大数据与智慧教育解决方案

1、大数据与智慧教育要点信息化的顶层设计与发 展路径1教育应用新技术：云计 算与大数据2信息时代的学校教育： 从封闭走向开放3智慧学习与智慧教育4一、信息化的顶层设计与发展路径华南师范大学 柯清超教育的革命性影响产生了吗？教育为什么需要革命？教育产生变革的条件是什么？华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超可汗学院的微课教学华南师范大学 柯清超可汗学院的微课资源华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超视频：”Hole in the wall”华南师范大学 柯清

2、超华南师范大学 柯清超各种突破传统学校教育模式的新型教育教 学模式不断涌现：基础教育：翻转课堂、未来学校高等教育：视频公共课、MOOC(Cousera, edX，Udacity)终身教育：云课堂、MOOC这些模式与学校教育模式兼容吗？破坏性创 新者还是学校的延伸？对抗与还是走向融合？华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超变革的路径：通过技术帮助学生改善 学习，让学生掌握适应信息时代的学 习与生存方式，从而促使传统教学做 出改变，继而促使课程、教师、学校、 政策等要素做出相应的变化。变革发生的条件：技术促进学校的结 构性变革，提高学校生产力。华南师范大学 柯清超五大行动计划

3、：优质数字教育资源建设与共享行动学校信息化能力建设与提升行动（数字校园）国家教育管理信息系统建设行动教育信息化可持续发展能力建设行动教育信息化基础能力建设行动华南师范大学 柯清超“三通两平台”工程宽带校校通优质资源班班通华南师范大学 柯清超-基础设施问题-教的问题网络学习空间人人通-学的问题优质教育资源共享云平台国家教育管理信息系统平台核心：技术与教育的深度融合如何认同技术对教育具有革命性的影响，让革命性 影响产生的发展路径是什么？美国：由学习方式推动，自下而上；中国：自上而下与自下而上结合？如何认为变革需要自上而下的设计，那么如何做好 教育信息化的顶层设计：教育制度、机制、人才目标、课程体系

4、？技术重构学校教育系统，促进学校的结构性变革？华南师范大学 柯清超二、教育应用新技术：云计算与大数据华南师范大学 柯清超2012年2013年华南师范大学 柯清超2012年2013年华南师范大学 柯清超新技术：移动计算（平板电脑）云计算、自然用户接口增强现实、物连网3D打印、穿戴科技新模式：基于游戏的学习、移动学习MOOC（大规模开放在线课程）开放内容、学习分析、个人学习环境华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超学校B学校A学校C学校A学校B学校C互联网云平台服务商发电厂像用电、水一样来使用信息系统华南师范大学 柯清超云计算是一种以服务方式提供给用户的计算机 能力，允许用户在不了解提供服务的技

5、术、没 有相关知识以及设备管理能力的情况下，通过 因特网获取需要的服务。教育云指的是应用云计算技术建设的教育信息 化支撑系统，是未来教育信息化的基础架构， 它包括相关的硬软件资源，这些资源经虚拟化 之后，向教育用户提供一个统一的教育服务平 台，为教育领域提供“云服务”。华南师范大学 柯清超服务器&云服务电视/电子白板手机/电子书包省/市 教育云学校华南师范大学 柯清电超脑大数据是指无法在可容忍内用传统IT技术和 软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处 理和服务的数据集合。它需要新处理模式才 能让其具有更强的决策力、洞察发现力和流 程优化能力，是一种海量、高增长率和多样 化的信息资产。物联网、云

6、计算、移动互联网、手机、平板 电脑、PC以及遍布地球各个角落的各种各样 的传感器，都是数据来源。华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超体量浩大 Volume多样性Variety价值大密度低 Value生成速度 Velocity非结构化数据的超大规模和增长总数据量的8090%比结构化数据增长快10倍到50倍 是传统数据仓库的10倍到50倍大数据的异构和多样性很多不同形式（文本、图像、视频、机器数据）无模式或者模式不明显不连贯的语法或句义大量的不相关信息对未来趋势与模式的可预测分析深度复杂分析实时分析而非批量式分析 数据输入、处理与丢弃 立竿见影而非事后见效华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清

7、超教育网络平台是大数据汇聚的基础，大数据 是提供教育服务的关键；建立可流动、可获取、可应用的大规模非结 构化教育数据：更好把握教育系统整体，而不仅仅是抽样；要效率不要绝对精确；教育评价、决策的重要支撑。华南师范大学 柯清超智慧校园是基于物联网和云计算技术的数字 校园，通过物联网传感器实现对物理校园的全面 感知，利用云计算对感知的信息进行智能处理 与分析，实现了校园内任何人、任何物、任何信 息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量 信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而 给广大师生提供了智能化的教育教学信息服务和 管理。华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超支持学习者碎片化学习、移动学习

8、的智能终 端、传感设备日益丰富多样；云计算、大数据技术将对教育信息系统重构， 推动教育资源与教育大数据的汇聚与整合， 为智慧化的教育系统提供重要技术基础；新技术的普及与应用将催生更多新型的学习 方式，对学校传统教学带来新的挑战。华南师范大学 柯清超三、信息时代的学校教育： 从封闭走向开放华南师范大学 柯清超多媒体授课课件，学科工具课堂教学视频公开课、微课、移动学习 资源网络课程、精品课、精品资源 共享课开放课程、MOOC个性化自主学习混合式教学 社会化教学华南师范大学 柯清超封闭式教学半开放式/连接式教 学 （Connected Teaching）社会化自组织（开放式）教学华南师范大学 柯清超

