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文档简介

1.桌面云噢易教育桌面云(OS-EasyE-VDI,简称E-VDI)是一套针对教育行业特点,量身定制的桌面云服务解决方案,该方案将传统PC端的操作系统和应用软件都安装在后台服务器的虚拟机中,所有运算都由服务器来完成,老师或学生可以通过云终端、瘦客户机、传统PC或笔记本电脑等设备来访问虚拟机,从而实现桌面环境集中管理、终端零维护和硬件资源的弹性分配。云服务器集群通过虚拟化技术,生成大量虚拟桌面,并利用远程桌面显示协议,通过网络将桌面发送给终端设备。管理员可通过IE浏览器访问服务器管理平台,对服务器集群和所有桌面进行管理维护。2.演示系统目前教育向着信息化全面发展,各种新型的教学方式此不断翻新,翻转课堂、幕课、创客教育等数字信息化教学模式引导着中国的教育体系快速发展。所有的变化最终目的就是利用现代科学技术让老师创新课堂教学,而学生也能更容易理解教学知识。以学生收益为最终目标,以提高教学质量为结果是成为这个“互联网+教育”科技时代的一项挑战。高清演示系统秉持“服务课堂、支持学员多方互动交流”的宗旨,利用先进的技术提课堂互动教学,让学生成为课堂的主人,让学生浸入式参与互动交流,更能激发学生的自主好学性,从而达到提高教学质量的目标。

