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关键词:中职;信息平台;解决方案
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)21-4852-03
在国家教育部、财政部、和人力资源社会保障部【2010】9号文件启动的1000所国家中等职业教育改革发展示范校建设计划中,要求中央财政投入资金的80%用于数字化课程资源建设,包括改革人才培养模式和教学模式、办学模式和评价模式,创新教育内容,加强师资队伍建设等等。为充分利用社会力量帮助中职示范校开展软环境建设,充分发挥示范校的引领、骨干和辐射作用。[1]
本平台解决方案研究是为契合学校对数字化校园的要求,贴合中等职业学校特点,为实现中职学校信息化建设而建立的。该文主要以“甬江职业高级中学”为例,设计校园数字化信息平台的解决方案,此项目包括素材库资源管理平台、网络教学管理平台、试题库及在线考试管理平台。通过平台的搭建和使用,协助学校提高校园信息化水平,尤其是教育教学的数字化水平,作为支撑学校课程体系改革的重要基础,发挥数字化信息系统的管理功能和教学方式的改革,以满足职业院校对教学模式改革及信息化等的需求。
1 数字化资源平台建设总体需求
1.1 数字化教学资源库
建设拥有多门类的数字化教学资源包,适应学校的教学需求。平台具有数字化资源建设及管理功能,能对数字化资源进行检索、查询、归类、整理等功能,满足示范校对数字化资源的集中管理功能,便于管理者对资源(如文档、图像、视频、动画等素材)进行查询、使用、修改及实时更新,符合学校数字化资源库建设需求,同时也为在线教学系统和在线考试系统提供资源准备上的支撑。
1)分类管理体系灵活。可符合学校的需要,分类上可自主划分资源。(如按专业组、按部等)可实现无限分级。
2)自动编组功能。上传的资源文件自动按图片、文档、音频、视频、动画等进行编组归类,易于查找。
3)信息备注添加灵活。如:简介、关键词、作者、版权等等。
4)组合检索。可按分类、作者、标题、内容、关键词、类型、时间等进行随意组合检索。
5)常用教学文档文件在线查看。如PPT、WORD、EXCEL、PDF等文件,可在客户端浏览器直接打开查看无需下载,并能自动生成缩略图,便于预览。
6)具有批量快速上传功能。能批量高速上传资源,并实现实时更新。
7)分布存储。大资源文件(如视频)可直接从内部服务器上播放,实现流媒体化,解决带宽限制问题。支持断点续传功能。
8)通行证。学生和教师一次注册所有系统中贯通使用。
9)用户权限管理。系统允许定义不同的角色,分配不同的权限,可对用户群的上传、下载、管理资源进行细化控制。
1.2 教学平台
建立以课程为中心、以教师为主导、以学生为主体,集成网络教、学、师生交流和管理等功能,提供网络课程教学、提供在线作业布置和提交、在线考试等综合服务。
1)课程管理功能。所有资源类型(如图文、音频、视频、动画、PPT等)可在网络上按授权形式呈现和下载;对教学资源进行数字加密等的有效保护;教师可网络授课、学生可自主选择和学习课程;有作业、测验、考试等功能支持。
2)内容管理功能。支持在线展示、在线上载和发送多种类型文件;具有使用简单的创建和管理课程功能。
3)在线交流功能。有提醒功能、课程公告、课程论坛互动功能。
1.3 试题库平台
可适应任意学科的不同题型需求,阶梯式的题库课程结构,复式组卷,可按难度、章节、知识点等条件设定抽题范围,支持机选、人选和人机结合的组卷方式。考试界面人性化,具有时间提醒、未答提醒、自动保护等功能。具有对客观题进行自动批改功能,也可实现解答反馈等。具有强大的数据统计。题库应支持文档、图形图像、音频、视频、动画等的在线编辑、增加、导入和输出支持。[2]
2 数字化资源平台建设框架结构
2.1 平台面向的用户角色
用户角色主要包含三类:老师、学生、管理员,老师通过在系统中维护优质的教案、题集、课后作业等,学生通过系统前台(网站)去进行自主学习,这种教学模式新颖独特,可以改变改变传统的教、学模式,极大的提高学生的学习兴趣和学习能力,对好的学习资源还可收藏,以便以后学习,同时老师可以根据资源使用情况,合理的调整教学重点,系统管理主要通过权限的配置,日常维护来确保系统的正常运行。本系统定会让老师教的不累,学生学得轻松,老师的教学方法得到改善,学生的学习成绩也会水涨船高,相信老师学生都会从本系统中受益。
参考文献:
关键词:三通两平台;数字教学;资源共享;多媒体;一卡通
中图分类号:TP392、TP393.1 文献标识码:A
1 项目的概述与背景
当前数字化校园建设成为国家重点促进的领域,它实现教学方法和学习模式的创新,提升学习效果和教育投入效率,促进优质教育资源的积累和共享,促进信息技术与教育教学主流业务的融合,提高学校决策水平、降低学校内部管理成本、增加学校产出以及提高民众对学校教育质量的满意度等都具有重要的意义。
经过多年的实践摸索,国家确定了数字化校园的基本格式,那就是“三通两平台”。教育部提出未来三年基础教育信息化的建设主线是“三通两平台”。“三通”就是实现“宽带网络校校通”,不仅通宽带,更要通资源,是基于学校宽带网络建设,优化各级各类学校网络条件下的教学与学习环境。加强优质数字资源建设,初步实现“教学资源班班通”,要基本形成丰富的各级各类优质教学资源。加强信息技术应用能力建设,大力推进“网络学习空间人人通”,逐步为学生和教师建立网上学习空间环境,大力开展跨区域网络协作教研,促进技术与教学实践的融合落实到每个教师和学生的日常教学、学习活动之中。两平台,一是加强数字教育资源公共服务平台,二是教育管理信息系统平台建设[1],紧紧围绕各级各类教育质量水平的提升,加强优质教育资源开发与应用。归根结底,教育信息化的实质在于教学模式的创新及变革,优质教育资源的建设和利用。
2 数字化校园的系统总体架构
数字化校园建设总体指导思想是在一个应用支撑平台的基础之上,以统一的业务和技术标准,建立服务于学校教学、管理、服务的业务框架。系统总体逻辑架构设计如图1所示。
数字化校园的建设在国家和行业的标准规范体系、安全保障体系、运行维护体系的指导下进行,项目的建设分为五个层面,从底层向上分别为基础设施平台、应用支撑平台、信息集成交换平台、业务应用平台、校园统一接入门户。
(1)建设基础应用环境:包括基础设施平台、应用支撑平台、信息集成交换平台,建设基础网络环境,实现校园宽带网络全接入、全覆盖、同时配套建设支持保障系统及网络安全系统,为全社会教学资源的共享做好支撑。
(2)建设业务应用平台:包括数字教学系统、校务管理系统、资源共享平台、支持保障系统,通过四大业务应用系统的建设,将学校的教与学、校务的管理纳入到数字化的管理方式中,通过网络可以实现远程访问与教、学过程。同时在网络上为每个学生开辟空间,完成课程温习、课后作业的功能,即为每个学生配备电子书包。
(3)建设数字化校园统一的接入门户:统一信息门户是数字化校园信息系统各应用系统中各种应用构件整合和部署的平台,它把分立各个业务系统的不同功能有效地组织起来,为各类用户提供一个统一的信息服务入口。
3 具体建设方案
3.1 基础应用环境
(1)网络环境:基础应用环境的核心是校园网络、软硬件平台、支撑体系的搭建。随着宽带网络的飞速发展,校园网络的搭建宜采用光纤组网方式。建议采用核心层、汇聚层、接入层三层结构。需要跨越广域网的互联通过安全设备提供逻辑上的专用安全网络接入。
各类用户接入网络,访问各类资源通过统一的身份认证和应用支撑系统保障数据的安全。同时通过一系列的鉴权方式保障教学资源的版权。
(2)软硬件平台:数字化校园的应用系统的硬件平台宜采用集中部署模式,由于系统存储的数据类型以图片、视频为主,数据容量较大,宜采用大容量磁盘阵列,考虑到性价比的综合因素,建设阵列配置按照存储数据类型和重要级别分别采用SATA、SAS、SSD不同存储介质配置。同时电子书包、远程教育系统、电子图书馆等系统的开通将使学校的数据面向整个公众,这些系统的开通将对网络、平台的I/O、并发能力提出较高的要求,这样就要求在网络、平台建设之初做好充分的需求分析和预测。
3.2 数字化校园的业务应用系统
