数字化学习系统建构与应用驱动-郑炜.pptx

数字化学习系统建构 与应用驱动,郑 炜 2015年4月1日，华山中学,关于我们,品牌 诺亚舟、优学派、优学帮、优学风 企业 诺亚舟控股集团，1998年创建，2007年纽交所上市。 优学天下科技有限公司-凌云诺亚舟教育科技公司 社会贡献与资质 CCTV“优学派中国汉字听写大会”冠名赞助厂商，汉字文化运动推动者； 汶川大地震捐款500万，团中央“七彩小屋”捐赠1000万； 数字化教学服务系统建构引领者； 教育部十二五重点课题“凌云诺亚舟互动学习系统在教学中的创新应用模式”承担单位； 教育部“百所数字校园示范校建设项目”方案提供者； 四川省电子书 包 标 准第一起草者； 教育电子行业领导品牌；,关于我,姓名：郑炜 职业：软件工程师、架构师 学校：西北工业大学飞机设计专业，83年毕业 主要履历： 从事软件开发三十多年，十余项专利国内国际专利；九年来专注数字化学习系统理论、方法、架构、技术实现，每年研发费用上千万； 1994年-2004年，文曲星电子词典的开发、销售 ，该公司曾经位列中关村科技园前二十，台湾1999年台湾上市； 2004年-今，诺亚舟教育控股集团，2007年纽交所上市； 2006年，专注数字化学习系统建构； 教育部十二五重点课题负责人； 四川省电子书包标准起草人（2014年颁布）； 爱好： 中华古文化学习者，收藏品类：古代青铜器、古玉、巴蜀地区高古瓷； 深圳市收藏协会监事长、四川省收藏协会会员、成都玉器收藏协会会员 四大转折：为了改变命运考大学、为了兴趣学电脑、为了创造做开发、为了归宿学文化,目录,教育大趋势 数字化学习的实践 电子书包 应用驱动,教育大趋势,教育改革是教育界最大的政治 中国梦需要教育梦来支持，没有教育的改革，就没有中国梦； 学习方式的变革是技术环境发展的必然结果 主动化学习 Web化学习 泛在式学习 个性化学习匹配知识、匹配学习者 技术进步，更先进的学习方法成为可能 互动、探究、游戏化、协同化学习； 社区化、体验式、服务化；,教育大趋势,金字塔理论,教育大趋势,探究式学习 乔布斯二十世纪七十年代开发的Apple II 个人电脑，是针对计算机科学专业的学生开发的，进行电脑技术学习的电脑，为美国IT也培养了一大批精英； HP开发的图形计算器，为中低水平的学生，学习深奥抽象的数学知识，提供了动态、可探究的学习工具； 移动互联网 电子书包，课前、课中、课后，作业、答疑、社会化,数字化学习的实践,一、 数字化学习 1. 人类进入数字化时代，是从IT技术技术使用开始的，所有的信息（包括文本、图片、音频、视频）都是用数字化编码存在的； 2. 数字化学习，是基于数字化学习资源的学习，其特征： 利用现成的IT技术成果（工具、服务系统），对学习资源进行数字化搬家或加工，通过网络分享，用户课堂教学、学生学习等；,数字化学习的实践,引发数字化学习如何建构的思考。 数字化学习，人类经历了二十五年以上的努力，虽有突破，但一直没有达到预期。,著名的乔布斯的困惑： 当年创造apple 电脑,为学生学习计算机科学提供了有效的帮助，取得了巨大成功，而在试图与其他学科结合时，多次努力，均未取得。,数字化学习的实践,钱学森之问： “为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？” 引发教育如何进行？教育的目标是什么的思考。,数字化学习的实践,3. 数字化学习环境建设 SCORM 规范，美国国防部ADL.org开发的，面向军事装备训练的学习环境 对象：成年人、职业技能训练 方法：任务说明、操作训练、QTI在线作业 环境：web 资源特征：通用数字化资源工具，资源格式HTML、Word、PPT等。 评述：物化知识与技能学习，具有自学习能力、经验丰富的学习者 慕课MOOC：大型开放式网络课程，针对高等教育,数字化学习的实践,我国2001年参考scorm规范，制订和颁布了教育技术标准； 面向军事训练的Scorm规范，曾经被被全世界基础教育领域所追捧，如今式微； 针对高等教育的慕课Mooc，正在在中国的基础教育领域风起云涌； 基础教育领域的需求，一直被忽略而无法满足。,数字化学习的实践,4. 