高清演示系统整合各种电子设备如手机、PAD、电脑,可以无缝对接,实现分享互动。同时也可以完美结合学校现有软、硬件资源,创造一个多功能、高效的的现代化数字教学环境。高清演示系统体现先进性、灵活性、交互性、可扩展性、可靠性等多个优势:=1\*GB3①先进性支持高清分辨率,轻松分享文件、图片与视频等资源,充分满足各类教学影像需求。=2\*GB3②灵活性支持多种分辨率,能与多种屏幕连接,如触摸液晶屏、互动投影仪等。=3\*GB3③交互性课堂上老师可以主导整个教学过程,预览学生设备的画面、指定学生画面投屏、批注并发送(指定发送或群发)、指定学生批注并发送、4位学生同时投屏文档做对比分析,也可做随堂测验等。=4\*GB3④可扩展性连接网络可存取公有云及私有云,充分利用网络教学资源,让教学内容更生动。高清演示系统是一个跨平台兼容各种设备的无线互动教学系统,支持电脑/笔记本、Android/iOS平板、智能型手机设备,在教室内可让教师和学生通过无线连接并以投影、分享、互动及协作等方式交流学习。高清演示系统同时支持支持桌面预览、实时问答、白板笔记、分割投屏、远程注记,并支持云盘存取。同时提供镜像投屏功能,软件操作简单易用,无需特别培训,使教师可掌控教室学员情况、实时了解学习效果。高清演示系统功能特性体现在以下三个方面:=1\*GB3①无线多人投屏支持各种电脑系统(Windows、MacOS、ChromeOS)及手机、平版设备(iOS、Android),都能经由网络连接高清演示系统将设备的画面显现在屏幕上。投屏方式有镜像投屏及多人投屏,最多同时4个设备投屏,在线人数最多可达64个。=2\*GB3②互动协作互动教学、电子白板、文件发送、批注截图、截图发送、交互批注、画面预览、指定投屏等功能,都可经由高清演示系统在电脑及各式手持设备间互相传递。=3\*GB3③统一管理管理员只需在电脑前就能掌握所有高清演示系统设备的状态,通过网络可以修改配置、软件升级、上传布告栏内容等。3.学习环境几十年间,学习已变得日益丰富,复杂先进的科技正在带来众多新的学习方式,以及支持这些方式的工具;老师和学生也正在寻求更具合作性和创业性的学习体验;跨学科研究的需求正在激发新的学术关系与互动;而且,就学习行为而言,教室已经不是学习的主要场所。「教室的边界正在消融」:随着教学法转向以协同为导向和以课题为基础的学习模式,学习活动更加强调在传统教室以外的场所开展。「非正式学习空间」的运用变得更加重要,利于小组讨论与课题研究的环境布局得到越来越多的应用。针对教室的变革,成为一个新兴的发展和研究领域。在现代教育教学理念的指导下,未来的教室建设将越来越多地体现出「人性化、可适应、可持续、安全、灵活、开放、不断成长」的特征。以人为中心的设计理念Humancentereddesignconcept学习环境设计必须充分考虑到人体工程学原理,实现「人—机—环境」的和谐。比如,考虑到不同学习者的身高体重,学习时间的长短以及不同的学习形式等,从而设计出「可调节高度、可旋转拼接、让使用者具有最舒适感觉」的桌椅。室内的物理因素,如光线、气温、颜色、气味、温度等都经过设计并可调控,更加注重学习环境的「五感设计」,从而创造出最有利于学习的环境,达到舒适安全与智能的学习空间。「走廊或其他非正式场所同时提供随机的讨论场所与学习角落」:过去研究表明,友好、非正式、放松的互动会让人容易产生新的灵感与创意。学习者看到同伴在认真学习,自然会增强自身学习的动力,这称为「同伴引力与学习氛围」。因此,不同的学习空间之间最好采用玻璃板隔断。在这种环境下,学习空间融入自然元素,进而学习者会在潜意识中产生积极、愉悦的感觉。同时,打破传统的长方形教室空间结构,可尝试圆形、多边形等空间布局,给学习者带来不同的感官体验。学习空间的可重构性与延伸性Thereconfigurabilityandextensibilityoflearningspace教室必须能满足不同的教学类型,即「教室的设计必须能够适用于多种不同类型的教学场所」。学习空间的可重构性包含两个方面:「一是课堂桌椅的重构,二是空间的可重构性」。桌椅的重构性体现在教室内桌椅的位置不是固定不变的,而是能够根据不同的教学类型,灵活、快速地进行拆分与重组。如日本东京大学KALS未来教室所采用的「豆瓣型课桌」,可满足2-6人的协作学习组合。空间的重构性体现在教室的物理空间可以通过设计手段进行拆分组合,打破教室四面墙壁,让教室在同一时间支持多种学习活动。「学校的建筑和设施要具有足够的弹性」,能够灵活变化以适应现在不同的教学要求。这样既能节约空间和资源,又能满足学生的各种学习与活动需要。同时,「学习空间不应局限于教室内」,应将其延伸至走廊甚至校园,即能够随时随地进行学习,打破时间与空间的障碍,并且可与自然生态空间进行连结。此外,在走廊安放圆桌、沙发等,注重社交空间的学习需求,提供给师生一种轻松舒适的可进行小组协作或随时随地都可进行讨论的空间。校园内设有木桌、长椅等基础设施,并保证无线网络的可使用,供个人或小组进行自主、合作学习。高智能的智能技术与教学装备Intelligenttechnologyandteachingequipmentwithhighintelligence交互式电子白板是教室最常见的设备之一,通过电子白板,教师可将不同媒体资源进行整合,创设课程情境,使学生进行自主、协作学习。同时电子白板的交互性可以提高学生课堂参与度。平板电脑的使用改变学生的学习方式,教材的电子化、通过无线网络学习资料的随时获取、及时的在线测评等应用强化每位同学的课堂参与度,并增强学生的自主学习能力,也有利于教师对学生学习情况的掌握。通过智能录播系统,师生可进行课后反思巩固,也让家长了解到孩子在校的各种学习情况。利用教学法—空间—技术(PST)框架进行学习空间再设计RedesignthelearningspacebythePSTframework「教学法—空间—技术框架」(Pedagogy-Space-Technology,PST)是由昆士兰大学教授D.Radcliffe于2009年「基于下一代学习空间项目」(NGLS)提出的,PST包含教学法、空间、技术三个要素。其中,「教学法为技术与学习空间相结合提供行动指南,学习空间促进教学法并使信息技术手段内嵌于其中,而信息技术反过来增强教学法的效果,拓展学习空间的范围」,所以教学法、学习空间和技术三者是相互补充的关系。随着技术、教学、知识的发展,学生的学习特点发生变化,教室已经不是学生学习的唯一场所,「学生建构内容成为知识的主要形式」,这些变化促使学校进行学习空间再设计。所以「再设计的学习空间与以往的教室最突出的区别在于遵循以学习者为中心的设计原则」,力求学习空间通过学生的协作、互动、讨论等活动促进其主动学习(ActiveLearning),通过构建支持学习空间的途径支持学生的协作学习。「在国内」,北京师范大学未来学习中心在综合分析国内外学习空间再设计案例基础上,提出7种新形态的教室,包括互动讨论教室、互动教学案例教室、分组互动学习教室、教师教育实训教室、国际远程协作教室、未来学习探索实习教室和录播控制室等新形态教室。「在国外」,昆士兰大学从实际教学需要出发,提出三种学习空间再设计的案例,包括协作式教学与学习空间(CTLC)、先进概念教学空间(ACTS)和新一代科学实验室(NGL);而在PST框架的指导下,很多组织通过各种项目推动学习空间再设计,包括美国国家学习基础设施倡议联盟(NLII)、以促进STEM教育为目标的万花筒项目(KaleidoscopeProject)、教学学习与技术联盟(TLT)和下一代学习空间项目(NGLS)。PST框架包括总体设计、教学法、空间(包括环境、设施和空间布置)、技术(包括信息技术、实验室和专业化设备)四个关注点,而在每个关注点中又包含有“概念与设计”“应用与实施”两个角度,具体内容如表所示。序号关注点概念设计应用实施1总体设计设计目的和动机为何如何有效实施设计2教学法什么样得教学与学习方式是切实有效的,为什么?有效的教学与学习方式能够产生多大效果,证据为何?3空间(环境、设施和空间布置)为环境、设施、空间布置提供什么样的设计能够支持教学与学习方式的有效进行,如何做?环境、设施、空间布置能够发挥什么样的作用,为什么?4技术(信息技术、实验室、专业化设备)技术是如何嵌入空间来支持教学与学习方式促进教与学方面,什么样的技术最有效,为什么?在教学法、空间、技术之前,还需要「对总体设计(Overall)进行考量」,而总体设计是解决学习空间再设计的目的及期望达到效果的问题,所以在三个要素之前应把总体设计囊括到PST流程当中,即以目标为导向的PST框架包括目的—教学法—空间—技术(OPST)四个环节,如下图所示。学习空间再设计的目的一般认为「学习空间再设计应实现正式学习与非正式学习的融合」,我们的研究也认同以上观点,所以学习空间再设计在转变以学生为中心的主题环境中,应包括通过正式学习或非正式学习促进学生学习的两种目的。支持学习空间再设计的教学法教学法是知识产生的过程,包含教师、学生和知识三个要素。一般来说,教学法是在特定情境下通过对特定对象所采取的教学方式和学习方式的改变来促进学生产生学习效果,支持学习空间再设计的教学法应包括:「以教为主的方法、教与学并重的方法和以学为主的方法」。支持学习空间再设计的空间结构StephenH.通过在悉尼创新学习中心(SCIL)的研究,提出学习空间包括虚拟空间(VirtualSpace)、教学空间(PedagogicSpace)和现实空间(PhysicalSpace)三个维度。支持学习空间再设计的技术在各种关于学习空间再设计的研究当中,「将正确的设备融入正确的情境」,是技术与学习空间相融合的有效途径,技术包括:「支持教师教的技术、支持学生学的技术、基础设备技术和社群互动技术四个类别」。基于OPST框架的学习空间再设计流程根据Radcliffe关于学习空间最大化(PlaceforLearningSpectrum)的构想,以及上述关于OPST四个环节的具体描述,以正式学习和非正式学习为设计目的,通过教学法、空间和技术的学习空间再设计,为具有特定目的的学习空间提供设计策略。参与者、学习活动、学习目的,对学习空间具有决定性作用,空间的设计、技术支持与配套设施对学习空间的利用率具有重要的推动作用。4.智慧教室人类的生存和发展离不开环境,人的任何活动都与环境的影响密不可分,环境中的一切事物都有可能作用于人的感官,引起人的生理、心理或行为的变化。学习环境是促进学习者发展的各种支持性条件的统合,学习者的任何学习活动都是在一定的学习环境中进行的,离开学习环境的支持,学习活动就失去了依托,学习环境的优略直接关系着学生的学习与发展。