智慧教育环境模型构建
智慧课堂情境的课程核心素养评价范式

智慧课堂情境的课程核心素养评价范式朱 莎1 杨 洒2 李嘉源2 秦 威1 郭 庆2 黎 欢2(1. 华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心,湖北武汉 430079;2. 华中师范大学人工智能教育学部,湖北武汉 430079)[摘要] 《义务教育课程方案(2022年版)》提出,要培育学生课程核心素养,倡导将核心素养评价贯穿整个教学过程,达到“教—学—评”一致。
然而,智慧课堂课程核心素养评价还存在很多问题。
基于此,文章提出以教学为核心、理论与数据双向驱动的课程核心素养评价新范式。
该范式包含课程核心素养理论模型构建、学习活动设计与实施、多模态数据采集与存储、相关特征的提取、评价模型的构建、评价结果的反馈应用六个环节,旨在实现以评促教、以评促学,提升学生的课程核心素养。
文章还提出智慧课堂课程核心素养评价的原则:数字技术发展要以核心素养培育为目标、支持基于证据的过程性评价方法、创新情境嵌入式的评价手段、促进多元主体个性化评价反馈。
[关键词] 核心素养评价;智慧课堂;“教—学—评”一致性;数字技术[中图分类号] G423.04 [文献标识码] A [文章编号] 1007−2179(2024)01−0083−06一、引言课程核心素养是课程育人价值的集中体现,是学生通过课程学习逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力(中华人民共和国教育部,2022)。
其概念内涵的复杂性和抽象性导致学生课程核心素养评价面临诸多问题,如评价理念尚未以学生发展为中心,主要关注学生对课程知识的掌握情况(吴砥等,2022),较少考察创新能力、问题解决等高阶能力;评价标准脱离素养培育,多将课程基本知识与技能作为主要评价指标(俞丽萍,2015),没有从学科原理出发制定完善的指标体系,缺乏对指标外部行为表现的清晰、可观察的界定,可操作性低(王薇,2021);评价方法忽视证据开发,大多采用标准化测试等传统评价方法,脱离真实学习活动情境(PISA ,2023),将测试得分作为衡量课程核心素养水平的主要证据,忽视过程性证据的采集(胡玉华,2019);评价结果缺乏有效应用,反馈内容同质化(张进良等,2023),主要向教师或管理者反馈学生的得分或等级,尚未深度分析学生参与学习活动[收稿日期]2023-07-07 [修回日期]2023-08-18 [DOI 编码]10.13966/ki.kfjyyj.2024.01.009[基金项目] 国家自然科学基金项目“融合证据推理和认知网络分析的学生信息素养高阶思维能力精准评价研究”(62107019);科技部2021年度“社会治理与智慧社会科技支撑”重点专项“大规模学生跨学段成长跟踪研究”项目子课题“学生综合素养多模态数据智能处理技术”(2021YFC3340803)。
智慧教育云平台建设和运营方案

智慧教育云平台管理公共服务平台
用户管理中心系统 教学信息统计系统 考勤管理系统 智能排课系统 教师人事管理系统 成绩管理系统 学生成长档案系统
教育城域网
教与学过程(大数据)评估系统
分布式数据存储系统 分布式计算系统 数据配置管理系统 数据挖掘系统 数据分析系统
智慧教育云平台数据中心云架构平台
服务层
平台服务
存储服务
软件即服务SaaS 云基础架构平台
基础设施服务
云安全中心
NoSQL DB 分布式计算
身份安全
网络安全 数据安全
云中间件
分布式应用开发和运行环境
关系数据库
云操作系统
分布式文件系统理
分布式集群管理
分布式协同管理
分布式数据库
统一资源池
虚拟化管理
计算管理
智慧 图书馆 智慧 电子 书包 网络 学习 空间 远程 教育 网络 学院
智慧教育环境
智慧教育方法
教育信息化需求分析(一)
角色 教育主管部门 全面提升教育信息 化应用水平 学校 教师 家长 学生
需求
保障学生在校期间的安全
提升学习效果、获取 了解孩子学习情况 更优质的教学服务、 和在校表现 个性化学习
校务管理 员
运行维护人员
统 一 数 据 安 全
高 效 备 授 课 资 源
互 动 课 堂 资 源
精 准 提 分 资 源
区 域 校 本 资 源
名 师 微 课 资 源
