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天津大学:数字化转型推动教育个性化发展

“高校的数字化转型不是简单的‘一把手’工程,而 是要把它定位于引领发展的高度。如果是引领发展,就 要通过信息化建设对整个教育生态进行重组与再造。对 教育的流程要进行再造,对教育的体制要进行重组和变 革,促进高校教育教学创新发展。

在我们当前的教育体制下,更需要‘一把手’强推, 实现数字化对教育行业的引领发展,从而创新教育体制, 完成教育大国到教育强国的升级。”

——天津大学信息与网络中心主任 刘峰

教育是国家的根本,中国常说“十年树木,百年树人”,但时代变化迅速,不仅对学生提出了新的要求,也对高校培养人才的教育模式和教师提出了新的要求。

数字化对于教育行业的推动力是显著的,包括:教育方式的变革,学习方式和学习途径的变化 ,教育资源精细化管理的变革等。数字化对教学、科研、行政管理等全过程的渗透,将促进全民对优质教育资源的高效利用,推动教育系统不断创新。

在互联网和知识爆炸时代,以往传统教育“标准化教学”的流程越来越落伍,知识共享和互联网教学逐渐普及。高校需要有效利用互联网、人工智能等技术手段,帮助在校生真正实现个性化的学习,以提升学生未来的竞争力。

信息技术迅猛发展,带来了人类思维、学习方式的重大变革。根据世界经济论坛的《2018未来就业》报告,自动化技术和人工智能的发展将取代7500万份工作。但是,该报告同时指出,随着公司重新规划机器与人类的分工,另有1.33亿份新工作将应运而生。大量职业的消亡以及新职业的涌现,客观上要求高等教育要更着眼于思考能力、创造能力和创新精神的培养。

数字化转型助力“因材施教”,为培养 学生个性化提供可能。“数字化时代,不仅是学生要学习全新的数字化技能,也考验我们的老师、我们的教学方式能否转变过来,很好地和数字化结合。”天津大学信息与网络中心主任刘峰在接受《哈佛商业评论》中文版独家采访时指出。

天津大学

天津大学是中国第一所现代大学,始建于1895年,前身是北洋大学

数字化变革与教育系统的博弈

伴随改革开放四十年,中国高等教育也经历了持续发展。从1978年598所院校招生40多万人,到2017年扩展到2914所院校,招生规模超700万人高等教育在校生总规模达3699万人,占世界高等教育总规模的 1/5。(数据来源于澎湃新闻《中国高等教育改革的时代变革:从规模扩张到内涵提升》)

与此同时,中国高校的竞争力不断提升。在最近英国QS全球教育集团发布的第十五期QS世界大学排名中,11所中国大学进入世界百强,中国排名最高的清华大学从世界25位升至第17位。

目前,全球教育面临着新的挑战——数字化变革。在数字化时代,自动化和人工智能崛起,旧的职业不断消亡,新兴产业和职业不断出现,预示着教育与科技之间将展开一场博弈。

人才需求变了,对应的教育培养机制也要改变。为了培养更符合时代需求的人才,全球各大高校都在重构教育教学资源,加强学科深度交叉融合,推动产学研融合,培养创新型个性化人才。

数字化的网络基础设施是构建智慧校园的基础

河南省医疗数字化为百姓打造健康方舟

2018年4月13日,教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,明确提出要实现“教育数字资源服务普及、网络学习空间覆盖、数字校园规范建设、智慧教育创新发展和信息素养全面提升”。为此,天津大学从教学、管理、学生学习三大模块切入建设“智慧校园”建设,推动教育数字化转型,进而帮助学生实现个性化发展。

“天津大学从2013年开始建设智慧校园,从顶层设计到底层设施都做了完整的规划,囊括了智慧服务、智慧管理、智慧教学资源和环境三大板块,希望借助数字化转型实现高效管理和服务,创新教学模式,融合改变传统教育结构,提高师资教育水平。”刘峰主任说道。

智慧校园推动教学数字化

数字化校园建设的实质是:学校和教育管理部门通过信息化手段,对各种信息资源进行有效集成、整合和充分利用,实现教育教学和校务管理过程的优化、协调,实现教学过程与学习过程的优化,营造一 个优良的教学、学习及生活环境,达到提高学校教学质量、科研水平、管理水平的目的。

