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關(guān)鍵詞:教育 數(shù)字化 建設(shè)
中圖分類號:TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)03-0204-01
1 緒論
近年來,我國的教育體制結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展,大量的學(xué)校和學(xué)生需要足夠的教學(xué)資源,但是傳統(tǒng)的校園管理和教學(xué)不足以支撐如此大的體量,造成了部分地區(qū)教學(xué)水平的低下。傳統(tǒng)模式下的教育方法和手段越來越跟不上日益增多的教學(xué)任務(wù),這就必然導(dǎo)致教育水平的降低[1]。數(shù)字化校園建設(shè)符合現(xiàn)在國家和社會發(fā)展的需求,區(qū)別于傳統(tǒng)教育手段和方法,可以為社會建設(shè)提供反應(yīng)迅速的人才,因而受到的社會認(rèn)可度逐年增高。但是由于技術(shù)手段和理論指導(dǎo)的研究不夠深入,出現(xiàn)了一窩蜂的建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化平臺,卻不思考因地制宜地方案,導(dǎo)致了資源的浪費和重復(fù)建設(shè)。
2 研究現(xiàn)狀和意義分析
2.1 數(shù)字化校園建設(shè)現(xiàn)狀分析
很多院校為了完成教學(xué)目標(biāo),大力建設(shè)數(shù)字化平臺,卻不考慮學(xué)校實際情況,導(dǎo)致了數(shù)字化校園平臺虛華的外表下,只有寥寥無幾的枯燥內(nèi)容,根本無法滿足教師學(xué)生的需求。而這些學(xué)校出發(fā)點都是希望依托數(shù)字化管理平臺方便學(xué)校校務(wù)信息的管理、方便師生的日常工作和學(xué)習(xí)、借助網(wǎng)絡(luò)傳播為知識教授的載體[2]。沒有達(dá)到應(yīng)用的效果,原因是多方面的,最主要的就是對數(shù)字化校園平臺的建設(shè)缺乏必要的規(guī)劃和充分的了解。
良好的數(shù)字化校園平臺,需要有詳實的、具有鮮活生命力的內(nèi)容去接受學(xué)生和教師的檢驗。這就是我們在上面提及的“如何建設(shè)”的問題。顯然,涉及到計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多方面的內(nèi)容,數(shù)字化平臺在建設(shè)框架和方法上需要專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)。
2.2 數(shù)字化校園建設(shè)研究意義
數(shù)字化校園建設(shè)研究可以幫助學(xué)校和學(xué)生在電子化的環(huán)境下,很方便的實現(xiàn)選課、講解、練習(xí)、答疑等活動,方便學(xué)生和教師隨時隨地互動,在提供各種優(yōu)質(zhì)資源的同時緩解教育資源的短缺和局部地區(qū)的資源分布不平衡現(xiàn)狀,具有非凡的現(xiàn)實意義。近年來,隨著國務(wù)院對推進(jìn)教育優(yōu)質(zhì)化道路的力度增加,對數(shù)字化校園平臺體系的建設(shè)意見有了一批結(jié)合實際的研究成果[3]。這些理論資料對深化教育資源的改革做出了指導(dǎo),在某種程度上值得借鑒,但是從實際成效來看,各個院校在數(shù)字化校園建設(shè)上的跟進(jìn)速度明顯不足,導(dǎo)致了校園網(wǎng)資源的浪費,有些學(xué)校對平臺的規(guī)劃做的不夠,造成了網(wǎng)絡(luò)資源重復(fù)建設(shè)。
研究數(shù)字化校園體系的建設(shè),符合社會需求和院校師生的整體利益,具有深遠(yuǎn)的意義[4]。主要是:(1)信息化是時展的趨勢,建設(shè)與利用校園網(wǎng)絡(luò)資源適應(yīng)對教育現(xiàn)代化和信息化的要求。(2)使得院校校園網(wǎng)物盡其用,同時借此可以提高辦學(xué)質(zhì)量與效益。(3)研究切實有效的資源建設(shè)和應(yīng)用行動策略能夠解決資源浪費和無針對性重復(fù)開發(fā)的現(xiàn)狀。
3 數(shù)字化校園建設(shè)的要求
數(shù)字化校園資源建設(shè)所涉及到的專業(yè)知識和內(nèi)容、框架十分廣泛。對于建設(shè)人員,最基本的就是掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)。對于建設(shè)的方法和建設(shè)原則,根據(jù)不同的學(xué)校條件,應(yīng)該選擇適合的方案[5]。為了在校園管理效率和教育教學(xué)質(zhì)量上達(dá)到同步和統(tǒng)一,應(yīng)該充分利用起數(shù)字化校園的優(yōu)質(zhì)平臺,將傳統(tǒng)的講臺搬移到無所不包的網(wǎng)絡(luò)中,將傳統(tǒng)的管理方式搬移到數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中去,借助大量的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行數(shù)字化校園的探索和改革。數(shù)字化校園資源體系建設(shè)的改革勢在必行,關(guān)鍵點是抓住“建設(shè)內(nèi)容”、“如何建設(shè)”和“如何使用”這些基本要素。
綜合以上觀點,數(shù)字化校園體系的建設(shè)與應(yīng)用研究的主要內(nèi)容是:(1)確定一整套具有指導(dǎo)意義和實用價值的理論體系,對數(shù)字化校園平臺的建設(shè)提供應(yīng)有的指引;(2)確保數(shù)字化校園建設(shè)的質(zhì)量和切實目標(biāo),應(yīng)該符合學(xué)校和師生的共同利益,具有普適額度便利性,達(dá)到預(yù)期效果[6]。
4 數(shù)字化校園建設(shè)的內(nèi)容
4.1 網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)
數(shù)字化課程資源的建設(shè)是一項繁雜的工作,需要整個學(xué)校給予支持,需要各個專業(yè)的教師一起努力,不斷充實課程內(nèi)容。主要的是,課程的制作是一個比較專業(yè)的工作,如果授課教師本身的任務(wù)較重,沒有寬裕的時間,就需要網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部門提供方便的編輯工具,通過提供類似的向?qū)沟貌欢嬎銠C(jī)技術(shù)的教師也能輕松制作課程資源,節(jié)約時間。更簡單的,教師獎?wù)n件提交至系統(tǒng),由專門人員進(jìn)行課程的歸類和制作。
4.2 其他模塊建設(shè)
數(shù)字化校園的建設(shè)不僅在教學(xué)上對學(xué)校工作幫助很大,還要在學(xué)生的生活上給予方便和幫助。需要在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺中加入學(xué)生課程選擇、查詢,學(xué)生卡的充值繳費、學(xué)生對學(xué)校工作的意見反饋等。
同時,網(wǎng)站需要設(shè)置其他的互動模塊,如求職天地、校園信息、考試信息、學(xué)習(xí)交流論壇等,方便學(xué)生進(jìn)行咨詢和學(xué)習(xí)。
5 結(jié)語
數(shù)字化校園資源體系建設(shè)可以讓學(xué)生和教師在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行日常學(xué)習(xí)、教學(xué)工作的開展,提高大家的效率。在接受課堂學(xué)習(xí)的同時,隨時隨地選擇適合自己發(fā)展的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)課程,滿足不同層次的學(xué)生的訴求,節(jié)約了任課教師的時間,提高學(xué)習(xí)效率[7]。同時,為了適應(yīng)移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢,有余力的學(xué)??梢詫?shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)搬移到移動平臺,如編寫對應(yīng)于不同移動平臺的APP和對移動設(shè)備的瀏覽器進(jìn)行頁面適配等,讓數(shù)字化校園資源體系服務(wù)更多師生。
參考文獻(xiàn)
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[3]許愛軍.數(shù)字化校園資源的發(fā)展現(xiàn)狀、困境與推進(jìn)策略[J].高教論壇,2014,05:96-98+104.
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作為一所職業(yè)學(xué)校,我們以培養(yǎng)應(yīng)用型高技能人才為目標(biāo)。管理業(yè)務(wù)和教學(xué)有其自身的特點和規(guī)律,在專業(yè)建設(shè)(課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、實驗實訓(xùn)、職業(yè)技能培養(yǎng))、學(xué)生培養(yǎng)、師資隊伍等多個方面區(qū)別于普通學(xué)校。所以,學(xué)校的信息化體系及信息化教學(xué)內(nèi)容更加注重專業(yè)建設(shè),要求專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),學(xué)校考核和社會鑒定、校內(nèi)實踐與校外頂崗實習(xí)的一體化,強(qiáng)調(diào)實踐教學(xué)、工學(xué)結(jié)合、學(xué)生專業(yè)技能鑒定等內(nèi)容。各級重點專業(yè)建設(shè)、精品課程建設(shè)、重點教材建設(shè)的相關(guān)管理信息是北京市外事學(xué)校注重的內(nèi)容。
建設(shè)特色信息化實訓(xùn)教室
職業(yè)學(xué)校更注重對學(xué)生動手和實踐能力的培養(yǎng),因此實訓(xùn)教室是北京市外事學(xué)校信息化建設(shè)的重點之一。到目前為止,學(xué)校在計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上,實現(xiàn)了全校無盲點,而且為每間教室配備了多媒體設(shè)備,更是將這些設(shè)備與不同專業(yè)的實訓(xùn)環(huán)境緊密結(jié)合起來,形成了獨具特色的信息化實訓(xùn)教室。學(xué)校的每一間教室都安裝了交互式電子白板或大屏幕液晶顯示屏。它們不是被死板地懸掛在墻上,而是根據(jù)專業(yè)特點融合在實訓(xùn)教室的整體裝修內(nèi),使實訓(xùn)科目的教學(xué)氛圍更加濃烈,為學(xué)生創(chuàng)造良好的實訓(xùn)環(huán)境。
當(dāng)然,這些設(shè)備最重要的作用還是輔助教師完成課堂教學(xué),提升課堂教學(xué)效率。以茶藝課堂為例,教師在教授學(xué)生沖泡技藝的時候會首先進(jìn)行示范操作。由于操作空間有限,后面的學(xué)生往往看不清楚教師的操作手法,教師可以通過連接攝像設(shè)備將自己的操作過程同步投影在交互式電子白板或液晶顯示屏上,便于學(xué)生觀察學(xué)習(xí)。
此外,學(xué)校信息中心也不斷地研究開發(fā)電子設(shè)備和技術(shù),以便充分輔助教育教學(xué)。例如,學(xué)校在旅游綜合實訓(xùn)教室內(nèi)打造了一個半環(huán)屏幕,利用三個投影儀拼接將屏幕打滿;在軟件方面配合開發(fā)了天壇、故宮、天安門等景點,將之與虛擬環(huán)境結(jié)合。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中實景導(dǎo)游,解決了因課程設(shè)置、教學(xué)安排、人員組織、經(jīng)費使用、安全措施等因素的制約問題,實現(xiàn)了良好的教學(xué)效果。
通過自主研發(fā)培養(yǎng)教師隊伍
在學(xué)校信息化建設(shè)的進(jìn)程中,北京市外事學(xué)校一直堅持自主研發(fā)活動。這樣不僅使學(xué)校自己掌握了必要的科研技術(shù)解決日常工作問題,而且通過開發(fā)過程鍛煉了一支擁有高效、實用的信息化素質(zhì)的教師隊伍。
早在20世紀(jì)90年代,學(xué)校信息中心就開始運用Authorware軟件制作課件。課件完成后提供給一線教師使用,教師再將使用情況反饋給信息中心進(jìn)行完善。一直以來,學(xué)校教師都在積極參與課件、軟件和網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)和應(yīng)用。1998年,學(xué)校開始建設(shè)校園網(wǎng),當(dāng)時有20多位教師參與,這些教師在研發(fā)過程中積累了豐富的經(jīng)驗,之后也成為學(xué)校信息化發(fā)展的科研骨干。2001年~2003年,教育部啟動全國職業(yè)院校遠(yuǎn)程教育資源庫建設(shè)項目,并面向全國招標(biāo),通過競標(biāo)和現(xiàn)場答辯,學(xué)校一舉獲得“餐廳服務(wù)與管理”“客房服務(wù)與管理”“前廳服務(wù)與管理”“康樂服務(wù)與管理”“中華茶藝”和“中國旅游地理” 六個項目的開發(fā)資格。學(xué)校分兩期進(jìn)行遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè),在學(xué)校信息中心的帶領(lǐng)下,先后有30多位教師參與,共同協(xié)作完成。近年來,由學(xué)校師生自主開發(fā)的多個作品均在各項大賽中獲得優(yōu)異成績,其中“咖啡制作多媒體仿真自主學(xué)習(xí)軟件”“西湖龍井的沏泡與服務(wù)”更是榮獲全國教育教學(xué)信息化大賽一等獎和全國職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽一等獎。
此外,學(xué)校率先嘗試與國內(nèi)知名的數(shù)字出版機(jī)構(gòu)合作組建專業(yè)的數(shù)字化教材開發(fā)團(tuán)隊,由專業(yè)教師開發(fā)團(tuán)隊、專業(yè)出版團(tuán)隊和數(shù)字技術(shù)支持單位共同策劃、設(shè)計、編寫、制作,采用“終端+網(wǎng)絡(luò)+資源+平臺+技術(shù)”五位一體數(shù)字化教學(xué)資源研發(fā)與應(yīng)用理論,通過數(shù)字出版技術(shù)進(jìn)行模塊化、立體化、功能化開發(fā),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動提供多種交互素材和示范性的多媒體資源。至今已經(jīng)完成《西餐烹飪》《茶藝》《咖啡技藝》等多個專業(yè)的數(shù)字教材,逐步形成了數(shù)字教材研發(fā)流程,取得了豐碩成果。
我校通過信息技術(shù)培訓(xùn)和校本教材、網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)等環(huán)節(jié)不斷錘煉教師隊伍,一方面提高了教師的科研能力,增強(qiáng)了他們的自信心;另一方面由一線教師參與開發(fā)的課件也更符合學(xué)校的實際教學(xué)需求,甚至還能滿足社會學(xué)習(xí)人員的學(xué)習(xí)需求,真正體現(xiàn)了職業(yè)教育的特色和功能。
結(jié)合數(shù)字圖書館建設(shè)學(xué)習(xí)中心
由于學(xué)校地處市中心,占地面積有限,圖書館規(guī)模和藏書量受到了限制。為解決這一問題,并跟上當(dāng)前圖書館的發(fā)展趨勢,學(xué)校近兩年著力構(gòu)建數(shù)字圖書館,整合學(xué)?,F(xiàn)有的數(shù)字資源(數(shù)字圖書、電子課件、網(wǎng)絡(luò)課程等),建設(shè)北京市外事學(xué)校學(xué)習(xí)中心,體現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的教育理念。數(shù)字圖書館不僅解決了實體空間問題,還有效地整合了校內(nèi)、校外多種資源,充分實現(xiàn)資源共享。2011年12月,北京外事學(xué)校數(shù)字圖書館正式向?qū)W生開放,很多教師和學(xué)生都樂于徜徉其中。截至目前,學(xué)校數(shù)字圖書館共有電子圖書12萬冊,電子報紙270份,電子期刊700多份,基本滿足了師生的日常教學(xué)和學(xué)習(xí)需要。
數(shù)字化資源建設(shè)是數(shù)字圖書館工作的一項重要內(nèi)容。學(xué)校根據(jù)教學(xué)和科研需要開發(fā)了一系列具有專業(yè)特色資源庫,解決了社會上的教學(xué)資源難以滿足日常教學(xué)需要的問題。如“京菜研究基地”包含了京菜資源庫、實習(xí)飯店網(wǎng)站及京菜論壇,是針對學(xué)校特色項目京菜研究研發(fā)的特色資源庫;“網(wǎng)?!笔且粋€在校學(xué)習(xí)與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的平臺,學(xué)生登錄該平臺可以自學(xué)本校開發(fā)的《中華茶藝》《客房服務(wù)與管理》《中國旅游地理》等多個網(wǎng)絡(luò)課程,并能進(jìn)行小組討論及合作。
打造高效的智慧互動課堂
對于iPad進(jìn)課堂,雖然大家對此看法不一,但學(xué)校根據(jù)職高學(xué)生對書本興趣不大、動手能力強(qiáng)、對先進(jìn)的電子設(shè)備感興趣等特點,在2012年引入了智慧互動課堂教學(xué)項目。通過先進(jìn)的電子設(shè)備吸引學(xué)生,繼而將其轉(zhuǎn)化為對學(xué)習(xí)資源和知識的興趣,完成“技術(shù)―書本―知識―資源”的遷移過程。智慧互動課堂利用平板電腦和無線網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)課前、課中、課后各個環(huán)節(jié)的跨越式教學(xué)創(chuàng)新。教師在服務(wù)器上提前備課建立資源庫,集成教案、課件、習(xí)題、圖片、音頻、視頻等,備好后用平板電腦授課,增強(qiáng)課堂的互動性;學(xué)生們通過平板電腦,可以實時跟隨教師的授課進(jìn)程進(jìn)行互動演示和習(xí)題測試。同時,教師可以實時統(tǒng)計查詢學(xué)生們的互動及測試結(jié)果,了解本節(jié)課程知識點的掌握情況,根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行更有針對性的講解。
智慧互動課堂的引入確立了學(xué)生的主體地位,教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)過程的服務(wù)者、引領(lǐng)者、組織者、鼓勵者、合作者。由原來的以教師教為主的教學(xué)模式――“地心說”,變成以學(xué)生學(xué)為主的教學(xué)模式――“日心說”。課堂的中心變了,學(xué)生成為課堂的中心、主體。學(xué)生由原來的被動學(xué)習(xí),變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),真正實現(xiàn)了“我要學(xué)”。原來的課堂是少數(shù)精英學(xué)生的天地,大多數(shù)學(xué)生游離于課堂之外,單一的課堂教學(xué)形式、單一的互動方式,造成個別學(xué)生厭學(xué)、棄學(xué)?,F(xiàn)在是學(xué)生小組間自主探究、合作研究、群學(xué)共究。學(xué)生思維解放,活動空間解放,話語權(quán)解放,互動形式開放,極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