学生对学习环境的知觉对其认知和社会发展都发挥着重要作用。人类学习环境的演化经历了从庠序、私塾、书院等私学,到太学、国子监等官学,再到“班级授课制"这一具有现代意义的学习环境。20世纪90年代以来,数字化技术逐步进人校园和课堂,学习环境进人信息时代。信息时代的学习本质表现出三个方面的转变:一是学习者在学习过程中的地位由被动转变为主动;二是学习过程由记忆为主的知识掌握转变为发现为主的知识建构;三是知识的习得由个人的、机械的记忆转变为社会的、互动的、体验的过程。“以学生为中心"的教育思潮深刻影响人类的学习活动,学习环境呈现出“资源丰富、校内外一体、开放"的状态。因此,信息时代的学习环境成为一种新的教学隐喻,资源、工具、人、活动等要素成为学习的支持性条件,在一定程度上说,学习环境成为教学活动模式的代名词。传统教室中配备黑板、讲台、课桌椅等基础设施,形成以老师讲授为主的教学模式,这是与工业社会的教育需求相匹配的。随着信息时代的来临,计算机、投影仪、交互白板等设备进人课堂,教室环境具有高科技含量,但如何变革学与教的方式以适应信息时代的需求,以及如何重构传统学习环境以促进学生的发展,是当前教育技术研究必须充分正视的现实问题。多媒体与网络教室的困境及智慧教室的提出从20世纪90年代后期,我国开始大规模教育信息化基础设施建设。经过十多年的建设,教育信息化取得显著成绩,对教育信息化的认识也有所提高。教师上课从原来的“粉笔+黑板"模式转变成“计算机+投影"的模式。但教学改革仅停留在教学“表演"形式上,课堂教学也出现由“人灌"变成“电灌"的现。当前这种数字学习环境依然侧重于支持“回忆、理解和应用"等低阶认知目标的培养,不利于培养学习者“分析、评价和创造"等高阶认知目标,主要表现在以下方面:第一:多媒体呈现内容的“堆砌",妨碍学生对内容的“消化"。投影机是多媒体教室的基本配置,在教室投影屏幕几乎替代过去的黑板,成为教师展示教学内容的主要媒介。在技术支持的课堂教学活动中,大多数教师只是利用投影代替板书,将原本写在黑板上的内容简单“复制"到大屏幕上,内容也是静态文字居多,实际上只是运用屏幕替代黑板的内容呈现作用。对于这种方式的教学,学习者往往没有时间对知识进行联系和对比,学生的认知活动容易受到阻碍。第二:多媒体呈现工具的“间断性”展示,割裂教学内容的前后联系。在传统课堂中,有经验的教师使用板书能够将定理、公式、推导过程、发展脉络等重点内容保留在黑板上,这种做法有利于学生的理解;而目前的多媒体呈现工具,如微软公司的PPT、苹果公司的Keynote等按顺序逐一呈现页面,容易导致学生思维的不连贯。第三:固定在讲台位置上的多媒体控制台,限制教师课堂教学能力的发挥。在基于黑板的教学活动中,教师在书写黑板的过程中可以循循善诱,让学生有足够的时间来思考和消化所学内容。而在多媒体教学过程中,教师为操作课件,坐在控制台前面对电脑屏幕,不走动,不与学生互动,设备操作消耗教师相当多的精力,不知不觉中忽视双边交流。这影响师生的交互和学生跟随教师逐步展开思维的主观积极性。第四:统一固定的座位布局,不利于多种教学活动的开展。教室大多采用“秧苗式”的座位布局,虽然这种形式有利于教师的课堂讲授,但无形中强化学生的顺从倾向和对从教师言行的认同心理。随着“以学习者为中心”学习思理念的兴起,协作学习、探究学习、基于项目的学习、基于问题的学习等多种学习方式不断涌现,只有灵活运用矩形、圆形、马蹄形等多种座位布局形式才能满足当前教学的需要。第五:网络教室的配备和控制难以满足学生探究的需要。多媒体教学系统涉及广播教学、学生演示、个别辅导、语音教学、双向对讲、电子白板、分组讨论等多种功能,但在实践应用中很多功能由于种种原因得不到应用,也就不能完全发挥网络教室的功能优势。多媒体教室是计算机安全问题的“重灾区”,时常出现有病毒入侵、信息设置被“篡改”、信息丢失等问题,病毒防范与信息安全措施不利,阻碍了多媒体网络教室的教学进程。第六:电子白板的教学应用与预期的深度教学互动存在一定差距。目前很多课堂配置交互式电子白板,但是白板的交互功能并未全部得到应用,大多还仅仅作为投影屏幕使用。部分教师对基于小组的“协作学习”认识不足,“交互”活动仅仅停留在“表演”的层次,基于小组的读书活动、讨论活动等泛泛而过。交互式电子白板使教师更多关注技术本身而并非学生的学习,降低课堂的效率;强调基于技术过程的交互导致学生对某些相关的行为过分重视,能力不强的学生更是如此;另外,学生技术操作能力的差异可能拖慢课堂的节奏。与此同时由于教学工具的缺乏,教师难以及时获得学生的学习状态,也很难根据学习者的学习情况调节教学节奏。学生规模过大及网络接入不便利导致学生很难在课堂上获得合适的学习资源和进行实时的互动,并得不到及时的帮助。另外,多媒体教室的管理和维护也一直是困扰教学管理人员的一个难题。从某种程度上来说,当前多媒体教室的困境与教室环境的设计和技术装备存在密切关系;重构教室环境,创建适合学生学习和教师教学的新型教室环境,是一种必然趋势。随着智慧地球、智慧城市等穊念的提出和相关技术的发展,充分利用传感技术、人工智能技术、网络技术、流媒体技术来装备教室和改善学习环境,以及建设智慧型教室成为一个必然选择。事实上,未来的教室发展趋势得到广泛关注,并有许多研究在设计“未来教室”,出现多个与之相关的术语。英文文献中常用SmartClassroom、IntelligentClassroom、ClassroomofFuture、ClassroomofTomorrow,中文文献中则常用“智能教室”、“未来教室”、“未来课堂”等词。国外比较有代表性的研究是苹果公司的“明日教室(ACOT)”、加拿大麦吉尔大学(McGillUniversity)的智能教室、Szeged大学由微软资助的未来课堂项目、MiddleTennessee州立大学的高级课堂技术实验室、斯坦福大学的iRoom等。国内比较有代表性的研究是清华大学的“智能教室”研究项目、华东师范大学的“未来课堂”研究项目、华东师范大学的“未来教师空间站”等。这些研究涉及教室的物理架构、教室的信息装备、改革传统课堂的途径、课堂的智能设计等。按照课程与教学论的观点,课堂的涵义包括三个递进的层次:一是把课堂理解为教室,二是把课堂理解为学校的课堂教学活动,三是把课堂理解为课程与教学活动的综合体。教室是一种物理环境,必须能够为淉程的实施提供支撑。在传感技术、网络技术、流媒体技术及人工智能技术充分发展的信息时代,教室环境应是一种“能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展,具有情境感知和环境管理功能的新教室”,这种教室被称为智慧教室。智慧教室是一种典型的智慧学习环境的物化,是多媒体和网络教室的高端形态。智慧教室的“SMART”概念模型智慧教室的“智慧性”涉及教学内容的优化呈现、学习资源的便利性获取、课堂教学的深度互动、情境感知与检测、教室布局与电气管理等多个方面的内容,可概括为内容呈现(Showing)、环境管理(Manageable)资源获取(Accessible)、及时互动(Real-timeInteractive)情境感知(Testing)五个维度,简写为“SMART”,这五个维度体现智慧教室(SmartClassm)的特征,可称为“SMART”概念模型。l.内容呈现(Showing)“内容呈现”主要表征智慧教室的教学信息呈现能力,不仅要求呈现的内容可以清晰可见,而且要求呈现内容的方式适合学习者的认知特点,有助于增强学习者对学习材料的理解和加工。“内容呈现”主要包括视觉和听觉呈现两个方面,视觉方面涉及清晰度、视野、亮度、视角等多个因素。通过电子手段呈现给学生的信息能被教室内所有的学生方便、清楚地看见,不影响学生的健康。研究表明:多屏比单屏能有效降低学习者的认知负荷,提高学习效果,从而促进学习者成绩的提高。智慧教室可以通过配置多个屏幕来显示教学内容,以有效改善单一屏幕造成学生思维“间断性"的问题。智慧教室的各种显示屏幕都应该具有高分辨率,各种显示屏幕的水平视角一般应在160度以上(中国教育技术协会技术标准委员会,2011),同时配置光线传感器,以智能判断环境光线的强弱,甚至能自动控制窗帘的开合与室内灯光的启闭,从而保证屏幕的亮度适宜。在听觉方面,良好的听闻环境可保证语言交流的顺畅,利于师生间互动。李运江等(2008)指出教室的声学设计要保持足够低的背景噪声级,合理布置吸声材料,把混响时间控制在合适的水平,充分利用天花的近次反射声,加强教室后部的声能。粟春燕(2009)认为语言可懂度是教室听闻环境最直接的评价指标,混响时间和信噪比、过长的混响时间、过多的背景噪声及低信噪比都会降低语言可懂度。2.环境管理(Manageable)“环境管理"主要表征智慧教室的布局多样性和管理便利性。智慧教室的所有设备、系统、资源都应具备较强的可管理性,包括教室布局管理、设备管理、物理环境管理、电气安全管理、网络管理五个方面。在教室布局方面,传统“秧苗式”布局严重限制学生之间的互动,造成学生的被动学习。智慧教室的布局灵活、多样,以支持多种教学活动的开展,充分考虑到各种设备的放置,提高空间的利用效率,课桌椅设计除考虑材料、结构、色彩等因素外,必须应用人机工程学原理,使其符合青少年身体的尺度。设备管理应考虑网络设备、传感设备、照明设备、供电设备、空调设备、计算机、屏幕、投影机等因素。物理环境管理设计声、光、温等环境因素的管理,我国《室内空气质量标准》引入室内空气质量概念,提出“室内空气应无毒、无害、无异常嗅味”的要求,并对室内空气的温度、湿度、空气流速和新风量等作出明确要求(国家质量监督检疫总局,2003)。电器安全管理要求教室内的所有设备在供电安全上可以控制,主要包括各种设备的供电、布线、用电安全等问题。网络管理要求教师对室内的内网络使用时可控的,包括病毒防范、网络传输保障、访问数量保障等。资源获取(Accessible)“资源获取”表现特征智慧教室中资源获取能力和设备接入的便利程度,涉及资源选择、内容分发和访问速度三个方面。丰富的网络学习资源有利于学生自主学习、交互式合作学习、个性化学学习、教育社会化的实现。在资源选择方面,智慧教室应能提供丰富的教学资源以及灵活支持教学活动,计算机、平板、智能手机、投影机、交互式平板等多种设备均可便利接入,并支持在教学的过程中对资源进行互动、操作和再生成。在内容分发方面,与学生学习相关的课程设置、教学计划、教学内容、教学工具等均应能便利的分发到学习终端。网络速度方面,资源的获取和终端的接入速度均以不影响教学活动为宜。