新技术与新趋势
新
技
术
与
新
趋
主讲人:乜 勇
势
日 期:2012年10月31日
前言
新兴技术应用于教育给教育带了深刻的影响,如云计 算、物联网、虚拟现实、移动计算与平板计算等技术的 兴起与应用已经成为当今教育信息化关注的热点,而人 工智能、传感器技术和通信技术的发展对智慧校园的建 设提供了更好的支持。
内容框架:
一、云计算与互联网 二、智慧校园 三、虚拟现实技术 四、移动学习与平板计数 五、电子书包工程
2 物联网技术
一、云计算与互联网
连通性
智能化
特征
物物相连
智能化是利用计算机技术、 传感技术和控制技术对系 统中各个对象能够智能监 控和智能控制,从这个角 度看,物联网是智能化的 重要环节,物联网的发展 将推动智能化的进程。它 使得世界中的物体不仅以 传感方式也可以智能化方 式关联起来。物联网具有 智能化感知性,它可以感 知人们所处的环境,最大 限度地支持人们更好地洞 察、利用各种环境资源以 便做出正确的判断。”
2 物联网技术
(1)内涵
一、云计算与互联网
物联网是“物物相连的互联网”,这句话包含了二层意思: 第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的 延伸和扩展的网络; 第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息 交换和通信。
2 物联网技术
(1)内涵
一、云计算与互联网
因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID, RadioFrequencyIdentification)、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联 网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、 定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
一、云计算与互联网
“云计算(Cloud Computing)与物联网(The Internet of Things,IOT)是两个炙手可热的新兴概 念,同时,二者又是密不可分的。物联网需要存储 数以亿计的传感设备在不同时间采集的海量信息, 并对这些信息进行汇总、拆分、统计、备份,这需 要具有弹性增长的存储资源和大规模的并行计算能 力的云计算作为支撑。
2 物联网技术
连通性
特征
物物相连
智能化
一、云计算与互联网
连通性是物联网的基础。 无论是专网、无线、有线 或者是感知物体,都必须 体现“连通”状态,并且 和互联网连接在一起,这 样才能体现出真正意义上 的物联网。国际电信联盟 认为,物联网的“连通性” 有四个维度:一是任意时 间的连通性;二是任意地 点的连通性;三是任意物 体的连通性;四是任何人 的连通性。
⑤基于云端整合平台的大量数据信息分析,可以辅助管理者 发现学校运转中的问题,据此做出快速响应,合理决策;可以 对学习者的学习轨迹进行追踪、记录,及时发现问题,帮助学 习者认识自己,帮助教师更立体地了解学生,从而有助于个性 化的学习和指导。
1 云计算
(3)云计算的趋势
一、云计算与互联网
随着云计算公共技术服务平台的建设和发展,廉价和方便 将会使越来越多的学校和个人把自己的信息处理迁移到“云” 上,构建属于学校或个人的私有“云”资源,并应用公有“云” 资源开展教与学活动。云服务是互联网应用的新的重要的发展 趋势之一,依托云计算技术的发展提高互联网应用服务支撑系 统的可扩展性、可靠性、安全性和灵活性是当前发展的基本方 向。”
1 云计算
(1)定义
一、云计算与互联网
云计算的含义是指用户从互联网上获取某些能 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ——硬件、软件以及业务流程的执行或数据的存储 等。
1 云计算
一、云计算与互联网
(2)使用云计算的潜在优势
①随时随地访问网络资源使得学生、教师可以更加灵活地开 展教学、研究活动。学生有更多机会参加需要大容量计算资源 或复杂资源部署的实践项目;教师有机会使用更多资源,开展 学术研究,缩短研究周期;
2 物联网技术
一、云计算与互联网
(3)物联网在教育中应用的前景
与现有教学平台集成
教育工作者可通过开发新模块将物联网获取的数据集成进 现有的教学平台中,用于教学和管理。 另一方面,通过开发阅读器接口中间件,可将传感器获取 的实时数据导入现有教学平台中,方便学生分析数据进行实验 研究,并进行在线交流答疑和提交报告,构建一个“在线预习 →课堂实验与研究→在线交流答疑→撰写报告→教师点评”的 教学平台学习新模式。
2 物联网技术
一、云计算与互联网
物物相连
特征
智能化
连通性
在互联网中,人们利用电 脑实现人与人之间相互交 流;物联网通过传感器、 射频识别技术、全球定位 系统等技术实现物与物的 交流。互联网实现人与人 的远程交流,而物联网完 成了人与物、物与物的即 时互动,从而实现了由虚 拟世界向现实世界的连接 转变。
②学校可以对全校IT资源进行整合、统一管理,使资源利用 最大化,缩减资源购置、管理及运维成本;可以为灾难恢复、 业务连续性提供可靠的技术支持保障;
③利用云端服务和移动网络可以为师生提供更加丰富且人性 化的教学、生活支持服务;
1 云计算
(2)使用云计算的潜在优势
一、云计算与互联网
④学校和学校之间可以方便实现资源(包括IT资源、人力/智 力资源)共建、共享和协作(跨校学习、科研协作等);
2 物联网技术
一、云计算与互联网
(3)物联网在教育中应用的前景
与现有教学平台集成
教育工作者可通过开发新模块将物联网获取的数据集成进 现有的教学平台中,用于教学和管理。 一方面教师可以根据获取的学生学习数据、行踪及健康情 况进行发展性评价,教务部门可以综学生各类信息进行管理, 而家长也可以登录该平台获得孩子到校,离校时间、考试成绩、 教师点评、学生异常情况及相关通知等信息,及时了解孩子在 校情况,从而有效配合学校对孩子进行辅导教育,从整体上提 高教学管理水平。
2 物联网技术
(2)技术架构
一、云计算与互联网
物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。
感知层由各种传感器以及传感器网关构成,其主要功能是 识别物体,采集信息,并且将信息传递出去; 网络层负责传递和处理感知层获取的信息; 应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现 物联网的智能应用。
技术架构图
2 物联网技术
一、云计算与互联网
(3)物联网在教育中应用的前景
进行学生发展性评价
发展性评价是20世纪80年代以后发展起来的一种关于教育 评价的新理念,主要通过系统地搜集评价信息和分析,实现评价 者和评价对象共同商定发展目标的过程。它强调对学生的学习发 展全过程进行评价,强调评价内容的多元化,重视学生多方面潜 能的发展,突出学生的主体作用。