為了保證iPad能更好地服務(wù)于教育教學(xué)并形成智慧互動課堂,學(xué)校信息中心更是調(diào)配專門團(tuán)隊對iPad進(jìn)行研究,既保障了iPad教學(xué)的正常運行,又為下一步發(fā)展提供技術(shù)支撐。我們相信,只要正確引導(dǎo)和適度干預(yù),iPad會給學(xué)生創(chuàng)造較為寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境和興趣空間,在有效的管理制度和先進(jìn)的教育理念引導(dǎo)下,iPad在學(xué)校教學(xué)過程中發(fā)揮著越來越大的作用。
【關(guān)鍵詞】 高校;財務(wù)信息化;服務(wù)體系
一、構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系的動因分析
信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,對當(dāng)代教育事業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。目前高校教育信息化已基本實現(xiàn)了教學(xué)管理計算機(jī)化,數(shù)字化校園成為建設(shè)目標(biāo),各項信息化應(yīng)用模塊正處于集成整合的過渡階段。對處在教學(xué)輔助地位的財務(wù)工作而言,其信息的生成與分析利用是教育信息化的重要組成。如何把握教育信息化建設(shè)機(jī)遇,盡快構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系,更好地發(fā)揮財務(wù)信息在高校管理中的作用,既是單位會計電算化發(fā)展的新趨勢,也是推進(jìn)教育信息化戰(zhàn)略的必然要求。
隨著高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大,多校區(qū)辦學(xué)與財務(wù)分級管理已比較普遍,二級單位的財務(wù)狀況與收支及現(xiàn)金流情況,須通過報表層層匯總到學(xué)校一級財務(wù)后,學(xué)校整體的財務(wù)與收支信息才能進(jìn)行處理,從而導(dǎo)致學(xué)校整體財務(wù)信息生成效率低下。通過建立財務(wù)信息實時服務(wù)系統(tǒng),學(xué)校一級財務(wù)設(shè)立財務(wù)數(shù)據(jù)處理中心,制定統(tǒng)一的核算標(biāo)準(zhǔn)與流程,管控并實時生成財務(wù)信息為管理者提供支持。同時,由于二級單位按照統(tǒng)一的核算標(biāo)準(zhǔn)與流程向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理中心集中進(jìn)行財務(wù)信息處理,財務(wù)管理成本被大大降低,有助于提高財務(wù)工作的效率和服務(wù)水平,進(jìn)而增強(qiáng)財務(wù)信息在高??茖W(xué)管理中的作用。
二、構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系的思路
(一)構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系,必須立足于高校財務(wù)活動和以財務(wù)活動為基礎(chǔ)所形成的各種財務(wù)關(guān)系的管理
高校財務(wù)活動和以財務(wù)活動為基礎(chǔ)所形成的各種財務(wù)關(guān)系不同于企業(yè),而且不同類型的高校,其財務(wù)活動和財務(wù)關(guān)系也存在比較大的差異。就共性而言,目前高校的財務(wù)活動主要包括財政撥款的取得、學(xué)費與住宿費等事業(yè)收入的取得、經(jīng)營性收入的取得、人員經(jīng)費支出、教學(xué)經(jīng)費支出、科研經(jīng)費、行政管理經(jīng)費支出、后勤管理經(jīng)費支出、醫(yī)藥費支出等方面,在此基礎(chǔ)上形成的財務(wù)關(guān)系有:同教育主管部門的關(guān)系、同財政及其他撥款單位的關(guān)系、同稅務(wù)部門的關(guān)系、同審計部門的關(guān)系、同教學(xué)管理、科研管理、人事管理等業(yè)務(wù)部門的關(guān)系、同學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)系、同教工的關(guān)系、同學(xué)生的關(guān)系等方面。財務(wù)部門在學(xué)校法人的領(lǐng)導(dǎo)下推進(jìn)財務(wù)信息化工作,首先必須審視自身的財務(wù)活動和以財務(wù)活動為基礎(chǔ)所形成的各種財務(wù)關(guān)系,系統(tǒng)評價各項財務(wù)活動、各類財務(wù)關(guān)系在財務(wù)信息化工作中的地位與作用以及可能產(chǎn)生的影響,全面分析各項財務(wù)活動、各類財務(wù)關(guān)系在財務(wù)信息化工作中的服務(wù)要求與功能規(guī)劃,促使高校財務(wù)工作的重心由原來的單一核算轉(zhuǎn)向綜合服務(wù),確保財務(wù)信息使用者及時獲取財務(wù)信息,增強(qiáng)財務(wù)信息在高??茖W(xué)管理中的作用。
(二)構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系,必須著眼于數(shù)字化校園對提高財務(wù)工作效率和服務(wù)水平的新要求
加強(qiáng)和改進(jìn)高校信息化管理工作的重要舉措,就是建設(shè)數(shù)字化校園,而校園數(shù)字化建設(shè)通常以“一卡通”系統(tǒng)建設(shè)作為切入點。在數(shù)字化校園建設(shè)工作中,師生個人的財務(wù)信息是數(shù)字化校園的重要內(nèi)容。在校園卡平臺上推進(jìn)財務(wù)信息化建設(shè),應(yīng)充分重視師生的信息需求。不管是教職工的工資、科研酬金發(fā)放,還是學(xué)生獎學(xué)金、助學(xué)金發(fā)放,乃至學(xué)生各項費用的上交,都能通過“一卡通”系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和實時查詢,并通過智能憑證系統(tǒng)將發(fā)放與上交結(jié)果導(dǎo)入財務(wù)核算系統(tǒng),完成會計核算。這既讓師生感受到信息化能夠給他們帶來快捷、安全的財務(wù)服務(wù),同時也大大提高了財務(wù)服務(wù)效率。
(三)構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系,必須借助于先進(jìn)、可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和功能較強(qiáng)的財務(wù)軟件搭建高水平的財務(wù)管理信息平臺
財務(wù)信息要實現(xiàn)向使用者提供面對面的服務(wù),就要求財務(wù)數(shù)據(jù)從封閉的財務(wù)處理平臺流入到互聯(lián)網(wǎng),其實時性、準(zhǔn)確性、安全性都受到前所未有的挑戰(zhàn)。因此,構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系必須借助于先進(jìn)、可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和功能較強(qiáng)的財務(wù)軟件來實現(xiàn)。高校要重視和加強(qiáng)新環(huán)境下的財務(wù)信息化系統(tǒng)建設(shè),就需要加大硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的投入,建立高水平的財務(wù)管理信息平臺。財務(wù)部門必須同軟件公司合作,針對高校財務(wù)活動實際和信息化建設(shè)的要求,對在企業(yè)中應(yīng)用得比較成熟的管理型財務(wù)軟件進(jìn)行功能拓展,開發(fā)出適用于高校融核算與服務(wù)為一體的高校版管理型財務(wù)軟件信息處理平臺,使高校財務(wù)管理真正從靜態(tài)走向動態(tài),而且通過分級授權(quán)能讓全員查詢、使用財務(wù)信息,參與財務(wù)管理。通過增加軟件在財務(wù)信息與查詢、預(yù)算與控制方面的功能,保證所有財務(wù)活動事前有預(yù)算、事中有核算和事后有分析,而且要形成實時理財、全員理財、民主理財?shù)母窬帧?/p>
三、構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系的措施
(一)充分調(diào)研,找準(zhǔn)信息需求,明確服務(wù)對象,做好科學(xué)規(guī)劃
搞好財務(wù)信息化服務(wù)體系建設(shè)工作,充分調(diào)研,找準(zhǔn)信息需求,明確服務(wù)對象,做好科學(xué)規(guī)劃是關(guān)鍵。主管領(lǐng)導(dǎo)要切實增強(qiáng)財務(wù)信息化意識的緊迫感、責(zé)任感,堅定推進(jìn)財務(wù)信息化的決心。調(diào)研工作要親自過問,重要事項要親自決策,人力財力要予以保障。高校財務(wù)信息化服務(wù)體系,應(yīng)是一個由人員、組織機(jī)構(gòu)、工作模式、信息技術(shù)相融合的應(yīng)用體系。要成立一個財務(wù)信息化領(lǐng)導(dǎo)小組,找準(zhǔn)各部門對財務(wù)信息化的需求,明確服務(wù)對象,做好科學(xué)規(guī)劃工作。科學(xué)規(guī)劃要以實用性和綜合性為重點,既注重基礎(chǔ)性工作全覆蓋,同時技術(shù)上適度超前,避免孤立地設(shè)計或?qū)嵤┠稠椆δ芄芾矶纬尚畔⒐聧u??茖W(xué)規(guī)劃還包括加大資金投入和人才支持,既要通過專項資金投入解決財務(wù)信息化所需要的硬件,還要大力引進(jìn)和培養(yǎng)既懂會計管理、又懂軟件技術(shù)的復(fù)合型人才、努力培養(yǎng)和建立自己的研發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)隊伍。此外,加強(qiáng)全員培訓(xùn),提高全員運用財務(wù)信息進(jìn)行管理的意識和獲取財務(wù)信息的能力也是規(guī)劃應(yīng)考慮的。
(二)統(tǒng)一規(guī)范財務(wù)信息,明確財務(wù)信息化服務(wù)內(nèi)容,編制好財務(wù)信息化服務(wù)指南
統(tǒng)一規(guī)范財務(wù)信息,明確財務(wù)信息化服務(wù)內(nèi)容,編制好財務(wù)信息化服務(wù)指南,是高校財務(wù)信息化成功實施的基礎(chǔ)和前提。統(tǒng)一規(guī)范財務(wù)信息,要求財務(wù)信息化建設(shè)在科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上,對各部門提出的信息需求,堅持“統(tǒng)一開發(fā),統(tǒng)一配置,統(tǒng)一編碼,統(tǒng)一平臺和統(tǒng)一實施”。明確財務(wù)信息化服務(wù)內(nèi)容,要求從實際出發(fā),循序漸進(jìn),量力而行;從多角度、多層面充分考慮工作量大小和管理流程變化,根據(jù)學(xué)校承受能力分步完成。從我校的實踐來看,目前提供的信息化服務(wù)主要有學(xué)校實時財務(wù)收支及重要資產(chǎn)項目變動狀況、財政經(jīng)費預(yù)算批復(fù)情況、自籌經(jīng)費到賬情況、部門及項目經(jīng)費使用和結(jié)余情況、工資查詢與打印、學(xué)費劃繳情況。財務(wù)信息化服務(wù)指南,是實現(xiàn)財務(wù)信息暢通、資源共享的助推器。高校財務(wù)信息化服務(wù)體系的構(gòu)建,要求財務(wù)部門可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時到其它部門獲取數(shù)據(jù),并利用本部門的信息系統(tǒng)實時加工而成各種財務(wù)信息供決策者實時調(diào)用,最大程度地提高財務(wù)信息的時效性。財務(wù)信息化服務(wù)系統(tǒng),要做到進(jìn)出信息互聯(lián)互通,實現(xiàn)相關(guān)信息及時采集、處理與使用,離不開校內(nèi)外有關(guān)部門和全校師生的配合。編制好財務(wù)信息化服務(wù)指南,有助于明確財務(wù)服務(wù)系統(tǒng)運行過程中參與者的權(quán)力與義務(wù),從而保證信息資源及時暢通、高度共享。
(三)完善學(xué)?;A(chǔ)網(wǎng)絡(luò),拓展財務(wù)軟件功能,提高財務(wù)信息能力
完善的學(xué)校基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),是構(gòu)建財務(wù)信息化服務(wù)體系的基礎(chǔ)。如果學(xué)?;A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)不支持學(xué)校各部門實施信息化管理的數(shù)據(jù)交換,不僅影響信息采集與輸出,財務(wù)信息的使用也會受到限制。要建立學(xué)校內(nèi)部資源豐富的、網(wǎng)速較快、可拓展的公共基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)職能,確保各管理系統(tǒng)的相互銜接和有效集成。要采用先進(jìn)、安全、高效的方式,將學(xué)校內(nèi)聯(lián)網(wǎng)與校外外聯(lián)網(wǎng)連接,運用先進(jìn)的數(shù)據(jù)技術(shù)等,實現(xiàn)數(shù)據(jù)全面整合、信息資源及時共享并有效利用。要運用先進(jìn)的防火墻、過濾網(wǎng)等系統(tǒng)安全技術(shù),提高網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)的傳輸采集、錄入?yún)R總、統(tǒng)計合并等必須建立嚴(yán)格的責(zé)任制度,確?;A(chǔ)數(shù)據(jù)的真實、準(zhǔn)確。重要數(shù)據(jù)要盡量實現(xiàn)自動采集、自動生成和自動備份。此外,還應(yīng)與社會上有實力的軟件公司合作,構(gòu)建市場化服務(wù)體系,增強(qiáng)信息化工作的發(fā)展后勁,使信息化系統(tǒng)正常應(yīng)用和維護(hù)工作不因技術(shù)骨干的變更而受影響。我校從2002年起,先后投資近千萬元對學(xué)?;A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建設(shè),財務(wù)處也在2007年投入50萬元專項資金對財務(wù)信息處理系統(tǒng)進(jìn)行了升級,目前配備了4臺服務(wù)器和連通所有部門以及學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的客戶端,建成了基于互聯(lián)網(wǎng)的高級財務(wù)信息查詢平臺,實現(xiàn)了會計核算、財務(wù)管理、信息數(shù)據(jù)的共享。
(四)更新財務(wù)觀念,加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),提高高校財務(wù)人員的信息管理能力
高校構(gòu)建財務(wù)信息化服務(wù)體系,要求財務(wù)人員運用現(xiàn)代信息技術(shù)以信息管理的方法進(jìn)行財務(wù)信息處理。財務(wù)信息化環(huán)境下,財務(wù)信息系統(tǒng)變得更加開放,財務(wù)資料通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)共享。財務(wù)人員應(yīng)確立信息化環(huán)境下的財務(wù)理念,把管理工作建立在先進(jìn)的信息處理技術(shù)基礎(chǔ)上,把更多的精力和時間投入到信息分析與利用、預(yù)測與決策等創(chuàng)造性的工作中。應(yīng)加強(qiáng)對高校財務(wù)人員的技術(shù)培訓(xùn),使他們認(rèn)識到信息化建設(shè)對提高財務(wù)服務(wù)能力和學(xué)??茖W(xué)管理水平的重要意義,盡快掌握信息化條件下的工作技能,不斷增強(qiáng)自身的信息管理能力,更好地推動學(xué)校的財務(wù)信息化建設(shè)工作。
四、構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系應(yīng)注意的問題
(一)構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系要注意財務(wù)信息的可靠性與可理解性
財務(wù)信息在網(wǎng)絡(luò)傳遞過程中, 財務(wù)介質(zhì)電子化代替了傳統(tǒng)的紙介質(zhì), 因而流通過程中重要的簽章確認(rèn)手段已不存在。由于缺乏有效的確認(rèn)標(biāo)識, 財務(wù)信息的可靠性無法保障。為了保證財務(wù)信息的可靠性, 應(yīng)建立一套完善的內(nèi)部控制制度, 以減少由于內(nèi)部人員道德風(fēng)險、系統(tǒng)資源風(fēng)險、計算機(jī)病毒攻擊所造成的危害,從制度上保證財務(wù)信息服務(wù)系統(tǒng)的安全運行。同時要實施全面的技術(shù)控制,加設(shè)防火墻對跨越網(wǎng)絡(luò)邊界的信息進(jìn)行過濾。此外,要提高財務(wù)信息的可理解性,盡量做到讓非財務(wù)人員能夠通過財務(wù)信息化服務(wù)系統(tǒng)便捷地獲得、理解、使用財務(wù)信息,對重要信息、關(guān)鍵信息應(yīng)給予必要的解釋和說明。
(二)構(gòu)建高校財務(wù)信息化服務(wù)體系要注意與內(nèi)外部監(jiān)管機(jī)制相協(xié)調(diào)
對任何組織來說,要保證其有序運行,內(nèi)部的監(jiān)管機(jī)制是不可或缺的。在會計手工記賬時代、計算機(jī)輔助核算時代以及財務(wù)信息化時代,內(nèi)部監(jiān)管機(jī)制涉及的內(nèi)容、程序和方法有較大區(qū)別。高校在構(gòu)建財務(wù)信息化服務(wù)體系時應(yīng)結(jié)合本單位的組織架構(gòu),通過財務(wù)流程創(chuàng)新,讓內(nèi)部監(jiān)管變得更加直接、簡單和透明,更好地把握和控制,分散和化解各種管理風(fēng)險。對高校來說,源自外部的監(jiān)管主要包括教育主管部門、財政和審計部門等。一個開放且注重依法治校、內(nèi)涵發(fā)展的高校,對來自外部的監(jiān)管應(yīng)該持歡迎態(tài)度?;谶@種考慮,高校在構(gòu)建財務(wù)信息化服務(wù)體系時應(yīng)著眼長遠(yuǎn),讓其個體的信息高速路能夠與外部監(jiān)管部門的信息高速路實現(xiàn)對接,主動且實時接受外部監(jiān)管部門的監(jiān)督,降低財務(wù)差錯與舞弊風(fēng)險,同時也降低了政府部門的監(jiān)管成本,最終實現(xiàn)高校教育事業(yè)健康發(fā)展與政府有效監(jiān)管的雙贏。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 徐廣生. 試論高等學(xué)校財務(wù)管理信息化的建設(shè). 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2005,(6).