9、课堂教学翻转课堂 混合式学习开放课程MOOC课程教学活动(翻转)课程资源(微课)支撑环境(学习分析支持)华南师范大学 柯清超可汗学院的故事华南师范大学 柯清超研究表明，大学生在听课时只能全神贯注10 分钟到18分钟；课程资源由各种教学短片构成，内容以知识 点为单位，聚焦新知识讲解，形式上强调片 段化、碎片化，便于网络传播与学习。教学过程强调知识与思维的可视化与动态展 示。华南师范大学 柯清超面向学生，聚焦学习；知识粒度适中，支持碎片化学习；思维的可视化与动态展示；语言精炼，讲解亲切；符合网络传播的技术规范。华南师范大学 柯清超翻转课堂把知识传授的过程放在教室外，让 大家选择最适合自己的方式接受

10、新知识；把 知识内化的过程放在教室内，以便同学之间、 同学和老师之间有更多的沟通和交流。由传统的教-学到技术支持的学 -教“知识传授”与“知识内化”两个认知环节 的优化。华南师范大学 柯清超提供支撑师生开展教学活动、管理教学过程 的支撑环境，提供教学分析、评价与诊断功 能；如：教师发现课程视频的某个环节或知识点， 被学生们反复浏览和点击的时候，要意识到 这可能是一个对学生来说难以掌握的知识点， 或者自己的讲解有问题，需要据此调整教学。华南师范大学 柯清超MOOC(Massive open online course)大规模 开放在线课程是通过社会化网络学习环境向参 与者提供围绕某个主题的分布式

11、开放教育资源 和活动，允许参与者在领域专家指导下通过自 组织学习方式参与课程资源建设与分享、建构 个人学习与概念网络，形成个性化意义与观点 的关联式课程。2012：“MOOC年”华南师范大学 柯清超MOOC的核心是社会化学习，是基于社会化网 络的以连接、沟通、分享和创新等为主要活动 的一种新型学习方式，是通过协作共享空间寻 找、消费、创建和贡献信息的新范式华南师范大学 柯清超对比维度网络课程MOOC学习内容课程内容大部分是预设的 采取结构化线性树状结构 组织课程内容小部分是预设的，大部 分依靠参与者来生成，以非结构 化的网络方式组织支撑环境以学习管理系统为主社会性网络软件作为课程支撑环 境，参

12、与者采用个人学习环境辅 助学习参与者参与者一般来源于特定机 构，有教师与学生角色区 别参与者来自世界各地，无明显的 教师与学生之分学习支持一般会提供在线答疑、复 习指导、新课预习等指导 技术支持、学习支持、考 核支持等课程组织者通过Daily Letter为 参与者提供每日提醒，而且与参 与者相互讨论、创作，共同建构 对意义的理解。华南师范大学 柯清超对比维度网络课程MOOC学习评价以教师设定的教学目标为 参照，提供统一考核方式 提供课程认证以个人学习目标为参照，以自我 评价为主，融合过程性评价，但 一般不提供课程认证学习活动主要是由教师设计，学习 者在教师组织要求下参与 活动参与者可以参与浏

13、览、分享、评 论、协作创作等多样性活动，学 习活动一般都是参与者自发组织 的。学习过程学习过程是教师为主导的 是基于课程教学大纲的学习过程是参与者主导的，没有 固定的学习路径，参与者都有个 性化的学习路径华南师范大学 柯清超以微课、视频公共课等资源为基础的社会化自 组织学习模式受到全球关注；在教学组织方式上，从结构化良好的课堂教学 到逐步发展到半开放的混合式教学、完全开放 的自组织社会化教学，教学时空、师生关系进 一步多元化；移动互联网技术支持下的微型学习、碎片化学 习、非正式学习、社会化学习将成为人类学习 的重要方式。华南师范大学 柯清超四、智慧学习与智慧教育华南师范大学 柯清超在1998年

14、1月31日，美国前副总统戈尔(AL GORE) 提出“数字地球”的概念，这一概念后在全世界被 普遍接受。2008年，IBM提出“智慧地球（Smart Planet）” 的概念。随后IT业界提出智慧城市、智慧交通、智 慧医疗等概念。智慧教育由此演变而来，教育界继而提出智慧学校、 智慧教室、智慧学习等概念，并开始相关的探索与 实践。华南师范大学 柯清超华南师范大学 柯清超IBM的智慧教育愿景使用 分析捕获移动化干预管理学习环境学习库电子书包学生单一视图仪表盘协作预测分析Smarter Education 围绕着一个关于学生所有数据的视图 通过分析工具提供给教师学生发展的洞察力 用一套早期预警系统预测分析判断 at-risk 的学生 为学生成功而管理干预计划和团队 便于建立协同学习和教学环境 用课程工具和评价，结合了正式与非正式的 学习方式 管理和提供多出版商的学习内容 捕获和广播多媒体学习展示 存储、组织和保护代表个人学习的项目 记录和分析学生学习环境使用率和成果 向各种智能手机扩展了使用引自IBM智慧教育及云计算线性思维 文本优先 机械学习 基本技能 从学校学习 线性处理 印刷教材 结构化学习非线性思维 图形优先 协作建构 高层次