数字化是双刃剑 数字化为信息的产生、存贮、传递、远距离分享提供了巨大的便利； 数字化妨碍了人类自然的、生物性的活动方式，使人在三维空间中的活动方式无法在信息平台上继续，这是技术发展初期的犟气； 在数字化学习环境中，人的天性、表情、肢体语言等受到限制，教育者变为笔谈的哑巴，学习者的行为退化阅读、媒体播放； 数字化环境是人类新的生存维度，立法不健全，存在大量不健康的、极易获取的信息，对学生造成不良； 只有优质的、趣味的学习资源，个性化的服务，才能满足引发学习活动，更需要一个系统的解决方案。,数字化学习的实践,二. 数字化学习系统 什么是系统 核心理论支撑、要素、功能 分层分类、典型结构、功能 子系统，满足各种功能活动需要的子系统,数字化学习的实践,2. 什么是数字化学习系统 基于互联网的教学服务的生态系统，涉及资源模型，知识库建设，程序库建设，资源开发工具、资源模板、资源共建共享机制、资源运行环境（包括知识定位、学习动作监控与记录、学习评价、及时导航）等,深度融合 支持多种应用场景，课前、课堂、课后、作业、答疑、竞赛、游戏等； 支持多种教学活动，展示、阅读、试听、互动、探究、游戏化、协同、讨论、抢答、投票、分享、作业、示范、辅导等； 支持任何教学模式，如211模式、翻转课堂等；,数字化学习的实践,3.数字化学习系统的复杂性与挑战 一个从零开始建构的复杂大系统，需要参考、重溯人造系统进化的全过程梦想、憧憬、理论模式，颗粒化，分类，典型结构，实验室制备、标准化、社会协作，规模化制备。 只有建立一个能容纳所有知识的框架，才能进行任何特定知识的学习；只有建立一个能容纳任何学习活动的框架，才能支持特定的教学活动，这是超越个体、企业、甚至行业力量的悖论，需要特别的技巧化解；,数字化学习的实践,教育培养了大量的科技精英，但没有为自身的科技化培养足够的人才； 国家各个科技门类、各行各业，均有专门研究机构，专注领域研究，既研究行业核心问题，也研究借鉴吸收其他领域或行业的成果，推动自身的更新和进步，但是，唯独教育部门，没有类似的机构； 人类的学习，是生命进化过程中形成的一种特殊的生物互助关系，在数字化学习系统中，生物互助关系被抑制或者弱化，形成新的障碍；,数字化学习的实践,人类社会发展的历史表明，教育与科技的关系，是正向激励关系，数字化学习系统必须遵从这个机制； 人类智力的特长是适应新情况和创新，信息技术的特长是处理已知的情景，如果处理已知情况的能力替代了人类的智力，那么教育的价值就会降低，人类就会止步； 三重挑战，数字化境建构、教学方式改变、工作方式的改变 教学环境建构的难易度，正比于方式改变的困难性； Edu-欧美的教学方式重讨论，是互动探究式的、游戏化的，是教育改革的目标之一；而中式教育的基因，是师道尊严，按照老师说的做，几千年来的传统惯性极大。 教师的工作方法从注重课堂教学，转变为重教学设计、模式设计、资源开发，重情景创设、活动发起、点评、激励，等智慧化劳动。,数字化学习的实践,数字化学习系统建构的路线图 由顶到底，从区域云数字化校园管理教学； 关键路线，教学管理数字化校园区域云； 双向对接，由顶到底和关键路线。 5. 数字化系统建构的关键 技术与教学的深度融合 应用驱动 机制创新 6. 数字化学习资源分类 多媒体资源，以阅读、播放、在线作业为主要行为特色的学习资源； 智慧化资源，具有知识定位、行为跟踪、记录，效果评价和导航，除了多媒体资源特征外，还提供与知识、学习者、学习活动匹配的、互动、探究、游戏化、协同、提问、答疑等学习动作支持；,数字化学习的实践,7. 如何创建智慧化资源 知识维度 学习目标量规、知识模型、颗粒化、分类、知识网络、学习记录变量； 与知识匹配的学习交互，学习记录 标准化学习程序 在数字化环境中，恢复人天生的、长期社会历史中形成的交流、交互、教学互助方式； 提供不同认知历程（记忆、理解、应用、分析、评价、创造），不同知识类别，具有互动、探究、游戏化、协同化、社区化等特色的标准化学习程序。 