【關(guān)鍵詞】高中英語 數(shù)字化 調(diào)研 規(guī)劃 多措并舉
計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,使我們進(jìn)入了一個信息化的時代。在這一時代當(dāng)中,教育信息化悄然興起,數(shù)字化教學(xué)資源逐漸成為教育工作的重要研究內(nèi)容。數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)不僅有助于教學(xué)質(zhì)量的提高和教育發(fā)展?jié)摿Φ耐诰颍€有助于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)主動性和積極性的提高??梢灶A(yù)見,數(shù)字化教學(xué)資源必將成為各級各類教育的重要載體,并將推動教育改革進(jìn)入新的發(fā)展階段。在此,筆者僅就高中英語學(xué)科來談一談數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)策略,希望能給一線教學(xué)工作者以幫助和啟發(fā)。
一、數(shù)字化教學(xué)資源及其在高中教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)字化教學(xué)資源即由數(shù)字化手段處理之后,可以運行于計算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)材料。這一材料是實現(xiàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),可以推動學(xué)生以自主、合作、探究的方式實現(xiàn)創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)的教學(xué)資源相比,數(shù)字化教學(xué)資源更便于學(xué)生檢索和應(yīng)用,更適合現(xiàn)代化教學(xué)的需要。
借助各級政府的大力支持,高中學(xué)校的數(shù)字化教學(xué)資源開發(fā)已經(jīng)取得了一些成效,北大附中、人大附中、石家莊二中等知名學(xué)校還建立起了自己的教學(xué)資源庫,完成了部分教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化。但是,從總體上看,高中數(shù)字化教學(xué)資源開發(fā)的任務(wù)仍很重,仍然存在著各種各樣的問題,主要表現(xiàn)為兩個方面:
一是數(shù)字化教學(xué)資源的使用并未得到應(yīng)有的重視。盡管現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上有大量的教學(xué)網(wǎng)站,市場上有各種各樣的教學(xué)軟件,但利用率并不高,數(shù)字化資源的開發(fā)者的開發(fā)動力因此而受到了影響,導(dǎo)致了數(shù)字化教學(xué)資源更新緩慢、周期較長,難以適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的發(fā)展。
二是數(shù)字化教學(xué)資源的互動性較差,難以引起學(xué)生足夠的學(xué)習(xí)興趣。從現(xiàn)在已經(jīng)建成的數(shù)字化教學(xué)資源平臺來看,信息以單向流動為主,學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和學(xué)習(xí)中存在的問題難以及時地反饋給老師,老師也難以對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行監(jiān)控,這就影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
二、高中英語教學(xué)現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國普通高中正在逐漸擺脫工具化的傾向,注意對學(xué)生公民基本素養(yǎng)和健全人格的培養(yǎng)。從新課程方案來看,高中教育主要是為了提高學(xué)生素質(zhì),拓展學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)力,促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展和個性化。具體到高中英語來說,就是要發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力,使之掌握英語學(xué)習(xí)策略,形成一定的綜合語言運用能力,特別是要注重培養(yǎng)學(xué)生的語言交際能力。
新課程改革之后,各高中學(xué)校都開始進(jìn)行英語教學(xué)改革,但成效和進(jìn)展并不盡如人意,教學(xué)資源并未實現(xiàn)系統(tǒng)融合,由教師自主完成的研發(fā)成果較少。究其原因,在于高中英語教師計算機(jī)水平普遍較低,教材開發(fā)能力不足,數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)更是無法適應(yīng)課程改革的需要。
三、高中英語數(shù)字化教學(xué)資源開發(fā)的途徑
結(jié)合普通高中的培養(yǎng)目標(biāo)和高中英語的學(xué)科特點,數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)可采取以下途徑:
1.充分調(diào)研,了解高中英語數(shù)字化教學(xué)資源開發(fā)需求。要開發(fā)數(shù)字化教學(xué)資源,首先要了解師生的實際需求。實際工作中可以選取本校的英語任課教師和學(xué)生進(jìn)行樣本調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括學(xué)生和教師對資源庫的布局、內(nèi)容、功能、框架欄目設(shè)置等五個方面的需要,而后根據(jù)調(diào)查結(jié)果確定師生的需求。從筆者的調(diào)查來看,教師最為關(guān)注的是課件、教案、試題、拓展資料和相關(guān)媒體素材;學(xué)生最關(guān)注的是拓展資料、網(wǎng)絡(luò)課程、試題、相關(guān)媒體素材和案例資源。在欄目設(shè)置上,教師認(rèn)為課件、教案、視頻資源、試卷、電子教材的重要性依次降低,學(xué)生認(rèn)為視頻課程、拓展資料、案例資源、試卷、課件的重要性依次降低。整理和分析這些結(jié)果,就可以得到高中英語數(shù)字化教學(xué)資源庫設(shè)計的主體設(shè)計框架和主要內(nèi)容。
2.科學(xué)規(guī)劃,確定高中英語數(shù)字化教學(xué)資源的內(nèi)容,組織研發(fā)隊伍。依據(jù)調(diào)查結(jié)果,對相關(guān)教學(xué)資源和教學(xué)要素進(jìn)行整合,確定高中英語數(shù)字化教學(xué)資源平臺當(dāng)中的內(nèi)容及其主要模塊。從筆者的調(diào)查來看,可以分為四大模塊:(1)教學(xué)資源,主要包括教案、課件、課例分析、優(yōu)質(zhì)課視頻;(2)學(xué)習(xí)資源,主要包括交際與閱讀實例、拓展性教學(xué)資源;(3)練習(xí)與測試,主要包括基礎(chǔ)性練習(xí)、拓展性訓(xùn)練和試題庫;(4)交流展示,主要包括在線答疑和作業(yè)展示。
確定好平臺模塊和內(nèi)容之后,就需要組建專門的資源開發(fā)隊伍了。一般來說,參與數(shù)字化教學(xué)資源開發(fā)的教師需要具有過硬的計算機(jī)技術(shù)、扎實的英語知識和豐富的教學(xué)經(jīng)驗,如有必要,可以邀請高中英語教師、IT技術(shù)人員、省市教研員共同參與完成。
3.多措并舉,推進(jìn)數(shù)字化教學(xué)資源系統(tǒng)建設(shè)。
(1)利用互聯(lián)網(wǎng)搜集教學(xué)資源。在資源建設(shè)初期,可以利用互聯(lián)網(wǎng)查詢和搜索已經(jīng)開發(fā)好的數(shù)字化教學(xué)資源,了解當(dāng)前高中英語數(shù)字化教學(xué)資源庫開發(fā)的現(xiàn)狀,既為后期的開發(fā)建設(shè)儲備資源,也為后期的開發(fā)提供更加明確的方向,減少不必要的勞動。
(2)整理現(xiàn)有教學(xué)資源?,F(xiàn)在各學(xué)校都已經(jīng)擁有一部分自己的英語教學(xué)資源,甚至還開發(fā)了具有自己特色的校本教材,積累了相應(yīng)的教案、課件、圖片和音像資料,這些資源只要經(jīng)過數(shù)字化處理都可以分門別類地放到數(shù)字化教學(xué)資源庫當(dāng)中。
(3)師生共創(chuàng)數(shù)字化資源。主要是三類資源:一是展示類資源,以學(xué)生作業(yè)和試卷為主,教師可以掃描學(xué)生的作業(yè)和試卷,并到網(wǎng)上,供其他學(xué)生觀摩學(xué)習(xí);二是師生交流類資源,主要取材于師生借助QQ、微信等現(xiàn)代即時交互工具相互討論的過程,或以通過截屏、錄屏等方式制作成電子作品,供其他師生參考;三是教師對學(xué)生學(xué)習(xí)過程或?qū)W生作業(yè)的指導(dǎo)與評價過程,可以是錄像、動畫、圖片、文字材料等。
(4)專業(yè)人員技術(shù)開發(fā)。專業(yè)人員技術(shù)開發(fā)是最為主要的數(shù)字化教學(xué)資源來源,主要由高中英語教師和IT工作者共同開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程、音像資料、課件等。此類資源的開發(fā)必須依據(jù)現(xiàn)行的英語教材、課程標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范,必須與課堂教學(xué)有所區(qū)別并相互補充。
四、結(jié)合實際需要,及時進(jìn)行更新的補充
當(dāng)高中英語數(shù)字化教學(xué)資源初步建設(shè)完成之后,還應(yīng)該根據(jù)實際教學(xué)需要,及時地補充和更新,特e是要不斷地補充電子書、APP終端等??紤]到現(xiàn)階段高中英語數(shù)字化教學(xué)資源普遍存在信息交互單一化的不足,應(yīng)該想辦法加大對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控,不斷豐富師生信息交互的渠道。最好的方式就是在講授新課的同時,與學(xué)生互動,了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的困惑與不足,教師據(jù)此調(diào)整教學(xué)過程和教學(xué)進(jìn)度。因此,數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)后續(xù)工作應(yīng)該是反饋系統(tǒng)與評價系統(tǒng)的建設(shè)與完善。
開發(fā)高中英語數(shù)字化教學(xué)資源,實現(xiàn)信息技術(shù)與高中英語課程的有效整合,是高中英語教學(xué)改革的必然趨勢,必將有利于學(xué)生英語應(yīng)用能力的顯著提高。高中英語數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)使得語言教學(xué)與計算機(jī)技術(shù)融合為了一體,突破了傳統(tǒng)教學(xué)中師生交互滯后的現(xiàn)象,使師生即時互動成為了可能。但是這一課題的實踐也對我們提出了更高的要求,需要我們在工作過程中不斷地開展實質(zhì)性的研究。
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自2009年啟動北京市中小學(xué)數(shù)字校園實驗項目以來,第一批29所數(shù)字校園實驗校已進(jìn)入攻堅階段,形成了階段性成果;第二批38所實驗校已進(jìn)入實施階段,正在陸續(xù)啟動;第三批33所實驗校已完成初選工作。百所實驗校項目計劃于2015年全面啟動完成。北京市啟動中小學(xué)數(shù)字校園實驗校建設(shè),旨在進(jìn)一步提升全市中小學(xué)整體信息化水平,在“十二五”期間,建成一批彰顯首都教育特征、具有示范引領(lǐng)作用、各具特色的中小學(xué)數(shù)字校園,同時培養(yǎng)一批具有較高的教育信息化理論水平和實踐能力的校長和教師,并在此基礎(chǔ)上,制訂北京市中小學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)評估規(guī)范,促進(jìn)中小學(xué)數(shù)字校園建設(shè)在全市逐步推廣和實施。
在取得一系列階段性成果的同時,我們也發(fā)現(xiàn)諸多的問題,特別是圍繞教育發(fā)展主流業(yè)務(wù),破解進(jìn)一步深化教育改革熱點、難點問題上,數(shù)字校園的地位和作用如何規(guī)劃,成為我們當(dāng)前必須首要解決的基礎(chǔ)性問題。在此,有必要對數(shù)字校園的發(fā)展脈絡(luò)和趨勢進(jìn)行梳理和反思。
數(shù)字校園從廣義上講就是指學(xué)校的信息化。數(shù)字校園通過建設(shè)多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、校園信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺,整合學(xué)校信息資源,建立電子校務(wù)、電子教務(wù)、遠(yuǎn)程教育保障等信息系統(tǒng)及信息化班級,最終形成一個體系完善、功能健全、組織有序的數(shù)字信息體系,逐步實現(xiàn)校內(nèi)育人環(huán)境和部分社區(qū)教育環(huán)境的信息化。數(shù)字校園是在深層次上實現(xiàn)計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、教育科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)的有機(jī)融合,開拓一系列全新的研究、發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域,為學(xué)生、家長和教師提供全新的教與學(xué)的數(shù)字化平臺與服務(wù),是現(xiàn)實學(xué)校的增強(qiáng)和補充,是豐富教育供給,實現(xiàn)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變的重要嘗試。
源自教育機(jī)會均等的第一代數(shù)字校園
第一代數(shù)字校園發(fā)展階段大約從20世紀(jì)90年代到20世紀(jì)末,核心特征是“建路、建車、建貨和建人”,實現(xiàn)目標(biāo)是“從無到有”,填補空白。建路:第一代數(shù)字校園建設(shè)首先面臨的問題是學(xué)校如何聯(lián)入Internet,這個問題被形象地稱之為“建路”。20世紀(jì)90年代的學(xué)校,雖然對Internet的強(qiáng)大沖擊力有所感受,但是對Internet給學(xué)校教育教學(xué)所帶來的影響還沒有清晰的認(rèn)知。通過合理的布線設(shè)計,學(xué)校中平均使用的人數(shù)增多了,教師都愿意嘗試這種新鮮的技術(shù),上網(wǎng)成為時髦詞匯。建路是Internet沖擊教育領(lǐng)域后,現(xiàn)實校園做出的一種應(yīng)對措施,是建設(shè)數(shù)字化校園環(huán)境的基本條件。建車:建車和建路在第一代數(shù)字校園建設(shè)中幾乎是同時進(jìn)行的。建車即建設(shè)校園的硬軟件,公共機(jī)房是當(dāng)時數(shù)字校園建車的焦點。一大批與之配套的多媒體教室、語音室相繼建設(shè),生機(jī)比成為衡量數(shù)字校園建設(shè)的一個重要指標(biāo)。公共機(jī)房建設(shè)的數(shù)量和質(zhì)量、教師用計算機(jī)、學(xué)生教室用計算機(jī)等指標(biāo)的劃分越來越細(xì)致。建車是數(shù)字化校園適應(yīng)信息化浪潮的必然結(jié)果,也是信息技術(shù)應(yīng)用到教育教學(xué)的必要前提。建貨:建貨是建設(shè)資源的形象簡稱。師生在教育教學(xué)中使用互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī),必須有相應(yīng)的教與學(xué)資源的支持。第一代數(shù)字校園中的資源都非常簡單,最常見的是CAI課件。CAI課件的需求帶動了課件制作工具的產(chǎn)生。課件對于改變教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣方面已經(jīng)有著非常重要的影響。建人:第一代數(shù)字校園選擇學(xué)校的信息技術(shù)教師進(jìn)行培訓(xùn),主要目的是為了讓信息技術(shù)教師快速掌握一些基本的辦公軟件和教學(xué)軟件,教會學(xué)生使用信息技術(shù)工具的基本技能技巧,培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)基本素養(yǎng)。
第一代數(shù)字校園產(chǎn)生的最大價值在于,對什么是數(shù)字校園有了一個明晰的定位。從本質(zhì)上而言,反映了當(dāng)時的時代要求和現(xiàn)代化進(jìn)程對教育公平的一種期望,是一種最低水平的教育公平觀的體現(xiàn)。利用信息技術(shù)的手段,相比傳統(tǒng)教育而言,提高了同等情況下學(xué)生接受先進(jìn)教育的機(jī)會,增加了課本知識擴(kuò)展的機(jī)會,增加了獲取知識途徑的機(jī)會。這些機(jī)會的增多,也就意味著教育機(jī)會平等的理念付諸實施并找到了可以寄宿的母體。
源自教育機(jī)會均等和質(zhì)量提升的第二代數(shù)字校園
第二代數(shù)字校園的引入主要基于四個事實:一是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從10M到桌面迅速發(fā)展到百兆到桌面、千兆到桌面,主干光纖從百兆到千兆甚至到萬兆光纖;二是CPU從單核發(fā)展到雙核、四核,甚至是八核、十六核,一臺服務(wù)器原來只能帶100臺左右的終端數(shù)量跑應(yīng)用系統(tǒng),現(xiàn)在能帶幾千臺終端跑應(yīng)用系統(tǒng);三是不僅僅信息技術(shù)教師懂技術(shù)、信息技術(shù)課程使用計算機(jī),學(xué)校中任何一門學(xué)科的任課教師都需要懂技術(shù),任何一門學(xué)科都要將信息技術(shù)與課堂教學(xué)整合起來,這是時展的必然趨勢;四是傳統(tǒng)教育質(zhì)量的提升需要重新找到突破點。在這四個事實中,前兩個事實為教育機(jī)會均等提供了物質(zhì)技術(shù),因為技術(shù)越發(fā)達(dá),為更多人提供服務(wù)機(jī)會的可能性越大;后兩個事實為教育質(zhì)量提升提供了契機(jī),因為技術(shù)最終是為師生服務(wù)的,學(xué)校中教育質(zhì)量提升是學(xué)校教育教學(xué)的生命線。
相比第一代數(shù)字校園建設(shè)而言,以“建用一體”為特征的第二代數(shù)字校園同樣是建路、建車、建貨和建人,但是方式、規(guī)模、速度不一樣了,明顯滲透了質(zhì)量提升的內(nèi)涵。
首先是城域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)是開放的,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的主要目的之一是資源共享。城域網(wǎng)解決了區(qū)域內(nèi)相互聯(lián)通的計算機(jī)之間、學(xué)校之間、教師之間、學(xué)生之間的資源共享問題,通過一站式登錄的方式解決了學(xué)校教育教學(xué)、行政報文、班級班務(wù)、后勤、財務(wù)等一系列功能的集中管理。
其次是多種終端。隨著智能手機(jī)、PAD等多種終端的不斷涌現(xiàn),學(xué)校中的移動學(xué)習(xí)逐漸在課堂教學(xué)中顯示出比較強(qiáng)的優(yōu)勢。移動設(shè)備的便捷性、價格低廉和可移動性,給學(xué)校教育教學(xué)變革帶來新的模式與方法,并且逐漸延伸到了課外學(xué)習(xí)以及家?;ネǚ矫?。一些城市將會建成覆蓋全市的無線WIFI網(wǎng)絡(luò),這使得隨時、隨地、隨需的學(xué)習(xí)成為可能。從這個意義上講,以往公共教室的概念、生機(jī)比的概念基本上都受到了不同程度的沖擊。
再次是資源庫。第二代數(shù)字校園中的資源庫不但有內(nèi)容,而且有標(biāo)準(zhǔn),更為重要的是將這些資源庫繼續(xù)細(xì)分到每一個學(xué)科、每一門課程、每一個知識點,達(dá)到知識點的全覆蓋,讓每一個知識點下面都有可供教師和學(xué)生選擇的資源。此外,第二代數(shù)字校園的資源庫還有三個明顯的特征:一是資源庫中的資源有比較明顯的層次體系,這些層次體系附加了功能強(qiáng)大的搜索引擎,實現(xiàn)了用戶想找的資源和實際存在的資源之間的信息推拉;二是資源庫不再單獨成為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng),資源庫和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)策略、參考資料等鏈接起來,形成一個學(xué)習(xí)活動,通過學(xué)習(xí)活動的統(tǒng)整,促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí);三是資源不再是一個鐵疙瘩,四處封閉,而是一個開放的、能和外界進(jìn)行信息交換的系統(tǒng),可擴(kuò)展性使得資源庫具有了非常強(qiáng)的彈性,為師生存儲、加工、整合、應(yīng)用資源提供了支持。
最后是信息化教研。第二代數(shù)字校園中的信息技術(shù)培訓(xùn)不但面向信息技術(shù)教師,更重要的是通過信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合,形成一個信息化的教研氛圍,培養(yǎng)一批在信息化環(huán)境下成長起來的、能夠熟練駕馭信息化課堂教學(xué)的、高素質(zhì)、創(chuàng)新型的現(xiàn)代化教師。通過信息化教研,不僅將資源共享聯(lián)通,同時也將教師的顯性知識、隱性知識以及智慧共享聯(lián)通,改變以往集中式的教研模式,代之以分散式的、正式和非正式相結(jié)合的、更能針對教師在實際工作中存在的問題并解決這些問題的教研模式,這才是信息化教研的本質(zhì)所在。這種對教研真諦的提煉,只有在第二代數(shù)字校園這樣寬帶、高配、高壓縮比的信息化環(huán)境中才能順利完成。
信息技術(shù)對教學(xué)的影響始終是第二代數(shù)字校園建設(shè)過程中探討最多的一個問題,信息化教學(xué)設(shè)計、信息技術(shù)與課程的深層次整合、建構(gòu)主義、聯(lián)通主義、電子課本都已經(jīng)成為標(biāo)志第二代數(shù)字校園發(fā)展的
關(guān)鍵詞 匯。
源自教育質(zhì)量提升的第三代數(shù)字校園
與第一、二代數(shù)字校園建設(shè)完全不同的是,第三代數(shù)字校園不完全依靠獨立建設(shè),主要是靠服務(wù),更為集約化、規(guī)?;姆?wù),直面用戶的需求。由于這樣的轉(zhuǎn)型,第三代數(shù)字校園的建設(shè)已經(jīng)轉(zhuǎn)化成為了一種服務(wù)租賃的關(guān)系,通過租賃解決用戶在硬件基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用平臺、教學(xué)軟件等方面的需求。換句話說,為每一位用戶提供的交流機(jī)會、學(xué)習(xí)機(jī)會、資源獲取機(jī)會、服務(wù)機(jī)會大幅增加了,對教育機(jī)會均等的供給水平提升了。這些高水平的教育機(jī)會均等已經(jīng)由學(xué)校層面提供“轉(zhuǎn)嫁”到了國家和市場層面提供,教育機(jī)會均等成為了一種社會性的公共服務(wù),學(xué)校所主要關(guān)心的事情就是提升教育教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)教育教學(xué)的變革。第三代數(shù)字校園發(fā)展是從21世紀(jì)的第二個10年開始,核心特征是“用為優(yōu)先,建為選擇”,實現(xiàn)目標(biāo)是實實在在地提升教育質(zhì)量,為學(xué)校師生的和諧發(fā)展服務(wù)。相比第一、二代數(shù)字校園建設(shè)而言,“用為優(yōu)先,建為選擇”為特征的第三代數(shù)字校園同樣是建路、建車、建貨和建人,但對提升教育質(zhì)量的集中指向是明確的,也是唯一的。
1.可租用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
第三代數(shù)字校園中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是一種服務(wù),是通過租賃關(guān)系保證的,可以租用帶寬、個人存儲空間、服務(wù)器以及相應(yīng)的計算能力,也可以租用各種應(yīng)用服務(wù)與程序。與前兩代數(shù)字校園建設(shè)不同的是,前兩代數(shù)字校園提供的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的性能是固定的,用與不用,都正常供應(yīng)。低值時性能完全可以滿足,高峰時幾乎面臨系統(tǒng)崩潰。第三代數(shù)字校園中,這些可租用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是按需供應(yīng)的、靈活有彈性的。當(dāng)你需要百M帶寬時,你就租用百M;當(dāng)你需要百K帶寬時,你就租用百K。這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使用方式的轉(zhuǎn)變,是第三代數(shù)字校園建設(shè)中需要應(yīng)對的關(guān)鍵問題。