数字化校园的业务应用系统包括数字教学系统、校务管理系统、资源共享平台、支撑保障系统。其中核心是数字教学系统。
(1)数字教学系统:数字教学系统为学校创建了一个真正面向未来的、高度集成的、移动互联时代的数字化教学解决方案,包括电子教材、电子书包解决方案、“班班通”解决方案、区域资源共建共享解决方案、互联课堂解决方案等。
系统覆盖了与教学活动相关的所有角色和所有环节,基于角色和教学的定位应用,如图2所示。
整个方案整合了数字化教学工具、数字化学习工具、班级互动和在线答疑系统于一体。涵盖了教学活动的每一个环节。
(2)数字化教学系统应用模式:方案支持课堂内和课堂外的应用,涵盖了以教师和学生为主体的三大教学阶段,六大教学活动,并往复循环,教师和学生均有不同的应用方式,从而真正达到全环节的教育信息化效果。
(3)课堂内应用模式:在课堂内,老师可通过客户端进行如下应用:
a.老师为学生课堂测试题,及时查看每个学生针对每道题的作答情况,及时获得每个学生的作答和统计。
b.老师指导学生在电子课本上进行标示重点,笔记和阅读的功能。
c.老师通过教师端为学生进行授课,可通过电子课本模式或课件模式进行授课。
d.老师可在课堂内可组织学生进行物理和化学的仿真实验搭建。
(4)课堂外应用模式:在课堂外,老师和学生可通过客户端进行如下应用:
a.老师通过教师端为学生作业,学生作答后线上提交给老师批改;学生可及时查看到老师批改后的作业。
b.老师通过教师端给予学生端的电子课本和学习资料进行预习。
c.学生可在线给自己班级的老师提问;老师在线上班级回答学生的提问。
d.老师可在班级内班级公告。
e.老师可在班级内把学习资料给学生;学生之间也可共享学习资料。
f.学生可通过学生端下载各类学习资料,进行自主学习。
g.老师通过教师端制作个性化课件,上传自己制作的课件,分享给其他老师。
3.3 其他业务系统
其他业务系统包括校务管理系统、资源共享平台、支撑保障系统。
(1)校务管理系统:包括教务、财务、人事、后勤、协同办公等管理模块。主要指导全校教工的人员管理和工作安排。记录学校后勤日常工作信息。管理和记录财务信息,形成全体教工数字化协同办公体系,便于日常工作的开展。
(2)资源共享系统:配合数字化教学系统和校务管理系统,实现资源在校内和校外的共享。可以实现各个业务系统之间数据的自动传递和转换。提供安全、可靠、高效、支持多种通用标准的数据交换共享服务。形成共享的数据库体系。
(3)支撑保障系统:由多媒体教室、一卡通、安防系统、数字广播、家讯通等系统组成。通过建设用于校园教学、管理的软硬件支撑平台实现数字化校园的支撑环境。
通过多媒体教室系统的建设将教室的教学工作进行数字化,通过采用投影、数字白板、教学资源的实时采集和网络化集中存储实现教学手段的数字化、教师教学的智能化、教学空间的网络化、学生学习的个性化、资源应用的需求化、教学效果的可控化、教学评价的公正化、资源生成的优质化等。
家讯通系统是学校与家长交流的信息平台,面向家长开展网络家长学校,重点启动家长成为助教身份协作学校开展学生教育,侧重于素质教育和学习辅导。
安防监控系统是依托多媒体图像压缩处理技术和网络通讯技术,实现对校园的全天候监控和周界报警监控,进一步提高校园的安全管理水平。
一卡通、安防系统、数字广播作为数字化校园后勤管理的辅助手段体现出越来越突出的作用。
3.4 统一信息门户平台建设
统一信息门户把分立各个业务系统的不同功能有效地组织起来,为各类用户提供一个统一的信息服务入口[2]。
统一信息门户可以通过统一的门户平台,集成综合教务管理系统,协同OA系统、远程教育平台、邮件系统等业务,为日常学校校务管理,教务管理提供信息技术支撑。
3.5 基础数据库建设
数字化校园建设需解决的首要问题就是信息孤岛问题。伴随着各项业务管理系统的建设和应用,基础数据规范化需求是校园网资源共享的一项非常重要的基本内容。基础数据库建设包括以下基本内容:
(1)统一数据平台:统一数据平台包括四个基本标准:数据元素标准、信息分类编码标准、用户视图标准和数据库标准[3]。通过一个统一的、抽象的数据服务层,确保为集成、聚集和转换数据工作的可复用性。
(2)教学资源库建设:教学资源库建设是一个需要长期建设与维护的系统工程。应更好更有效地建设教学资源库,使其在质量、效益、可持续发展等方面有更强的保证,使媒体素材、题库、课件、案例等信息,做到充分共享。
教学资源建设可以有四个层次的含义:一是素材类教学资源建设;二是网络课程建设;三是资源建设的评价;四是教学资源管理系统的开发。
(3)管理数据库:各部门的学籍与成绩管理数据库、师资与教学情况数据库、学校设备与资产数据库、人事与劳资数据库、财务数据库、科研数据库、办公公文数据库等建设。
4 结论
综上所述,数字化校园全面地运用以计算机、多媒体和网络通讯为基础的现代信息技术,使教学手段信息化、教学方式现代化,促进教育改革,从而适应正在到来的信息化社会提出的新要求,对深化教育改革,实施素质教育,具有重大的意义,将进一步提升学校的教学质量,为培养高素质优秀人才奠定基础,从而更好的适应社会对教育发展的新要求。
参考文献
[1] 国家教育信息化十年发展规划(2011—2020)[S].2011.53.
[2] 齐向明,赵宏霞,邵良杉.数字化校园资源建设与应用系统集成[D].中国科技论文在线. http://
[3] 蒋东兴.大学资源计划理论探讨与实践[D].教育信息化,2005(9):9-13.
北京金商祺科技股份有限公司 张 福
在金商祺数字校园产品中,大课堂互动学习平台是以支持教学服务为主的产品,是一个支持混合学习模式、贯穿于“课前—课堂—课后”的综合性互动学习平台。以老师和学生为中心来进行功能设计,以课程为中心来组织教学活动和资源,为老师和学生搭建一个易用、实用的学习平台。平台支持各种浏览器使用,同时自带基于Android和iPad平板的客户端,支持平板互动课堂教学以及全过程的原笔迹教学过程的记录,支持多种教学多媒体资源的灵活呈现。
大课堂互动学习平台的使用,改变了传统的老师教、学生听的被动学习模式,形成了“人人上讲台,个个当讲师”的互动式、共享式学习模式,并能够和教学资源服务平台很好地整合,方便教师备课、学生学习,形成了互动的教与学的全过程协同学习环境。
金商祺公司研发的自主产品:数字校园综合平台、网络运维支撑平台、文件在线存储备份管理系统、归档存储系统等,多款产品已入围中央政府采购目录,并获国家创新基金支持。产品功能和性能占据国内外领先地位,并被教育、政府、医疗、电力等行业的广大用户采用。
公司以“诚信、服务、创新、共赢”为经营理念,以“专注IT,服务中国”为己任;运用现代管理模式,把最先进的产品和技术、完善独特的“金色阳光”品牌服务与人文精神相结合,为广大用户提供国内一流的IT技术咨询、系统规划、系统设计、系统开发、系统实施、系统维护、软硬件产品销售、技术支持等全方位服务。
乐知行平板互动教学平台
北京乐知行软件有限公司 张少华
很多人知道乐知行,都是因为乐知行是从事数字校园解决方案开发的厂商。但是我们始终认为,能够为课堂教学做好服务是数字校园的根本出发点。
在乐知行的产品中,最引人关注的就是平板互动教学平台。在开发该产品之前,我们做了大量的调研活动,深入到学校、教室、课堂、师生中去。我们的思考就是,我们的产品能够为已经精彩的课堂再做些什么?我们的目的不是对课堂进行模式上的改变,而是改善课堂中的细节,让课堂流程更加顺畅。
乐知行平板互动教学平台以平板电脑为主,结合其他辅助设备,在保留教师原有教学方式的情况下,实现更高效的师生互动,将教师备课、课上教学、课堂表现分析贯穿在一起,是互动教学的完美解决方案。同时结合课堂已有的多媒体设备,如电子白板、一体机等,只需安装相关软件即可形成一个完整的数字课堂,明显提升教学效果。此款平板互动教学平台是支持Android、IOS平板电脑混用的平台系统,便于多款平板电脑的安装和使用。
作为长久以来持续关注国内教育行业发展的教育信息化软件厂商,乐知行一直为中小学教育行业客户提供高性价比和高附加值的解决方案和服务。希望通过乐知行的产品,提升教学质量和效率,提高学校教育信息化程度,增强学校及区域级用户综合实力。今后,乐知行会继续打造更多优质的教育产品和解决方案,为中国教育事业的发展进步继续添彩。
