未来教育空间站设计与运行模式

[摘 要]以现代教育理念为指导、以现代网络信息技术为支撑、以实现高校教师教育与中小学教育无缝连接为目标,提出了未来教育空间站概念、构想、设计、实现与运行管理模式,重点探讨了教育云数据存储与管理中心、网真课堂、物联网互动反馈学习共同体等关键系统,以及高等师范院校与中小学教育信息化环境同步建设、运行、管理新方法.研究表明,通过高校和中小学在未来教育空间站中的融合,可实现高等教育与基础教育优质资源的共建共享与应用,促进教育均衡发展和社会公平.

[关 键 词]未来教育空间站；教育云；网真课堂；物联网共同体；教育均衡

[中图分类号]G434[文献标志码]A

教育是社会进步的基石,强国必先强教,优先发展教育、实现教育现代化是促进人的全面发展、提升国民素质的根本途径.在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中认为信息技术对教育发展具有革命性影响,[1]是实施纲要的四大保障措施之一.

本文提出了未来教育空间站FESS（FutureEducationSpaceStation）的概念、构想、设计、实现与运行管理模式,建立了教育云数据存储与管理中心、网真课堂、物联网互动反馈学习共同体以及教学智能诊断系统,旨在探讨高等师范院校与中小学校教育信息化环境同步建设思路,探索远程教学平台运行同步管理方法,实现高等教育与基础教育优质资源共享与应用,促进教育均衡发展和社会公平.

一、FESS概念与目标

(一)概念

空间站是人类进行太空科学研究和开发太空资源的平台,它促进了人类从地面走向太空.本论文提出的未来教育空间站是一个以现代教育理念为指导、以现代网络信息技术为支撑、以实现高校教师教育与中小学教育无缝连接为目标的开放灵活的教育资源公共教学怎么写作平台,可以促进教育从传统的“自然时空”向信息技术所支撑的“数字时空”延伸和跨越,促使高等师范教育和基础教育在未来教育空间站中完美融合.

（二）“1-2-3-4”结构化发展目标

FESS以高校为中心站,以所怎么写作的地方基础教育相关中小学校为地面站,覆盖与高校相关的各教育实习基地和继续教育基地,辐射全体Inter网络用户,实现远程交互式实时课堂呈现和共同学习.[2]其建设目标可概括为：“1-2-3-4结构化发展目标”,即一个中心平台、两项外延职能、怎么写作对象、四面四维融合.

1．一个中心平台

建成培养优秀师范生和培训中小学在职教师的全新发展平台.怎么写作于高等师范院校教学、科研及特色发展需求,进行基础教育教师职前培养方式变革,如满足常规性教学环节需求、师范生教育见习等,促进教师教育培养模式、课程教学内容和教学方法改革,为提高学校师范生教学技能、增强师范生就业竞争力和打造学校教师教育品牌作贡献.

2．两项外延职能

一是具备教师职后教育培训职能,二是建立非正式学习平台,具备数字化教育公共怎么写作职能.这两项外延职能以现代信息技术为支撑,扩展未来教育空间站的应用,使之能够怎么写作于地方教育与社会,促进终身教育体系的完善.

3．怎么写作对象

一级怎么写作对象是高校的教师与师范专业学生,可获得中心站内全部资源使用权；二级怎么写作对象是相连接的地面站学校的中小学教师与学生,可获得地面站内全部资源使用权；怎么写作对象面向全体Inter网络用户,按注册用户和一般用户分为两种不同权限,分别提供相应怎么写作.

4．四面四维融合

通过FESS网真（Telepresence）课堂、物联网互动反馈学习共同体等新型教学平台环境实现传统课堂与网络课堂、高校课堂与中小学课堂、城市课堂与农村课堂、普通教育课堂与继续教育课堂等四个方面在时间、空间、内容及方式等四个维度的融合,实现教育资源共享,促进教育均衡发展.

二、FESS设计方案

1．总体布局

FESS以高校为中心站,以若干中小学为地面站,总体布局为星型结构（如图1所示）.

中心站负责管理与协调整个未来教育空间站,其主要标志是建立教育云数据存储与管理中心.一所中小学为一个地面站,地面站之间通过中心站实现互联.

2．中心站结构

FESS中心站采用五层十项系统结构设计.纵向五层为基础设施层、基础怎么写作层、应用支撑层、应用系统层和门户层.横向十项除建立教育云数据存储与管理中心、网真课堂、物联网互动反馈学习共同体等三项代表性系统外,还包括智能录播系统、远程教育与学习系统、3D轻松学习及体验空间、教学智能诊断评价系统、多媒体教育软件开发系统、校园网络数字电视系统和中心站门户等七项系统（如表1所示）.

基础设施层除了硬件设施外,还包括必要的装修装饰,秉承从“自然空间”向“数字空间”发展的理念,以“梦幻太空站”为装修主体,彰显未来教育空间站的科技性与前瞻性,并注意突出教育创新和教师技能发展的功能属性,引入VI视觉识别,将科技和艺术有机地结合.

基础怎么写作层包括网络覆盖、编码、存储、计算、安全等,教育云数据存储与管理中心进行集中控制与操纵.应用支撑层将多个应用系统共性特征抽象出来以便于复用,保障整体项目能够支持各应用系统之间的数据共享,实现应用系统的数据集成、应用集成、业务集成,其中智能录播系统和多媒体教育软件开发系统是本层两项主要系统.最外层是中心门户层,面向教师、学生、管理者以及所有其他用户提供方便、灵活、友好、个性化的用户操作界面.

在应用系统层中,远程教育与学习系统使得中小学课堂在大学得以高清展示.3D轻松学习及体验空间,实现3D设计、制作与体验,探索3D技术在教学中的应用,并同步建设用户体验中心,对FESS进行展示、推广和用户培训,采用大屏幕电视墙及裸眼3D演示FESS的各项内容.教学智能诊断评价系统是根据学科教育规律对课堂教学进行评价,开展多种形式的教学诊断.校园网络数字电视系统是三网融合的焦点应用,实体部分可以建立一间虚拟演播室.该层中的网真课堂、物联网互动反馈学习共同体以及基础怎么写作层的教育云数据存储与管理中心等三个关键子系统的设计下一节将重点讨论.