2.多樣智能的學(xué)習(xí)終端
這里的智能體現(xiàn)在多個方面,比如終端接入的智能化、學(xué)習(xí)評價的智能化、事務(wù)管理的智能化、應(yīng)用程序定制的智能化、學(xué)習(xí)環(huán)境識別的智能化,等等。第三代數(shù)字校園中的學(xué)習(xí)終端迎合了“學(xué)習(xí)無處不在”的終身學(xué)習(xí)觀,可以讓學(xué)生將課前、課中和課后三者統(tǒng)一起來。典型的應(yīng)用案例就是電子書包。在電子書包中,有供學(xué)生學(xué)習(xí)的電子課本,有各種作業(yè)、試題、練習(xí),也可以隨時隨地查閱圖書館等各種信息源,還可以與同學(xué)、教師進(jìn)行交流討論,集學(xué)習(xí)、考試、管理、作業(yè)、交流等功能于一體。
3.生成性資源
隨著用戶生成內(nèi)容的不斷遞增,利用已有資源所延伸出來的各種生成性資源已經(jīng)逐漸成為教師和學(xué)生外化知識和思想的重要載體,比如,很多教師將自己的教學(xué)經(jīng)驗發(fā)表到博客、微博上,供更多的教師分享,很多學(xué)生針對某個話題進(jìn)行協(xié)作討論,形成了大量的能夠表達(dá)學(xué)生真實意圖的觀點或想法等。生成性資源有四個明顯的特征:一是資源可以隨時生成;二是資源的形式傾向于片段化;三是資源是完全開放且可編輯、多次加工的;四是資源更多的是支持學(xué)習(xí)者的個性化成長過程。
生成性資源是第三代數(shù)字校園和前兩代數(shù)字校園的主要區(qū)別所在。在生成性資源的支持下,教師和學(xué)生的角色邊界、地位邊界是模糊的,是可以穿越的。教師和學(xué)生以往處于“一上一下”的消費層級,在第三代數(shù)字校園中完全可能互換位置。海量資源中需要計算機(jī)智能化地提取備授課資源,給教師提供教學(xué)設(shè)計理念、教學(xué)策略以及案例方面的引導(dǎo),而不是推送一個實體的資源庫系統(tǒng);需要計算機(jī)給學(xué)生提供最優(yōu)的、能解決現(xiàn)實問題的個性化資源,并提供這些問題的解決思路和思想,而不是只提供正確答案。用戶需求的變化和擴(kuò)展,使得資源實體以及資源的供給方式面臨挑戰(zhàn),以生成性資源的積累和數(shù)據(jù)挖掘為背景的資源組織方式是未來資源研究的重要方向。資源不是越多越好,技術(shù)不是越先進(jìn)越好,資源和技術(shù)都是越合適越好,越能解決用戶的現(xiàn)實需求越有價值。
4.協(xié)同教研
第三代數(shù)字校園中的教研不會僅僅局限在教師教學(xué)中的技能與策略方面,也不會僅僅局限在班主任工作管理、課堂教學(xué)管理等方面,更為重要的是提供給教師一種能夠持續(xù)發(fā)展的氛圍和條件。在這種氛圍和條件下,教師可以建立個人的工作室,可以和社區(qū)中的教師進(jìn)行文字、視頻等各種形式的交流,可以更多地與優(yōu)秀教師進(jìn)行心與心的交流,相互傳遞隱性知識。協(xié)同教研聚集的不是內(nèi)容,而是教師與教師之間以社會資本為核心的網(wǎng)絡(luò),是教師與教師之間同構(gòu)或異構(gòu)的一種思維方式方法,一種思想。這種思想的交流,受到了信息技術(shù)的強(qiáng)力支持,但是教師是感覺不到的,是融解在教師的舉止行為之間的。此外,協(xié)同教研更加關(guān)注處于技術(shù)應(yīng)用弱勢的教師群體,這些教師群體由于年齡、身體等各方面的因素,對于信息技術(shù)的接受能力有限,搜集、篩選、整理、加工信息資源的能力有限,但是他們有著強(qiáng)烈的教育熱情、責(zé)任心, 教學(xué)基本功非常扎實, 對教學(xué)的理解和感悟獨到,學(xué)科功底強(qiáng)。如果協(xié)同教研中的技術(shù)力量足以讓這些教師感受不到技術(shù)這個障礙的存在,那么這些教師同樣在協(xié)同教研中是生力軍,是信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合中不容忽視的一股力量。
我們認(rèn)為,第三代數(shù)字校園體現(xiàn)出了三種新型理念。
新型的環(huán)境觀。數(shù)字校園的硬件環(huán)境是一種服務(wù),可以通過租賃服務(wù)的方式進(jìn)行建設(shè)。服務(wù)的租賃減少了數(shù)字校園建設(shè)中的障礙和阻力,更能將數(shù)字校園建設(shè)的焦點指向教學(xué)質(zhì)量提升。
新型的資源觀。資源是生成性的、個性化的,資源匯聚是為了更好地解決個體面臨的實際困難,生成性的資源成為支持個性化學(xué)習(xí)需求的重要手段。
新型的應(yīng)用觀。應(yīng)用是一種高水平的服務(wù)的實現(xiàn),應(yīng)用的過程就是一個社會化的過程,一個培養(yǎng)21世紀(jì)所需人才的過程。
數(shù)字校園建設(shè)的展望
縱觀數(shù)字校園建設(shè)的發(fā)展歷程,我們可以看出,數(shù)字校園的建設(shè)是和教育公平的發(fā)展一脈相承的。第一代數(shù)字校園受到技術(shù)條件的限制,但是教育公平要求必須讓更多的學(xué)習(xí)者擁有教育機(jī)會的均等,擁有這種可教育機(jī)會的可能性,所以數(shù)字校園的建設(shè)特征是路、車、貨、人都建。第二代數(shù)字校園的技術(shù)設(shè)施和應(yīng)用軟件發(fā)生了質(zhì)的飛躍,但是教育公平要求不單單是技術(shù)的發(fā)展,更主要是回歸到人的發(fā)展上。但是由于各種原因,全部回歸還不可能完全實現(xiàn),所以一種雙重的資源觀、雙重的環(huán)境觀、雙重的應(yīng)用觀指導(dǎo)著數(shù)字校園的建設(shè)。第三代數(shù)字校園以租賃為主要特征,建設(shè)成為了數(shù)字校園發(fā)展中的可選條件,教育機(jī)會均等已不再是主要矛盾,提升教育質(zhì)量成為首要任務(wù),成為實現(xiàn)教育公平的更高層次,也成為指導(dǎo)數(shù)字校園建設(shè)的基本思想,三代數(shù)字校園建設(shè)與教育公平層次之間的關(guān)系對應(yīng)見下圖。
數(shù)字校園的終極目的是促進(jìn)師生的和諧發(fā)展。數(shù)字校園的推進(jìn)是以數(shù)字環(huán)境為前提的,而數(shù)字環(huán)境是以信息技術(shù)的發(fā)展為前提的。信息技術(shù)的發(fā)展往往是躍升式的,而并非線性的。數(shù)字環(huán)境基本上每五年淘汰一批,設(shè)備就要老化一批,這種老化的速度和現(xiàn)實學(xué)校的發(fā)展并不是重合的。數(shù)字校園建設(shè)需要深入了解中小學(xué)教育教學(xué)的主旨,回歸到教育實踐中,回歸到教育的本質(zhì)上來,這不僅是數(shù)字校園的歸宿,也是教育公平的歸宿。
陳柳欽,湖南邵東縣人,天津社會科學(xué)院城市經(jīng)濟(jì)研究所研究員,天津市知名青年學(xué)者,青年經(jīng)濟(jì)學(xué)家,產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、城市經(jīng)濟(jì)和城市金融問題專家。兼任教育部人文社會科學(xué)重點研究基地對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)中國WTO研究院特邀研究員,哈爾濱商業(yè)大學(xué)國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易研究所研究員、經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授,碩士研究生導(dǎo)師,哈爾濱理工大學(xué)客座教授,湖南科技大學(xué)商學(xué)院教授,天津理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院碩士研究生導(dǎo)師,天津工業(yè)大學(xué)公共危機(jī)管理研究所特邀研究員,廣西民族大學(xué)兼職教授。
摘要: “數(shù)字城市”作為知識經(jīng)濟(jì)、信息社會發(fā)展的必然趨勢,代表的是一種世界潮流和城市發(fā)展的方向?!皵?shù)字城市”是21世紀(jì)城市發(fā)展的新主題,也是提高城市綜合競爭力,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和人民生活水平提高的新動力,它不再是一個技術(shù)性概念,而是現(xiàn)代科技、社會、政治、經(jīng)濟(jì)影響下的新城市形態(tài)。本文闡述了“數(shù)字城市”的內(nèi)涵,并對“數(shù)字城市”建設(shè)的內(nèi)容與框架進(jìn)行了細(xì)致的探討。
關(guān)鍵詞: 城市 信息化 城市信息化 “數(shù)字城市”
中圖分類號: F49
一、“數(shù)字城市”興起的背景
1998年1月31日,時任美國副總統(tǒng)戈爾在美國加利福尼亞科學(xué)中心發(fā)表了題為“數(shù)字地球:二十一世紀(jì)認(rèn)識地球的方式(The Digital Earth: Understanding our planet in the 21st Century)”的講演中首次提出了“數(shù)字地球”的概念。戈爾指出:我相信我們需要一個“數(shù)字地球”,即一個以地球坐標(biāo)為依據(jù)的、嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、具有多分辨率的、能三維可視化表示的虛擬地球。詳細(xì)地說,“數(shù)字地球”是指以地球為對象,以地理坐標(biāo)為依據(jù),具有多源、多尺度海量數(shù)據(jù)的融合,能用多媒體和虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行多維的表達(dá),具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化特征的虛擬地球。簡單地說,“數(shù)字地球”是指數(shù)字化、信息化的地球。形象地說,“數(shù)字地球”是指整個地球經(jīng)數(shù)字化后由計算機(jī)、數(shù)據(jù)庫及通訊網(wǎng)絡(luò)來管理的巨型信息系統(tǒng)。同時,“數(shù)字地球”也是全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)及虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代高科技的高度綜合和升華,是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的制高點。
1999年12月,來自20個國家的500余名科學(xué)家、工程師、教育學(xué)家、管理者及企業(yè)家匯聚北京,于“首屆國際數(shù)字地球會議”召開之際發(fā)表了著名的《數(shù)字地球北京宣言》。宣言指出:21世紀(jì)是一個以信息和空間技術(shù)為支撐的全球知識經(jīng)濟(jì)的時代,強(qiáng)調(diào)綜合全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng)、全球空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、全球?qū)Ш脚c定位系統(tǒng)、地球空間信息基礎(chǔ)設(shè)施及動態(tài)過程監(jiān)控的重要性;認(rèn)識到數(shù)字地球有助于回應(yīng)人類面臨的諸方面的挑戰(zhàn);倡議政府、科技界、企業(yè)等共同推動數(shù)字地球的發(fā)展;建議實施數(shù)字地球過程中,應(yīng)優(yōu)先考慮環(huán)境、災(zāi)害、資源、可持續(xù)發(fā)展與人類生活質(zhì)量等方面。數(shù)字地球北京宣言的發(fā)表,標(biāo)志著1998年戈爾提出數(shù)字地球概念后該領(lǐng)域在全球范圍的正式推進(jìn)。
隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)的普及、信息高速公路的建設(shè)、“數(shù)字地球”概念的提出和推廣,全球掀起了一股強(qiáng)大的信息化浪潮。這股浪潮對世界各國的經(jīng)濟(jì)、政治、文化均產(chǎn)生了巨大的沖擊,它使得一些傳統(tǒng)的東西正在消逝,許多新事物、新現(xiàn)象層出不窮;它正在逐步改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活方式及價值觀念,促進(jìn)人們進(jìn)行新的社會變革。由于計算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)生以及在各個科學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,大大促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和空間分析技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展,學(xué)科的相互交叉和技術(shù)的集成又不斷地拓寬新的應(yīng)用領(lǐng)域。信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已邁入了一個嶄新的時代。這些先進(jìn)的、改變城市功能的技術(shù)主要表現(xiàn)為:(1)高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)突飛猛進(jìn),極大地提高了地理信息獲取和更新的能力;(2)寬帶光纖和衛(wèi)星通信為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及,極大地擴(kuò)大了信息的通信交換能力;(3)分布式數(shù)據(jù)庫和共享技術(shù)的發(fā)展,極大地提高了信息存儲和管理能力;(4)仿真和虛擬技術(shù)的成熟,醞釀著信息應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的劃時代變革。信息技術(shù)變革的大趨勢必然深刻地影響到城市規(guī)劃、建設(shè)和管理行業(yè)的信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理不得不向“數(shù)字城市”靠近,并努力追尋“數(shù)字城市”的發(fā)展模式。
城市是社會經(jīng)濟(jì)要素高度集中的區(qū)域,是人類經(jīng)濟(jì)、政治和文化活動的中心,是人流、物流、資金流和信息流聚集和擴(kuò)散的基地。進(jìn)入21世紀(jì),信息化進(jìn)一步得到了廣泛應(yīng)用和高度滲透,信息技術(shù)正孕育著新的重大突破。信息資源日益成為城市發(fā)展的重要生產(chǎn)要素、無形資產(chǎn)和社會財富。同時,經(jīng)濟(jì)全球化是經(jīng)濟(jì)增長要素特別是技術(shù)、資本、人力資源、知識等諸要素,在資本追求經(jīng)濟(jì)效益最大化的利益驅(qū)動下所出現(xiàn)的全球性流動和組合,以至于國別經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)越來越多地被納入了一體化的全球經(jīng)濟(jì)體系之中,人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的依賴性、互補性、關(guān)聯(lián)性更為增強(qiáng),各種商品在全球流通,為世界人類所共享。2000年6月5日~7日,聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)與社會事務(wù)部(UNDESA)和聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)及亞太地區(qū)的城市市長參加的主題為“推動城市信息化,共創(chuàng)未來家園”的“亞太地區(qū)城市信息化高級論壇”,最后發(fā)表了《上海宣言》。該宣言指出,當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)全球化已經(jīng)成為人類社會發(fā)展的總趨勢。信息化的程度和水平已經(jīng)成為衡量一個城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綜合實力和文明程度的主要指標(biāo)。信息化正成為全球貿(mào)易、投資、資本流動和技術(shù)轉(zhuǎn)移以及社會、經(jīng)濟(jì)、文化等一切領(lǐng)域發(fā)展的主要推動力。信息化建設(shè)將有利于促進(jìn)人類的共同富裕和共同進(jìn)步。加強(qiáng)對城市信息化的理解,推進(jìn)城市信息化建設(shè)與合作,將成為城市發(fā)展的新主題和新動力。城市信息化的主要表現(xiàn)形式是“數(shù)字城市”的建設(shè)。從技術(shù)角度看,“數(shù)字城市”是城市信息化實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ),而且是城市信息化水平提高的一個重要特征?!皵?shù)字城市”是社會信息化發(fā)展必然,是當(dāng)今發(fā)達(dá)國家信息化發(fā)展的主要特征。全球信息化正在引發(fā)當(dāng)今世界的深刻變革,重塑著世界政治、經(jīng)濟(jì)、社會、文化和軍事發(fā)展的新格局。全球信息化的出現(xiàn)使得互聯(lián)網(wǎng)成為新世紀(jì)國人關(guān)注的熱點,而“數(shù)字城市”則是熱點中的焦點。
在戈爾于1998年9月首先提出了“數(shù)字化舒適社區(qū)建設(shè)”的倡議后,許多國家已經(jīng)對“數(shù)字城市”開展了相應(yīng)的工作。比如歐洲“數(shù)字城市”(EDC)中的虛擬赫爾辛基很有特色,3D界面是其一個非常重要的組成部分。日本的“數(shù)字京都”(DCK)項目始于1998年10月,目的是使其成為京都的社會信息主干,其設(shè)計思想是真實和活動?!罢鎸崱笔侵冈摗皵?shù)字城市”是為實際的用戶服務(wù)的,而不是虛擬城市;“活動”是“數(shù)字城市”中的數(shù)據(jù)采集于現(xiàn)實的動態(tài)數(shù)據(jù)?!皵?shù)字京都”中的新技術(shù)開發(fā),處于國際領(lǐng)先地位。新加坡提出了“智能城市”的設(shè)想,為國民提供一個綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)和異步數(shù)字用戶專線,將新加坡90%的家庭連接在一起,實現(xiàn)“網(wǎng)上生存”的夢想。隨后,一些發(fā)展中國家也紛紛制定城市信息化發(fā)展政策,這些信息化城市或地區(qū)統(tǒng)一命名為“數(shù)字城市”。在國內(nèi),近十多年來,深圳、北京、??凇?jì)南、廣州等城市和國內(nèi)著名科研院校相繼建立了一批專業(yè)數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng),為“數(shù)字城市”的研究積累了經(jīng)驗和數(shù)據(jù)?!皵?shù)字城市”已成為我國各主要地、市進(jìn)入21世紀(jì)后,在新的時代背景、經(jīng)濟(jì)背景、技術(shù)背景下,運用并發(fā)展空間技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),最終將其集成并滲透到現(xiàn)代城市生活方面的一項重要的標(biāo)志性建設(shè)。
目前,“數(shù)字城市”作為知識經(jīng)濟(jì)、信息社會發(fā)展的必然趨勢,代表的是一種世界潮流和城市發(fā)展的方向。深入開展“數(shù)字城市”的研究,積極推進(jìn)“數(shù)字城市”的建設(shè),無論是對當(dāng)前,還是對未來城市發(fā)展,都具有十分重要的意義。
二、“數(shù)字城市”的內(nèi)涵
由于“數(shù)字城市”是一個正在發(fā)展演變的概念,人們對它至今沒有統(tǒng)一和權(quán)威的解釋,存在很多的爭論和思考。
臺灣學(xué)者林峰田(1999)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是一項從人員組織、經(jīng)費、法令、土地使用等各種配合條件,到包括硬件、軟件和科技在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施,再到數(shù)據(jù)資料及其應(yīng)用服務(wù),直至社會文化五個層面的多層結(jié)構(gòu)的城市大系統(tǒng),他提出理想的“數(shù)字城市”應(yīng)能達(dá)到三個目標(biāo):第一,有效支援城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高城市競爭力;第二,滿足市民日常的交通、購物、娛樂、休閑、安全、教育、醫(yī)療等需求,保障市民知與言的權(quán)利;第三,創(chuàng)造地方特色自主意識的網(wǎng)絡(luò)文化。
承繼成(2000)認(rèn)為,信息化是指數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的全部過程。因此,信息化城市,也可以叫“數(shù)字城市”(或數(shù)碼港)、網(wǎng)絡(luò)城市和智能城市。俞正聲(2000)認(rèn)為,所謂“數(shù)字城市”與“園林城市”、“生態(tài)城市”、“山水城市”一樣,是對城市發(fā)展方向的一種描述,是指數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要滲透到城市生活的各個方面。這將是世紀(jì)之交最重要的技術(shù)革命,將深刻改變?nèi)藗兞?xí)慣的工作方式、生活方式甚至風(fēng)俗習(xí)慣和思維方法。宋建元等(2001)認(rèn)為,“數(shù)字城市”即城市數(shù)字化,是指充分利用遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、計算機(jī)技術(shù)和多媒體及虛擬仿真等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),對城市基礎(chǔ)設(shè)施和與生產(chǎn)生活發(fā)展相關(guān)的各方面進(jìn)行多主體、多層面、全方位的信息化處理和利用,具有對城市地理、資源、生態(tài)、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會等諸方面進(jìn)行數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化管理、服務(wù)和決策功能的信息體系。郝力(2001)認(rèn)為,從信息化廣義角度看,“數(shù)字城市”即是空間化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的技術(shù)系統(tǒng)。“數(shù)字城市”是物質(zhì)城市在信息世界的反映和升華。從城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的狹義角度看,“數(shù)字城市”可概括為“43VR”,即地理數(shù)據(jù)4D化;地圖數(shù)據(jù)三維化;規(guī)劃設(shè)計VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實)化。地理數(shù)據(jù)4D化指城市空間基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫包括數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字柵格地圖(DRG)、數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像地圖(DOM);地圖數(shù)據(jù)三維化指地圖數(shù)據(jù)由現(xiàn)在的二維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu);規(guī)劃設(shè)計VR化指規(guī)劃設(shè)計和規(guī)劃管理在4D數(shù)據(jù)、三維地圖數(shù)據(jù)支撐下,將現(xiàn)有的二維作業(yè)對象和手段升級為三維和VR結(jié)合的作業(yè)對象和手段。