方正智慧教育整体解决方案
北京北大方正电子有限公司数字出版与教育业务部
刘长明
近年来,我国数字出版产业进入了快速发展期,出版集团、专业出版社、教育出版社等传统出版单位都加快了向数字化出版的转型。目前,很多教育出版单位在基础教育、职业教育、出版内容数字化建设、在线教育平台建设以及数字化教学服务领域进行了很多尝试。随着移动终端、移动学习、自主学习方式在国内的推动,基于学生自主学习的优质内容越来越成为数字教育发展的瓶颈。
为了改变目前教育行业应用和出版资源建设之间的不均衡,方正电子经过研发,推出了方正智慧教育整体解决方案。该方案利用移动互联技术、移动终端触控技术及云计算技术,提供交互式电子教材及课件制作工具、互动课堂教学系统、教育云服务平台等系列产品,服务于教育出版机构、学校、教育教学管理机构,将进一步推动信息技术与教育的深度融合,推动中国教育出版行业的转型,助力于教育领域课堂教学改革,促进学生在信息化环境下的学习能力培养及教师教学方式的创新。
目前,该方案已经在全国多家不同类型的学校及出版机构实现成功应用。同时,方正互动课堂及教学云服务平台在哈尔滨香槟小学、大兴瀛海二小、第一师范附属小学等多所学校得到应用。北大方正希望能够利用其先进的技术,借助教师、专家、教研部门以及行政部门等的指导,为推动中国教育信息化进程贡献新的力量。
天仕博个性化学习系统——智动课堂解决方案
北京天士博科技有限公司 乔华敏
北京天仕博科技有限公司创立于2000年,是专业从事教学终端制造、数字校园及区域云平台的教育信息化解决方案提供商,拥有著名教育品牌“天仕博(TRACEBoard)”及多项自主知识产权,创造了诸多中国教育信息化发展的里程碑事件。产品广泛应用于课堂学习、教学管理、区域服务等方面,远销全球80多个国家和地区,居国内领先地位。
天仕博智动课堂为教师和学生提供了互动产品,教师通过教师终端管理,学生通过学习终端学习。智动课堂还提供了“讲授式授课模式、合作式探究模式、自主学习模式”三种模式支持,为教师打造全新的个性化学习的应用情境,真正符合实际教学。智动课堂是以教育生态理论为依据,利用人机交互技术、无线技术、多媒体技术、智能终端技术创建的以提高学习成效为目标的课堂学习系统。它通过为师生创设每人一端的数字化桌桌通环境,达到教学网络化、学习个性化、评价常态化,从而实现学生自主、合作、探究学习的高效课堂模式,增强学生运用信息技术分析问题、解决问题的能力,培养其创新精神。天仕博智动课堂系统包括:智动课堂服务器、教师移动工作站、登录认证模块、班级管理数据库、课堂授课模块、课堂管理模块和学生端模块。
作为教育信息化的开拓者和践行者,天仕博始终以“自主创新、服务教育”为发展目标,以促进教育公平和均衡发展为企业使命,致力于未来教育发展,为中国乃至世界的教育事业做出贡献。
“一对一”数字化学习案例分享
天闻数媒教育研究院 滕秋丽
现代信息技术的应用为教育教学带来了根本性的变化。但仔细观察我们的课堂,我们依然发现存在着很多问题。随着多媒体等各种技术的应用,中国成为一个“课件”大国。但是课堂的教学方式没有改变,教师仍然主宰着课堂,学生没有处于主体地位,技术促进学生学习的作用没有得到发挥。于是,利用信息技术改变学生的学习,让技术成为学生的认知工具,随着“一对一”数字化学习的出现而兴起。
关键词:数字化校园;概念模型
中图分类号:TP393.18
教育信息化是国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)的目标之一,数字化校园是高等学校和职业院校实现教育信息化的手段。新建学校或学校搬迁、扩建、合并等原因,需要做数字化校园的整体设计。有些学校建设资金充足,能够一次性建完规划中的大部分内容;不少学校考虑到持续发展、设备利旧等原因,做整体设计、分步实施。尽管各个学校采用的建设方式不同,如果借助一个概念模型,数字化校园建设内容很快被学校各层次的用户所理解,收集到的用户需求精准度高,由此基础做出的数字化校园建设的规划设计更能体现学校特色。
1 数字化校园概念模型的构成部件
数字化校园建设涉及学校管理体制、安全机制、校园文化、教学过程、科研活动、社会服务等方方面面,从系统工程角度看,它包括规划设计、建设实施、运行维护等过程;从规划设计角度看,它分为内容建设(ICT基础设施、数据中心、业务应用系统、用户培训)、安全与制度、运维服务、人员与经费保障等,是数字化校园概念模型的主要部件,图1是数字化校园概念模型的部件构成图。
2 概念模型中各部件的作用与关系
2.1 经费保障是前提
需要学院的顶层设计定位,如果它是学校长期发展规划中的一部分,需要做数字化校园概念模型设计,经费保障应归类到学校办学基础设施科目。
2.2 安全与制度是支撑力
安全保障更多强调学校现存的安全体制如何延伸到数字化校园里;制度建设则是业务应用系统推广之后,学校进行管理流程再造形成的保障制度,这是一个建设过程难度大、时间跨度长的环节,但最能体现并固化应用效果的环节,也是容易造成项目失败的环节。
2.3 内容规划是特色校园的体现
数字化校园建设内容包括数据中心、管理一体化、教学过程信息化及服务一体化,数据中心应有数据管理平台、统一认证、个人服务、信息门户、站群管理等;管理一体化有OA办公、教务管理、学生工作、科研管理、招生管理、就业管理、资产管理、人事管理、校友管理、图书管理、实验室管理等;教学过程信息化应有网络课堂、课件制作、教学资源管理、精品课程展示、学生成长管理等;服务一体化有校园电子商务、校园一卡通、BBS论坛、后勤网上报修等。各个学校建设内容的选择应遵循“概念罗列、用户申报;轻重缓急、技术排序;经费多寡,校务决策”的原则。用户申报环节,体现用户对信息化需求的迫切程度;技术层面根据系统关联性和用户申报表现的响应度,对申报内容做个排序;学校会务会议根据当年经费情况给予安排建设。技术排序的指导思想应是ICT硬件设施先行,同行的应有数据中心的硬件系统,如果经费紧,可先考虑数据中心的基础架构部分;其次是数据中心的软件部分,即业务系统的数据处理中心;然后是业务应用系统;最后是项目或子项目建成之后的用户培训。培训前,由业务系统管理员将工作流程注入系统,伙同技术支持人员做抽样的运行测试,按工作流程培训操作人员,操作人员实质为管理岗位上的各个工作人员。
2.4 技术选型决定数字化校园的稳定性
技术选型分为ICT硬件设施的解决方案和数据中心的软硬件解决方案,业务管理系统可以是不同厂家产品,应能够与数据中心做数据实时交换。ICT硬件设施的核心是校园网络,如果光纤管道资源较充足,安全监控、广播电视等占据带宽较大的业务,将它们与校园网络的传输通道分开,留充足带宽给校园网运行应用软件及将来的发展。为了环保和节省电力,数据中心的硬件解决方案应选择虚拟技术和云计算技术,如果经费充足,可选做数据中心的灾备恢复系统;数据中心的软件系统,即数据管理平台,处理着来自不同应用系统的数据推送与接收,应考虑处理的数据库类型尽可能多,便于兼容将来更多的异构业务应用系统。
2.5 运维服务是建设成果的技术保障
运行维护是数字化校园应用效果的技术保障。运维需要人员和经费,从规划设计开始就应派人员跟随,建成之后的数字化校园可以接手做运维;运维经费跟建设经费同等重要,应在规划设计中预先测算出运维经费的比重,尽量放在学校稳定来源的科目中。运维是一种服务,服务流程需要制度和规范去约束。如果数字化校园的设备设施、数据处理系统、软件服务等种类多、数量大,则考虑引进IT运维规范标准如ITIL,建立起基于服务台的运维服务体系。
3 结束语
数字化校园的概念模型能够帮助学校快速建立起建设的概念,并能够在较短时间内到达不同层面的用户群中,在学校内达成共识,有助于建设目标的精准定位,减少培训推广的阻力。
参考文献:
[1]张春梅.突破数字化校园应用瓶颈全面推进教育信息化[J].软件导刊・教育技术,2013(08):69-69.
[2]孟凡立,陈荣,徐明.高校虚拟化数据中心建设探究[J].实验室研究与探索,2012(12):62-66.
[3]张德时.高校数字化校园建设规划科学研究[J].黑龙江高教研究,2010(08):39-41.