及时互动(Real-timeInteractive)“及时互动”主要表征智慧教室支持教学互动及人机交互的能力,涉及操作便利、互动流畅和跟踪互动三个方面。在操作便利方面,智慧教室应能支持人机的自然互动,所有互动设备及界面具有操作简单、功能全面、导航清晰、符合人的操作习惯等特点,触摸、视觉和语音等互动方式可以改善鼠标、键盘的人机互动体验,是互动更趋于自然。在互动流畅方面,智慧教室中的硬件能够满足多终端、大数据量的互动需求。在跟踪互动方面,智慧教室能够记录并存储师生以及人机的互动轨迹,为学习分析提供基础数据,从而为教师的决策的学生的自我评估提供支持。地平线报告(HorizonReport)预测学习分析技术是将要普及的重要技术。智慧教室应全面支持教学的深度互动,如何有效了解学生是否偏离交互主题,从而在交互过程中及时发现学生的困难与问题并加以引导或帮助,将是智慧教室需要设置的一项重要的功能;记录互动的过程轨迹并及时进行分析,是实现该项功能的主要途径。情境感知(Testing)“情境感知”主要表征智慧教室对物理环境和学习行为的感知能力。空气、温度、光线、声音、颜色、气味等是环境的物理因素,这些因素直接影响教师和学生的身心活动。传感器技术的发展和普及使得智慧教室可以通过各种传感器,实时监测室内的噪声、光线、温度、气味等参数,根据预设的理想参数,自动调节百叶窗、灯具、空调、新风系统等相关设备,将教室内声、光、温、气调节到适宜学生身心健康的状态。学习行为的感知是指能够获取学生的位置、姿势、操作、情感等方面的数据,以便能分析学生的学习需求,提供适应性支持。三种典型的智慧教室在“SMART”概念模型中,环境管理(M)和情境感知(T)两个维度是智慧教室装备的共性需求。环境管理(M)维度要求智慧教室能够实现对所有设备、系统、资源的监控和管理。情境感知(T)维度包括两个方面,一是对室内空气、温度、光线、声音、颜色、气味等参数的监控,为环境管理(M)提供依据;二是利用课堂录播系统记录教学过程,利用手持设备记录交互过程、监测学习结果,从而完成对学习过程的跟踪。随着“个人探究”、“小组协作”等多种教学模式的不断提出,原本支持知识传授为主的教室环境无法满足当前课堂教学在功能多样性方面的实际需求,普通教室、多媒体教室和网络教室在设计上亟待改善。如果分别从内容展现(S)、资源获取(A)、及时交互(R)。三个维度来增强教室的设计,可以把教室建设成高清晰型、深体验型和强交互型三种典型的智慧教室,其特征如表所示。类型维度教学模式教室布局内容呈现资源获取及时交互高清晰型传递-接受秧苗式双屏、无线师生交互深体验型探究性多种布局终端生机交互强交互型小组协作小组布局小组学生交互高清晰型智慧教室高清晰型智慧教室更多的应用于“传递-接受”式教学模式,该教学模式的产生背景和美国著名教学心理学家奥苏贝尔提出的有意义接受学习理论有直接的关系,该理论认为学生的学习主要是接受学习,而不是发现学习,即学生主要通过老师讲授和呈现的材料来掌握前人的知识与经验。但是,这种接受学习应该是有意义的,而不是机械的;为此新知识必须与原有认识、原有观念之间建立适当的、有意义的联系。=1\*GB3①空间布局该类智慧教室主要支持以讲授为主的课堂教学,学生座位布局以秧苗式固定座位为主,对听课人数无明确限制,甚至可以支持几百人同时听课。=2\*GB3②内容呈现该类智慧教室可以采用无线投影技术呈现教学内容,支持手势识别的自然交互方式,应根据教室空间大小来配置尺寸及数量;通常情况下,至少配置两块显示屏幕来呈现教学内容。“双屏配备”可有效加强多页画面的链接,应是智慧教室的标准配置;学生可使用手持设备书写笔记或将其画面投射到大屏幕上。=3\*GB3③资源获取该类智慧教室支持师生以无线的方式获取课程计划、教学内容和相关教学资源;在教学过程中,学生可利用移动设备书写笔记并实现在线存储。=4\*GB3④及时交互该类智慧教室的交互方式以师生为主,其他交互方式为辅。学生也可通过手持设备以电子投票、问题反馈的方式予以反馈。深体验型智慧教室深体验型智慧教室更多应用于探究性教学模式,该模式是指在教学过程中,学生在教师指导下,通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流,从而较好的达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。=1\*GB3①空间布局该类智慧教室支持以个人探究为主的课堂教学,座位布局相对灵活,秧苗式或圆形布局均可。=2\*GB3②内容呈现该类智慧教室的内容呈现以学生的计算机或手持设备为主,以室内的无线投影呈现为辅。学生可利用手持设备记录笔记或反馈信息,并将其画面投射到大屏幕上。=3\*GB3③资源获取该类智慧教室覆盖无线网络,支持丰富的资源和教学工具的获取,全面支持各种终端接入,能够保证基于互联网的虚拟实验、仿真教学等在线资源和学习分析工具能便利获取和应用。=4\*GB3④及时交互该类智慧教室的交互方式以学生和机器交互为主,师生交互为辅,学生可利用各种终端以电子投票、问题反馈的方式给予反馈。强交互型智慧教室强交互型智慧教室更多的应用于小组的协作学习,它是以小组活动为主体进行的一种教学活动,学生之间的互动合作、相互作用是教学活动来意进行的动力源泉。=1\*GB3①空间布局该类智慧教室支持以小组协作为主的课堂教学,空间布局以圆形为主,学生无固定座位,布局灵活,每个小组至少配备一台电脑。=2\*GB3②内容呈现该类智慧教室支持小组使用各种终端讨论问题、绘制思维导图等,其内容呈现以小组终端设备为主。=3\*GB3③资源获取该类智慧教室支持无线方式传输小组协作的资源和工具,网络传输速度以不影响小组协作为宜。=4\*GB3④及时交互该类智慧教室特别强调以计算机为中介的交互,小组完成学习任务主要依赖小组讨论。讨论结果能够以无线投影的方式投射到大屏幕上。教室是学生在校学习的主要场所,教室环境的质量直接影响到学生的学习效果、健康成长和身心发展。社会信息化对于革新校园环境特别是教室环境的呼声日益强烈,让学生在“绿色、舒适、美观、易用”的教室环境中体验乐趣、形成个性、陶冶情操成为社会的基本共识。智慧教室的装备及与之匹配的教学模式的研究是学校信息化发展到一定阶段的内在诉求,对于解决目前数字校园建设、消除多媒体教学面临的困境,促进学生创新能力的提高以及变革信息时代学与教方式具有重要意义。5.创新空间传统空间布局的设计通常受密度需求驱使,并且多达三分之一的空间是分配给教师的。传统教学空间布局通常无法满足学生们团队协作以及当今教学实践中的其他学习模式,这已经成为实践理想教学活动的障碍。今天的老师需要转变角色,即从原来的教授模式转变成为支持主动学习的方式,这就要求用于主动学习空间的布局能够满足这些变化的需求。从被动学习到主动学习,意味着需要更大的人均使用面积。空间改造需要承认的一个事实就是,主动学习环境是每个个体真正参与到学习的过程中,并且开始真正“拥有”属于他们自己的知识。 =1\*GB3①趣味以学生的视角进行观察,创新教育空间饱含情感设计元素,更加符合学生的心理需求和成长过程。所营造的轻松氛围无需引导,能让孩子们尽情感受学习的意义与激情。=2\*GB3②参与重新审视人的心理、空间、行为之间的互动关系,让教育空间每个细节都会“说话”,知识变成与学生游戏的精灵,让学习成为一个开心的体验。=3\*GB3③协作建立一个宽松、自由的学习环境,科学合一的空间布局可以良好促进学生间的协作与共享,沟通的无界加强了协作上的信任与支持。 =4\*GB3④畅想为“畅想”提供一个舒缓静谧的温床,科学的布局、适度的光线、温馨的色彩保证思维奔驰的最佳情绪,让创新在校园中随处发生。 =5\*GB3⑤发现优势学习是一个学习者自我认知建构的过程,教育空间需要让学生在探究性学习过程中充分发挥自主性和创造性。 =6\*GB3⑥变化教育空间的设计理念构建教与学之间的生态系统,灵活多变的组合形式不但能够满足多样性的教学需求,空间由低效利用的边角空间向特色空间的转化,使其焕发全新的使用价值。 =7\*GB3⑦归属感空间为师生的情感交流提供平台和载体,形态空间的结构与规划符合学生心理认知的规律特征,使学生拥有思维驰骋的空间,同时使其内心充满对学校的责任感和荣誉感。教学法/Pedagogy=1\*GB3①设计支持不同教学模式间快速转换,授课、小组项目、讨论等从被动听讲到积极参与的不同模式。=2\*GB3②设计支持同学间的互动交流和学习。=3\*GB3③有助于教员自由走动,及时来到各个小组身旁,提供快速指导。=4\*GB3④支持职业发展的实施,协助授课战略的转变。=5\*GB3⑤设定对主动学习环境的预期,学习可以是无序的,布局可以是变换的。=6\*GB3⑥让学生接触到他们见后开展工作的环境,切身感受各种职业。空间/Space=1\*GB3①设计满足视觉和身体需要,确保每个学生的座位所处的位置都是教师里最好的位置,且便于老师和学生间的互动。=2\*GB3②将教学理念和文化内涵融入到空间和环境设计中,使学生在这种环境的潜移默化影响下深入了解学校。=3\*GB3③兴趣是最好的老师,通过良好的环境营造和课程内容的有机结合,激发学生对课程的兴趣。=4\*GB3④设计支持快速转换使用者,确保教室可以适应使用者的变换,并满足不同的课堂要求。=5\*GB3⑤设计支持在多模式间快速重新设置,比如从授课到项目操作,再到讨论测验等。=6\*GB3⑥设计整个平衡生态系统,使其成为学习的工具。技术/Technology=1\*GB3①支持共享,利用可放映幻灯片的垂直和水平表面以及互动表面。=2\*GB3②利用新媒体,包括个性化的技术和室内技术,确保每个人都能够平等的使用这些媒体。=3\*GB3③支持显示的信息永久存在。=4\*GB3④有目的性的使用新技术。=5\*GB3⑤在技术的使用上有目标性,以及了解如何用新技术支持教学法。=6\*GB3⑥运用同步和非同步的方法。教室设计可以摆脱传统模式,即由固定的桌椅和讲台构成。在新模式学习空间内,将能够轻松在不同模式中切换,每个座位都是最佳座位,每一个人都能获取教学内容及与其他学院及教室交流的机会都是平等的。设计理念就是把空间的掌握和主导权交给空间的主人,即学生和老师手中,从而提高教学过程中的参与性,达到自主学习的目的。密度是一个始终存在的问题,尤其针对国内的现状,更是不能忽视,即使对于自主学习教室来说也是如此,转转桌椅支持快速打造不同学习空间,在不同模式下快速转换,即使在高密度的环境下也不例外,比如从授课模式到小组合作模式,同时配合完善的多媒体设备,到小组演示和小组讨论模式,再返回授课模式,这一切都会显得水到渠成。「

