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隔着屏幕也能捕捉小情绪,智慧教育暗藏哪些新技术?

作者:蒋诗舟 发布时间:

隔着屏幕也能捕捉小情绪,智慧教育暗藏哪些新技术?

作者:蒋诗舟 发布时间:

摘要:“疫情改变了传统的学习方式,行业要考虑怎么把学习从学校内延伸到不同地方,包括家庭和社区。”

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“疫情改变了传统的学习方式,行业要考虑怎么把学习从学校内延伸到不同地方,包括家庭和社区。”

百年大计,教育为本。

随着互联网技术的发展,各个产业都在被改变,被冠以“互联网+”的前缀,教育行业也不例外。云计算、物联网、大数据、人工智能、5G等技术推动了教育模式的转型,提高了知识传递的效率,强化了学习效果,使教育开始真正趋于智慧化。

放眼全球,发达国家的智慧教育发展战略,无一例外都强调对于智慧教育环境的建设,强调将技术融入学校、家庭和网络课堂。

如今的新技术,可以随时获取学生的表情、情感等细微的动作和状态,并完成数据采集分析,学生画像成为老师透视学情的CT机,并为教学决策提供参考。

2020年,新冠肺炎疫情突袭,线上教学需求猛增,智慧教育发展被迫提速,相关企业不断思考如何用技术更好地满足学生和老师的需求。

在英特尔物联网事业部教育和企业部全球市场总经理黄薇看来,疫情改变了传统的学习方式,行业要考虑怎么把学习从学校内延伸到不同地方,包括家庭和社区。

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 国际智慧教育发展经验丰富

教育信息化是国家信息化的重要组成部分,世界上多个国家和地区早已将智慧教育作为其未来发展的重大战略。

早在2006年,新加坡就公布了“智慧国家2015(iN 2015)”计划,这是一个为期十年的信息通信产业发展蓝图,智慧教育成为该计划的重要组成部分,通过鼓励创新教学,增加学生在学习过程中的互动与参与,大大提升了学生对学习的关注度。

新加坡国立大学教育学院专门成立了一个名为“未来教室3.0”的项目,来进行未来智能化教育的前沿探索。该项目融合了多种智能化技术,将教室打造为一个融合动力学、4D沉浸技术、语义搜索及学习分析等20多种新技术的智能互动空间。

随着“智慧国家2015”计划的提前完成,新加坡紧接着又部署了“智慧国家2025”计划,继续推进“未来学校”和“教育实验室”,关注应用学习和终身学习。

2017年,新加坡政府的教育开支达到129亿新元(约合93亿美元),占国家总预算的17%。信息科技在教育体系内深受重视,中学课程大纲将编程列为必修。

此外,拥有全球最多顶尖学府的美国,更是从1996年起就通过《国家教育技术计划》(简称NETP),开始稳步制定和推进国家教育信息化发展战略,至今已发布过6轮计划。

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美国在2017NETP中特别提到了技术的重要性。第一,技术可以使参与程度更高、关联性更大的个性化学习或体验成为可能;第二,使用各种数字学习设备和资源来展示复杂概念和内容;第三,技术可使课外教学体验超越课堂教学体验;第四,技术可以帮助学习者提升学习热情和个人兴趣;第五,平等地获得技术支持,有助于缩小“数字鸿沟”从而使所有学生获得转化学习的机会。

2017NETP呼吁通过技术来改变学习,使参与其中的学生都能成为全球网络社会中最具创造力、知识水平和道德规范的参与者,并为教育主管领导、教师、研究人员、决策制定者和教育投资者等各类人士提供指导性意见。2017NETP的愿景是将美国的教育水平提升到一个新的高度。

除了新加坡和美国,将智慧教育上升为国策的国家还有很多。韩国于2011年发布了《推进智慧教育战略》,进行智慧教育变革并改造现有的教育模式,培养适应未来信息社会的创新型国际人才;欧盟在2012年成立了“未来教室实验室”项目,展示未来教室教与学的技术和方法,同时为欧盟的信息技术决策者提供决策依据;2013年,法国参议院通过了《重建共和国基础教育规划法》,启动新一轮教育改革,大力推广数字化教学。

可以看出,智慧教育是大势所趋。如今,以人工智能、物联网、5G为代表的新一代信息技术正在重新定义教育的内涵与外延。

中国教育进入信息化2.0时代

说完国外的智慧教育经验,再来看看中国。中国的教育信息化事业与改革开放同时起步,走过了40余年的风雨历程,取得了举世瞩目的成就,实现了从1.0到2.0的转段升级。

2017年,时任教育部副部长杜占元指出,教育信息化将不再仅仅是“可做或可不做”“可多做或可少做”的选择,而是具有战略性和全局性意义的必然选择。

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2018年4月,教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》,积极推进“互联网+教育”发展,随后各地迅速行动,企业积极响应。