关键词:数字化校园建设策略阶段
一、数字化校园建设服务重心与主要内容
1.1数字化校园的概念
数字化校园的说法来源于“数字地球”,它是一个全新的事物。人们对数字化校园给予了不同的诠释,但目前还没有比较权威的定义。一般认为,数字化校园“是以数字化信息为基础,以计算机技术和网络系统为依托,支持学校教学和管理信息流,实现教育、教学、科研、管理、技术服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输、应用,使教学资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。”网络化无疑是其最重要的特征。
1.2数字化校园服务重心
学校的中心任务是教学,教学是学校的本质属性,是学校存在的价值和意义,它规定着数字化校园建设必须围绕着教学进行,一切技术与手段都应为“教学服务”而展开。据美国在l999年进行的一次“信息化校园计划”的研究成果表明,有39,0%的大学认为“科技与教学的有效结合是目前面临的一个最为重要的问题和挑战”。负责该项课题研究的凯尼斯·格林教授指出:“调查数据表明,越来越多的大学开始意识到,对于大学应用信息技术来说,最关键的问题实际上并不在于技术和产品,而在于人。换言之。是那些使用信息技术的教师和学生……经过多年的实践,我们逐渐认识到,在使用信息技术过程中最重要的问题是如何帮助师生在教学过程中有效和充分地使用这些设备。”这充分说明了数字化校园建设的核心是为教学服务的。
1.3数字化校园建设主要内容
硬件建设:备课和示教设备(如备课用计算机、扫描仪、数码相机、摄像机、资源管理用计算机和多媒体教室等);学习设备(如计算机教室等);管理设备(如校务、教务、政工、财务、后勤等管理用计算机、打印机等);网络设备(如服务器、交换机、网卡、网线、光纤等)。软件建设:操作系统,管理信息系统,办公软件,课件制作平台及工具软件,示教及学习软件。理论建设:教育理念建设,教育体制建设,教育模式建设,学习模式建设,教师角色形成机制建设,教育评价机制建设。
二、数字化校园建设认识上的误区
2.1重硬件,轻软件,忽视理论建设
目前,数字化校园建设中重硬件、轻软件的现象严重。主要表现在投资少,维持基本教学必须的软件在数量、品种和质量上都严重不足,无法使硬件的功能得到发挥;忽视软件版权问题,使用盗版操作系统等软件,埋下了潜在的危机,一旦遇到严格的维权行动。就可能带来巨大的损失;没有形成权威的机构和配套的政策、制度来保证示教和学习软件的开发、升级、维护以及地方化,使师生能够及时方便地得到适用的教、学软件。而理论建设研究滞后,多是零散的、初级的,缺乏组织性和系统性,极大地制约了数字化校园建设的进程和健康发展。
2.2用技术提供的可能性替代现实实施的可行性
软硬件企业出于赢利的动机。其设计的各种软硬件方案,从理论上讲,具有明显的先进性,但在实际上,往往了忽视了我国学校实施的可行性。(1)忽视了方案的经济可行性。中国是穷国办大教育,除少数发达地区外,全国大部分地区的教育经费一直十分紧张,根本不可能拿出大笔资金满足那些先进方案的开发建设。(2)淡化了方案的技术可行性。由于数字技术发展速度快,更新周期短,学校受经济条件的制约又使得教师无法率先获得对先进的软、硬件进行学习和演练的机会,使得这些先进的方案常常难被学校师生全面掌握。(3)模糊了学校对方案功能需求的必要性。为增强产品竞争力和方案对学校的吸引力,企业常常在方案中应用新的技术,在宣传中也大量使用带宽、升级、扩展、浮点运算、网络拓朴、资源库等概念加大营销力度,而这些企业着力渲染的功能,多数是学校根本不需要或很少能使用到的。
2.3硬件建设中的本末倒置
教学是学校的中心工作,备课和示教设备以及学习设备是与学校中心工作联系最紧密、对教育质量影响最直接、对教育理念和教学模式的改革促进最大的因素。备课和示教设备、学习设备是数字化教学必不可少的工具,管理设备是提高管理水平,营造良好教学环境的工具。而网络设备则是将前三类设备联系起来,实现资源共享、发挥系统功能的工具。如果没有足够的和合理利用的前三类设备,再好的网络设备也是无法发挥其作用的。
由于对数字化校园认识的局限性,许多学校忽视了我国教育所能提供的经费条件、人员素质等办学实力的现状,表现出一种浮躁的心态,在实施数字化校园建设中有技术上的一步到位和时间上的立马实现的思想,把数字化校园建设这样一件长期而又艰巨的工程简单化,把发达地区和重点高校的特化经验普通化,盲目应用到地方学校和中小学,使数字化校园建设失去了持续有序的发展动力。一些“校校通”工程建设也暴露出问题。2002年8月26日《中华工商时报》网络版有文章指出:教育全连接,80%没有充分利用。IT厂商们接下了一个又一个的校园网建设大单,花费学校大量经费,苦心建起的校园网却大部分闲置起来,成了聋子的耳朵——摆设。
三、数字化校园建设的建议
3.1加强数字化校园建设的理论研究
在数字化校园建设中,理论建设是相对于硬件设、软件建设更为薄弱、滞后的部分。而理论对实践的指导作用决定了理论研究应该超前于实践并在实践中不断完善。加强数字化校园建设的理论研究已是迫在眉睫。(1)建立必要的组织机构,对数字化校园建设的重大问题进行识别、分解,为研究的开展提供课题指南。(2)从企业、科研机构、高校、中小学、教育管理机构等部门遴选研究人员,建立数字化校园建设的人才资源库,使研究人员结构合理。(3)以系列课题形式将已识别的问题分解到相关研究人员手中进行系统的理论研究。(4)对研究的结论进行有组织的验收、评估、实验、改进和推广应用。
3.2调整数字化校园建设核心和顺序
调整数字化校园建设核心和顺序,即调整现行“先建网——再开发资源——最后应用”的建设步骤,按照“先从教学应用着手——通过需求达到或超过供给的内在动力促进资源和网络建设”的技术路线进行。(1)以服务教学、实现教学数字化为建设核心。将投资重点和优先项目调整到目前已经成熟和稳定的对教学起直接作用的设备上来。(2)
管理设备及管理软件的建设应注意数据、接口标准的统一,并围绕提高管理效率、优化教学环境的主题展开,为后期联网奠定基础,同时注意加强管理数据挖掘功能,让管理设备成为学校及各部门领导提高决策水平的得力助手。(3)学校网络建设应在教学设备和办公设备的建设与利用达到一定水平,对数据共享与交换需求较旺盛,网络技术标准趋于成熟时加大投入;应本着先内部网络、后因特网的原则进行规划,尤其是在中小学,不应过于强调互联互通和适时交互的功能,与因特网相连可以在专线、拔号等方式中灵活选择。
3.3推出符合实际的经济型解决方案
不同地区学校的经济环境和发展水平差异大,应采取不同的解决方案和建设进程。(1)高校和经济发达地区学校可从现行企业的大量解决方案中选取适合的方案进行快速开发。(2)各地中小学应根据自身的特点采取不同的技术方案和建设步骤,建设中注意因陋就简,在保证基本功能的情况下,尽量采用经济的产品。(3)教育主管部门应根据不同级别、不同地区学校的实际情况提出多种建设目标、进程和评估方案,避免不发达地区和地方学校不顾自身能力与发达地区或重点高校盲目攀比现象,使建设持续有序地进行。
3-4开展教、学软件的开发模式研究及实施解决教育软件的版权问题、软件的开放性和适用性问题。可以采用以下策略:(1)加强选择软件平台的技术指导,把好软件学习、使用人门关。以政府批量采购的措施降低采购成本。以政府控制软件版权的策略解决教学软件的开放性问题。(2)充分利用教师队伍中科研能力强的群体自行开发实用的软件。也可与企业联合共同开发。
四、持续搞好数字化校园建设的步骤
4.1认识阶段
在各级各类学校只有少量的计算机单机运行时。师生员工通过各种学习资料、媒体和参观等形式对数字技术的用途开始形成理性认识并有意识地关注此领域的相关信息。学校领导开始关注兄弟单位建设情况。咨询数字化教学对本校的发展可能产生哪些影响,在不同层次、不同进程和使用程度上开始进行建设规划和经费、人员的安排和骨干人员的培训与人才储备。
4.2学习阶段
学校的计算机数量有了大量增加,主要的办公场所都有了配备,人们都可以从身边直接感受到计算机应用给教学带来的便利,只要愿意还可以有一定的上机学习时间。人们开始学习计算机基础知识。学习操作一些比较有名的商业教学软件和由各种渠道交流、获得的软件。开始尝试制作自己的课件,参加各种多媒体课件的制作和教学竞赛。开始尝试在自己的一些课堂上使用多媒体进行教学。管理人员也开始运用各种管理信息系统进行日常工作的管理,提高管理的水平。学校与外部的数据交流大部分并不是通过专门的网络,而是以光盘等硬件存储传递。有时也通过调制解调器上网传递。
4.3使用阶段
学校计算机设备和数字化资源已经初具规模,基本能满足大部分正常教学的需要。大多数教师也具备了驾驭设备、运用资源开展数字化教学的素养,并能够根据学校教学实际进行资源的二次开发。计算机在学校Et常工作管理中的使用已经实现常规化,并能运用各种数学模型进行统计、分析,为学校的评估、规划、决策等提供一定的参考。数据的传输和交流可以通过少量的电话线上网来进行。
