。 终端电脑可快速部署在各个校区,并根据不同年级进行定制,不同课程需要快速切换; 通过分布式存储、大数据、人工智能和区块链技术,英特尔帮助学校存储和管理海量多媒体教学资源,并确保其可扩展性和数据访问性能。
未来,加强系统的集成和数据的利用将是趋势。 信息化1.0时代,数据分散在各个系统中,形成大量“信息孤岛”; 2.0时代,云计算和大数据分析将成为智慧校园建设的重点,这意味着我们需要关注云端、边缘和终端之间的协作。
混合式教学的挑战与创新机遇
如果说过去几年的技术储备已经完成了教育信息化的基础工作,那么今年年初爆发的疫情则成为了行业的催化剂,将教育带入了大规模在线场景,推动了教育信息化的快速发展。混合式教学的普及。
对此,中国教育技术学会学术委员会副主任、中央电化教育中心研究员刘永前认为,新技术将为教育行业带来突破。 新型线上个性化小班教学与传统线下大班教学的融合。 趋势。
在混合式教学实践中,智慧教室的诸多技术得到了广泛应用。 反过来,教学过程中产生的大数据又推动了“因材施教”的个性化发展。
刘永干认为,课前教室环境自动调节、课表查询、教室确认、刷卡考勤等场景已经是基于智慧教室的成熟应用; 录播设备、大屏管理、使用设备进行互动和小组讨论、课后作业等,上述课堂功能都可以通过网络信息技术来实现; 教学互动中的测试统计、答题准确率等数据可以有效帮助教师掌握课程进度和学生掌握情况,并进行有针对性的讲解。
保留了传统广播教学的一些优点。 例如,高校仍然保留着大黑板的存在。 教学实践证明,当推导公式在整个黑板屏幕上显示时,比电子分屏更有利于学生的理解和记忆。
以“扬弃”为核心的线上线下一体化教学新常态,对教育设备、技术和教学模式提出了挑战,也提供了新的创新机遇。
从个体角度来看,师生必须适应新的在线教学录播环境。 计算机的性能会极大地影响教师和学生的教学体验; 从更大的角度来看,混合教学考试平台的“云化”能力,比如当用户数量达到一定规模时,平台是否可以根据需求及时进行扩容。
从技术角度来看,这让英特尔进一步思考技术如何服务于线上线下一体化教学所产生的新需求:
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内容制作、多媒体课件制作需要强大计算能力的支持。 英特尔新一代酷睿处理器的计算能力显着提升。
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统一的在线教学平台,包括直播、录播和“三个教室”的部署。 英特尔提供基于Web RTC开发的ICS(英特尔协作套件),为实时交互、富媒体共享和基于视频的数据分析提供了优化的空间。 支持多种协议和输入/输出设备,支持多点对多点实时视频交互操作,支持单点对多点远程实时交互/共享操作。 基于该解决方案,合作伙伴可以为在线教学提供低门槛、易于部署、定时交付的课堂解决方案,最大限度地利用现有课堂设备和校内边缘服务器,同时可靠、高度可扩展、支持弹性需要。 为在线教学的质量和效率提供保障。
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在线学习过程中的学生电脑不仅需要低蓝光、低反射、高清的硬件环境,还必须提供大量的教育资源和AI辅助。 今年,英特尔携手腾讯、惠普等合作伙伴打造了学生电脑,利用AI技术和内容加载,让学生在接受在线教育时获得个性化服务。
人工智能和大数据驱动教育创新
不难发现,“数据”是整个教育创新过程中的核心关键词。 教育信息化发展以来,数据已经有了一定的积累。 吴文欣认为,除了持续完善业务系统外,充分利用数据和AI计算是未来教育创新的重点。
数据、算力、算法是人工智能技术和大数据驱动教育创新的三大支点。 作为智慧教育的创新者,英特尔与各合作伙伴合作推出了多个创新案例:
通过“一体化”的设计思想,基于英特尔的技术和产品,蓝鸽推出智慧校园解决方案,解决数字校园各子系统的信息孤岛问题,实现各子系统和智慧教室的统一开发设计。 ,保证教学资源和数据的互操作和相互共享。 此外,该解决方案创造性地将人工智能技术应用于教学资源开发,实现信息技术与教育教学的深度融合。
例如,在学生个性化辅导方面,蓝鸽基于英特尔产品和技术的人工智能考试辅导解决方案,可以根据学习过程数据、诊断学生范围和掌握情况,提供完整、高质量的复习材料和有用信息。知识点、针对性试题,并配备个性化学习APP,满足学生个性化需求,自动筛选学生在模拟考试复习中掌握的知识点,对错题自动生成复习报告,方便针对性讲解由教师等进行,既减轻了教学负担,又提高了复习效率。
在基于大数据的校园管理和学业管理方面,英特尔与百家云合作,利用AI技术分析学生的在线学习过程,解决在线教学时无法获得及时反馈的问题,让老师更好地了解学生的学习情况。在线学习过程中学生的行为特征,方便教学过程的管理。
针对学生素质教育,英特尔与各生态系统合作伙伴共同打造了人工智能教育教学的端到端全栈实验室解决方案。 基于英特尔硬件算力和数据训练方式,为各级学校提供通俗易懂的人工智能科普实践课程。 这套课程解决方案分层部署,灵活可扩展,包含可上手实践的本地化和通用实验课程。 还涵盖自动驾驶、机器人等有趣场景的实验课程,让学生进行直观的互动电子黑板软件,通过编程参与了解人工智能的应用和可能性,从而促进信息素养的提升。
教育行业线上线下教学融合和技术创新不仅提高了教育质量,也成为普及优质教育的有力工具。
党的十九届五中全会文件明确提出“到2035年建成教育强国”。 想要实现整个教育的跨越式发展,智慧教育是不可或缺的一环。 信息技术带来的教学模式和方法的创新,突破了一间教室、一块黑板的限制,让优质的教学内容通过信息技术的翅膀无限延伸,传播到偏远地区,而不影响原有的教育形式。 。
这不是一个家庭能够完成的,也不是一天能够完成的。 从云端到终端,从政府、企业到学校,只有多方共同努力,才能借助科技的“智慧”力量,撬动教育资源分布不均的现象,让偏远地区共享信息化教育这个时代以数字校园的形式出现。 股利。
这不仅适用于中国,未来也可能成为其他发展中国家的样本,让科技赋能教育的创新力量辐射到更远的边界。