楊開忠、沈體雁(2001)認(rèn)為,一般所指的“數(shù)字城市”是以3S技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的城市空間信息運行系統(tǒng),是一個包括城市空間信息運行機(jī)理、空間信息運行技術(shù)系統(tǒng)、空間信息服務(wù)與產(chǎn)業(yè)體系和社會文化在內(nèi)的多層框架。也就是說,“數(shù)字城市”工程建設(shè)要在城市空間信息認(rèn)知機(jī)制和資源配置機(jī)制的作用下,采用數(shù)字化的空間信息技術(shù)手段對作為物質(zhì)實體的城市系統(tǒng),特別是對與地理空間相關(guān)的經(jīng)濟(jì)社會現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)字化重現(xiàn)和虛擬,從而促進(jìn)人們對城市的認(rèn)識,規(guī)劃建設(shè)和管理,進(jìn)而促進(jìn)城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢與協(xié)調(diào),提高城市競爭力和市民生活質(zhì)量。趙燕霞、姚敏(2001)認(rèn)為,“數(shù)字城市”就是以數(shù)字化的方式表示城市及其各種信息,不僅應(yīng)該包括城市各類與空間位置有關(guān)的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、資源等),還應(yīng)該包括相關(guān)的人口、經(jīng)濟(jì)、教育、軍事等社會數(shù)據(jù),在現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)上,形成一個具有智能性質(zhì)的城市巨系統(tǒng)。周曉穎、章申魯(2001)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是綜合運用現(xiàn)代高新技術(shù),對城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行信息自動采集、動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng),具有城市地理、資源、生態(tài)環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會等復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬仿真、優(yōu)化決策支持和可視化表現(xiàn)等強(qiáng)大功能。它與城市地理信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于,對城市有關(guān)數(shù)據(jù)能夠自動采集、處理分析、傳輸分化、自動或半自動智能決策,直接為社會公眾提供便利的信息服務(wù)。王滸等(2001)認(rèn)為,“數(shù)字城市”就是基于城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施之上的城市居民社會信息生存空間。通過運用數(shù)字地球的關(guān)鍵技術(shù),如數(shù)據(jù)挖掘、知識提取和虛擬現(xiàn)實技術(shù),“數(shù)字城市”中廣泛的、多源的空間信息將被有效的集成和管理。最終,“數(shù)字城市”將提供給公眾和企業(yè)的不僅是虛擬的用戶界面以實現(xiàn)所謂的“數(shù)字生存”,更重要的是將輔助政府制定城市管理的綜合決策。
“數(shù)字城市”也稱信息城市、智能城市,以數(shù)字化的方式表示城市及其各種信息,不僅包括城市各類與空間位置有關(guān)的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、資源等),還包括相關(guān)的人口、經(jīng)濟(jì)、教育、軍事等社會數(shù)據(jù),在現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)上,形成一個具有智能性質(zhì)的城市信息系統(tǒng)。顧朝林等(2002)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是指綜合運用地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)等關(guān)鍵技術(shù),深入開發(fā)和應(yīng)用空間信息資源,建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、建設(shè)和管理,服務(wù)于政府、企業(yè)、大眾的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。其本質(zhì)是建設(shè)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施并在此基礎(chǔ)上深度開發(fā)和整合應(yīng)用各種信息資源。牛文元(2002)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是從工業(yè)時代向信息化時代轉(zhuǎn)換的基本標(biāo)志之一。它一般是指城市“自然、社會、經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)的范疇中,能夠有效獲取、分類存儲、自動處理和智能識別海量數(shù)據(jù)的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虛擬現(xiàn)實又可直接參與城市管理和服務(wù)的一項綜合工程。
張靜(2002)認(rèn)為,“數(shù)字城市”應(yīng)是四維(三維坐標(biāo)加時間維)的、可視化的城市,不但包括城市三維空間的所有信息,而且還包括城市各種現(xiàn)象的歷史、現(xiàn)狀與未來信息,更為重要的是應(yīng)包括人的信息如位置,甚至思維信息,是一個四維的空間信息系統(tǒng)。通俗一點講,“數(shù)字城市”是指在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理以及生產(chǎn)生活中,利用數(shù)字化技術(shù)、信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),將城市的各種數(shù)字、信息及各種信息資源加以整合并利用。城市規(guī)劃者、管理者和生活者,可以在有準(zhǔn)確坐標(biāo)、時間和對象屬性的五維虛擬城市環(huán)境中,進(jìn)行規(guī)劃、決策、管理和生活,其感覺就像漫步于現(xiàn)實的街道上或是承坐直升飛機(jī)俯瞰城市一樣。李京文、甘德安(2002)認(rèn)為,信息化的實質(zhì)就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,因此,“數(shù)字城市”廣義上指城市信息化,是指數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滲透到城市生活的各個方面,其本質(zhì)是對物質(zhì)城市及其相關(guān)現(xiàn)象(經(jīng)濟(jì)社會特征)統(tǒng)一的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識,是用數(shù)字化的手段來處理、分析和管理整個城市,促進(jìn)城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢、協(xié)調(diào)高速。這些學(xué)者把“數(shù)字城市”等同于單一的城市信息化建設(shè),認(rèn)為“數(shù)字城市”建設(shè)就是當(dāng)前信息化發(fā)展過程中城市對信息化的一種回應(yīng)。
李琦等(2003)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是從信息化角度,對信息時代及準(zhǔn)信息時代城市狀態(tài)的形象化刻化,表征在園林城市、生態(tài)城市等工業(yè)城市文明基礎(chǔ)之上,信息化基礎(chǔ)設(shè)施完備、信息數(shù)據(jù)資源豐富、信息化應(yīng)用與信息產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)、工業(yè)化與信息化持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展、人居環(huán)境舒適的良性城市狀態(tài)?!皵?shù)字城市”工程就是要在集成化高速寬帶城市通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、城市信息安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上,整合城市信息數(shù)據(jù)資源,連接城市信息化孤島,開展面向政府、企業(yè)、公眾的個性化、多樣性綜合信息應(yīng)用服務(wù),同時,促進(jìn)城市領(lǐng)域(行業(yè))信息化建設(shè),以信息化帶動工業(yè)化,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,優(yōu)化城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)與城市空間規(guī)劃,促進(jìn)工業(yè)化與信息化的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。劉忻(2003)認(rèn)為,“數(shù)字城市”從功能上講是城市信息的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、可視化,即將城市的各種信息,如城市管理、城市設(shè)施、自然資源、社會資源、人文環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、歷史等各方面信息,以數(shù)據(jù)形式整理、加工、存儲、分類、管理,通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全社會的信息共享、共建、交流、再現(xiàn),通過對城市信息的綜合分析和模型化處理,提高決策水平和應(yīng)用效率,最大限度地發(fā)揮資源潛力,為城市發(fā)展和提高居民生活質(zhì)量服務(wù)。從技術(shù)上講,“數(shù)字城市”是以計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、大規(guī)模存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)為基礎(chǔ),以寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)為橋梁,結(jié)合3S技術(shù)、遙測、虛擬現(xiàn)實技術(shù),對城市進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時空和多種類描述,并通過城市管理與決策模型及其他應(yīng)用模型,優(yōu)化資源配置,提供科學(xué)決策的現(xiàn)代化工具。從理論上講,“數(shù)字城市”在地理信息科學(xué)基礎(chǔ)上,結(jié)合計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)理論、現(xiàn)代城市理論、決策理論、控制論、系統(tǒng)論,復(fù)雜理論等,在計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)中虛擬城市,并結(jié)合不同部門、不同層次的信息交流、融合和挖掘,實現(xiàn)城市的綜合信息管理系統(tǒng)。
姜愛林(2004)認(rèn)為,從城市建設(shè)的角度看,“數(shù)字城市”就是指在城市規(guī)劃建設(shè)與運營管理以及城市生產(chǎn)與生活中,充分利用數(shù)字化信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),將城市的各種數(shù)字信息及各種信息資源加以整合并充分利用的一種系統(tǒng)工程或管理模式。從信息化角度看,“數(shù)字城市”是以信息技術(shù)為支撐、以信息產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)、以信息服務(wù)為中心的一系列數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)的一種城市發(fā)展模式。
戴汝為(2005)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是一類開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)?!皵?shù)字城市”在功能、結(jié)構(gòu)和龐大、復(fù)雜的多層次系統(tǒng),及與周邊、全國以至世界的聯(lián)系等方面,無不具備著開放的雜巨系統(tǒng)的特性。
謝明(2005)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是對城市發(fā)展方向的一種描述,是對組成城市的各種要素和現(xiàn)象的一種數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)知,用信息化的手段收集、分析并管理城市的生產(chǎn)生活,促進(jìn)城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流更加順暢和協(xié)調(diào)?!皵?shù)字城市”的建設(shè)基于地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、虛擬仿真等技術(shù),綜合城市空間和人文信息,服務(wù)于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等各個方面。
江綿康(2006)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是“數(shù)字地球”的主要空間節(jié)點,是“數(shù)字地球”的重要組成部分,是“數(shù)字地球”在城市的具體體現(xiàn)。所謂“數(shù)字城市”,通俗地講是指在城市的生產(chǎn)、生活等活動中,利用數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將城市的人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會等以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的方式加以展現(xiàn)。“數(shù)字城市”的本質(zhì)是把城市的各種信息資源整合起來加以充分利用。
杜靈通、韓秀麗(2007)認(rèn)為,可以將“數(shù)字城市”定義為利用各種信息獲取、存儲、傳輸、表達(dá)、處理等支撐技術(shù),將表征真實城市的信息數(shù)字化,形成一個虛擬的城市實體,并利用這個數(shù)字化城市實體來解決各種各樣的現(xiàn)實問題。它的目的跟數(shù)字地球一樣,都是為了解決現(xiàn)實的自然和社會活動中諸方面的問題。
彭學(xué)君、李志祥(2007)認(rèn)為,“數(shù)字城市”是指一個由數(shù)字技術(shù)支撐的信息化的城市,是指數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)滲透到城市生活的各個方面,它應(yīng)該能夠自動和非自動地獲取與城市有關(guān)的海量數(shù)據(jù),并從中挖掘出有價值的信息為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和可持續(xù)發(fā)展提供決策支持和具有數(shù)字實驗室特性的技術(shù)系統(tǒng),是一種虛擬城市模型。
李宗華(2008)認(rèn)為,“數(shù)字城市”概念可以分為廣義的和狹義的兩種。廣義上指城市信息化。它既是城市信息化總的概述,又是城市信息化的目標(biāo),是用數(shù)字化的手段來處理、分析和管理整個城市,促進(jìn)城市人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢、協(xié)調(diào)。“數(shù)字城市”是為調(diào)控城市、預(yù)測城市、監(jiān)管城市提供了革命性的手段,是對城市發(fā)展方向本質(zhì)特征的一種描述。狹義上是指綜合運用地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)、網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、建設(shè)、管理,服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾,服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。
陳建軍(2010)認(rèn)為,“數(shù)字城市”具有雙重含義:一方面,是指以遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等空間信息技術(shù)為主要手段,對地理信息資源進(jìn)行整合,構(gòu)建“數(shù)字城市”地理空間框架,建設(shè)城市地理信息公共服務(wù)平臺,是城市實體在計算機(jī)中的虛擬表達(dá);另一方面,是指以城市地理信息公共服務(wù)平臺,通過城市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),開發(fā)、整合、利用各類信息資源,實現(xiàn)城市的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)各個運作層面的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。
盡管對于“數(shù)字城市”的定義還無法形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化定義,但從專家們的意見和城市信息化實施的過程看,其狹義上的理解取得了比較一致的看法,“數(shù)字城市”就是基于3S(地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS)等關(guān)鍵技術(shù),深入開發(fā)和應(yīng)用空間信息資源,建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理,服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾,服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。從信息化廣義角度看,城市系統(tǒng)處于一個開放的環(huán)境中,需要不斷的和環(huán)境交換物質(zhì)、信息和能量,是一個復(fù)雜的信息系統(tǒng)。
總之,“數(shù)字城市”是信息時代背景下城市及其理論發(fā)展的一種必然,是現(xiàn)代城市發(fā)展的必經(jīng)之路。它是以信息技術(shù)為支撐、以信息服務(wù)為中心的一種城市發(fā)展模式;它以可視化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的表達(dá)方式對物質(zhì)城市進(jìn)行數(shù)字化的再現(xiàn)與升華,形成統(tǒng)一的、可共享的信息管理與服務(wù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(如綜合市情系統(tǒng)、城市規(guī)劃系統(tǒng),智能交通系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育或醫(yī)療系統(tǒng)等),為市政府提供決策支持、為民眾提供服務(wù)。它具有使現(xiàn)代城市管理更快捷高效、使城市居民更輕松方便的眾多優(yōu)點,是未來城市可持續(xù)發(fā)展的一個主要方向。“數(shù)字城市”是21世紀(jì)城市發(fā)展的新主題,也是提高城市綜合競爭力,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和人民生活水平提高的新動力。在這種認(rèn)識下,“數(shù)字城市”不再是一個技術(shù)性概念,“數(shù)字城市”是現(xiàn)代科技、社會、政治、經(jīng)濟(jì)影響下的新城市形態(tài),建立在已有的物質(zhì)城市基礎(chǔ)上,結(jié)合多種學(xué)科技術(shù),實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
三、“數(shù)字城市”的內(nèi)容與框架
楊開忠、沈體雁(2001)認(rèn)為,作為城市空間信息運行系統(tǒng),“數(shù)字城市”是一個包括運行機(jī)制與保障系統(tǒng)、空間信息技術(shù)系統(tǒng)、空間信息增值服務(wù)活動與產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)、社會文化系統(tǒng)等層面在內(nèi)的多層次框架體系。段學(xué)軍、顧朝林等(2001)認(rèn)為,“數(shù)字城市”由下列體系構(gòu)成:數(shù)據(jù)獲取與更新體系、數(shù)據(jù)處理與儲存體系、信息提取與分析體系、網(wǎng)絡(luò)體系、應(yīng)用模型體系、專用軟件體系、咨詢服務(wù)體系、專業(yè)人員體系、用戶體系、教育體系、標(biāo)準(zhǔn)與互操作體系、法規(guī)和財經(jīng)體系等(見圖1)?!皵?shù)字城市”的功能結(jié)構(gòu)為:(1)數(shù)字商務(wù),包括網(wǎng)上貿(mào)易、虛擬商場、網(wǎng)上市場管理等;(2)數(shù)字金融,包括數(shù)字銀行、數(shù)字股市、數(shù)字期貨、數(shù)字保險等;(3)數(shù)字社會,包括數(shù)字影院、戲院、數(shù)字旅游、網(wǎng)上辦各種手續(xù)等;(4)數(shù)字教育,包括虛擬教室、虛擬實驗、虛擬圖書館等;(5)數(shù)字醫(yī)院,包括網(wǎng)上健康咨詢、網(wǎng)上會診、網(wǎng)上護(hù)理等;(6)數(shù)字政務(wù),包括數(shù)字會議、數(shù)字議會等??苡杏^(2001)認(rèn)為,“數(shù)字城市”不僅包括城市的數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字社會、數(shù)字生活、數(shù)字政府、數(shù)字企業(yè)、數(shù)字社區(qū)和數(shù)字家庭等,而且包括城市的數(shù)字地籍、數(shù)字規(guī)劃、數(shù)字水系、數(shù)字交通、數(shù)字電力、數(shù)字通信、數(shù)字旅游、數(shù)字生態(tài)、數(shù)字抗災(zāi)、數(shù)字商務(wù)和數(shù)字金融等。同時,寇有觀還建立了一個“數(shù)字城市”系統(tǒng)框架。這個“數(shù)字城市”系統(tǒng)是城市公用信息平臺上的空間信息獲取更新處理和應(yīng)用系統(tǒng),包括城市公用信息平臺(網(wǎng)絡(luò)體系)、城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、城市地理空間數(shù)據(jù)交換中心、行業(yè)空間數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)獲得和更新體系、數(shù)據(jù)庫體系、應(yīng)用體系、動態(tài)監(jiān)測體系等(見圖2)。
姜愛林(2002)認(rèn)為,“數(shù)字城市”構(gòu)建的基本框架應(yīng)包括5個方面:(1)通過推動信息化建設(shè),使政府的宏觀調(diào)控機(jī)制與培養(yǎng)競爭機(jī)制達(dá)到有機(jī)的統(tǒng)一,形成公平、有序的市場秩序。(2)加強(qiáng)政策法規(guī)建設(shè),體現(xiàn)管理意識,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。(3)建好地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,促進(jìn)基礎(chǔ)信息資源有效共享。(4)建立應(yīng)急聯(lián)動指揮和智能交通管理兩個綜合性應(yīng)用系統(tǒng),帶動一批行業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)。(5)推進(jìn)基礎(chǔ)教育信息化,培養(yǎng)信息化人才,為構(gòu)筑學(xué)習(xí)型城市服務(wù)。
張靜(2002)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的主要內(nèi)容有3項:(1)信息基礎(chǔ)設(shè)施,要有高速寬帶網(wǎng)絡(luò)和支撐的計算機(jī)服務(wù)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng),也就是說“數(shù)字城市”的第一項任務(wù)是解決“修路”的問題,即為“數(shù)字城市”建立一條信息高速公路。(2)數(shù)據(jù)和信息,特別是“空間數(shù)據(jù)”。據(jù)統(tǒng)計,人類生活和生產(chǎn)的信息有80%與空間位置有關(guān)?!皵?shù)字城市”的基礎(chǔ)平臺是城市空間數(shù)據(jù)框架,這個框架提供一個可以精確地、始終如一地獲取、配準(zhǔn)和集成城市空間信息的基礎(chǔ)。它包括空間控制數(shù)據(jù),航測與遙感影像數(shù)據(jù),各種比例尺地形圖數(shù)據(jù)庫,以及相關(guān)的專題數(shù)據(jù)庫等等。(3)人,管理“數(shù)字城市”和使用“數(shù)字城市”的人。與管理我們的“現(xiàn)實城市”相對應(yīng),管理“數(shù)字城市”要逐漸建立起相應(yīng)的機(jī)構(gòu)和規(guī)范,要不斷地對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行建設(shè)、更新、維護(hù)和升級,并協(xié)調(diào)用戶的訪問。除管理“數(shù)字城市”的人之外,培養(yǎng)使用“數(shù)字城市”的人也是一項重要的基礎(chǔ)工作。只是建設(shè)了“數(shù)字城市”而沒有人用,也是一種浪費,也產(chǎn)生不了社會經(jīng)濟(jì)效益。只有成千上萬的企業(yè),成百萬、上千萬的市民應(yīng)用“數(shù)字城市”才可以產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