4.4网络化阶段
由于数字化教学已经常规化。对于数据的需求、传递、交互的要求越来越大、越来越频繁,建设校园网成了当务之急。通过校园网把已经运行的教学系统、教务管理系统、学校行政管理系统、后勤保障系统等构成一个统一体,形成了完整的学校管理信息系统。由此。学校内部各环节工作有机地协调起来,许多工作自动完成,不再需要人工的参与,学校管理和教学已经相当轻松,具有很明显的研究性质,管理人员和教师的精力主要放在数字化资源的改进与完善。以满足学生的个性化发展方面。在这一阶段。校园网已经通过宽带与Internet互连,对外数据交流的流量也渐渐增大。但总的来看。学校还是一个相对完整的整体。对系统外部的依赖性还不是很强。
4.5信息化阶段
2016年9月在G20峰会上,关于世界经济“正处于新旧增长动能转换的关键时期”,“上一轮科技和产业革命提供的动能面临消退,新一轮增长动能尚在孕育”,这些判断引起了与会各国的强烈共鸣。
作为“中国方案”里的重要内容,《二十国集团数字经济发展与合作倡议》的出炉,让数字经济成为与会各国创新增长方式、注入经济新动力的共识。面对起伏不定的世界经济形势,网络信息技术等产业再一次提供了发展的风口。时隔半年,新华三于日前在G20峰会会场上举办了一场以“新IT 新经济”为主题的Navigate 2017领航者峰会。
新IT 新经济
如今以互联网为依托,数据资源为核心要素,信息技术为内生动力,融合创新为典型特征的数字经济革故鼎新、大势已现,自身发展及其对经济辐射带动作用均呈现爆发式增长态势。数字经济作为一种新的经济形态,正成为转型升级的重要驱动力,也是全球新一轮产业竞争的制高点。
云计算、大数据、物联网、移动互联网和人工智能以及信息安全则成为关涉数字经济发展的核心因素,此时新华三提出的“新IT”无疑是推动数字经济发展的核心“引擎”。在新华三集团总裁兼首席执行官于英涛看来,新IT+新经济的组合,不仅促进各行各业的进步,提升人们的生活品质,也潜移默化地推动着社会制度建设与行业形态的重大变革。
数字经济的本质,是在信息数字化的基础上,实现信息加工处理的专业化与产业化。数字经济的规模包括了“数字经济基础部分”,即信息产业本身;以及信息技术对其他产业带来的产出增加与效率提升的“数字经济融合部分”。在数字经济的发展态势下,新华三提出“应用驱动 云领未来”全新IT战略,将数字化知识和信息作为关键的生产要素,以信息化的手段为载体,利用信息化的技术去实现社会的进步和产业的升级。
数字经济的发展
对于中国来说,数字经济既是中国经济提质增效的新变量,也是中国经济转型增长的新蓝海。电子商务交易额超过20万亿元,网民7.1亿,互联网普及率达到51.7%,数字经济占GDP的10.5%……这些激发人们想象力的数字,反映着中国数字经济带来的效应,数字经济,正为中国经济营造出热气腾腾的发展场景。
数字经济对中国的影响,不仅体现在宏观的经济规模上,也渗透到人们生产和生活中的各个角落。站在城市的街头,串街走巷的外卖小哥、各种颜色的共享单车,甚至连路边的煎饼果子都可以扫二维码支付,明显能感受到数字浪潮带来的冲击。
人们的生活围绕着四个主要的技术:云计算、大数据、社交网、移动。新IT带来新的数据,数字经济已经实际出现,改革是非常重要的,转型是必须的。
一轮新的技术革命和制度变革,正以数字化的形式发挥作用,当实体经济搭上数字化的顺风车,一场以数字化为形式、以技术进步为手段、以经济转型升级为目标的变革正在悄然发生。
第三方研究机构IDC中国区总裁霍锦洁认为:“未来,企业IT基础设施和软件支出有三分之二以上将用于基于云的产品,全球每5个互联‘事物’就有1个在中国。”
数字化经济的六大特点
IDC的数据显示,第三平台和解决方案支配IT支出,年度复合增长率达到11.8%,到2020年将达到4万亿美元。在中国,数字化转型经济时代来临,政府将大力支持数字经济的发展。到2020年,中国将成为全球最大第三平台市场,信息和通信技术花费将达到8440亿美元。
IDC从互联“事物”、巨型云平台、DX开发人员/数字化供应链、数据提供商、渠道/数字化GTM合作伙伴、客户/DX使用案例这6大维度,全面阐释当今的数字化经济,评估企业的数字化转型程度。
“互联”事物:随着互联网的深入发展和物联网的逐步成熟,万物互联成为未来的发展趋势。简言之,现在主要处于人与人连接的时代,以后人与物、物与物的连接将会普及,万物互联是最终目标。
根据IDC的数据,2016年互联的物联网端点达到150亿,到2020年将达到300亿,2025年更是达到800亿。而包括农业、公路、金融等各行各业的物联网支出将达到1.3万亿美元。
巨型云平台:云已经成为IT发展的主流。无论是国外,还是国内,云计算都成为企业数字化转型的重要技术驱动力。而云2.0的到来,分布式架构的采用,到2019年,43%的互联网数据将在云边缘地带得到处理。
云的普及让安全成为一切的基础。根据IDC预测,到2020年,IT领域顶级安全服务将从云端提供:云驱动加密、威胁分析、区块链和合规性。同时,值得信任的云或者“可信云”成为企业上云的重要考量因素。
DX开发人员/数字化供应链:到2020年,DX团队将从外部开发者社区(通常为开源社区)采购80%以上的解决方案组件。
数据提供商:在大数据时代,数据能够创造价值,发现新东西。但是现在各行各业的数据不流通,企业数据源依然有限。然而到2018年,拥有DX战略的企业将把外部数据源扩大至少3到5倍。
渠道/数字化GTM合作伙伴:到2020年,云服务提供商70%以上的收入将借由渠道合作伙伴/经纪人产生。
客户/DX使用案例:IDC预计,2019年,全球企业将在技术和相关服务上支出2.1万亿美元来实施和管理DX举措。
信息技术走向融合
数字化成为企业关注的重中之重,从流程、业务和运营都在走向数字化。数字经济已成为新一波浪潮,技术成为企业转型、经济发展的驱动力,企业正迎来新技术产业的黎明。
数字经济的发展,依靠的是信息技术的创新与应用的创新交替引领、彼此促进。新IT则是数字经济发展所需要的信息化技术变革的聚合,它从IT基础设施的虚拟化、资源池化开始,融合了大数据、大互联平台、大安全防护以及创新的服务与模式,为应用的创新提供支撑。
于英涛表示,新华三一直十分积极参与国民经济建设、推动社会发展,并将“引领新IT,助推新经济”作为企业发展的核心诉求。通过持续的创新投入、完善的服务以及全面的生态合作,新华三有信心也有能力让创新成为企业发展的“常态”,更好地支撑各行各业的信息化建设与转型升级需求,橹泄新经济发展贡献自己的力量。
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【关键词】 合作课堂 数字化 实践 思考
【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2014)03-001-02
全面深化改革,教育改革何处去?
我们认为,就基础教育而言,首要实现突破的是课堂教学的变革。我们在寻求一个有效的突破口。在南宁市五一中路学校开始引入“合作课堂”,“合作课堂”通过让学生由被动学习、个体学习、机械学习向自主学习、合作学习、探究学习转变,从知识建构的角度来说,“合作课堂”对传统的教与学的关系进行了重大的变革,我们认为“合作课堂”是教学改革的一个有效突破途径。
一、“合作课堂”的实现与发展
“合作课堂”实验一年多来,我们已经从中得到了一些启发,并根据这些启发进行了新的设计,探索“合作课堂”的数字化发展,以期望能更好的实践“合作课堂”。我们提出了以下两个观点:
观点1:课堂是一个相对独立的完整的教学生态体
我们认为,教学是始于学生对生命成长的本能渴望和对知识的自身追求,并由此出发,以课堂教学活动为载体,经过老师的传道授业解惑和课堂学习行为,对知识和能力进行个性的拆分和重组,利用个体的特质和个性的特征最终使得学生完成生命成长中一个完整的螺旋上升的过程,每一个教室,每一节课都是一个完整的生命成长的生态体系,成为一个活生生的生态体。因此,我们对于“合作课堂”,一个理想化的目标是:构建一个新的教学生态体,在这个生态体里充满着新鲜的空气、阳光、花香,充满学生的欢声笑语、生命的活力;我们的老师也能够在这个新的生态体里有全新的职业生涯体验,激活教育的乐趣和能量,与学生与课堂共同成长,书写自己绚丽多彩的生命传奇。
观点2:任何一个改革与创新,都不应该是孤立的
实现“合作课堂”持续有效推进,就需要与之匹配新的措施与手段,不仅要给予保障,更要解决过程中的棘手问题。长远的看,要形成一个新的教学生态体系,我们要做的远远不止是推进课堂革新一项。
那么,我们应该怎样去搭建这样一个改革系统呢。经过一年来的跟进观察分析,我们认为,推进“合作课堂”教学改革,现阶段需要解决两个问题:一是意识观念,二是技术手段。问题一指向教师的意识形态根本和利益制度设计;问题二首先是技术本身,“合作课堂”需要更为现代的教学手段使其更易操作、更为有效;其次是“合作课堂”实现知识建构的需要;再则是“合作课堂”长远发展的需要。