监控学习者操作，记录学习动作和效果，并及时激励,数字化学习的实践,资源工具化 链接 知识颗粒化、素材碎片化，自动推送素材、自动推送课例，可导出静态资源包 选择、配置与知识匹配的学习程序 云端集成化云端开发工具，资源共建共享必须的核心技术 资源运行环境 跟随学习者操作的知识定位、加载动态化、离线缓存、自动学习记录,及时个性化学习导航服务 离线可运行,数字化学习的实践,大数据 学习者评价 = 学习者 知识学习记录 教育者评价 = 教育者学习者知识学习记录 资源评价 = 资源学习者学习评价 .,电子书包,教师端 学生端 家长端 管理者端,PC机 基于Android系统的pad 网络设备,培训支持 活动支持 驻校支持 在线支持,95%的教材覆盖率 海量的同步素材与试题 互动学科工具,1、构成：五大部分,教育教学理念的培训 教研支持,电子书包,2、软件功能：六大模块,班级教师&学生账号、教材查看 各科分组,家校交流 了解孩子学情 监督孩子学习,电子书包,3、电子书包与诸多系统的关系 电子书包是深度融合教学过程的智慧化学习系统，是智慧化资源在课前、课中、课后、作业等特定场景的应用，是教育信息化长期以来，最困难和最具挑战的系统； 电子书包是“三通两平台”中“人人通”的核心； 区域教育云最终要生根到课堂，可以通过开放接口，实现与各个厂商的电子书包系统的对接； 电子书包以课堂为突破点，直面最困难的问题，一旦取得突破，很容易进化到区域云； 电子书包是数字化校园建设的核心，数字化校园建设的其他功能已有成熟的系统可供选择，学校的核心业务是教学，通过运用智慧化学习系统，对包含学习者、知识、学习动作与效果、教师等标记的大数据进行分析、呈现、运用，是数字化校园建设的难点。,电子书包,4、电子书包资源建设 厂商包办型 厂家提供与教材配套的资源，教师直接使用； 多媒体资源为主、大块度、弱交互性。 共建共享型 提供资源工具、碎片化素材、标准化学习程序； 共建共享机制，创建、导入修改、分享； 智慧化资源为主，碎片化、动态化、强交互性。,应用驱动,1、什么是应用驱动 通过零风险或者低成本，建立电子书包应用示范班，成立电子书包先锋小组，在厂商的支持下，通过培训，帮助老师上好每一节课，通过观察学生的情感态度、学习效果，邀请家长参加体验、举办小内示范课、区域示范课、公开教研活动，等不同的使用形式，推动电子书包系统的普及发展； 2、为什么要应用驱动 数字化学习系统教育长期面临的挑战、多次大范围的社会实践，均未达成目的； 教育信息化是教育改革的重要手段，是教育领域最大的政治，建功立业的好机会，机不可失，时不再来； 践行实践论，摸着石头过河，通过实践检验，进行优胜劣汰；,应用驱动,复杂问题简单化、抽象问题可视化 “像显可征，虽愚不惑；形潜莫睹，在智犹迷。”-圣教序 改变教师、学生、家长、校长和社会公众对电子书包的认识； 提高教师对教育信息化的积极性，提升其工作的成就感和荣誉感，带动其他老师积极使用； 数字化学习系统尚处于进化之中，需要在应用中不断发现需求，实现进化； 先进行小范围验证，满意后加大力度； 一节示范课，胜过万言叙。,应用驱动,3、电子书包系统应用的特殊性 电子书包应用系统，不是采购硬件设备，系统落地才是应用的开始，也是服务的开始，服务是长期的、陪伴式的； 电子书包系统是一个复杂的计算机网络系统，其拓扑结构颠覆了传统的网络结构，既有内网终端与外网的数据交换，又有内网终端间的数据交换，还有缓存服器、Web遥控器等； 课堂教学是一个不可间断的活动，因为WiFi环境可能存在干扰，系统可能不稳定，软件操作不熟悉，等，需要及时的进行服务支持； 系统中存在各种软件，包括工具类软件和标准化学习程序，需要进行培训,应用驱动,教学设计，是普遍面临的一个挑战，需要进行陪伴式服务，通过一个较长的过程，实现老师的自由飞翔； 各种示范、赛课、教研活动支持； 硬件设备维修； 4、如何建立应用驱动 建立电子书包教室 公用的、轮换使用； 途径：改造电脑教室、学校自购一个班的硬件； 广泛接触，深入体院不同的厂商的产品； 建立第一个示范班级，成立电子书包应用“先锋组”，选择有教育情怀、有事业心，积极肯干的教师组成，校领导牵头； 通过培训，帮助老师上好初期的电子书包课，及时讲评、鼓励，走出校门进行交流；,应用驱动,校内示范课、区域示范课、参加全国性赛课； 邀请家长与孩子一起，体验电子书包课； 面向教育局、电教、教研主管领导，校内各部门领导、骨干老师、更多的老师，进行电子书包应用示范； 邀请著名的专家、学者，领导莅临研讨。 建立电子书包班级 待电子书包教室的示范取得满意成果时，可考虑建立电子书包班级； 学生专属使用的，人手一台电子书包平板或者电脑； 常态使用，深度融合，教研活动、成果展示与输出； 途径：学生自带（自购）设备； 服务付费：学生自付或者政府集中购买； 流量购买：与电信运营商合作，订制定向流量包，1GB 10元/月； 常态电子书包班 建立多个常态使用的电子书包