数 字 阅 览 室 资 源
高 效 授 课
互 动 训 练
教 学 分 析
同 步 备 课
同 步 导 学
网 上 作 业
学 科 教 研
关于“智慧学习环境”的研究综述

关于“智慧学习环境”的研究综述文章首先通过文献研究法梳理了智慧学习环境产生和发展的背景,认为智慧学习环境应坚持“一个中心、两个基本点”;即以学习者为中心,以各种支持与自我发挥为支撑,并通过案例分析法给予了论证,最后指出智慧学习环境今后将以“智慧性”作为发展侧重点。
标签:智慧学习环境;特征;智慧性当今社会正越来越多地关注学习的本质,以及适当的学习环境。
所谓适当的学习环境,是指在此环境中学习的本质能够得以充分发挥。
学习环境是指支持学习者学习的外部条件和内部条件。
人们通常所说的学习环境指的就是学习者学习的外部条件,是一种狭义的概念,例如家庭学习环境、学校学习环境、社会学习环境等。
实际上,内部条件是支撑学习者学习的重要环节,是学习环境不可或缺的一部分,其内涵丰富,包括学习动机、学习习惯、学习态度等,拥有良好的内部环境才能维持积极学习的状态。
学习环境的建构为变革教学与学习方式创造了条件。
一智慧学习环境产生的背景智慧学习环境的产生发展绝不是偶然现象。
首先,智慧学习环境的产生是大势所趋。
人类文明的不断发展,依赖于人们综合素质的不断提高,进入21世纪以来,全球各界都为获得崭新的发展提出了相应的要求,因此智慧学习环境的产生就是一个必然,是时代的要求。
其次,各项技术的进步与完善为智慧学习环境的产生创造了可能性。
信息技术的发展为我们营造了数字学习环境,从E-learning、B-learning到移动学习与泛在学习,特别是物联网技术的发展,为智慧学习环境的建设与发展提供了技术支撑。
再次,学习者对高端学习环境提出了相应要求。
随着社会信息化成长起来的“数字土著”或“网络一代”在能力倾向、学习风格等诸多方面与“数字移民”具有一定差异,很多时候他们所接收的信息和学到的知识超过他们的老师。
因此,普通数字学习环境已不能满足“数字士著”的需求,作为数字学习环境高端形态的智慧学习环境便应运而生。
相应的,智慧学习环境的产生也为学习提供了更多可能性。
《2024年智慧课堂环境中的深度学习设计研究》范文

《智慧课堂环境中的深度学习设计研究》篇一一、引言随着信息技术的快速发展,智慧课堂逐渐成为教育领域的新趋势。
深度学习作为人工智能领域的重要分支,为智慧课堂提供了新的可能性。
本文旨在探讨智慧课堂环境下的深度学习设计,以期为教育领域提供新的思路和方法。
二、智慧课堂环境的概述智慧课堂环境是以信息技术为支撑,以数字化、网络化、智能化为特征的新型教学环境。
它通过云计算、大数据、物联网等技术手段,实现了教学资源的共享、教学过程的优化和教学评价的精准。
智慧课堂环境为深度学习的开展提供了良好的条件。
三、深度学习的理论基础深度学习是机器学习领域中的一种,其通过模拟人脑神经网络的运作方式,实现对复杂数据的处理和模式识别。
深度学习的理论基础包括神经网络、数据挖掘、计算机视觉等领域,其特点在于能够从大量数据中提取有用信息,进而实现复杂任务的自动化处理。
四、智慧课堂环境中深度学习的设计原则在智慧课堂环境中,深度学习的设计应遵循以下原则:1. 以学生为中心:深度学习的设计应关注学生的需求和兴趣,以学生的发展为目标。
2. 多元化教学资源:利用智慧课堂环境中的教学资源,实现教学资源的多元化和个性化。
3. 强化互动性:通过增强师生、生生之间的互动,促进深度学习的开展。
4. 注重评价与反馈:通过精准的教学评价和反馈,帮助学生及时调整学习策略,提高学习效果。
五、智慧课堂环境中深度学习的设计策略在智慧课堂环境中,深度学习的设计策略包括:1. 构建神经网络模型:利用神经网络技术,构建适合智慧课堂环境的神经网络模型,实现教学资源的自动化处理和模式识别。
2. 数据驱动的教学设计:以数据为依据,分析学生的学习行为和需求,为教学设计提供支持。
3. 强化互动式教学:通过智能化教学平台,实现师生、生生之间的实时互动,促进深度学习的开展。
4. 精准教学评价与反馈:利用大数据技术,对学生的学习过程和结果进行精准评价,提供个性化的反馈和建议。
六、实践应用与效果分析在智慧课堂环境中应用深度学习设计,可以有效地提高教学效果和学习者的学习成果。
基于智慧学习环境下的学习画面情感识别模型