二、数字教室实验项目的实施推动“合作课堂”的发展
1. 数字化教室的定义
目前对数字教室广泛上有两个定义:定义一,数字化教室指的是远程双向互动教室,其核心功能是远程接收,通过互联网或卫星同步接收课堂授课,教师与学生通过视频实现异地交流互动,从而实现现场教学的效果。数字化还可以利用网络资源,供学生在课后随时点播学习,在课上交流互动,创造出突破时空限制的学习条件。定义二:数字化教室,指数字化革命逐渐深入到教室中,从学生获取知识的方式到师生关系都发生了变化。众多新型的教学工具更多地融入教室,使教学更轻松、直观。
两个定义各有倾向和侧重,但我们可以不约而同地中发现两个关键词在两种定义里若隐若现:自主学习、合作探究。这不正是“合作课堂”的核心要义吗?真是“有缘千里来相会,百年修得共枕眠”,“合作课堂”与“数字化”联姻,如此天作之合,怎能不成人之美?可以断言,未来将是数字化的天下,包括我们的课堂。
2. 数字教室实践在教学中要解决的三个矛盾
一是教与学的矛盾。我们往往所思考的第一个问题是新设备与技术它究竟能够产生多大意义的替代作用,尤其是我们观点和教学习惯上的替代。能够实现多大意义上教与学关系的重新定位和改善,是许多厂家和学校思考的问题。我们不难发现一个新的产品做推广之前肯定有一个课改项目作支撑,意图也是改善或者改进教与学的关系。
二是上与下的矛盾。新的教学手段和教学观念的推行到底是从上至下还是至下而上,哪样更为合理更便于执行,争议一直不断。其中,最为激烈的是产品的设计者和生产者与产品的使用者之间的矛盾。使用者一直在抱怨这些东西不好用,难以去适应,甚至还有些极端的想法是还不如原来的黑板和粉笔;另一面则是产品的生产者和推广者强调教师一定要先行适应厂家的产品,唯有适应了新教学设备之后才会有使用效果。却极少主动反思产品需要改进的地方,如此极易把老师和教学服务方推到对立面。
三是技术与用的矛盾。我们真正的技术能够转化成为我们的教学内力的成分到底有多少?以现在主流的实物投影和交互式教学一体机为例,再加上互联网,整个系统的功能强大,加上海量的信息和教学资源,在教学技术上已经具备全面应用的能力。但事实是有些老师在新鲜劲过后还是会厌倦,造成教学资源上的重复投资和浪费投资。
3. 解决三个矛盾的两条思路
三个矛盾其实都指向同一个期望:形成真正的习惯替代,融入新的教学技术,形成新的教学力量。我们的思路是:
一是为教师创设更为人性和友好的应用环境。关注教师的用户体验和情感尊重,让教学设备主动适应教师需求,为教师提供更为便利的使用条件。
二是要为新装备、新技术的推广做平台设计。在我们创设的应用环境中,新的装备和技术都有合适的位置和角色。重点是好的平台设计,可以包容兼并、纳旧迎新、承前启后、多方共赢。
例如,2012年,在考察实验项目学校五一中路学校的“合作课堂”时,我们发现小黑板是“合作课堂”小组展示的主要工具,在随后的课堂跟踪观察中,我们发现,作为“合作课堂”一个标志的小黑板其实大有文章,许多原始的应用在功能上有广阔的升级空间。由其启发,我们在以下三个方面找到了“合作课堂”与数字化结合的契合点:一是课堂的容量与效率,我们追求的是课堂更大的容量与更高的效率;二是课堂的跨度与延伸,要解决的关键不仅仅是空间,还有时间和参与个体;三是课堂的管理与优化,回归到课堂核心问题。针对这些问题,提出了平台解决方案――“合作课堂”数字化解决方案。
解决方案是基于五一中路学校“合作课堂”课改实验的实际,由我们的技术团队和合作企业合作完成,这是一次真正意义的自下而上的设计开发。在开发过程中,我们对数字化“合作课堂”概念的内涵与外延做了填充,对数字化“合作课堂”初步定义是:利用教学一体机、平板电脑等现代教学终端,通过搭建服务器、局域网,在教室内架设新一层级的教学互动环境,并应用于“合作课堂”教学,以提高课堂教学容量及效率、优化课堂效果为目的的一种现代化教学模式的创新实践。
三、数字化“合作课堂”教学模式的典型流程
教师根据学习的需要将学习目标分解成若干个任务并通过教师平板机分配到各小组的学生平板机上,一般要求每组都有一项具体的任务,学生根据平板机上的任务要求进行组内合作学习、交流互动,各小组根据组内合作学习的情况,对本组的学习过程和结果写在学生平板机上,并通过相关软件程序发送到教师平板机上,教师根据学生上传的学习成果有选择性地面对全班用教学一体机进行展示。
1. 我们已经实现了几个方面的功能
①更为便捷的教师控制。教师利用教师端的鼠标控制功能,可以实现在教室区域对教学一体机实施控制,把教师从讲台解放出来,有利于教师在课堂上的活动组织。
②更为便捷的学生小组展示。学生可以利用平板机进行学习,完成合作学习任务后,可以在组内展示,也可以上传到教学一体机向全班展示,还可以将学习的过程进行录像,学习成果作展示或存档。便捷的展示,无论是效率还是效果都较传统手段大幅提高。
③更为便捷的教学任务管理。教师可以通过教师端发送学习任务,小组作业回收等功能,将课堂小组的学习过程进行统筹管理,实时点拔,实时评估。使得师生、生生互动更为广泛和生动。
④更为丰富的终端软件体验。三板中的任何一个平板,本身就是一个独立完整的电脑终端,教师、学生都可以通过加载各种应用软件,无限扩展其终端应用,尤其在多媒体体验、绘图、编辑、计算等方面,具有传统教学手段无法比拟的优势。
⑤更为开放强大的互联网搜索功能。数字化教室实现课堂实时联网检索,这意味着课堂信息和资源空间真正实现几何级放大,其意义深远。在后期的开发中,网上学习空间、课堂社交工具等新型学习方式的加入,一个全新的小组合作学习体验将完美呈现,那将是一件令人兴奋和期待的事情。
⑥更能激励创新的互动平台。“易课数字教室教学平台”是自下而上的生成,先天就具有更为开放、自由的使用空间,教师在使用上可以有很大的定制权限。而且,开放的平台使得多种应用软件可以自由组合,更能激发师生的创新热情,在前期实验中,有不少应用就是学生自创的,这将让学习活动变得更为有趣和充满想象。
2. 与其他同代的数字化教学应用比较
①“合作课堂”数字化发展,是学习新模式与新技术的共生组合。这将改变以往新装备新技术应用推广时孤军作战、仅是教学的附属品的格局。不言而喻,这种1+1>2的模式对未来教学改革的意义重大。
②更为合乎教育科学的优化组合。大家或许会问,我们的学生平板会不会考虑人手一台?我的回答是否定的。实验前期,我们已经对电子书包等同类项目进行了近一年的跟踪观察,评估后发现,学生人手一台的方式弊大于利,一是成本高,维护不易;二是宽带负荷大,极易造成课堂教学系统的不稳定;三是容易产生机器依赖,过度使用会出现类似现在的手机强迫症,对学生的生理健康成长存在很大隐患;四是对优秀的传统学习方法破坏极大,例如纸质书本阅读、书写,人与人的交流等;五是不利于课堂合作学习、探究学习的实现。
四、实验学校“合作课堂”数字化发展实践带来的启示
关键词:视力残疾人;汉语盲文;数字化建设
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)11-0042-03
一、研究背景与意义
根据第六次全国人口普查的我国总人口数,及第二次全国残疾人抽样调查我国残疾人占全国总人口的比例和各类残疾人占残疾人总人数的比例推算,我国现有视力残疾人1263万[1]。汉语盲文是我国视力残疾人使用的特殊文字符号,已成他们学习文化知识、获取信息的重要工具,对其认知发展和社会交往有重要作用。但由于历史多种原因,我国汉语盲文出版物种类与数量难以满足视力残疾人获取需求,获取渠道也存在障碍。随着信息技术发展与信息化环境的普及,汉语盲文数字化建设可有效的破解这一瓶颈。《中国残疾人事业“十三五”发展纲要》指出:更加关注残疾人享受信息化成果、参与信息化建设进程;拓展面向各类残疾人的数字资源服务;加强盲人信息化产品研发、生产和应用。
汉语盲文数字化建设能在一定程度上消除视力残疾人信息获取与交流障碍,创造更加和谐、有利的信息无障碍社会环境,进一步保障了他们受教育权利,是帮助他们全面发展和更好融入社会,共享改革l展成果的重要举措。
二、主要进展
《中国残疾人事业“八五”计划纲要》首次提出,出版、影视、文学艺术等单位要组织和扶持盲人有声读物和特殊教育教材的编写出版,开启了汉语盲文数字化建设的进程。近年来,随着我国经济文化快速发展,盲文与手语等特殊教育语言数字化建设受到各方重视,梳理汉语盲文数字化建设所涉的主题和内容发展现状,主要体现在以下三个方面演进:
1.行政推进