功能分析」转椅使学生虽身处大教室之中,仍然可以在彼此间和与展示的信息间保持无障碍的视线接触。使得学生们可以与整个空间的其他学生以及教学内容间保持联系。配有脚轮的桌子脚轮可使桌子随意推动,从而轻松改变教室布局,来支持不同的授课方式。在确定位置后可以开启锁定功能,保证工作效率。比如:V字形设计形成轻微弧度可优化视线,即使在授课模式也不会遮挡,因为座椅是灵活的,可以自由变换轻松安排小组进行团队活动。可调节讲台教师可以将其安放在教室的任何地方,满足其各种教学风格的需求,亲近学生或给学生留有独立空间。固定、可移动的互动白板白板综合干擦黑板、磁铁板及白板的优点;固定和可移动相结合的方式可以满足暂时或更长久保留信息的需求,允许学生生成、捕捉以及分享功课及学习心得;同时运用不同尺寸的白板进行合作,可支持动态学习、体验学习、便于随时记录分享展示。黑板架为工作工具提供便于合作分享展示的位置,可移动到教室任何位置。「

参考模式」学习能够也应该在校园里任何一个地方进行,从教室到图书馆再到教师办公室。连接这些场所的是休闲区域、走廊和其它非正式区域,而这些区域的功能事实上不应仅限于用来连接上述场所。它们可以是对于个人和团队来说灵活而友好的学习、活动、娱乐休闲空间,采用各种巧妙方法来更好地利用校园里每一寸宝贵的面积。开放空间现有的大多数校园对开放空间的使用缺乏规划,开放式空间是学校文化理念建设优质的空间选择,每个区域都意味着要支持一整套行为和文化活动,应精心予以规划。「