人工智能及识别技术本栏目责任编辑:唐一东基于智慧学习环境下的学习画面情感识别模型韩杰,肖莹慧(武汉学院信息工程学院,湖北武汉430212)摘要:在智慧学习环境下,学习者在学习过程中的情感交互是教育领域的一个重要研究内容,主要通过智能学习终端进行情感识别。
学习情感主要包括专注、高兴、常态的积极情绪,走神、悲伤、愤怒的消极情绪,对学习者的学习过程具有影响和调节的作用。
因此,本文提出了一种基于智慧学习环境下,构建学习画面情感识别模型。
本模型根据学习者在学习中的情绪反馈,自适应改进和推送学习内容,促进学习过程中的积极情绪,促进情感交互率,也可作为辅助评估课程的教学质量和学习资源质量的支撑依据。
关键词:学习画面;学习情感;情感识别;智慧学习环境中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)03-0195-02开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Emotion Recognition Model of Learning Picture Based on Smart Learning Environment HAN Jie,XIAO Ying-hui(School of Information Engineering,Wuhan College,Wuhan 430212,China)Abstract:In the smart learning environment,the emotional interaction of learners in the learning process is an important research content in the field of education,and emotion recognition is mainly performed through smart learning terminals.Learning emotions mainly include positive emotions such as concentration,happiness,and normalcy,and negative emotions such as distraction,sad⁃ness,and anger,which have an influence and regulation effect on the learning process of learners.Therefore,this paper proposes a smart learning environment to build a model of emotion recognition in learning images.This model adaptively adjusts and pushes learning content according to the emotional state of learners,promotes positive emotions in the learning process and increases the emotional interaction rate.It can also be used as a supporting basis for assisting in evaluating the quality of teaching and learning resources of courses.Key words:Learning Screen;Learning Emotion;Emotion Recognition;Smart Learning Environment1引言随着教育信息化和人工智能技术的变革,智慧学习环境作为数字化的高端学习形态而呈现。
智慧教育需求分析及评估模型

智慧教育需求分析及评估模型一、智慧教育需求分析随着物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的兴起,教育信息化开始步入“智慧教育”时代。