纵观我国残疾人事业发展的巨大变化和进步总与国家的行政推进密切相关。汉语盲文数字化建设的行政推进,首先从强化汉语盲文规范研究与推广工作开始,进而结合信息化环境的发展水平,提出更加明确的推进手段。在加强规范研究和推广方面, 2009年教育部等部门的《关于进一步加快特殊教育事业发展的意见》指出:“继续开展盲文、手语研究,使之更加科学、实用”。2010年7月教育部、国家语委、中国残联建立了国家手语和盲文研究中心。2011年1月刘延东在《国家通用语言文字法》颁布 10 周年座谈会上的讲话中要求:“统筹规划,加强指导,做好通用手语和通用盲文的研究规范和推广工作”。2012年1月《国家中长期语言文字事业改革和发展规划纲要(2012-2020年)》中提出:“调查手语、盲文等特殊语言文字使用情况,为制订完善手语、盲文规范标准,提高特殊教育质量提供服务”。为达成这些法规、政策的愿景与目标,历届《中国残疾人事业发展纲要》对汉语盲文数字化建设从意识到理念、从制度到落实力度不断强化。“十二五”发展纲要中也明确提出:“加大对手语和盲文扶持力度,制定信息无障碍技术标准,推进通用产品、技术信息无障碍”。彰显了国家对视力残疾人融入主流社会、共享国家文明成果的关照。
2.学界探索
学界探索主要聚集在两个方面:一是探索盲文数字化建设的价值。如,张映娣[2]以“谁来关注盲人的阅读需求”为主题,指出了盲文匮乏问题与原因,并提出利用科技手段,强化盲人有声读物制作,开发 MP3或光盘为载体的数字化资源的建议。钟经华[3]等提出汉语盲文进行简写改革方案,认为简写方案的推行将有希望提高盲人20-30%的阅读、书写速度,有利于通过计算机技术实现汉语-盲文的双向转换。二是探索盲文数字化建设中信息无障碍、语音识别、汉语-盲文转换系统实现策略与技术。如,庄丽[4]等利用语音和语言处理技术开发盲人计算机系统,能够进行汉字和盲文的转换,反馈信息可以通过盲文点显器输出,用户能够摸读盲文点字来获取所需要的信息,也可以采用盲文输入法进行输入,输入结果可转换为汉字文本。包塔[5]等基于自然语言处理技术的研究与应用基础上,利用包含多知识的语言模型成功地实现了歧义程度更高的现行盲文和汉字的高精度转换,正确率达到97.5%以上。这些研究与实验为视力残疾人获取信息与知识提供了理论与技术支持,为视觉障碍辅助产品研发也提供了良好的基础。
3.辅助科技
盲板、盲笔是盲文使用者主要的书写工具,由于受阅读认知能力、书写方式、温度光线等影响,这种书写与阅读较为低效。汉语盲文数字化建设为改变这种状况提供了可能,能有效帮助视力残疾人改善其“以耳代目,以手代目”认知补偿。我国汉语盲文数字化的技术实现体现在国内自主研发与中外合作研发两个主线:在自主研发中,中科院研制组开发的《汉语盲文计算机系统》,提出并实现了一整套盲文计算机系统解决方案,推出了面向视力残疾人个人用户,帮助他们使用计算机、上网浏览、收发电子邮件和管理个人数据等;中国盲文出版社信息无障碍中心多个版本的“阳光标准版”读屏软件,通过阳光读屏器、阳光语音服务器和阳光输入法朗读器三个核心部件实现视力残疾人使用电脑特殊需求;另外,在与国外合作研发中,北京国宏康医疗电子仪器在引进美、德等设备的基础上,研发系列的视障仪器与产品,如盲用助视器、点显器、复印机等设备。这些辅助科技为视力残疾人提供了学习、生活上的便利。
三、主要问题
通过对汉语盲文数字化建设与应用现状研究发现,在无障碍程度与技术实现两个重要方面还有问题亟待解决。
印刷包装业市场回暖
进入“十三五”时期,印刷装备经营依然困难重重,进出口也开始逐年下降,然而好消息也在不断涌现,尤其印刷设备制造业的下游产业,开始出现回暖的迹象。如尼克森统计显示,2015年英国上半年纸质书籍销售增长3.9%,出现7年来的首次增长。在出版业市场增长的影响下,2016年上半年又增长了9.3%的业绩,实现了14年来最快的增长,这种书刊业的增长反映了纸质媒体的回归。有去美国和加拿大的旅游者也反映,在这些国家似乎很少看到时刻看手机的人群,这反映国外关注移动媒体的高峰已过。
2016年8月24日在,北京主办的第23届北京国际图书博览会上,少儿图书市场火爆,成为博览会的最大热点,与其他印刷企业展台形成明显的对照。有统计表明,近10年,少儿图书市场年均增幅10%,年销售额达到10亿元,创造书刊印刷市场的新趋势,也反映重视阅读的氛围在形成。
印刷装备创新技术取得进展
2016年6月,国家出版新闻广电总局在北京召开全国实体书店发展推介会,会议上宣读了、国家新闻出版广电总局、国家发展改革委员会、教育部、财政部、住房和城市建设部、商务部、文化部、中国人民银行、国家工商总局11个部委联合的《关于支持实体书店发展的指导意见》。意见指出:到2020年,要基本建立以大城市为中心,中小城市配套、乡镇网点为延伸、贯通城乡的实体书店建设体系,形成大型书城、连锁书店、中小特色书店及社区便民书店、农村书店、校园书店等合理布局、协调发展的良性格局,这也是国家层面的良性发展回归,在努力创造潜心阅读的良好空气。2016年,北京市投入1800万元扶持实体书店项目,针对70家实体书店予以奖励扶持,单个奖励额高达100万元,扶助资金方式可以以奖励的方式,也可以以购买服务或项目补贴的方式。在移动和网络媒体盛行的今天,纸质图书在实体书店发展建设中,印刷出版业的发展再次遇到有利时机。
2016年,印刷包装业也出现了促进发展的商机。国家对某进口乳品包装品牌进行反垄断调查,经过两年多的不懈努力得到成功解决,并对进口无菌灌装设备搭售包装材料、备件、服务,限制包装原材料产地进口等问题进行处罚。在长期垄断市场行为被消除之后,为国内乳品印刷包装带来70%的市场商机。这些良好的市场机遇将会给印刷设备制造业带来无限发展空间。
在经济下行压力影响下,虽然传统印刷设备制造企业经营困难,但还有一些企业在创新和横向联合上取得了进展。
2016年4月,北京欧菲特科技有限公司大幅面轮转胶印机合同签字协议,接收方是新疆库尔勒喀乐西提印刷有限公司,这台设备主要用于水果包装箱的印刷。过去,这家企业主要关注柔性版印刷和瓦楞纸箱印刷设备,胶版大幅面轮转印刷机的问世,同样可以解决他们的需求。大幅面轮转胶版印刷机的最大印刷幅面2100mm×1650mm,第一次将国内只能制造小型和中型卷筒纸胶印机的现状变成历史。大型卷筒纸进料可以节约纸张,还可以实现胶印、柔印、凸印等组合印刷方式,有利于扩展应用范围,并可以联线逆向上光、冷烫印等功能。这台卷筒纸大幅面轮转印刷机不但填补了国内空白,而且使印刷效率成倍提升。欧菲特科技有限公司原是一家标签轮转印刷机制造商,这台设备的推出既是企业技术水平的体现,也是企业将卷筒纸胶印机首次推进到包装印刷领域的尝试。
2016年,青岛美光机械有限公司推出SCL1650单瓦楞覆面生产线,幅宽可达1650mm。生产线包括单面瓦楞机、无轴液压纸架、预热缸、接纸机、储纸张力控制系统、喷雾加湿系统、牵引系统、纠偏系统、修边机、伺服横切机、高速覆面机、压输固化机、翻转堆积机等,这台设备投入使用之后,单班可减少10名操作人员,可以节约纸张、涂胶,还可以进行单张纸复合和卷筒纸复合,满足当前市场对联线自动化设备的需求。
另一家企业――山东信川机械有限责任公司将印后智能制造整体解决方案推向市场。该生产线可实现上料、模切、糊盒、分片、检品、打包、码垛、缠绕打捆等功能的智能联线,将原来单机12~14个人完成的订单作业,联机后仅需要3~4个人即可以完成,该联动线还可以根据用户不同的包装定制需求进行组合,大大提高了生产效率。
北京华夏视科检测技术有限公司在单张纸多色胶印机上安装胶印质量在线监测系统(可加装两个CCD摄像头),可以实现检测连续废品、严重废品,从而降低废品率。检测出废品可以进行插标或喷码标记,替代人工对印刷质量进行检测,改造后不但设备效率提高,而且仅需要两分钟即可完成新产品检测的准备工作。
陕西北人印刷机械有限责任公司提出凹版印刷VOCs治理3个阶段:一是源头油墨治理,苯溶剂油墨改用无苯油墨,再由无苯油墨改为水性油墨,彻底从根源上消除有机挥发物排放;印刷过程中,通过改变烘干机效率和生产现场的管理,从而达到VOCs减排。二是给印刷设备增加LEL控制装置,减少现场溶剂挥发,其中包括半封闭墨槽加盖、全封闭档墨装置和推进清洁生产等措施。LEL控制装置的原理是一部分废气二次通过烘干箱,用于印刷品的干燥,这样既减少干燥产生的能源消耗,也减少了废气的排放量,从而降低了治理成本。三是末端治理的回收法,采用改变温度、压力、选择吸附剂或选择透气膜分离出有机物等方式,减少排放量,回收物可以再利用。另一种是燃烧法,热能也可以再利用。据工信部2016年关于印发《制造业单项冠军企业培育提升转型行动实施方案的通知》首批公布制造业单项冠军,陕西北人印刷机械有限责任公司的凹版印刷机喜获殊荣。
最近,上海耀科印刷机械有限公司与上海高斯图文印刷系统(中国)有限公司合作制造的SG-104单张纸冷烫胶印一体机新产品,第一次将胶印印刷和冷烫印组合在一起,这是一台印刷和印后组合的联线设备,值得推广。
方正电子在全印展上重点展示单张纸及软包装可变数据喷印解决方案――方正桀鹰H500和W1300,受到业内人士的广泛关注。方正桀鹰H500单张纸可变数据喷印解决方案推出近10年来,国内单张纸市场占有率达8成以上,可提高30%的生产效率,最高配置达8组打印单元,最高机械速度129米/分,可以采用最新环保型LED UV墨水,固化比传统墨水节能 80%。方正桀鹰W1300支持正反面同时印刷,赋码位置灵活多变,可以承印最薄、双层或多层复合材料,同时采用新型环保型LED UV墨水,墨水固化彻底,设备最高印刷速度150米/分,已成为我国喷墨行业的明星品牌,能够为客户实现安全、稳定、高效赋码,在药品、烟草、日化、婴幼儿奶粉、食品等领域得到广泛应用。方正还推出了W930烟包可变数据喷墨印刷机。