智慧校园是在数字化校园的基础上,融入了云计算、物联网等理念,形成的一个能够为全体师生提供全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;能够将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用服务领域,实现互联和协作;能够通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的智能化校园。

天津大学打造智慧校园建设,通过加强IT基础设施的建设促进管理水平的提高,从而更好地发挥服务全体师生、对教学科研做好强有力的支撑保障的作用。

数字化的网络基础设施是构建智慧校园的基础园的基础。在新华三等厂商提供的数字化解决方案助力下,天津大学建立了一张网络、七个中心和若干个子系统,提供了全方位的服务,完成了智慧校园基础设施的初步建设,为提高学校的服务管理水平奠定良好的基础。

天津大学积极推进私有云的建设。目前,天津大学云主机拥有 1040核的CPU计算能力,云平台已经为50多个院系部处开通并提供了云主机服务,服务在校老师5000余人,用户满意度高达96%。业务上线周期由过去数月至半年缩短至4小时以内。硬件采购费用、电费、运营维护费用节约高达上千万元。

作为天津大学长期的合作伙伴,新华三凭借在云计算技术和应用实践等方面的显著优势,为学校提供了全面的高校云解决方案,也是国内第一个面向高校开发的云平台,进一步提高了信息与网络中心服务水平、扩大了服务范围、增加了云服务种类。“基于云服务,天津大学搭建了云计算、云桌面、云存储平台,通过精准化的服务和管理,有效提高了效率和质量。”刘峰主任指出。

基于智慧校园建设,天津大学进一步实现数据共享,通过数据共享查询系统引导全校的数据标准建设和数据规范的建立,在全校范围内整合信息系统,统一标准规范,形成了一套完备统一的数据集合,并基于这些数据资源进行相应的软件应用开发,最终形成可分析的决策支撑系统。

教育个性化的基础是学习活动的个性化。在校学生的时间主要分为两大块——学习和生活,在职教师的活动主要是教学。智慧校园建设利用物联网和大数据平台的有机结合,通过对各个场景进行数字化管理,获取教师和学生学习活动数据,作为下一步数据分析和管理变革的基础。

大数据分析引导个性化学习

在互联网和知识爆炸的时代,以往传统教育“标准化教学”的流程越来越落伍,知识共享和互联网教学逐渐普及。

今年,天津大学在“新工科教育”方面进行了一系列思考和尝试,改变教学资源共享模式,搭建慕课系统,让学生可以通过网络在线学习。课程内容包括最新的工程人才知识体系等,强调课程关联性和整体性。

“当学生获取知识的方式更加多样,对教师的观念和水平也带来考验,随之而来的学生考评方式也会相应变化,下一步要探讨的就是证书学分的评定规则,通过精准的数据分析,让学位证书和学分评定更加细化、透明和公正。”刘峰主任介绍。在对数据的分析使用上,天津大学通过物联网统计学生外出以及在图书馆、教室和运动场馆的时间,由此了解学生整体的学习和生活情况。基于系统提供的整体状态图,教师针对学生状况进行有效引导,学校也可以制定更有针对性的策略。

教育数据分析无处不在。以传统课堂为例,通过课堂数据的收集和分析,学校可以明确哪门课程、哪位教师是受到学生欢迎的,从而对课程进行优化整合;根据不同学生的课程选择和上课听讲的偏好,对不同群体进行划分,制定针对性的学习方案,对学生进行个性化引导。

“数据分析将成为高校教育的核心竞争力。未来,教师的教学行为、学生的学习行为和运动行为、学生的整体发展评价等,都可以在数字化支撑下开展得更加科学和有效,这将颠覆教学模式和教育结构。”刘峰主任指出。

未来,高校的象牙塔将被进一步打破,人才培养更多将与社会需求相结合。在互联网+大数据、云计算、数字中国、智慧社会、物联网等信息技术发展如火如荼的背景下,高校应更多借助数字化的力量,接轨技术和职业发展需求,引导学生个性化学习和发展,为未来做好储备。