“智慧教育”一词衍生自“智慧地球”,是指通过应用新一代信息技术,促进优质教育信息资源共享,提高教育质量和教育水平。
简言之,“智慧教育”就是指教育行业的智能化,是增强教师教学能力和学生学习能力的重要手段。
推行“智慧教育”,有利于实现因材施教,消除区域之间的教育鸿沟,促进教育领域的国际交流。
在我国,智慧教育在《教育信息化十年发展规划(2011-2020)》中已有所体现。
该规划中明确提出,要“建设智能化教学环境;建设国家教育云服务平台,构建稳定可靠、低成本的国家教育云服务模式,建设教育云资源平台”。
当前,国内多个单位已经加入智慧教育建设大军,并取得了一定的成效,包括宁波市镇海区、苏州市、南京邮电大学等。
但我国的智慧教育发展仍需在以下三个方面继续努力。
一是加快教育网络宽带化进程。
目前,我国许多中小学贷款明显不足,且网络设备老化现象比较严重。
已上海浦东新区为例,平均每所学校互联网出口带宽不足2M,绝大多数学校的接入带宽为10M,智能应对带宽要求低的一般应用,远不能满足区域开展的教学视频点播、视频会议等涉及大量多媒体的应用要求。
经济发达地区尚且如此,其他地区可想而知。
多媒体教学的普及、云服务模式的推行,都对网络带宽提出了更高的要求。
二是推行教育资源云服务。
作为一种新兴的计算模式,云计算技术将对教育信息化建设产生深远的影响。
各地中小学应顺应云服务模式发展趋势,改变传统中小学机房分散建设的局面,以区(县)或地市为单位推进中小学机房大集中、数据大集中。
基于教育云服务平台,逐步推荐优质教育信息资源共享,推进教育管理信息系统互联互通,从而实现教育信息共享和教育部门业务协同。
三是建设未来校园和未来教室,构建智能化学习环境。
未来校园和未来教室是指数字化、网络化、信息化、智能化水平很高的校园和教室。
智慧学习环境中情境模型的构建及表征

Learning Context Model in Smart Learning
Environments
作者: 李青[1,2];祁红[2]
作者机构: [1]北京师范大学未来教育高精尖创新中心,北京100875;[2]北京邮电大学网络教育学院,北京100876
出版物刊名: 现代教育技术
页码: 95-102页
年卷期: 2017年 第8期
主题词: 情境模型;智慧学习环境;泛在学习;表征方法
摘要:在智慧学习环境中,要想让学习者投入、高效并个性化地学习,需要构建情境模型。
文章综述了国内外学习管理系统中学习情境建模研究的现状,并通过对智慧学习环境特征的分析,提出了一种新的学习情境模型。
该模型通过感知设备,获取并存储学习者在智慧情境中触碰的相关物理要素而产生的数据,对其进行分析和推断,并结合学习者的个性化需求有针对性地适配预设学习方案,提供"智能化"的学习服务。
文章还利用XML语言规范了学习情境模型的表征方法,并以一个具体的实例加以说明。
最后,文章还讨论了该情境模型在智慧学习环境平台软件中的实际应用。
智慧教育平台构建

智慧教育平台构建随着科技的不断发展和教育行业的进步,智慧教育平台已成为教育领域的热门话题。
智慧教育平台利用信息技术和互联网技术,通过建立教育资源共享网络,实现教学过程的信息化、智能化和网络化,以提高教学质量,满足不同学习者的个性化需求,促进全民素质教育的实施。
本文将详细介绍智慧教育平台的构建。
一、智慧教育平台的概念和特点1. 智慧教育平台的概念智慧教育平台是指利用先进的信息技术和互联网技术,构建一个集教育资源、教学管理、互动交流、评价考核等多种功能于一体的在线教学平台。
它通过整合教育资源,提供各种教学工具和教学环境,为学生、教师和学校提供优质的教学服务。
智慧教育平台的建设旨在提高教学效果,打破传统的教学模式,促进教学的信息化、智能化和个性化发展。
2. 智慧教育平台的特点智慧教育平台具有以下几个特点:(1)教育资源共享:平台上汇聚了大量的教育资源,包括教材、课件、教学视频等,学生可以通过平台获取所需的教学资源。
(2)个性化学习:平台可以根据学生的学习情况和能力水平,为其量身定制学习计划,提供个性化的学习指导和辅助。
(3)互动交流:平台上设置了讨论区、互动课堂等功能,促进学生之间的互动交流和师生之间的在线互动,增强学习氛围。
(4)数据支持:平台能够实时收集学生学习的相关数据,为教师和学校提供数据支持,帮助其对教学过程进行评价和改进。