杭州科雷机电工业有限公司最新的EZ COLOR一键印刷、无需调整,品质达到国际标准的新技术,将推动胶印技术创新升级。这种技术如果实现,无需数码打样,CTP精确制版和打孔、墨泵直接供墨、无需清洗就可以完成印刷。印刷品需要墨量可直接由印刷专家提供的专家库提取,从而使过版纸下降到5~10张,节约墨量10%,按印刷成本计算出的最小起印数量可以降到200张以内,从而使胶印机可以满足短版印刷需求。
北人集团公司成立智能系统分公司,创新推出北人智能印刷工厂的系统解决方案。智能工厂的目标是将传统印刷企业进行绿色化、数字化、智能化和信息化升级。通过对设备的数字化升级实现信息集成;通过对企业全部流程进行数据采集,建立数据库,将物理工厂变成数字化工厂。在升级过程中,企业的生产经营全部实现数字化管理,包括生产运行数字化、设备管理数字化、采购仓储数字化、物流销售数字化,所谓智能工厂正是建立在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务,最终达到最优生产、无人干预、效益最佳、动态平衡的目标。
在企业转型过程中,传统企业间的横向联合、与国外企业的合作也在加快进行,如北人集团公司和惠普,天津长荣印刷设备有限公司和海德堡、威海印刷机械有限公司和Delphax公司等。2015年12月,沃伦贝格与浙江平湖英厚机械有限公司合资庆典在杭州举行,这次合资有沃伦贝格、平湖英厚和香港中成三方合作。2016年4月,天津长荣印刷设备有限公司与辽宁大族冠华印刷科技股份有限公司一起签订了“合作框架协议”,迈出了向个性化生产的新步伐,利用辽宁大族冠华印刷科技股份有限公司激光模切雕刻技术开启新的个性化市场。
新时期印刷装备的发展目标
印刷设备市场下行压力已经导致两大集团解体或萎缩,并获得浴火重生的机会。上海电气集团出售了上海光华(以下企业用简称)、上海亚华、上海紫光和上海申威达,仅暂时保留了上海高斯图文。上海光华被温州一家企业收购;上海亚华被上海耀科收购;上海紫光和上海申威达被上海绿新收购,企业转型为上海绿新紫光印刷机械有限公司,并将上海申威达一起并入该企业。上海电气集团最终将要放弃印刷包装设备制造,这些原国有名牌企业将变换机制被更有活力的民营机制所代替,企业面貌焕然一新。
北人集团公司的印刷设备制造产业也开始萎缩,单张纸胶印机制造并入卷筒纸胶印机制造基地,印刷机二厂和北人富士等企业已经消失。据介绍,2015年7月,北京经济技术开发区批准亦创园开发项目。园区总投资22亿元人民币,占地16.24万平方米,计划建筑面积32万平方米,包括世界机器人大会永久会址、亦创科技创新综合体、亦创研发中心等内容。项目2019年达产后,预计实现年销售收入3.7亿元,年缴纳税收2000万元。亦庄的北人股份基地转型为机器人会展中心,每年举办世界机器人展会和机器人发展论坛,并形成永久基地,将来还要开发机器人制造。今年展会期间,北京市委书记郭金龙、市长王安顺(现在市长为蔡奇)亲自到场,中央新闻电视台也多次进行转播。国家在这个项目上投资几亿元资金,进行了厂区的适应性改造,北人集团公司完成跨行业转型,北人卷筒纸印刷机四厂和陕西北人两家优势企业继续以集团形式运作。
在近年来的转型调整中,已经倒闭、转行或消失的印刷设备制造企业至少有20家之多,经过大浪淘沙之后,仍然活跃在市场的印刷设备制造企业,将会焕然一新,以新的机制和面貌面向世界。
未来印刷设备制造业发展的方向将以数字网络化、绿色环保化、智能融合化和联线自动化为发展目标。
新时期印刷装备的发展目标
1.数字网络化
印刷设备数字化创新已经取得较大的成果,CTP胶版直接制版机已经国产化,而且实现大量的出口。杭州科雷称,柔性版印刷的版材和直接制版机已经推向市场,销售价格在不断下降,柔性版直接制版机的幅面规格已经达到600~1600mm,为这种新式印刷设备的发展创造了条件。数字喷墨印刷机已有多家企业推出自主创新的产品,北人集团和惠普、威海印机与Delphax公司还建立技术转让和协议,北大方正、潍坊东航等一批企业创新的数字印刷设备已经推向市场,还有一大批企业能够批量制造宽幅喷绘设备,促进了数字印刷设备的国产化。然而在快速印刷领域还看不到国产数字印刷设备的身影,“十三五”期间在这个领域的创新和实现批量制造将是转型成功的希望所在。
数字网络化的发展目标,应该大力发展数字化印刷装备制造,突破数字印刷机的发展瓶颈,创新研发数字印刷的关键技术,包括激光扫描、激光雕刻、激光制版、光电成像和喷墨头零部件实现国产化,使国产数字印刷机在快速印刷、办公印刷、个性和短版印刷领域占有一席之地。印刷信息数字化传递是印刷装备的必修课,设备必须设置网络接收和数字化接口,从而实现从桌面系统、制版、印刷和后续设备的数字化传递,做到信息共享和网络传递,并形成有章可循的标准规范,提高制造企业的数字化设备制造水平。数字化还贯穿整个制造过程,进一步推进数控技术的广泛应用。其中包括数控机床、复合数控机床、加工中心机床、柔性加工系统和配备机械手臂或机器人的加工设备,不断提高自动化制造水平。
工业发达国家的印刷包装业在20世纪90年代已经完成全过程联线,从纸卷运输、上纸、上版、印刷、残纸分离、印品输送、分发计数、打捆、装车实现无人直接管理,印刷包装企业用工不断减少,一些国外大型印刷包装企业用工很少超过50人。
2.绿色环保化
2010年以来,国家推出了多项绿色印刷方面的政策。2016年7月,工业和信息化部和财政部联合印发《重点行业挥发性有机物削减行动计划》,计划实施时间从2016~2018年,包括印刷包装业油墨、胶黏剂等有机物的排放,共涉及包括印刷包装业在内的11个行业。该计划到2018年,VOCs排放量比2015年减少330万吨以上,减少苯、甲苯、二甲苯等溶剂、助剂使用量20%以上,低(无)VOCs的绿色农药制剂、涂料、油墨、胶黏剂所占比例分别达到70%、60%、70%、85%以上。其中,将印刷包装业定为VOCs排污收费试点行业,因此,印刷设备制造将采取行动,为下游产业达到绿色环保要求作出努力。印刷设备绿色环保化的发展目标,应该积极采用CTP直接制版(胶印制版、柔印制版、网印制板)、纳米喷墨制版、免化学处理印版制作、无水胶印技术,广泛采用水性油墨、植物油墨和UV油墨,含有苯溶剂的高挥发油墨必须经过治理后达标排放要求。节约资源能间接达到减少污染物排放的目的,因此节能减排、节约资源和降低消耗也是装备制造业环保化的发展方向。数字印刷(静电印刷、电磁印刷和喷墨印刷)、柔性版印刷、变频调速、独立驱动技术、冷烫印技术、LED和LEC低能量烘干技术、循环经济技术的推广应用,可以实现节约资源、节约电力和水资源的综合利用水平。
3.智能融合化
工信部曾以印刷设备数字化、智能化和自动化立项支持印刷设备产业的发展,取得一些积极的成果。数字化是指由模拟技术向数字技术的转变,这个转变并不是仅仅指设备本身的数字化,而是扩大到整个印刷过程和管理的数字化,是各行业普遍关注的话题。智能化是指现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、精密传感技术、工业视觉技术、智能控制技术汇集而成,并针对装备制造领域的广泛应用。二者有不同的含义,也有相互融合的交叉手段。自动化是指提高工作效率、解放操作者的技术措施,三者也是互相交叉和互相融合,其界限既清楚又模糊的相互渗透。
智能融合化的发展目标,应该广泛应用计算机技术、网络技术、数控技术、工业视觉技术和智能元器件,提高设备的自动化水平,以降低设备的人工成本和体力劳动强度,在有条件的情况下,积极采用机器人技术替代人工的繁重劳动(包括制造过程),印刷设备实现自动换版、自动清洗、自动穿纸、自动上纸、自动套准、自动清废、自动、自动监控和自动废张清除等功能。广泛采用智能元件,包括数控系统(闭环、半闭环和开环)、伺服电机、滚珠丝杠、传感器(包括温度、时间、压力、速度、位置、监测、故障、防护装置等)、谐波传动、高速摄影、触摸屏、故障显示等。
高速摄像技术已经得到迅速的发展,它的应用已经产生了智能机器人,并在多个领域广泛应用。印刷品的离线检测是最近几年发展起来的新产品,国外设备已经在胶印设备上安装了在线监测和不合格品分离装置,国内还没有应用这项技术。采用CMOS高速传感器采集速度从每秒钟上百帧达到上万帧,曝光时间最高可以达到纳秒(ns)级,能满足大多数高速摄影的需求。单张纸胶印机最高印刷速度在20000张/时以内,按秒计算,每秒印刷不到6张纸,印刷的图像完全可以被高速摄像机捕捉,在图像下可以实现印刷套准、不合格印品显示、墨色调整等印刷作业,完全可以使用在线和离线检测。
4.联线自动化