段學(xué)軍(2003)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的基本框架由6個方面構(gòu)成:(1)數(shù)據(jù)獲取與更新體系。包括各類遙感設(shè)施,即高分辨率高光譜衛(wèi)星、星―機(jī)―地數(shù)據(jù)接收設(shè)施、地面臺站及人文、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)獲取設(shè)施等。(2)數(shù)據(jù)處理儲存體系。包括高密度高速率的海量數(shù)據(jù)儲存設(shè)施,多分辨率海量數(shù)據(jù)實時存貯、壓縮、處理技術(shù),元數(shù)據(jù)管理技術(shù)、空間數(shù)據(jù)倉庫等。(3)數(shù)據(jù)信息提取與分析體系。包括數(shù)據(jù)互操作、多源數(shù)據(jù)集成、海量空間數(shù)據(jù)的智能提取與分析、決策支持等設(shè)施與技術(shù)。(4)網(wǎng)絡(luò)體系。包括高速寬帶網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)、支持基于網(wǎng)絡(luò)分布式計算的操作系統(tǒng)、基于對象的分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、分布處理和互操作協(xié)議等。(5)應(yīng)用模型體系。為用戶提供實際應(yīng)用的解決方案,利用其我們將能夠更好地認(rèn)識和分析所觀測到的海量數(shù)據(jù),從中找出規(guī)律和知識。(6)專用軟件體系。完成城市信息處理、實現(xiàn)“數(shù)字城市”功能的基本工具,包括數(shù)字圖象處理軟件、GIS軟件、統(tǒng)計分析軟件、數(shù)據(jù)可視化軟件等。承繼成等(2003)提出,“數(shù)字城市”內(nèi)容框架包括基礎(chǔ)設(shè)施、資源管理和應(yīng)用服務(wù)三部分?;A(chǔ)設(shè)施包括通訊層、數(shù)據(jù)層、保障層三部分。管理層主要是指對“數(shù)字城市”信息基礎(chǔ)設(shè)施的管理及信息數(shù)據(jù)資源的集成與融合、應(yīng)用的集成與融合的管理。應(yīng)用服務(wù)層包括基礎(chǔ)公共服務(wù)層、管理應(yīng)用層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、服務(wù)應(yīng)用層(見表1)。
岳為民(2003)從“數(shù)字昆明”的角度指出,“數(shù)字城市”的基本框架是由“一個關(guān)鍵、三個基礎(chǔ)、三條主線、七大支柱”構(gòu)成:(1)一個關(guān)鍵。就是城市數(shù)據(jù)的全面規(guī)范和高度共享。(2)三個基礎(chǔ)。即信息基礎(chǔ)設(shè)施、空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及管理“數(shù)字城市”和使用“數(shù)字城市”的人。(3)三條主線。第一,政府管理與決策行為的數(shù)字化(數(shù)字政府);第二,企業(yè)經(jīng)營管理行為的數(shù)字化(數(shù)字企業(yè));第三,市民生活的數(shù)字化(數(shù)字生活);(4)七大支柱:即政府上網(wǎng)、電子商務(wù)、信息產(chǎn)業(yè)、信息港、智能建筑、智能交通與城市規(guī)劃、建設(shè)和管理信息化。
姜愛林(2004)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的內(nèi)容包括技術(shù)組成、組織結(jié)構(gòu)及應(yīng)用等方面?!皵?shù)字城市”的技術(shù)組成包括:(1)寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò);(2)電子地圖及網(wǎng)站服務(wù)系統(tǒng);(3)高分辨率衛(wèi)星、航空遙感技術(shù);(4)三維地理信息系統(tǒng)技術(shù);(4)OPEN GIS標(biāo)準(zhǔn)、遠(yuǎn)程互操作、互運算等信息共享技術(shù);(5)虛擬仿真技術(shù);(6)“數(shù)字城市”信息模型與體系結(jié)構(gòu),包括城市建筑、交通、能源、通信、服務(wù)、文化設(shè)施和行政管理的信息模型及體系結(jié)構(gòu);(7)“數(shù)字城市”的運行管理技術(shù),包括通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其管理,數(shù)據(jù)組織及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,決策模型管理,城市信息安全保障機(jī)制;(8)“數(shù)字城市”的功能系統(tǒng),包括公用信息平臺,專業(yè)信息平臺等。“數(shù)字城市”組織結(jié)構(gòu),即“數(shù)字城市”工程將通過建設(shè)寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺,整合城市信息資源,建立電子政務(wù)、電子商務(wù)、社會保障等空間信息管理服務(wù)系統(tǒng)。王鳳霞、張超(2004)在“數(shù)字地球”和“數(shù)字城市”的基礎(chǔ)上,提出了“數(shù)字上?!笨傮w框架模型(如圖3所示)。
謝明(2005)綜合當(dāng)時我國“數(shù)字城市”建設(shè)和發(fā)展的情況提出,“數(shù)字城市”框架主要由以下四個方面構(gòu)成:(1)數(shù)據(jù)獲取和更新體系。通過各種手段獲取的“數(shù)字城市”相關(guān)信息,包括城市空間數(shù)據(jù)框架(基礎(chǔ)電子地圖、衛(wèi)星影像、航空影像)、城市規(guī)劃建設(shè)信息、城市社會經(jīng)濟(jì)信息、城市管理信息等,并建立起行之有效的在城市管理過程中對各種信息進(jìn)行更新的機(jī)制。(2)數(shù)據(jù)存儲、加工和管理體系。該部分內(nèi)容包括建立起海量數(shù)據(jù)存儲體系,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速存取,并在空間定位的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對信息的加工和管理,包括元數(shù)據(jù)管理、空間數(shù)據(jù)倉庫、多源數(shù)據(jù)集成與互操作、海量空間數(shù)據(jù)的職能提取與分析、輔助決策支持等。(3)網(wǎng)絡(luò)支持體系。包括高速寬帶網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)、支持基于網(wǎng)絡(luò)分布式計算的操作系統(tǒng)、基于對象的分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等,共同構(gòu)成支撐“數(shù)字城市”的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系。(4)專用軟件和輔助決策支持系統(tǒng)。用于完成城市信息處理、實現(xiàn)“數(shù)字城市”各基礎(chǔ)功能的工具軟件,包括數(shù)字圖像處理軟件、地理信息系統(tǒng)軟件、統(tǒng)計分析軟件、數(shù)據(jù)可視化軟件等等,并由此衍生出基于各種決策模型的輔助決策系統(tǒng)和應(yīng)用解決方案。
寇有觀(2006)認(rèn)為,“數(shù)字城市”總體框架可以概括為五大平臺、五個中心、五類應(yīng)用、五大工程,政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范體系和安全、組織、資金、人才保障體系等。五大平臺是信息網(wǎng)絡(luò)平臺、公用信息平臺、專題信息平臺(多個)、空間信息平臺和決策支持平臺。五個中心包括信息網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中心、信息資源管理中心、身份認(rèn)證中心、信息服務(wù)中心和決策支持中心。五類應(yīng)用包括電子政務(wù)、電子商務(wù)、社會服務(wù)、經(jīng)濟(jì)運行服務(wù)和城市規(guī)劃、建設(shè)、管理與運營。五大工程包括市民卡工程、金融信息工程、社會勞動保障信息工程、社區(qū)服務(wù)信息工程和金旅工程?!皵?shù)字城市”大力推進(jìn)地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)在城市的應(yīng)用。
孫旭陽、馮一民(2006)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的建設(shè)內(nèi)容主要包括7個方面:(1)城市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。(2)城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)。(3)電子政務(wù)建設(shè)。(4)電子社區(qū)建設(shè)。(5)公共信息服務(wù)體系建設(shè)。(7)數(shù)字行業(yè)應(yīng)用建設(shè)。吳慶雙(2007)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的構(gòu)成體系包括:數(shù)據(jù)獲取與更新體系、數(shù)據(jù)處理與儲存體系、信息提取與分析體系、數(shù)據(jù)與信息傳播體系、數(shù)據(jù)庫體系、網(wǎng)絡(luò)體系、應(yīng)用模型體系、專用軟件體系、咨詢服務(wù)體系、專業(yè)人員體系、用戶體系、教育體系、標(biāo)準(zhǔn)與互操作系統(tǒng)、法規(guī)與財經(jīng)體系等。
馬娟、秦凱(2007)認(rèn)為,“數(shù)字城市”建設(shè)的主要任務(wù)包括:城市地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、基礎(chǔ)地理信息采集體系的建設(shè)、政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)、技術(shù)支持體系的建設(shè)、地理空間信息交換網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)、組織機(jī)構(gòu)的建設(shè)等,以及實現(xiàn)覆蓋整個城市的多尺度、多分辨率、現(xiàn)勢性好的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。
彭學(xué)君、李志祥(2007)認(rèn)為,數(shù)字化城市涵蓋了整個城市各方面的信息及應(yīng)用,總體上可分為三個層次十個組成部分。三個層次為信息基礎(chǔ)層、應(yīng)用層、綜合決策層。十個組成部分包括:城市公用信息網(wǎng)絡(luò)平臺和骨干網(wǎng)、空間數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)設(shè)施、政府類應(yīng)用、企業(yè)類應(yīng)用、公眾類應(yīng)用、區(qū)域類應(yīng)用、數(shù)字門戶網(wǎng)站、信息資源管理中心、城市綜合決策指揮系統(tǒng)、政策法規(guī)規(guī)章及管理制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及各種應(yīng)用規(guī)范。
李宗華(2008)認(rèn)為,“數(shù)字城市”涉及城市信息化的方方面面,總體上可以分為3個層次、9個組成部分,它們構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體(如圖4所示)。3個層次為:基礎(chǔ)層、管理層和應(yīng)用層。9個組成部分為:城市信息基礎(chǔ)設(shè)施、城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、空間信息資源管理與交換中心、法律法規(guī)與政策、技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)、政府類應(yīng)用、行業(yè)類應(yīng)用、企業(yè)類應(yīng)用和公眾應(yīng)用。
曹蕾(2009)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的內(nèi)容可以概括為4個方面:城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化,城市信息和交換網(wǎng)絡(luò)化,城市生活和管理智能化和城市空間數(shù)據(jù)可視化?!皵?shù)字城市”框架體系大體由3部分組成:(1)基本平臺部分,主要為城市綜合信息平臺、城市空間基礎(chǔ)信息平臺和城市電信基礎(chǔ)設(shè)施平臺;(2)“數(shù)字城市”服務(wù)對象(用戶),該部分主要為政府、企業(yè)、社區(qū)、公眾構(gòu)成的各類應(yīng)用系統(tǒng),作為核心應(yīng)用系統(tǒng)是“數(shù)字城市”發(fā)揮作用的根本;(3)關(guān)鍵技術(shù),它是“數(shù)字城市”的技術(shù)支撐,主要為計算機(jī)技術(shù)、海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3S技術(shù)、對地觀測技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、互操作技術(shù)等。
張立平(2009)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的內(nèi)容包括技術(shù)組成、組織結(jié)構(gòu)及應(yīng)用等方面。“數(shù)字城市”組織結(jié)構(gòu),即“數(shù)字城市”工程將通過建設(shè)寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺,整合城市信息資源,建立電子政務(wù)、電子商務(wù)、社會保障等空間信息管理服務(wù)系統(tǒng)?!皵?shù)字城市”是城市信息技術(shù)的綜合應(yīng)用,也是當(dāng)前信息技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。就這個意義而,“數(shù)字城市”應(yīng)用十分廣泛,歸納起來主要有12個方面:電子政務(wù)、電子商務(wù)、城市智能交通、市政基礎(chǔ)設(shè)施管理、公共信息服務(wù)、遠(yuǎn)程教育、社會醫(yī)療保障、社區(qū)管理、突發(fā)事件處理、城市環(huán)境檢測、智能化小區(qū)、水網(wǎng)調(diào)配?!皵?shù)字城市”的體系結(jié)構(gòu)包括:(1)數(shù)據(jù)獲取與更新體系。包括城市地表、上空及地下等自然地理數(shù)據(jù)的自動獲取系統(tǒng),城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)的實時獲取和更新體系,城市人文、經(jīng)濟(jì)、政論等社會數(shù)據(jù)的變更與監(jiān)控系統(tǒng)等。(2)數(shù)據(jù)處理儲存體系。包括高密度高速率的海量數(shù)據(jù)儲存設(shè)施、多分辨率海量數(shù)據(jù)實時地存儲、壓縮、處理技術(shù)、元數(shù)據(jù)管理技術(shù)、空間數(shù)據(jù)倉庫等。(3)信息提取與分機(jī)體系。包括數(shù)據(jù)互操作、多元數(shù)據(jù)集成、信息智能提取分機(jī)、海量空間數(shù)據(jù)的智能提取與分析、決策支持等設(shè)施與技術(shù)。(4)網(wǎng)絡(luò)體系。包括高寬帶網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò),支持基于網(wǎng)絡(luò)的分析式計算操作系統(tǒng),基于對象的分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù),分布處理和互操作協(xié)議等。(5)應(yīng)用體系。包括城市規(guī)劃、地籍管理、城市防災(zāi)、城市交通等。同時還包括城市網(wǎng)絡(luò)生活方式等。(6)管理體系。包括專業(yè)人員小組、教育培訓(xùn)、安全管理、系統(tǒng)維護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)與互操作規(guī)范、相關(guān)法規(guī)等。
馬佩勛、謝海波(2009)認(rèn)為,“數(shù)字城市”的框架體系涵蓋了城市建設(shè)的各個方面,是由戰(zhàn)略政策層、信息基礎(chǔ)層、應(yīng)用服務(wù)層和分析決策層組成的有機(jī)整體。戰(zhàn)略政策層包括“數(shù)字城市”的發(fā)展戰(zhàn)略及總體框架、信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、政策法規(guī)規(guī)章制度和技術(shù)保障體系等;信息基礎(chǔ)層由城市公用信息網(wǎng)絡(luò)平臺、中心骨干網(wǎng)、區(qū)域骨干網(wǎng)、通信管線、空間數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系和協(xié)調(diào)維護(hù)機(jī)制等組成;應(yīng)用服務(wù)層根據(jù)“數(shù)字城市”功能特征分為電子政務(wù)、電子商務(wù)、城市規(guī)劃建設(shè)及運行、經(jīng)濟(jì)運行服務(wù)和社會綜合服務(wù)等五類應(yīng)用;決策分析層是跨行業(yè)、跨區(qū)域的綜合性應(yīng)用系統(tǒng),主要包括城市智能交通管理系統(tǒng)、城市環(huán)境監(jiān)測分析系統(tǒng)、城市發(fā)展預(yù)測決策系統(tǒng)和城市防災(zāi)、救災(zāi)及應(yīng)急處理系統(tǒng)等。基本框架如圖5所示,戰(zhàn)略決策決定和指導(dǎo)信息基礎(chǔ)建設(shè),并在此基礎(chǔ)上實施應(yīng)用服務(wù),通過決策分析又反過來指導(dǎo)戰(zhàn)略決策的制定。
四、小結(jié)
“數(shù)字城市”是空間時代與信息社會發(fā)展歷史的必然產(chǎn)物,同時,又是城市可持續(xù)發(fā)展與整體功能提升的必然依托,是新的經(jīng)濟(jì)建設(shè)增長點,這一特點決定了其發(fā)展將是跨越式的。“數(shù)字城市”為認(rèn)識物質(zhì)城市打開了新的視野,對城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市管理展示出了一系列全新的理念,為調(diào)控城市、預(yù)測城市、經(jīng)營城市提供了革命性的手段?!皵?shù)字城市”的戰(zhàn)略研究、數(shù)據(jù)和技術(shù)集成框架等基礎(chǔ)研究和原型系統(tǒng)建設(shè),必然與其應(yīng)用研究相輔相成,齊頭并進(jìn)?!皵?shù)字城市”建設(shè)是一個非常龐大的系統(tǒng)工程,涉及城市社會、經(jīng)濟(jì)、文化、政治、環(huán)境等各個方面,是多學(xué)科的融合體,因此,不僅要有先進(jìn)的技術(shù)為基礎(chǔ),更需要管理體制、機(jī)制和政策作保障,還需要市民和整個社會信息素質(zhì)的提高。(編輯:何樂)
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[關(guān)鍵詞] 經(jīng)驗之塔;數(shù)字媒體;媒體選擇模型;教與學(xué)的方式
[中圖分類號] G40-057 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
[作者簡介] 許坦(1979—),女,河北辛集人。講師,碩士,主要從事教育技術(shù)理論與數(shù)字媒體技術(shù)研究。E-mail:。
數(shù)學(xué)和物理可以用定律或公式描述規(guī)律,教育技術(shù)學(xué)則可用建立模型的方法對概念進(jìn)行規(guī)范,依據(jù)其內(nèi)在規(guī)律構(gòu)建新的關(guān)系體系。這種關(guān)系體系能夠解釋過去,預(yù)見未來,哪怕它只在局部起作用或者需要不斷地修改,只要它能搭建起討論的新起點和新框架,它就有存在的價值。筆者于2009年在《電化教育研究》雜志上發(fā)表的《信息化教育媒體選擇模型芻論——從計算機(jī)在經(jīng)驗之塔中的定位談起》(后文提及簡稱《芻論》)一文中通過對經(jīng)驗之塔(見圖1實線三角形區(qū)域)內(nèi)部媒體的排序關(guān)系,特別是三類直接經(jīng)驗的互動水平的研究,結(jié)合隱性知識和顯性知識之間的轉(zhuǎn)換方式,在經(jīng)驗之塔獲取三類直接經(jīng)驗的活動方式反演的基礎(chǔ)上,按照交互的水平對當(dāng)前基于計算機(jī)的數(shù)字新媒體進(jìn)行排序形成“體驗之塔”(見圖1虛線三角形區(qū)域);并進(jìn)一步將體驗之塔和經(jīng)驗之塔結(jié)合起來,將新興媒體、現(xiàn)代媒體與傳統(tǒng)媒體納入到一個統(tǒng)一的討論框架之中,形成了媒體選擇模型。戴爾的經(jīng)驗之塔按照從經(jīng)驗(具體經(jīng)驗)到知識(抽象經(jīng)驗)的原則組織媒體,并通過提供可供選擇的不同學(xué)習(xí)途徑來說明教學(xué)媒體的作用;而媒體選擇模型則按照從經(jīng)驗到知識,再從知識(顯性知識)到能力(隱性知識)的原則組織媒體,并通過吸納不同的教與學(xué)的方式來規(guī)范學(xué)習(xí)資源的利用。
數(shù)字媒體環(huán)境中,媒體的選擇已經(jīng)不是為學(xué)生簡單地選取學(xué)習(xí)途徑和知識來源的手段,而是教師基于當(dāng)前的媒體環(huán)境,為學(xué)生設(shè)計包含多種獲取學(xué)習(xí)資源途徑的學(xué)習(xí)環(huán)境。這個學(xué)習(xí)環(huán)境能夠滿足學(xué)生根據(jù)自己的需要主動地從各種途徑中獲取學(xué)習(xí)資源,并通過對學(xué)習(xí)資源的利用建構(gòu)個體認(rèn)知表征的要求。因此需要進(jìn)一步明確媒體選擇模型與教與學(xué)的方式的關(guān)系,才能把握媒體選擇模型的作用。從下文的論述可知,教與學(xué)的方式完全可以被媒體選擇模型吸納,吸納教與學(xué)的方式后的模型為形成更系統(tǒng)的媒體利用理論奠定了基礎(chǔ)。這為教與學(xué)的方式建立了一個支撐性的討論平臺。鑒于教與學(xué)的方式需要相應(yīng)的媒體技術(shù)構(gòu)成的學(xué)習(xí)環(huán)境的支持,我們對照經(jīng)過媒體選擇模型簡化處理后的圖1中的媒體環(huán)境,分析圖2中不同層次的教與學(xué)的方式。下面分兩個步驟開始論述:首先建立媒體選擇模型與各種教與學(xué)的方式的對應(yīng)關(guān)系;然后通過基于模型所構(gòu)建的教與學(xué)的方式的位置關(guān)系,探討教與學(xué)的方式之間的內(nèi)在聯(lián)系,揭示教與學(xué)的方式的演化規(guī)律。
一、媒體選擇模型對
教與學(xué)方式的吸納
模型的結(jié)構(gòu)(如圖1所示)可分為標(biāo)號為①~⑧的八個部分。它們依次對應(yīng)于直接參與的實踐活動(能夠獲取能動的直接的做的經(jīng)驗)、直接的觀察活動(能夠獲得能動的直接觀察的經(jīng)驗)、觀察視聽媒體的活動(能夠獲取形象的替代性的觀察經(jīng)驗)、觀察和分析抽象符號的活動(能夠獲取抽象的間接經(jīng)驗)、基于圖式(認(rèn)知結(jié)構(gòu))的建構(gòu)性的自我內(nèi)在心理活動、基于人機(jī)交互的預(yù)先人為設(shè)計好的人—機(jī)互動活動、借助機(jī)器的通訊作用實現(xiàn)的人—機(jī)—人形式的人際互動活動、借助機(jī)器之間復(fù)雜的智能技術(shù)實現(xiàn)對用戶透明的人—機(jī)—機(jī)—人的人際互動活動。①~⑧、②~⑦、③~⑥、④~⑤相互對應(yīng)。第一部分可進(jìn)一步細(xì)分為三部分:人的真實的工作與生活活動、人的設(shè)計活動和利用玩具實現(xiàn)的個人游戲活動、人的組織學(xué)習(xí)和人際之間展開的游戲活動。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算技術(shù)的發(fā)展,三種活動都能在虛擬世界中有所反映,并能借助虛擬技術(shù)替代、補充或者加強(qiáng)這些活動的某些功能。通訊網(wǎng)絡(luò)、廣播電視網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)向著數(shù)字化、高速度和雙向交互性發(fā)展過程中在高級應(yīng)用端實現(xiàn)交叉融合,并進(jìn)一步發(fā)展成為泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng);基于分布式處理的云計算技術(shù)不斷減輕客戶端的運算負(fù)擔(dān),推動客戶端向著多媒體化、小型化、智能化方向發(fā)展,從而促進(jìn)技術(shù)直接滲透到各個社會成員。這一趨勢促使教與學(xué)的方式不斷地推陳出新,也需要我們對不同階段、不同層次的教與學(xué)的方式進(jìn)行系統(tǒng)化梳理。