智慧教育平台的构建是一个复杂的系统工程,它需要将多种信息技术和教育理论相结合,通过多方面的努力才能实现。
下面将介绍智慧教育平台构建的主要内容和步骤。
1. 教育资源整合教育资源整合是智慧教育平台构建的首要任务。
教育资源包括教材、课件、教学视频、试题库等,这些资源需要经过整合和转化,才能在平台上提供给学生和教师使用。
教育资源整合需要考虑到资源的版权、格式、内容等多方面的因素,需要建立统一的资源管理体系,确保资源的质量和可用性。
2. 技术支持平台智慧教育平台需要依托于先进的信息技术和互联网技术,才能实现教学的信息化和智能化。
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智慧教育环境模型构建
作者:王建刚廖开明魏君
来源:《中国校外教育(中旬)》2017年第07期
摘要:当前智慧教育迅速发展,已经成为引领教育信息化发展的主流。
智慧教育的发展依靠大数据网络资源,能够适应网络教学资源与网上学习环境,在物联网、云计算、大数据、泛在网络的支撑下能够满足教师、学生、科研工作者、社会公众等多方群体的智慧需求。
智慧教育是在信息技术发展基础上应运而生的,是教育与信息技术的深度融合,在信息技术快速发展的形势下,智慧教育正慢慢地改变着传统的教育,智慧教育已经成为现代教育的发展趋势。
智慧教育环境作为智慧教育中很重要的一部分,对于智慧教育发挥着基础性作用。
从智慧教育的基本概念和内涵入手,通过对智慧教育环境特征进行分析,系统分析智慧教育环境模型状况,希望能够为智慧教育环境模型的设立和完善提供借鉴意义。
关键词:智慧教育信息化教育环境模型
教育是关乎社会发展、民族振兴的头等大事,是维持国家昌盛的根基。
我国的教育起源于古代选拔制度,与欧美国家的国家教育制度差距很大,广受批判。
著名哲学家亚斯贝斯就曾说:“教育本身就意味着:一棵树摇动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂。
如果一种教育未能被触及到人的灵魂,未能引起人的灵魂深处的变革,它就不成其为教育。
”这种教育思想就是为了唤起人类心灵深处的灵魂,而并非功利性的。
在传统教育目标与方向与现实需求走的越来越远的同时,信息技术的广泛应用使教育的受众不在受到限制,受教育的形式也变得多种多样,这种新型的教育就被称之为智慧教育。
智慧教育就是把传统的“是”改变成“为什么”,把传统的“填鸭式”改变成“启发式”。
智慧教育由多个方面组成,教育理念、教育环境、教育资源、教育管理、教育服务、教育评价、教育模式等多个方面,以上提到的是教育理念方面,本文主要谈一下教育环境方面,教育环境作为教育的空间支撑,在信息技术的广泛应用下,其面临机遇与挑战共存的情况。
在国外研究中就把智慧教育中信息技术的应用成为智慧教育1.0版本,目前已经升级为2.0版本,智慧教育2.0是在1.0版本的基础上进行建构的信息时代的教育新秩序。
智慧教育环境作为智慧教育的基础,在智慧教育发展过程中起着重要的作用,可以称之为智慧教育的源头,可以为智慧教育的发展提供依附的环境。
一、智慧教育的概念内涵
智慧教育(Education for Wisdom)是依托新一代信息技术所打造的智能化教育信息生态系统,在此生态系统中通过各相互主体之间的智能化交互过程,使学习更加自主、内容更加适配、效率更高,从而获得多种智慧以满足自身和社会的需求。
信息时代智慧教育的基本内涵是通过构建智慧学习环境(Smart Learning Environments),运用智慧教学法(Smart Pedagogy),促进学习者进行智慧学习(Smart Learning),从而提升成才期望,即培养具有高智能(High-Intelligence)和创造力(Productivity)的人,利用适当的技术智慧地参与各种实践活动并不断地创造制品和价值,实现对学习环境、生活环境和工作环境灵巧机敏的适应、塑
造和选择。
其核心思想就是教育经过“数据”—“信息”—“知识”—“智慧”的过程,依靠数据和信息掌握和了解以往的经验,依靠学到的知识能够对事物进行智慧判断或决策。
依靠现有的科学技术为学生、教师和家长提供一种高效且公平的教育系统,能够孕育卓有成效教育绩效。
智慧教育的发展本质就回到了教育的实质——唤回学习者的“智慧”,这种思想经历了一个不断发展演化的过程。