功能分析

」掌控性允许学生在一定程度上掌控其使用空间的方式、家具摆放的位置以及使用方法。协作性连接区域常常错过的一个机会就是将其变成适用于项目工作的区域,如今必不可少。舒适度传统的软座椅和走廊上的木板硬座功能有限,而且通常难以满足今天学生们在休闲区域工作的需求。学习时可以是各种姿势:站立交谈、小组集中讨论或是在摆满各种资料的桌子旁边召开一个时间比较长的项目会议等。「

参考模型

」图书馆是校园的学术心脏,但是它的角色如今正在发生巨大变化。事实上学生们现在可以在任何地方获得信息,因此储藏书籍再也不是图书馆的主要目的。不过,图书馆仍然是校园里汇聚传统与新知识资源以及最新信息技术的核心区域,支持技术型教员和学生在这里从事学习、教学和研究活动。现有的大多数大学图书馆在设计和修建上都是为了查找和检索图书使用的。由于今天的图书馆在职能上已经超越上述功能,同时支持多种类型的活动:学生间的协作和团队合作、个人学习、使用计算机设备以及提供创建内容的工具。「

功能分析」个人独处在图书馆公共空间内,依旧需要个人独处空间,在网络时代越来越多的学生向往图书馆是因为环境而胜过书籍,个人专用空间支持一系列需要专注和集中精力完成的工作,应考虑到适合某个人的空间面积。规划中确保个人物品短期及长期的安全性,并能容纳新的工作工具。个人共享技术配备精炼的图书馆教室应满足的多种使用需求,如自主学习、计算和远程学习,并确保可自如在其中切换。支持大小团队的多种会议模式,如通知型、评估型和创造型等。公共独处个人在开放式空间内独自工作的同时,希望与周围环境和他人保持联系。支持专注工作和社会交互同时存在,允许从个人单独工作切换到两人或三人合作状态。提供高度灵活和可定时的家具和工具。支持姿势的变化,满足长期和短期的使用需要。公共共享创建多目的的,高适应性的集会场所,满足举行大型的及预订型活动的需要。通过去除学生和老师间的障碍,可支持临时性的教学和协作活动。认识到及时提供技术支持、解答和维护的需要。「

参考模式」各种各样的教学法和新技术的应用需要人们采用一种新的方法来设计规划教职工的工作区域。在设计一组教员办公室或者周边环境时,需要围绕三个关键活动考虑:专注、思考和协作。在较小的面积内通过合理规划上述三个关键功能区,来打造功能更多、效率更高、舒适度更强的员工办公室。办公室在书架和高高堆起的论文中间,老师们伏案批改学生作业和研究论文,这显然已经过时。教师从教学到研究再到学习这一连续的过程,目前看来既是一种个人的努力,也像一种团队运动。在设计一组教员办公室或者周边环境时,可能没有专为这些活动隔开的区域,但事实上设计可以设计流动的区域来支持这一系列活动。「