黄薇认为,信息化正在推进教育的改变,“中国在教育领域的信息化发展已经做得非常好,值得进一步加强的是如何利用开源性的媒体把‘信息’更好更迅速地连接起来。”

如今的一体化智慧校园,基本全方位实现了教育信息化2.0,其中包括,校园基础设施、智慧教室装备、网络平台等软硬件高度一体化;物联网管控中心实现校园各类信息的采集、汇总、处理和存储,进行校园设施统一管理;提供可视化大数据呈现,将各类信息、各类数据进行整合,以可视化手段进行展示;将人工智能技术融入智慧校园建设,挖掘人工智能在图像识别、语音识别、语义识别、信号识别等方面的教育潜力。

随着大数据和人工智能的有效运用,老师和学生均受益颇多。老师可以及时了解学生知识点掌握情况,有针对性地提供练习,还能提高出卷的精准度。学生则可以通过智能系统,不断提升自主学习能力。

此外,教育资源不平衡一直以来也是教育行业难以解决的痛点。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。

疫情倒逼教育领域加快信息化步伐

2020年,突如其来的新冠肺炎疫情扰乱了整个世界的节奏,工厂被迫停工,学校被迫停课,互联网成为连接学校、老师、学生的唯一纽带。与此同时,教育部下达重要指示,要求在各地实践探索的基础上,进一步加强“专递课堂”“名师课堂”和“名校网络课堂”的建设与应用。

在中国教育技术学会学术委员会副主任、中央电教馆研究员刘雍潜看来,疫情迫使教育领域进入“线上教学、线上学习”的新场景。

对于高科技企业来说,在疫情推动下,他们不断思考技术和学习在融合过程中如何更好地满足学生和老师的需求。例如,老师直播授课时,电脑的性能大大影响到教学体验,所以英特尔推出了用于笔记本电脑的处理器Tiger Lake,该处理器搭载了新一代的Xe显卡,使得网络教学像面对面沟通一样顺畅。针对“三个课堂”,黄薇介绍,英特尔与生态合作伙伴一起推出了基于开源的实时交互协议打造的,可以最大程度利用现有教室里的设备:交互式平板,学生终端,老师终端及边缘服务器和其他外设,且安装简单的端到端方案。

硬件问题解决了,但是线上教学仍然给老师带来了不小的挑战,包括如何远程管理学生的专注度和学习状态;如何与全部学生保持强关联;如何解决情绪层面以及安全方面的困扰等一系列问题,这就需要引入更多的技术手段来完善远程教学环境。

作为智慧教育的推动者,英特尔与百家云、蓝鸽科技等公司进行了密切合作,提供了教学直播、双师课堂等解决方案,在高清网络视频等方面实现了突破,能够支撑海量并发所带来的挑战,并实现弹性扩展,提供了高清晰度、高稳定性、高流畅性的在线教育体验,让教育行业可以利用直播云服务快速开展在线教育业务,包括大班课、小班课、一对一等应用场景。

除此之外,英特尔提供的解决方案还可以在老师教学的过程中,随时获取学生学习状态相关的一些数据,并完成数据采集,它能够对学生进行数字画像,使得老师能更直观地了解学生的学习状态、投入程度、学习进度、学习效果等数据,是老师透视学情的CT机,为教学决策提供参考。

据悉,目前的技术可以对各类数字化碎片化的资源库、各类教学轨迹信息和各应用系统的思维模型进行整合。黄薇介绍,英特尔目前提供的边缘服务器可以让学校更快更好地管理所有的大信息,即使以后“三个课堂”有一些新需求,边缘服务器也可以很快加入。

以淮安洪泽实验小学为例,过去学校的课件制作、考卷编写主要是老师们利用PC自行编写,效率较低。在智能化资源云和大数据评估系统部署之后,通过校园网云平台实现了校园内的信息、资源共享,老师可以依托云平台根据学生们的学习进度智能化生成课件,不仅每个课件的制作耗时大为减少,同时在教学效率和针对性上也得以大大提升。

人工智能在教育领域的应用,可以捕捉教学中发生的各种状况,自动判断学生的特征和需求,根据个体差异提供个性化的学习工具与资源,使得学生拥有独特的学习体验,有效激发学习兴趣,从而培养自主学习能力、探究能力以及创造能力。

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黄薇表示,英特尔希望提供一个平台,让所有教育领域的专家和技术领域的领导者们共同探讨如何真正解决学生和老师们的痛点。

教育部部长陈宝生近日撰文指出,2020年新冠肺炎疫情突发后开展大规模在线教育,2月到5月,国家中小学网络云平台20多亿人次浏览,全国1775万大学生参与在线课程,共计23亿人次。这是全球最大规模的在线教育实验,不仅有效应对了疫情冲击、保障了师生健康和生命安全,而且探索创新了教学模式。“十四五”时期建设高质量教育体系,必将沿着“实现人人皆学、处处能学、时时可学”方向,我国终身学习体系和学习型社会的建设可望开辟新的境界。

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