圖2中AC線分開了基于不同技術(shù)的視聽教學(xué)(由三角形ACD圍成的模擬技術(shù)與現(xiàn)實世界)和數(shù)字化學(xué)習(xí)(由三角形ABC圍成的數(shù)字技術(shù)或虛擬世界)。AC線成為經(jīng)驗之塔和體驗之塔的分界線,我們不妨稱其為“媒體技術(shù)分界線”。BD線分開了基于不同環(huán)境的正式學(xué)習(xí)(由三角形ABD圍成的學(xué)校環(huán)境)和非正式學(xué)習(xí)(由三角形BCD圍成的社會環(huán)境),我們不妨稱其為“教與學(xué)的方式分界線”。①正式學(xué)習(xí)按基于時空的特征又可細(xì)分為正規(guī)的學(xué)校教育形式和非正規(guī)繼續(xù)教育與培訓(xùn)形式。三角形ABD中部是面對面教學(xué),往往是正規(guī)學(xué)校教育主要采用的方式;兩翼是遠(yuǎn)距離教學(xué),往往是繼續(xù)教育或社會教育采用的主要方式。
AC線指向教學(xué)媒體發(fā)展的終極目標(biāo)——提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會和更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源,并且不斷降低用戶承擔(dān)的成本,促進(jìn)教育公平。國家規(guī)劃信息化高速公路的建設(shè),IT企業(yè)面向用戶的多樣化需求提供終端硬件、配套軟件以及相應(yīng)服務(wù),最終降低使用者的成本,從而創(chuàng)造一個實現(xiàn)全民教育和終身教育目標(biāo)的整體環(huán)境。技術(shù)的發(fā)展是驅(qū)動力量,它催生出新的教與學(xué)的方式。下面進(jìn)一步分析以下四個層次的教與學(xué)的方式的定位問題。
(一)面對面教學(xué)與遠(yuǎn)距離教學(xué)
三角形ABD內(nèi)側(cè)是學(xué)校情境中面對面的教育形式。它由圖2中的能夠?qū)崿F(xiàn)集體傳授法的“課堂教學(xué)”和個別化指導(dǎo)下的“自主學(xué)習(xí)”組成。具體表現(xiàn)為圖1中的教師利用課本、板書或視聽媒體進(jìn)行課堂教學(xué),學(xué)習(xí)者則借助教師的幫助或者利用計算機(jī)來促進(jìn)自我互動,實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。
三角形ABD外側(cè)是遠(yuǎn)距離教學(xué)。嚴(yán)格來說,遠(yuǎn)距離教學(xué)的教與學(xué)的方式(半工半讀)介于正規(guī)的在校學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)之間。雖然在這種情況下,學(xué)習(xí)者未必在校學(xué)習(xí),但是其學(xué)習(xí)的組織和管理還是依托于正規(guī)的教育機(jī)構(gòu)(學(xué)校),因此這種教與學(xué)的方式仍被歸入正式學(xué)習(xí)。圖2中的第一代遠(yuǎn)距離教學(xué)是通過圖1中的郵政系統(tǒng)發(fā)放學(xué)習(xí)資料(從印刷品到光盤和磁帶)并借助電話反饋或結(jié)合不定期的面授輔導(dǎo)而實現(xiàn)的函授教學(xué)。圖2中的第二代遠(yuǎn)距離教學(xué)是通過圖1中的模擬(聲音或電視)廣播形成廣播函授大學(xué)或廣播電視大學(xué)的教學(xué)形式。這兩代遠(yuǎn)距離教學(xué)側(cè)重于跨越時空呈現(xiàn)學(xué)習(xí)資源,為學(xué)習(xí)者提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會,統(tǒng)稱為D-Learning。圖2中的第三代遠(yuǎn)距離教學(xué)是通過圖1中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)e-Learning。圖2中的遠(yuǎn)距離教學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的趨勢是通過圖1中結(jié)合Web2.0/3.0理念并通過微型移動終端實現(xiàn)的移動學(xué)習(xí)(M-Learning)以及基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算和泛在網(wǎng)實現(xiàn)各種虛擬技術(shù)與人的活動無縫結(jié)合的泛在學(xué)習(xí)(U-Learning),有人稱之為后現(xiàn)代的遠(yuǎn)距離教學(xué)。[1]這兩代遠(yuǎn)距離教學(xué)則趨向于通過提供更為便捷的交流服務(wù)來提高教學(xué)質(zhì)量?!熬嚯x”是遠(yuǎn)距離教學(xué)的最大特點和局限,隨著技術(shù)的進(jìn)步,距離給學(xué)習(xí)帶來的限制越來越小。幾乎每一代遠(yuǎn)距離教學(xué)都是在整合前一代教與學(xué)的方式的基礎(chǔ)上引入新媒體和相應(yīng)的新的教與學(xué)的方式發(fā)展起來的。遠(yuǎn)距離教學(xué)的發(fā)展,特別是移動學(xué)習(xí)的出現(xiàn),勢必會促進(jìn)正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)的融合,并使二者的界限越來越模糊。
(二)電子化學(xué)習(xí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)和信息化學(xué)習(xí)
模型可以對“e-Learning”的不同理解進(jìn)行規(guī)范。
何克抗教授認(rèn)為“e-Learning”有三種不同譯法:網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)、電子化學(xué)習(xí)和數(shù)字化學(xué)習(xí)。e-Learning本指網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)(強(qiáng)調(diào)基于因特網(wǎng)的學(xué)習(xí)),但在實際應(yīng)用中,有時又把基于多媒體資料(包括CD-ROM、數(shù)據(jù)文件、計算機(jī)模擬、數(shù)字音視頻等)的數(shù)字化學(xué)習(xí)也包括在內(nèi),并強(qiáng)調(diào)e-Learning要把數(shù)字化內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)資源結(jié)合起來。[2]“電子化學(xué)習(xí)”的概念因包括模擬視聽資源而太寬泛,“網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)”則忽略了因特網(wǎng)以外的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。因此稱e-Learning為數(shù)字化學(xué)習(xí)更科學(xué)。
李芒教授則認(rèn)為對e-Learning應(yīng)該全面地認(rèn)識,不僅應(yīng)該抓住技術(shù)本質(zhì),而且還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)社會性本質(zhì)。在這個認(rèn)識的基礎(chǔ)上,主張使用“信息化學(xué)習(xí)方式”的說法。[3]
下面我們利用媒體選擇模型對e-Learning的不同解釋從其所涵蓋的內(nèi)容及名稱出現(xiàn)的先后順序在模型中進(jìn)行定位,即電子化學(xué)習(xí)包括基于模擬技術(shù)視聽媒體的學(xué)習(xí)和數(shù)字化學(xué)習(xí),而數(shù)字化學(xué)習(xí)包括基于數(shù)字化的多媒體資料的學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)從提供學(xué)習(xí)資源發(fā)展為提供面向人際交流的服務(wù),從而促使網(wǎng)絡(luò)社會化,進(jìn)而形成信息化學(xué)習(xí)。
1.涵蓋視聽媒體及廣播和計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)的電子化學(xué)習(xí)
圖2中的電子化學(xué)習(xí)最寬泛,它涵蓋所有現(xiàn)代化教學(xué)媒體與學(xué)習(xí)資源;它跨越了圖1中的視聽媒體與廣播所在的梯形以及計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)所在的三角形。因此從涵蓋的內(nèi)容上說,數(shù)字化學(xué)習(xí)可視為從電子化學(xué)習(xí)中析出的概念。
體驗之塔中環(huán)環(huán)嵌套的三角形反映出媒體發(fā)展和融合的趨勢,據(jù)此我們可以從教育信息化不同的時期來對e-Learning的另外三種譯法借助模型賦予相應(yīng)的解釋。
2. 以計算機(jī)應(yīng)用為基礎(chǔ),以操作系統(tǒng)為平臺的數(shù)字化學(xué)習(xí)
早期的軟盤、CD-ROM等可移動的存儲介質(zhì)是計算機(jī)獨立使用時期傳遞學(xué)習(xí)資源的主要工具,此時的教學(xué)軟件以封閉式的課件為主。早期的網(wǎng)絡(luò)由于帶寬的限制以文本信息傳播為主,并采用集中式資源管理與共享的方式,利用超文本組織學(xué)習(xí)資源。局域網(wǎng)的發(fā)展使得支持計算機(jī)協(xié)作工作的群件產(chǎn)品進(jìn)入實用階段。由于窄帶入網(wǎng)以及封閉式的局域網(wǎng)的限制,使得多媒體資源及以超媒體形式組織的學(xué)習(xí)資源仍以移動存儲介質(zhì)(發(fā)展為DVD-ROM、U盤和移動硬盤)傳遞為主。教學(xué)軟件由課件向積件發(fā)展。因此圖2中的數(shù)字化學(xué)習(xí)既涵蓋數(shù)字多媒體資料,又包括網(wǎng)絡(luò)資源,它跨越圖1中的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)所在的三角形,成為基于數(shù)字技術(shù)新媒體的各種教與學(xué)的方式的統(tǒng)稱。因此從涵蓋的內(nèi)容上說,網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)可視為從數(shù)字化學(xué)習(xí)中析出的概念。
這一時期計算機(jī)的應(yīng)用占有主導(dǎo)地位,所有的應(yīng)用軟件都面向操作系統(tǒng)。信息技術(shù)教育應(yīng)用的課程集中體現(xiàn)為“計算機(jī)輔助教育”。
3. 以瀏覽器應(yīng)用為基礎(chǔ),基于B/S的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用,使得學(xué)習(xí)資源的獲取逐漸向網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移,而計算機(jī)則逐步融合為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一部分。所以圖2中的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)(在線學(xué)習(xí))僅指基于網(wǎng)絡(luò)資源的學(xué)習(xí),但又離不開計算機(jī)等終端設(shè)備;而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)生質(zhì)的改變(從Web1.0到Web2.0/3.0),但是我們?nèi)钥梢杂镁W(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)統(tǒng)稱借助網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的教與學(xué)的方式。因此它包括圖1中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所在的兩個三角形并將計算機(jī)所在的三角形嵌套在內(nèi)。
這一時期應(yīng)用軟件向Web瀏覽器方向集中。信息技術(shù)教育應(yīng)用的課程分化出“多媒體教育應(yīng)用”和“網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用”。
4. 以對等網(wǎng)絡(luò)的理念為基礎(chǔ)、以互聯(lián)網(wǎng)為平臺的信息化學(xué)習(xí)
信息高速公路的建設(shè)使得因特網(wǎng)帶寬不斷得到擴(kuò)充,Web2.0/3.0、Internet 2和網(wǎng)格、云計算等研究與應(yīng)用成為重點,同時人們也在關(guān)注解決“最后一公里”的用戶寬帶入網(wǎng)問題。音視頻壓縮技術(shù)和流媒體技術(shù)的發(fā)展使得多媒體資源能夠通過因特網(wǎng)實現(xiàn)傳播,ATM等技術(shù)的應(yīng)用及中間件技術(shù)的發(fā)展解決了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與異構(gòu)問題,進(jìn)而促使分布式資源管理與共享方式成為現(xiàn)實。網(wǎng)絡(luò)逐步成為學(xué)習(xí)資源傳播的主流形式,并進(jìn)一步推動了積件向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,而基于數(shù)據(jù)庫的群件則向Intranet/Internet[4]中的網(wǎng)件[5]發(fā)展并出現(xiàn)了微件。[6]信息化學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展促成了學(xué)習(xí)資源開發(fā)與利用的社會化理念。因此圖2中的信息化學(xué)習(xí)的社會性和人文性與圖1中的社會化網(wǎng)絡(luò)Web2.0/3.0環(huán)境十分契合,它位于最外環(huán)的三角形并嵌套著Web1.0和計算機(jī)所在的三角形。
這一時期應(yīng)用軟件面向?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)終端多樣化(計算機(jī)、數(shù)字電視)、智能化、微型化(智能手機(jī))。遠(yuǎn)距離教育由提供各種學(xué)習(xí)資源向提供網(wǎng)絡(luò)交流服務(wù)轉(zhuǎn)移。信息技術(shù)教育應(yīng)用課程逐步發(fā)展成“信息技術(shù)與課程整合”和“信息化教育”。
5. 小結(jié)
“跨越”關(guān)系表示前代技術(shù)是新一代技術(shù)發(fā)展和功能拓展的基礎(chǔ),而“嵌套”關(guān)系表示新一代技術(shù)對上一代技術(shù)在理念上以新的形式的繼承和融合。模型的逐級嵌套反映了媒體發(fā)展脈絡(luò)的結(jié)構(gòu),這為解釋這些互有重疊而又各有側(cè)重的復(fù)雜概念奠定了良好的框架,從而很好地吸收了這些教與學(xué)的方式。
(三)自主學(xué)習(xí)、基于計算機(jī)的協(xié)作學(xué)習(xí)CSCL、網(wǎng)絡(luò)探究WebQuest
自主學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者在總體教學(xué)目標(biāo)的宏觀調(diào)控下,在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)自身的條件和需要制定并完成具體學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)模式。[7]多媒體環(huán)境下的個別化自主學(xué)習(xí),是指在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的集中環(huán)境下,利用系統(tǒng)的多媒體教學(xué)課件,個別的通過人機(jī)交互方式進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。[8]圖2中的“自主學(xué)習(xí)”表示它是面對面教學(xué)中有教師輔助的自主學(xué)習(xí)或者是師生分離條件下基于學(xué)習(xí)資源或智能化媒體(智能導(dǎo)師或虛擬學(xué)伴)的個別化學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí)最終都要通過促進(jìn)學(xué)習(xí)者內(nèi)部的自我互動(見圖1)來改變其認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)策略及行為習(xí)慣,從而實現(xiàn)其能力的提升。
協(xié)作學(xué)習(xí)是學(xué)生以小組形式參與、為達(dá)到共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)、在一定激勵機(jī)制下最大化個人或他人習(xí)得的成果而合作互助的一切相關(guān)行為;而CSCL是利用計算機(jī)(尤其是多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù))來輔助和支持的協(xié)作學(xué)習(xí)。[9]圖1中的“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”提供的交流工具為圖2中的“協(xié)作學(xué)習(xí)”搭建了一個廣闊的交流平臺。WebQuest是一種基于Internet的、以探究為取向的探究性學(xué)習(xí)活動,學(xué)習(xí)者所需要的多數(shù)信息來源于互聯(lián)網(wǎng)。[10]圖1中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是圖2中WebQuest得以實現(xiàn)的基本條件。
(四)混合學(xué)習(xí)、非正式學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)與泛在學(xué)習(xí)
所謂Blending Learning,就是要把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和e-Learning(即數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí))的優(yōu)勢結(jié)合起來,也就是說,既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用,又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。[11]從定義中可以看出,混合學(xué)習(xí)反映在媒體上是“傳統(tǒng)媒體+數(shù)字媒體”,在教與學(xué)的方式上它屬于正式學(xué)習(xí)。圖2中三角形AOD內(nèi)側(cè)所對應(yīng)的圖1中的媒體(除板書和教師講演外)具有由教師提前制作、單向傳播、多側(cè)重于教的特點,而外側(cè)對應(yīng)的媒體則是由學(xué)習(xí)者自行控制的程序化文本教材或電視教材;而三角形AOB內(nèi)側(cè)所對應(yīng)的圖1中的媒體(除圖式和學(xué)習(xí)者內(nèi)在語言外)具有提供允許學(xué)生自主設(shè)計、具備雙向交流機(jī)制更傾向于學(xué)的特點,其外側(cè)對應(yīng)的媒體則是提供智能反饋功能的智能導(dǎo)師或虛擬學(xué)伴等交互式的計算機(jī)軟件。三角形AOD和AOB恰當(dāng)結(jié)合構(gòu)成三角形ABD所規(guī)范的混合學(xué)習(xí)。
下面兩個三角形恰當(dāng)結(jié)合能夠解釋另外兩種教與學(xué)的方式的概念。圖2中的三角形BOC代表在線學(xué)習(xí),其中信息化學(xué)習(xí)是建立在圖1中以Web2.0/3.0為代表的社會化網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的。圖2中的三角形COD表述的圖1中傳統(tǒng)的游學(xué)方式以及真實的工作和生活。因此這里包括真實的工作環(huán)境和生活環(huán)境。
“非正式學(xué)習(xí)”是相對正規(guī)學(xué)校教育或繼續(xù)教育而言的,指在工作、生活、社交等非正式學(xué)習(xí)時間和地點接受新知的學(xué)習(xí)形式,主要指做中學(xué)、玩中學(xué)、游中學(xué),如沙龍、讀書、聚會、打球等。[12]從定義中可以看出非正式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵體現(xiàn)在時間和地點為非教學(xué)情境。它是工作、生活、游戲、旅游等環(huán)境中伴隨的學(xué)習(xí),顯然它由非學(xué)習(xí)環(huán)境下的設(shè)備(工作設(shè)備或帶有EPSS的工作環(huán)境)以及小型化的通訊終端設(shè)備(如筆記本電腦、智能手機(jī)等)和數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境組成。這種情形恰好被圖2中的三角形BCD所吸納。
Alexzander Dye等人的Mobile Education—A Glance at The Future中將M-Learning定義為:移動學(xué)習(xí)是一種在移動計算設(shè)備幫助下的能夠在任何時間、任何地點發(fā)生的學(xué)習(xí),移動學(xué)習(xí)所使用的移動計算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流。[13]這個定義的兩個要點是在移動計算設(shè)備的幫助下實現(xiàn)的學(xué)習(xí)和在任何時間和任何地點發(fā)生的學(xué)習(xí)。結(jié)合圖1分析可知它位于三角形BCD偏向C的一端,表示在真實情境中,師生借助便捷的移動計算設(shè)備進(jìn)行交流而展開的學(xué)習(xí),其移動性只有在真實情境中才能凸顯出優(yōu)勢來,因此它更利于非正式學(xué)習(xí)的實現(xiàn)。
基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、泛在網(wǎng)的三類虛擬技術(shù)(虛擬智能、虛擬現(xiàn)實、虛擬社區(qū))提供了無所不在的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這個學(xué)習(xí)環(huán)境中機(jī)器之間分布式的強(qiáng)大處理技術(shù)結(jié)合更加人性化的友好的用戶界面,使得整個網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理過程對人都是透明的。人可以不必考慮機(jī)器的存在而直接與對方(人或物)進(jìn)行交流互動,從而為人們在情境中利用獲得直接經(jīng)驗的三類實踐活動提供了絕佳的教與學(xué)的方式。國外對泛在學(xué)習(xí)存在兩種觀點:一種強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)環(huán)境,如美國教育發(fā)展中心2003年的報告以及Hiroaki Ogata、Zhao Haila、Youngseok Lee的觀點,強(qiáng)調(diào)泛在學(xué)習(xí)是日常生活中嵌入式的、不可見的計算機(jī)所支持的、[14]基于無線網(wǎng)絡(luò)連接的、[15]任何時間、任何地點借助任何終端設(shè)備[16]都可進(jìn)入的學(xué)習(xí)環(huán)境;另一種強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方式,如Guozhen、Timothy K. Shih等人將泛在學(xué)習(xí)視為學(xué)習(xí)者可以完全將注意力集中到學(xué)習(xí)過程而不用關(guān)心位置與時間限制的學(xué)習(xí)方式。[17]通過上面的分析可見圖1模型右下角處獲取直接經(jīng)驗的實踐活動需要泛在的學(xué)習(xí)方式的支持,而跨越時空的虛擬社區(qū)(泛在網(wǎng)技術(shù))、創(chuàng)造時空的虛擬現(xiàn)實和重塑時空的虛擬智能(物聯(lián)網(wǎng)技術(shù))正提供了泛在學(xué)習(xí)環(huán)境,二者的結(jié)合構(gòu)成了完整的泛在學(xué)習(xí)的內(nèi)涵(見圖2中右下角的U-Learning)。
二、模型對教與學(xué)方式的解釋與預(yù)測
(一)對e-Learning譯名問題的解釋
對于e-Learning譯名的爭論有“電子—數(shù)字—網(wǎng)絡(luò)—信息”四個詞,這四個詞的含義在圖2的模型中被恰當(dāng)?shù)胤从吵鰜?。下面我們借助?shù)學(xué)中的數(shù)系發(fā)展和命名的規(guī)律對它們的定位進(jìn)行分析(見圖3)。數(shù)的概念起源于自然數(shù)。體系總稱為數(shù)系,而且每種數(shù)的名稱都帶有源于自然數(shù)的這個“數(shù)”字。正是自然數(shù)和運算規(guī)則的轉(zhuǎn)化與組合形成了新的數(shù)。自然數(shù)的名稱是在演化出其他類型的數(shù)后才改稱自然數(shù)的。可見自然數(shù)是整個數(shù)系構(gòu)建的基礎(chǔ)。而其演化出的后面的數(shù)總是要包容前面的數(shù),使得前面的數(shù)成為后面的數(shù)的特例。但后面的數(shù)始終沒有替代前面的數(shù),前、后數(shù)的關(guān)系是研究側(cè)重點的不同,而又各有各的應(yīng)用領(lǐng)域。