功能分析」专注这一区域的中心任务是打造一个随手可拿到文件的工作台,书架也应按照教师存储信息的方式设计。符合人体工学的座椅可以支持长时间的专注工作。可能还需要准备一把客人用椅,方便教员与同事或者学生进行长时间的讨论。思考一把带脚轮的高背可调节座椅和一个屏风可以打造一个适合阅读和静思的环境。这一区域成为一个被保护起来的工作区,这样教员正在进行中的工作进展就不会为来访者看到,同时也为教员提供一处暂时逃离越来越复杂且快节奏工作生活的场所。协作和同事临时开会讨论观点,这是学术类工作的一大特点,教员办公室的入口处就是进行此类协作讨论的好地方,不会打扰到个人私密的工作空间。可提供一块记事板、椅子或客人用椅,小型工作台和平板屏幕,教员们就可以快速共享内容并参与合作。这一区域也是办公时间段内前往的一个理想场所。教员们可以在这里接待需要帮助的学生。「

参考模式」就餐空间的设计应满足当今学生的需求,从团队协同工作到社交互动再到独立学习。这些场所必须能够支持他们再教室意外的学习需求。为习惯于便利生活和多重选择的年青一代提供服务的,我们的研究建议新战略应考虑社交、舒适和学习。实现从就餐到社交,再到独自学习或团体合作等各种功能。一个融合闹与静、开放与私密的混合空间。用餐区域不仅仅是简单的用餐区,这里也是构建社区和享受舒适的地方,同时可供学生们单独或结伴学习。教职员工们很愿意使用这些地方与同事会面,做课前准备或者在工作时间和学生们呆在一起。另外,各种应用设施使得餐厅成为这所学校落实环境可持续发展的一个焦点区域。因此这些区域应该迎合各类使用者的需求,实现从就餐到社交,再到独自学习或团体合作等各种功能。「

功能分析」个人独处提供大型工作台并配备电源插座,这使得学生们可以在餐前或餐后继续学习。一些空间私密性更强,学生们在就餐厅内可以选择多种多样的学习处所。规划旁侧区域及小角落,这样个人使用者在拥有私密空间的同时保持与更大面积空间域的联系。个人共享支持课堂以外的团队合作,团队成员可以在餐厅用于团队协同工作的私人空间会面。提供小面积的私密空间,便于团队或需要安静学习的个人能够在邻近的大面积开放式空间中闹中取静。公共独处可为个人使用者提供各种工作空间,同时又接近他人,无论是临时驻足还是长时间地学习。为当今大量使用电子设备的使用者提供足够的电源插座。提供可支持不同姿势的软椅,主要是椅子、凳子,还有其它一些休闲座椅设置。公共共享这个用餐区域所在的楼层规划是要建立一个校园里的社区。在这一空间内规划设计多个社交枢纽,可吸引学生们并且为其提供包括软座和其它小间式空间的多种选择。校园文化的形象不同于其他文化性,商业性环境,它承载着人文历史的传承。校园通过环境的景观化处理,使校园在满足感官愉悦的同时,可为校内师生提供娱乐、交流、休闲的场所,达到舒缓压力疏松心理的作用,具有人文韵味的景观还会有寓教于乐的效果,这是校园的一种文化潜力,亦即校园的“场所精神”。公共环境不同功能区域的环境可以通过不同的设计手法来处理,诠释对校园精神的理解,从而反映校园的多元性,自由性,兼容并蓄,记载不同时期校园发展的历程。校园景观规划更注重内外部空间的交融,强调空间的交往性。校园不仅是传授知识职能的教育场所,也是陶冶性情全面发展的生活环境。「

功能分析」功能分区且使「

各功能区域之间相互交融、渗透,就必须运用“以人为本”」的理念。校园特色在规划中传承学校文化,地域特色,反映各自学校「人文精神」和「特色」。生态环境校园规划设计中应结自然和充分利用自然条件,保护和构建校园的生态系统。可持续发展校园规划应充分考虑到未来的发展,使规划结构多样、协调、富有弹性,适应未来变化,满足可持续发展。6.创客教育创客教育是创客文化与教育的结合,强调基于学生的兴趣,强调学生使用数字化工具,倡导造物,鼓励分析,培养跨学科解决问题能力、团结协作能力和创新能力,并将创客教育定位为一种素质教育。创客教育定义为以课程为载体,以创客精神为核心任务,以创客空间为主要场所,以现代信息科技为主要创造源,融合科学、技术、工程、艺术、数学等多学科知识,通过创客项目的创意、设计和实施的完整过程,实现培养学生的想象力、创造力和动手解决问题能力的教学活动。创客教育是回归生活的教育、是指向创造的教育,同时也是直面生存、表达智慧的综合教育。创客教育是近年来伴随创客运动(MakerMovement)的兴起,逐渐在校园内外发展起来的一股教育热潮。秉承着设计、制作、分享、交流、开源的创客文化,学生开始接触前沿的信息技术,尝试利用简单易用的数字技术,面向实际需求进行设计、制作、分享和跨时空学习,在动手和动脑的创造中把创意转变为现实。创客运动由著名创客杂志Make(中文名《爱上制作》)的主编戴尔·多尔蒂于2005年发起,目前创客嘉年华活动已经遍布全球。创客教育的理念1.立足学生的亲身体验传统课程以特定学科为中心,以抽象的文化符号为学科知识载体,通过向学生传授间接经验为主要教学方式。而创客课程以“做中学”为基本特征,将学生参与创造活动的亲身体验作为知识建构与意义生成的直接来源。这里的体验超越传统课程中以认知为核心的间接经验,而是将学生的兴趣、直觉、反思、情感、价值等相关要素也囊括其中,并承认这些要素之于学习的合法性和价值性,使得整个的学习过程与意涵更加鲜活立体、深刻丰满。虽然创客课程立足学生的亲身体验,但并不否认学生原先的间接经验作为其从事创造活动的基础性和前提性价值。实际上,在创客课程学习过程中,学生的亲身体验将有助于原有间接经验的内化,赋予间接经验以更切身的个人意义;反过来,原有的间接经验又有助于将学生的亲身体验提升到抽象的、逻辑的科学世界。2.架设科学世界与生活世界的桥梁创客课程通过真实的设计创造过程将科学世界中的知识经验组织进学生的生活世界,架起沟通生活世界和科学世界的桥梁,使得学习内容、学习方式和学习结果都具有现实意义。创客课程的实践项目通常来源于日常生活中的真实问题。在问题解决过程中,学生必须像专业人员一样展开调查研究、方案设计、动手操作、得出结果。在真实的生活世界中,学生亲近与探索自然、体验与融入社会、认知与完善自我,达成“生活即教育”的状态。因此可以说,创客课程是一种沟通生活世界和科学世界的真实性学习。