智慧教育环境作为智慧教育发展的支持系统,内容也很复杂,涉及到的相关主体也比较多,不仅包括智慧学习环境、智慧教学环境、智慧管理环境,还包括智慧学校、智慧家庭、智慧城市等,其存在的实质就是为学习者智慧学习的产生与发展提供可以感知的服务。
二、智慧教育环境特征
智慧教育环境是信息技术支撑下形成的,是教育信息化的高级发展形势,是信息技术与教育发展融合的产物。
就如上文中提到的智慧教育是一种教育生态系统,智慧教育环境就是把智慧学习环境、智慧教学环境、智慧管理环境连接起来的物质场,是一种复杂的系统,系统内交互主体间的关系复杂,难以清晰划分。
智慧教育环境是支撑教育活动正常进行的智能化空间条件,在先进的教育理念引导下,利用现有教育资源和技术实现主体间的相互交互,最终促使交互主体实现“智慧”。
智慧教育环境的基本特征就是智能感知。
现有的信息技术可以支撑智慧教育通过RFID、HRS、QRCode等技术以及各种传感器、嵌入式设备,对教育环境进行物理感知(包括教育活动地点的温度、湿度、光照、声音、空气等)、情境感知和社会感知。
智慧教育环境的范围不受地区限定,最初的智慧教育环境限定在校园范围内,后期演化到智慧城区,扩展到能够满足居民终身学习的范围,包括智慧图书馆、智慧文化宫、智慧美术馆、智慧科技馆,等等,而且范围还在不断地扩展、延伸、演化。
智能化的协同服务是智慧教育环境的另一特征,智慧教育环境能够为学习者准确提供搜索内容,准时提供学习引导,对学习者需求进行准确分析;可以把教学者的思想按时推送出去,准确到达指定群体,使得智慧教育环境更具灵活性和智能性。
智慧教育环境还强调多元化的学习资料与群体,以保证学习者个性化的学习与发展。
多元化学习资源的实现以现代网络技术为支撑,顺应深层开放与共享教育大趋势,将学习资源与群体进行整合优化,并创新再生,形成一个具有多元性广阔性创新性的学习环境,最终指向为学习者提供具有个性化的学习平台,也就是说每个人所面对的资源与群体是具有差异性的,是适合个体发展的,并且在实际学习过程中贯穿学习诊断,根据个体差异选择不同资源,引导学习者全面自主地进行学习。
多元化个性化的学习还应注重交流与信息共享,以便审视自己的学习状态,出现问题及时寻求解决。
智慧教育环境能够改变传统的教育环境,传统的教育环境是一个多变的复杂体,多种多样的问题会导致教育系统失衡,智慧教育环境可以随时进行调控,防止失衡情况的发生。
三、智慧教育环境模型构建
现有的智慧教育环境主要是基于互联网技术上的教育环境,现有的教育环境还不够“智慧”,为了提高智慧教育环境的智慧性,需要认真考究智慧教育环境模型的构建。
智慧教育环境中涉及到的参与主体较多,有学习活动、资源、设备、工具、学员、管理者、教育者等。
其模型构建要素包括智慧学习共同体、智能物化形态环境、智能技术资源环境(包括智慧技术与智慧教育资源)、智慧教育人文环境四部分。
智慧学习共同体是其中最活跃的主体,模型构建的出发点是为了促使活动的顺利进行,为智慧教育提供技术服务,根据学习者的自身需求为其提供智慧资源、智慧信息、智能服务等。
智慧教育环境中还存在智慧评价部分,这部分能够及时反馈学习者的接受状况,能够准确反映智慧教育进行状况,更好地实现可视化管控和远程督导(其构成模型如图1所示)。
智慧教育环境中涉及的参与主体较多,各主体之间相互交互,相互作用,不是独立存在的,它们通过虚实融合、系统集成、联接社群、无缝切换、多终端访问的方式相互连接,共同构成一个不可分割的整体。
整个环境的目的是为了保证学习者、教授者、管理者的目的得以实现,更好地防止三方之间信息的失衡。
参考文献:
[1]任柏成.谈智慧教育的必要性与基本要求[J].中国校外教育,2014,(01):2.
[2]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].理论探索,2012,(12):5-12.
[3]赵秋锦,杨现民,王帆.智慧教育环境的系统模型设计[J].现代教育技术,2014,
(24):12-18.
本文为2016年度甘肃省高等学校科研项目“移动互联传播视域下智慧教育模型设计及应用研究”(项目编号:2016B-213)和甘肃广播电视大学2016年度科研项目“微课资源开发及应用模式研究”(项目编号:2016-YB-03)的研究成果。