3.整合各学科的工程类综合实践现代知识生产方式是从人类生产生活中遇到的实际问题出发,具有显著的跨学科、非线性特征。创客的创造过程正是符合这样的认知特征,要求学生综合运用多学科的知识经验以达成问题解决。创新教育是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。其核心是在普及九年义务教育的基础上,在全面实施素质教育的过程中,为迎接知识经济时代的挑战,着重研究与解决在基础教育领域如何培养中小学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题。创新教育不是一般教育方法的改革或教学内容的增减,而是教育功能上的重新定位,是带有全局性的、结构性的教育革新和价值追求,是一种新的教育理念。创新教育相信每个孩子都可以成才,教育应成为激发学生个人创造潜能发挥的内在力量,而非像传统教育一样压抑和扼杀学生的灵性。开展创新教育,培养具有创新意识和能力的人才,必须大力推进教育创新。创新教育的内容大致分为:思维教育、发现教育、发明教育、信息教育、学习教育、渗透教育、艺术教育、参与教育、未来教育、个性教育和谐教育等。着重培养创新精神、创新能力、创新人格。创新精神:有好奇心、探究兴趣、求知欲,对新异事物的敏感,对真知的执著追求,对发现、发明、革新、开拓、进取的百折不挠的精神,这是一个人创新的灵魂与动力。创新能力:创造思维能力,创造想象能力,创造性的计划、组织与实施某种活动的能力,这是创新的本质力量之所在。创新人格:创新责任感、使命感、事业心、执著的爱、顽强的意志、毅力,能经受挫折、失败的良好心态,以及坚韧顽强的性格,这是坚持创新、作出成果的根本保障。核心理念1.坚信每个学生都是可以造就的我国近代著名教育家陶行知曾经指出,创造是儿童的天性,而我们的教育在某些情况下非但没有使这种自然本性得到发展,反而压制了儿童创造的冲动。创新教育的提出,要求我们以欣赏的眼光来看待学生,使每个儿童的潜能都能得到发挥。教育者应坚信每个学生都是可以造就的,尤其是不可低估“后进生”的创造潜能。可以肯定地讲,每一个学生都是一片有待开发或进一步开垦的土地。教育者应视之为教育的资源和财富,加以挖掘和利用,通过创新教育,把学生存在着的多种潜能变成现实。一谈到“创新”,人们很快就会与天才联系起来,似乎创新对一般学生来说是望尘莫及的事。事实上,人与人在智商差异上没有不可逾越的鸿沟,绝大多数人先天的条件是相似的。在实践中,教育者应坚信,所有学生的创造潜能同样深厚,在“创新”面前,没有后进生与尖子生的差别。关键在于你怎样去开采挖掘,教师在实践中应善待每一位学生,努力开发每一位学生的创造潜能。2.解放孩子是创新教育的希望在现今时代,人的主体性空前弘扬,任何对人的主体性和自由意志的扼杀几乎都被视为罪恶,因为人生而具有追求自由的天性。“人崇尚民主,向往自由,自由的本质或实质是自我选择、自我决定、自我追求、自我实现”。①而现代教育却习惯于代替儿童选择,代替儿童思考,强迫学生接受,禁锢学生自由,压抑学生个性,违背了人的自然本性、社会本性和追求自由的本质,目的是为了按社会的预设标准把儿童塑造为某一种特定的人。因此学生的抗教育、反教育现象不断出现,出现新的教育无力,教育成了异化人的一种手段,它不是引导发挥人的潜能,而成了一种强制的、令人生畏的外在力量。创客教育与创新教育创客教育强调动手能力:旨在应用创客理念重塑教育,强调通过动手操作将创意的想法变成实实在在的作品,在创造的过程中学习。创新教育关注未来和能力模块:创新教育是应试教育之外的教育内容,更多的是关注未来和能力模块,比如逻辑思维能力、创造想象能力等方面的培养发展。在具体实践中,该如何理解创客教育与创新教育的关系呢?青少年科普教育专家、清华大学航空航天学院教授高云峰高云峰的观点是:“「创客教育为用,创新教育为本」。”“创客重点在于通过数字化的工具来做一些创新作品,而创新教育可能更强调跨学科,鼓励学生用多学科知识解决真实世界的问题。”高云峰说,这两者有共同之处,但创客更需要单一领域的技能和知识,而从教育的角度来说,创新能力的培养应更注重全面的发展。“创客教育可以激发创新兴趣,解决一些现实问题,而创新教育,能够让创客持续发展”。创新教育是一个复杂的系统工程,需要各种教育形式协同运作,除创客教育、STEM教育外,道德教育、传统文化教育等也是推进创新教育的重要形式和基础。所以,创客教育可以说是创新教育其中的一种重要方式,但两者并不等同。8.Mediascape(1)增进合作共事企业越来越全球化。员工也越来越趋向于移动办公。让团队跨越园区、时区和大洋获得更好的连接和沟通,这样的需求也日益增加。随着教育方式的演变,学习变得更加讲究互动,需要让每个人随时都能看见内容又能与之互动的空间。(2)一系列设置协同合作可以,也应该,在任何地方都能开展。通过在整个公司的空间内创建一应俱全的合作空间,大型团队空间、非正式的即兴合作空间、之前利用率低下的中间空间,Mediascape让团队成员通过协作做出有更多成绩,无论他们身处哪个地方。(3)优化视频协作Mediascape产品系列将人、空间和信息引领到一处,增进通过视频的协作,帮助分布式办公的团队加速创新。它提升内容分享的角色,确保拨入语音的质量、视线和摄像头角度,让团队能全身心地投入手上的工作。(4)打开、互联、分享简单、迅速、有效是Mediascape提供前所未有的用户体验。使用者只要将PUCK联接到终端上,按下PUCK,就能即时分享信息。(5)可持续发展的解决方案团队需要引人入胜的、高效能的、能促进创新的空间来鼓励员工进行有意义的合作共事。Mediascape会议桌能保证信息的完整,让会议更具包容性,从而强化员工的创意和生产力。Mediascape会议桌能很方便地接入PUCK、插座、显示器,让合作不会被打断。团队能始终保持流畅的合作状态,更敏捷地互相扩充创意和想法。(6)无线共享内容虚拟PUCK键允许与会者通过具备无线上网功能的笔记本电脑来分享内容,操作便捷:打开、互联、分享。Mediascape的使用体验在于该应用程序无缝地将不同Mediascape设置融合在一起,使希望达成信息共享的任何参与者,不管身处在房间的任何一处,只需一个简单的点击,无论是PUCK键还是虚拟PUCK键,立即能建立起互联。(7)办公场所协作:并非易事,但必不可少。项目团队在创新过程中扮演关键角色。企业仰赖跨部门跨领域的合作来激发新想法,提升现有流程,创建新的知识产权。活跃的项目团队需要一个和他们一样生动流畅的环境——能消除物理和虚拟环境的障碍,能自由连接模拟和数字工具,创造出一个为主动协作进行优化设计的环境。 (8)教学场所主动学习需要学生能投入到内容分享和新知识的创建中去。随着学习变得更为互动,教室必须能支持多种协作方式,包括信息性、评估性和产出性的协作,以及同学之间的互助学习以及许多其他新萌生出来的学习方式。这些学习模式都需要能让参与者平等地接入模拟和数字信息,让每个人都可以加入到协作的过程中去。(9)视频直播凭借Mediascape“打开、互联、分享”带来的高清视频会议和有效知识分享用户体验,分布各地以及同地协作的用户在会议桌前能真正感受到“无距离感地平等交流”,协作流程从未如此简单。 (10)协作设计原则信息性、评估性、产出性有效的协作——信息性,评估性,产出性——取决于是否能平等地获取模拟和数字信息,在会议桌前有平等的座位,每个参与者都能在屏幕上平等地显示。无论参与者的物理位置在哪里,都能参与到协作的过程中来。设计原则Mediascape巧妙地将家具、科技和空间与企业既有的架构整合于一体,让协同合作相比以往有更出色的表现。9.Node座椅(1)移动Node座椅具有高度的可移动性:这能直接转化成课堂表现。毕竟,当座椅能轻松地配合课堂的各种布局时,课程计划能更有效地得到落实。旋转座椅让学生可以自由转换对课堂的关注点。因为个人工作台板也会一起旋转,书本、笔记本电脑和其他信息都能保持在手边。很明显授课者、同学和白板之间的互动大大增强。(2)存储Node座椅的底座为学生的背包和其他物品提供独一无二的存储解决方案,不然这些物品就会堆在走道上。这让教学模式在需要转化时既方便又快捷。甚至Node座椅的扶手也可以存放物品。除了有支撑手臂的地方,它还能悬挂背包或拎包,让私人物品安全存放又方便拿取。(3)匹配Node座椅的工作台板可以调节,让各种体型的学生都能感觉舒适。无论学生是右手写字还是左手写字,Node座椅的工作台板都能适用。座椅符合人体工学的设计能随学生的体型弯曲和调整。(4)多用途Node座椅的优势不仅仅局限在教室里。当今办公空间的发展同样仰赖合作共事、转换、移动性——而这些正是Node座椅的设计不可分割的品质。因此,无论您身处何处——大堂、培训室、还是实验室——发现您无论在哪里办公都能匹配您需求的座椅吧。在课堂布局中,Node座椅能很方便地从一种模式切换到下一种模式。(5)洞察学习发生变化我们发现很多局促的、静态的、为单向被动的学习模式设计的教学空间:课桌和座椅一排紧挨着一排,让人既不能移动也不能互动;老师被困在教室前面几乎没有和学生交流的机会。教室必须做出改变:在互动积极的状态下,学习的效果会更好;单一的授课模式已经远远不够;如今的教育工作者正采用多种教学方法来支持多种学习方式。如今的学生渴望一个支持主动学习的环境:希望课堂的环境可以支持共同学习、共同创造和开放式讨论。10.Verb课桌Verb课桌的设计旨在支持不同的学习模式。人字形的课桌设计能够改善视线,促进合作,并有助于确定个人的工作区域。主要特点:可以滑动的课桌让学生可以方便自如地在讲座、讨论和项目工作之间切换。独特的形状能促进互动。一系列不同尺寸选择可以让Verb适用于任何规模的教室。Verb导师讲桌为指导、协作和专注学习一一提供支持。讲桌和集成讲台可以支持各种教学姿势,无论是站立、斜靠还是就坐。主要特点:包含讲桌和集成讲台为多种姿势和授课模式提供支持将材料和教学用具存放到触手可及的位置Verb白板是在课堂上合作、展示和演示的基础。它是主动学习的理想之选。Verb白板可干擦,其大小既适合个人使用,又足够用于团队协作和分享,使得合作更为流畅。把Verb白板插入课桌凹槽中便可形成有挡板功能的私密空间,让每个学生都可以专注于自己的功课。主要特点:双面白板写字板、磁力板和展示板三合一为考试创造私密空间经久耐用无论在教室哪个位置展开合作,画架都可以支持白板的高效展示、存储和演示。墙面轨道和挂钩的多种选择,更为演示提供了更多机会。主要特点:双层展示架,用于内容创作和展示全方位旋转脚轮和集成手柄展示架轨道可存放白板上下层轨道都可以存放办公用具每一组墙面挂钩都能悬挂2块白板,并可利用滑动轨道灵活展示11.教室特征ACTIVE活跃1.MovingInSpaces可移动空间2.MovingBetweenSpaces灵动空间3.MakingYourOwnSpaces创造个人空间SOCIAL社交1.CollaborationInResearch合作研究2.InteractionInDifferentPostures空间与不同身体姿态的匹配PERSONAL个性1.ASenseOfScaleToPromoteCaringForOneAnother促进人们相互关心的尺度感2.GeneratingLifeSkillsInSocialSpaces培养生活社交技能3.GeneratingPlacesThatPromoteIndividuality创造个性的场所12.STEM教育在实践社区、活动设计、教育经验、学习空间、学习评价、社会文化环境等方面促进STEM教育的发展,以确保各年龄阶段以及各类型的学习者都能享有优质的STEM学习体验。1.网络化且参与度高的实践社区(EngagedandNetworkedCommunitiesofPractice)STEM教育的实践社区(CommunitiesofPractice)将是相互协作、网状化关系的系统,STEM教育将渗透到学习者日常生活的方方面面。教师、领导者、优秀实践者等各方力量,将与图书馆、博物馆、学校、企业、社区组织、指导人员等各方面资源相整合,共同打造具有地方特色的实践社区。未来的实践社区至少包含两个目标:网络化且参与度高。网络化强调实践社区的系统性,策略是可以组建专业网络,将教育者与创新者融人到实践社区中,为所有人提供资源并提高学习体验。2.加入特别设计的游戏和探险类学习活动(AccessibleLearningActivitiesthatInviteIntentionalPlayandRisk)在未来10年中,学校学习的各个阶段都将有意识地引入特别设计的游戏和探险类活动,如引入最新的科学理念和技术并将科学竞技类的比赛活动整合到课堂活动中。此类活动门槛低,容易掌握,适合包括残疾学生、双语学习者等所有类型的学习者。在各类STEM主题的课堂活动中,学习者设计和创造的欲望将激发他们对STEM学习的好奇心;在与他人共同学习和思考的过程中,学习者将收获归属感并学会以团队协作方式来解决现实世界的问题和挑战。3.用跨学科方法解决“大挑战”的教育经验(EducationalExperiencesthatincludeinterdisciplinaryApproachestoSolving“GrandChallenges”)“大挑战”(GrandChallenges)指的是当地社区、国家层面或者全球范围内还未解决的问题,如节水或改善水质问题;如何更好地了解人类大脑;发现预防、治疗脑疾病或损伤的新方法等。用跨学科方法解决“大挑战”的教育经验至少强调3个特点:一是整合性:即将STEM学科之间以及与非STEM学科之间的分界打破。二是与实际生活相结合:在学习过程中加入“大挑战”任务,以帮助学生们更好理解STEM与生活之间的相通性,看到STEM在实际生活中的价值,为自己和他人造福。三是公平性:即在STEM学习过程中融入多元化的学生群体(异质性),特别关注女性学习者、少数民族、低收入或残疾的学生等。4.创新技术支持的灵活且包容的学习空间(FlexibleandInclusiveLearningSpacesSupportedbyInnovativeTechnologies)在组织、装备和获取信息方面为教育者和学习者提供更为灵活的空间,包括传统教室、自然世界、创客空间以及通过虚拟现实手段或基于技术的平台等,以加强学习者的STEM体验。未来的STEM教育会利用翻转课堂和技术支持的工具,来创造更具灵活性和包容性的学习空间,并建立有效机制以确保获得和使用这些方法和工具的公平性。未来可能颠覆STEM课堂的六类技术:①在线协作工具②在线混合的教育环境③沉浸式媒体④仿真游戏⑤智能导师系统⑥增强与虚拟现实5.创新且具操作性的学习评价(InnovativeandAccessibleMeasuresofLearning)在之后的20年里,学习评价的重点将是学习者的持续学习能力、个人素养、学术探究能力以及终身技能学习等方面。报告指出:未来的学习评价将具有可操作性。采用不会过多占用课堂时间的形成性评价,能够为教育者带来学习者的真实学习数据,像安排学习观察者、根据学生作业集评分、学生展示等都是较好的操作性强的形成性评价方式。此外,学习评价需要创新。随着技术的引入,像电子徽章、教育游戏、实时评估等,都是学习评价的创新实践。其中,实时评估通过识别有意义的行为模式,可帮助教育者根据学习评价结果调整教学。6.促进多元化且多机遇的社会文化环境(SocietalandCulturalImagesandEnvironmentsthatPromoteDiversityandOpportunityinSTEM)未来STEM的社会文化环境,将是多元化且多机遇的。采取的策略是:

一方面,促进社会多元文化交融,提升包容性,逐渐减少隐性偏见,尤其是在性别、种族、人种等方面。另一方面,为了能够有效消除人们对STEM的历史偏见,减少因偏见所造成的发展阻力,美国将在媒体影视形象创作、软件游戏开发等方面,宣传对STEM教育的正确认识观,在STEM教具开发方面,注重描绘种族、文化和性别等身份多样性问题。13.STEM教育教育人工智能技术支持下的STEM跨学科融合模式在设计时,应遵循以下三个方面的原则,分别是教学内容的趣味性和关

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