教育媒體與教與學(xué)的方式的領(lǐng)域也具有類似規(guī)律(見圖4)。媒體技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)生的教與學(xué)的方式也與這種演化方式相契合。即前面的媒體技術(shù)及教與學(xué)的方式發(fā)展并演化出后面媒體技術(shù)及教與學(xué)的方式,而后面的媒體技術(shù)及教與學(xué)的方式也以新的形式包容了前面的技術(shù)與方式。例如多種功能單一的硬媒體轉(zhuǎn)化為功能集成的軟媒體(《芻論》32~33頁)就體現(xiàn)出了這種“先導(dǎo)的概念是基礎(chǔ)而后位的概念更一般”的關(guān)系。也許這正是處理傳統(tǒng)媒體、現(xiàn)代電子媒體和新興數(shù)字媒體的關(guān)系的一種可行的途徑。
圖1中自左向右的排列展示了 “傳統(tǒng)媒體、模擬視聽媒體和聲音廣播及電視廣播—計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)—數(shù)字(交互)視聽媒體與數(shù)字廣播—小型化數(shù)字通訊終端(手機(jī))”的媒體發(fā)展模式,對照此發(fā)展模式和圖2的教與學(xué)的方式的演進(jìn)趨勢,可以看出圖4所呈現(xiàn)的規(guī)律,即不同的名稱與不同的發(fā)展階段相對應(yīng)而又各有其側(cè)重點。模擬技術(shù)時期重視硬件的視聽教育,更強(qiáng)調(diào)教的方面,而往往用“電”或“電子”命名新技術(shù)與新的教學(xué)方式。數(shù)字技術(shù)時期重視軟件的轉(zhuǎn)型期,多側(cè)重學(xué)的方面,常用“數(shù)字”命名新技術(shù)與新的學(xué)習(xí)方式。信息技術(shù)時期重視技術(shù)的教育應(yīng)用的信息化教育,強(qiáng)調(diào)新技術(shù)環(huán)境下教學(xué)與學(xué)習(xí)的統(tǒng)一,常用“信息”命名新技術(shù)與新的教與學(xué)的方式。另外圖4中視聽教學(xué)(可反復(fù)使用的光盤、磁帶移動存儲介質(zhì))和廣播教學(xué)(范圍廣但轉(zhuǎn)瞬即逝的電磁波傳輸介質(zhì))的界限很明顯(用“與”字表示二者為并列關(guān)系);而發(fā)展到數(shù)字化學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí),多媒化的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及使得更多的數(shù)字資源來源于便利的網(wǎng)絡(luò),因此其區(qū)別就不明顯了(用“或”字表示二者可以通用),這種融合的趨勢使人們將關(guān)注點從軟硬件(媒體提供的學(xué)習(xí)途徑)轉(zhuǎn)向信息技術(shù)教育應(yīng)用(基于環(huán)境和資源的教與學(xué)的方式)。
(二)AC線上的對稱結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)的發(fā)展趨勢
1. 從面對面教學(xué)到泛在學(xué)習(xí)
面對面教學(xué)需要將師生集中于同一空間,并在同一時間展開教與學(xué)的活動。這種教學(xué)方式的優(yōu)點是師生能夠?qū)崿F(xiàn)即時的反饋,然而它卻限制了師生活動的時空范圍。它只適合于理論課程和簡單的實驗課程。培養(yǎng)學(xué)生的能力需要理論與實踐緊密結(jié)合,而實踐活動往往離不開具體的實踐情境,因此在時空上具有一定的分散性。新的計算技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得任何人可以在任何時間、任何地方進(jìn)行泛在學(xué)習(xí),這徹底突破了學(xué)習(xí)的時空局限性,使得學(xué)習(xí)可以根據(jù)人類實踐的需要而隨時隨地地自然發(fā)生,從而完美地解決了課堂對實踐情境的時空約束問題,有利于實現(xiàn)理論和實踐一體化的課程教學(xué)。面對面教學(xué)與泛在學(xué)習(xí)位于模型中AC線的兩端,正預(yù)示著這種趨勢。
2. 從電子化學(xué)習(xí)到移動學(xué)習(xí)
電子化學(xué)習(xí)和移動學(xué)習(xí)也是位于AC線上的兩個對稱的位置。起源于模擬技術(shù)的大型電子設(shè)備開啟了電子媒體的新時代,同時也開啟了教育現(xiàn)代化的步伐。但是此時電子設(shè)備單一的功能、復(fù)雜連接和繁瑣的操作以及生硬的組合方式已經(jīng)使人們望而生畏,加上不菲的價格,因此不便于深入到工作與生活的方方面面,從而極大地限制了技術(shù)的使用范圍。移動通訊技術(shù)的發(fā)展使得用戶終端設(shè)備不斷地向著小型化、智能化、多媒體化方向發(fā)展。小小的智能手機(jī)逐漸成了新時代的寵兒,它將通訊、上網(wǎng)和計算功能融于一身,集合光線感應(yīng)、距離感應(yīng)、重力感應(yīng)、GPS定位導(dǎo)航、WLAN、GPRS數(shù)據(jù)連接、多媒體播放、攝像、拍照、錄音、數(shù)字廣播與手機(jī)電視等眾多功能于一體的手機(jī)幾乎成為人們數(shù)據(jù)接收、發(fā)送與處理的百寶箱。終端設(shè)備小型化促使學(xué)習(xí)可以在戶外的移動過程中發(fā)生,徹底改變了學(xué)習(xí)所發(fā)生的時空限制,為泛在學(xué)習(xí)的出現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
3.從混合學(xué)習(xí)到非正式學(xué)習(xí)——混合學(xué)習(xí)內(nèi)涵的擴(kuò)展
混合學(xué)習(xí)(Blending Learning)存在一種兩難困境。[18]計算機(jī)輔助培訓(xùn)CBT(Computer Based Training)為何始終不能戰(zhàn)勝課堂教學(xué),成為學(xué)校教育的主流?網(wǎng)絡(luò)學(xué)有一天會取代課堂學(xué)習(xí)的假設(shè)為何是錯誤的?混合學(xué)習(xí)打破了這一疑惑和迷局。但是混合學(xué)習(xí)卻又成為一種新誤區(qū),即它在形式上使正規(guī)的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)更具有經(jīng)濟(jì)價值而使人更易于忽視更低成本的非正式學(xué)習(xí)和非教學(xué)解決方案?;旌蠈W(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)通過教學(xué)與培訓(xùn)手段解決問題的同時卻出現(xiàn)了排斥非正式學(xué)習(xí)的傾向。混合學(xué)習(xí)開辟了解決教學(xué)問題的新思路,但是卻阻擋了人們繼續(xù)探索更有效的教與學(xué)的方式的視線。對混合學(xué)習(xí)的反思有利于人們繼續(xù)深入探索由學(xué)習(xí)與績效技術(shù)構(gòu)造真正的混合學(xué)習(xí)。混合學(xué)習(xí)正從課堂教學(xué)和在線學(xué)習(xí)相結(jié)合向正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)相結(jié)合發(fā)展。移動學(xué)習(xí)深化了遠(yuǎn)距離教學(xué)和非正式學(xué)習(xí)的聯(lián)系,而泛在學(xué)習(xí)代表著正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)進(jìn)一步整合的趨向。
(三)教與學(xué)的方式的名稱的來源
從上面的分析可以看出教與學(xué)的方式的命名一般有兩個角度、四種來源。第一個角度的兩種名稱來源是轉(zhuǎn)譯或自創(chuàng)。例如對e-Learning的多種翻譯方式屬于不同學(xué)者從自己研究所側(cè)重的角度將其轉(zhuǎn)譯為數(shù)字化學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí),而信息化學(xué)習(xí)則有自創(chuàng)名稱的成分,與信息化教育有異曲同工之處。第二個角度的兩種名稱來源是基于新技術(shù)或源于新思想。例如基于移動通訊技術(shù)的移動學(xué)習(xí)、基于當(dāng)前云計算出現(xiàn)的云學(xué)習(xí)、早期基于視覺媒體出現(xiàn)視覺教學(xué)、基于視聽媒體出現(xiàn)視聽教學(xué)等。基于建構(gòu)主義思想的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí);體現(xiàn)教育公平與開放的思想的非正式學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)。有些名稱可能是新瓶裝舊酒,沒有任何新意,也就沒有生命力,很快就被淘汰。而有些說法雖然不合理但是由于歷史原因形成習(xí)慣的稱呼而被保留,例如視覺教育的提法在心理學(xué)角度看來曾被認(rèn)為是荒謬的,[19]但依然被保留下來?;谀撤N思想跨越技術(shù)形式的命名往往更具有生命力。由于e-Learning、M-Learning、U-Learning等都以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的新媒體構(gòu)成的學(xué)習(xí)環(huán)境的討論,因此當(dāng)前的各種名稱都具有很大的重疊性(這正是圖2中ABC內(nèi)部的多個三角形嵌套結(jié)構(gòu)的作用),我們需要探究其側(cè)重點的差異,把它們組成一個完整結(jié)構(gòu),并將其關(guān)系明確出來,才能讓人們理解其存在的意義,并利于概念的傳播與技術(shù)的合理應(yīng)用。
三、結(jié)論與展望
通過媒體選擇模型與教與學(xué)的方式所建立的關(guān)系的認(rèn)識,我們可以對當(dāng)前的數(shù)字媒體環(huán)境如何運用于教學(xué)實踐之中有一個總體的認(rèn)識。通過以上分析,不難發(fā)現(xiàn)信息化教育中的媒體選擇更趨向于媒體所支持的學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計,這與經(jīng)驗之塔中簡單的媒體選擇與組合相比要復(fù)雜得多。我們要根據(jù)學(xué)習(xí)者的需求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計,在教學(xué)設(shè)計中尋求適合達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的多種可能的學(xué)習(xí)方式,并結(jié)合當(dāng)前的媒體環(huán)境選擇其中有效可行的學(xué)習(xí)方式,從而實現(xiàn)對基于不同的學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計。當(dāng)然,能夠把多種教與學(xué)的方式統(tǒng)合在一個框架之中加以分析是一個復(fù)雜的系統(tǒng)化過程,筆者由于視野的局限難免百密一疏。希望借此文能夠啟迪熱心于信息化教育的研究者透過當(dāng)前紛繁復(fù)雜的概念去探究這些概念的歷史成因以及它們之間所蘊含的本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,從而推動教育信息化事業(yè)的發(fā)展。
(由衷感謝華南師范大學(xué)武麗志博士對此項研究的大力支持和熱心幫助。)
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信息技術(shù)日益改變?nèi)祟惿罘绞胶退季S方式,必然要求教育發(fā)生革命性的裂變和系統(tǒng)性的重構(gòu)
《今日教育》:隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展,以及平板電腦、智能手機(jī)等移動智能終端的迅速普及,“互聯(lián)網(wǎng)+”對很多行業(yè)產(chǎn)生了顛覆性影響,是否也會對教育帶來革命性的影響呢?
余勝泉:我認(rèn)為,以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)對教育的革命性影響是毋庸置疑的。早在2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中就首次明確提出:“信息技術(shù)對教育發(fā)展有革命的影響,必須予以高度重視?!边@表明教育信息化是我國到2020年基本實現(xiàn)教育現(xiàn)代化,基本形成學(xué)習(xí)型社會戰(zhàn)略目標(biāo)的重要手段和組成部分。然而,從文件起草、頒布甚至直到今天,還是有很多人對此很不理解,他們認(rèn)為信息技術(shù)只不過是解決教育問題的一個工具,只是起到工具性的作用,怎么可能對教育產(chǎn)生革命的影響?我覺得應(yīng)該從“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的變化及其對教育的要求來理解。
大家都知道,我們已經(jīng)開始了以互聯(lián)網(wǎng)、分布式新能源以及3D打印為代表的第三次工業(yè)革命,其核心特征是以人為本的個性化制造、柔性化制造和智能制造。這就需要大量適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新性和創(chuàng)造性人才。工業(yè)時代以班級授課為主體的整齊劃一的教育體系正受到越來越大的挑戰(zhàn),形成靈活多樣、開放終身的個性化教育體系,實施適應(yīng)個性發(fā)展的教育,是整個教育現(xiàn)代化發(fā)展的基本趨勢。
隨著技術(shù)的發(fā)展,技術(shù)越來越多地跟我們的生活融合在一起,我們生存的環(huán)境已經(jīng)不再是單純的物理環(huán)境,而是一個被數(shù)字技術(shù)所改造的人工環(huán)境,是一個虛擬和現(xiàn)實交合融合的空間。當(dāng)技術(shù)越來越多地成為我們教育生態(tài)的一部分的時候,技術(shù)與教育是什么關(guān)系?技術(shù)還僅僅是單純地解決教育某一方面問題的工具嗎?不是的!技術(shù)將對教育產(chǎn)生意義深遠(yuǎn)的“反作用”,將改變整個教育生態(tài),將對教育產(chǎn)生全面的革命性的影響。
“90后”“00后”的學(xué)生是互聯(lián)網(wǎng)時代的原住民,技術(shù)對他們來說絕不僅僅是游戲、聊天的工具,而是他們生活的一部分。他們所面對的是信息爆炸、日益復(fù)雜的時代,要應(yīng)對時代的要求,就必須具備人—機(jī)結(jié)合的思維。人與電腦、智能設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將成為現(xiàn)代人認(rèn)知世界的基本思維方式。當(dāng)人類的基本思維方式發(fā)生改變的時候,在此基礎(chǔ)上建構(gòu)的教育大廈,必然要發(fā)生革命性的裂變和系統(tǒng)性的重構(gòu),只有這種改變才能培養(yǎng)出適應(yīng)未來發(fā)展的具有現(xiàn)代思維方式的人。所以我們不要故步自封,而要用心傾聽技術(shù)時代的變化和變革。如果我們像昨天一樣教今天的兒童,將會剝奪兒童的未來。
“互聯(lián)網(wǎng)+教育”不是簡單地把教育搬到網(wǎng)上,而是要創(chuàng)造一種基于互聯(lián)網(wǎng)的教育生態(tài)
《今日教育》:有研究者指出,在20世紀(jì),教育技術(shù)曾經(jīng)幾度引進(jìn)學(xué)校教育,但并沒有給學(xué)校教育教學(xué)的改進(jìn)帶來巨大突破。甚至還有人指出,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不過是將傳統(tǒng)教育的內(nèi)容搬到了網(wǎng)上,將強(qiáng)化應(yīng)試教育。在您看來,“互聯(lián)網(wǎng)+教育”與以往教育技術(shù)的應(yīng)用有什么本質(zhì)性的區(qū)別?
余勝泉:技術(shù)對教育的異化現(xiàn)象,在現(xiàn)實中是存在的。當(dāng)一個新技術(shù)出來的時候,人的習(xí)慣性的思維就是用技術(shù)來完成我們傳統(tǒng)的流程。比如,現(xiàn)在學(xué)?;酒占傲硕嗝襟w教學(xué),課堂上使用PPT非常普遍,有一些學(xué)校還開始嘗試把知識點錄制成微視頻,實行微課教學(xué)。多媒體給課堂帶來很多好處,但也出現(xiàn)了從“人灌”到“電灌”的問題。課堂的容量、直觀度增加了,但是學(xué)生的思維弱化了。教師變成了課件、視頻放映員,技術(shù)變成主導(dǎo)的東西,人變得無足輕重了,這就是教育領(lǐng)域內(nèi)典型的技術(shù)對人的異化。
解決技術(shù)對人的異化的根本途徑在于技術(shù)與人和精神的融合,創(chuàng)造新的秩序、范式與文化。在教育領(lǐng)域,技術(shù)絕不是僅僅用于完成現(xiàn)有的模式和方法,而是要推動技術(shù)時代的教育革新,從教育思想、教育內(nèi)容、教育模式、教育方法、教育組織體系等方面對教育進(jìn)行全面重構(gòu),這樣才能夠促進(jìn)教育全面的發(fā)展,更好地實現(xiàn)育人的根本目的。技術(shù)工具觀會嚴(yán)重制約技術(shù)變革教育的深度與廣度,嚴(yán)重制約教育現(xiàn)代化的步伐,這就是為什么國家提出信息技術(shù)對教育具有革命性的影響的根本原因。
如果說過去教育領(lǐng)域應(yīng)用信息技術(shù)是“教育+互聯(lián)網(wǎng)”,那么,現(xiàn)在及未來教育與信息技術(shù)的深度融合,則是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”,即用互聯(lián)網(wǎng)思維重構(gòu)教育的系統(tǒng)生態(tài)?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”不是簡單地把教育搬到網(wǎng)上,而是要創(chuàng)造一種基于互聯(lián)網(wǎng)的教育生態(tài)。它跟以往單向度傳輸信息的技術(shù)的根本區(qū)別在于,它倡導(dǎo)一種技術(shù)的生態(tài)觀,即從技術(shù)和人的融合共生關(guān)系的視角來考察教育,促進(jìn)了教育中人與人之間關(guān)系的變化,提升了群體互動的深度與廣度,凸顯了學(xué)生的主體地位。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用和發(fā)展,信息技術(shù)將融入學(xué)習(xí)和生活的各種空間,形成一個良好的信息生態(tài)圈。學(xué)習(xí)者在這種生態(tài)圈中,他們彼此之間、與教師之間、與家長之間以及與社會專業(yè)人士之間存在著不同于現(xiàn)在形態(tài)的互動關(guān)系。學(xué)習(xí)內(nèi)容的來源、學(xué)習(xí)方式發(fā)生了根本性變革,教材、教師不再是知識的唯一來源,教室、學(xué)校不再是學(xué)習(xí)知識的唯一場景。每個人既是知識的消費者,也是知識的生產(chǎn)者。技術(shù)從作為支持個體的工具更多地轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N支持泛在學(xué)習(xí)、自由探究、知識建構(gòu)、交流協(xié)作的無縫學(xué)習(xí)空間。學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)不再是封閉的社會單元,而是通過網(wǎng)絡(luò)匯聚作用,形成集體智慧聚變的節(jié)點;不再是靜態(tài)知識的倉儲,而是開放的、流動的、社會性的、分布的、連接的智慧認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)與個性化發(fā)展的空間。
“互聯(lián)網(wǎng)+教育”為重新設(shè)計學(xué)校提供新的可能,同時兼顧大規(guī)模和個性化,實現(xiàn)更高質(zhì)量的教育公平
《今日教育》:“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的背景下,您認(rèn)為未來學(xué)校變革的趨勢是什么?
余勝泉:現(xiàn)代學(xué)校組織建立有兩個經(jīng)典假設(shè),一個是教育必須將孩子集中到固定的地點,進(jìn)行固定時間的學(xué)習(xí);第二就是采用基于年齡、學(xué)科的學(xué)生組織方式,對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容采用相同的教學(xué)方式。但在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代這兩個假設(shè)已經(jīng)不成立了。
以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的跨界融合為我們重組學(xué)校教育提供了新的可能。“互聯(lián)網(wǎng)+”提供云、網(wǎng)、端一體化的智能化技術(shù)設(shè)施,可以使學(xué)習(xí)不受時空限制,時時可學(xué)、處處能學(xué)。教育云平臺通過互聯(lián)網(wǎng)連接各種智能終端、設(shè)備,匯聚海量教育大數(shù)據(jù),可以精確地了解學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”提供的即時通訊和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,可以為學(xué)習(xí)者提供更好的知識和反饋,實現(xiàn)跨學(xué)科、跨班級、跨學(xué)校甚至跨區(qū)域的協(xié)同?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”提供的虛實融合的生成空間以及線上線下融合的業(yè)態(tài)可以提供雙重教育服務(wù)的供給?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”既可以促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享,實現(xiàn)大規(guī)模教學(xué),又能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)的個性化,提供與每個學(xué)生興趣、愛好、能力相匹配的高質(zhì)量的服務(wù),同時兼顧大規(guī)模和個性化,實現(xiàn)更高質(zhì)量的教育公平。
21世紀(jì)中后期將會出現(xiàn)一些從根本上進(jìn)行重新設(shè)計的學(xué)校,它們將呈現(xiàn)一系列重組教學(xué)的可能性,這其中包括學(xué)校會根據(jù)學(xué)生的能力而非年齡、學(xué)習(xí)時間或者是其他因素來組織學(xué)習(xí)。學(xué)校將為學(xué)生提供更為靈活的課程安排,更適合學(xué)生的個體需求,而不是按照傳統(tǒng)的學(xué)期或者固定的課程結(jié)構(gòu)來組織。學(xué)校將會把互聯(lián)網(wǎng)教育融入其中,為學(xué)生提供更多的選擇性、更多的適應(yīng)性以及更精準(zhǔn)的教育。
互聯(lián)網(wǎng)不可能替代學(xué)校和教師,但會改變教育的基因,重塑教師的角色和價值
《今日教育》:正是因為看到了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對教育的革命性影響,有些學(xué)校體制外的在線教育機(jī)構(gòu)人士,提出互聯(lián)網(wǎng)教育將顛覆學(xué)校、取代教師。這一方面造成了學(xué)校教育界人士的“互聯(lián)網(wǎng)恐慌”,另一方面,也帶來了學(xué)校教育工作者的抵觸心態(tài)。您怎么看待這個問題?
余勝泉:對于這個問題,我可以肯定地說,互聯(lián)網(wǎng)永遠(yuǎn)不可能替代學(xué)校和教師。教育包括兩個方面,一是教知識,一是育人,教知識的功能有可能被互聯(lián)網(wǎng)所替代,但是育人,人的社會性成長永遠(yuǎn)不可能被電腦替代。學(xué)校教育工作者對此應(yīng)有足夠的信心,尤其是對中小學(xué)生來說,教師與學(xué)生社會性的互動和價值觀上的引導(dǎo)依然至關(guān)重要,甚至更為重要。因為隨著知識信息的復(fù)雜化、價值取向的多元化,學(xué)生如果缺乏正確的引導(dǎo),很可能陷入盲目,走入誤區(qū)。不過,這不意味著學(xué)??梢园凑諅鹘y(tǒng)的模式運轉(zhuǎn)下去?;ヂ?lián)網(wǎng)時代,學(xué)校的基本功能、基本運作規(guī)則、基本運作模式和基本辦學(xué)形態(tài)都會發(fā)生根本性的改變,互聯(lián)網(wǎng)將會改變學(xué)校的基因,“互聯(lián)網(wǎng)+教育”就是教育的“轉(zhuǎn)基因”工程。學(xué)校的圍墻正在被打破,靈活、開放、個性化、適應(yīng)性、精準(zhǔn)將是未來學(xué)校變革的關(guān)鍵詞,彈性的學(xué)制、彈性的學(xué)習(xí)組織以及融合的育人空間,將是未來學(xué)校的重要特征。
互聯(lián)網(wǎng)時代,教師的角色將得以重塑。例如,如果學(xué)校要推行翻轉(zhuǎn)課堂,就會要求教師制作微課視頻,這對老師來說就是一件要求更高且耗費精力的事情。當(dāng)然,老師也可以利用慕課等形式把全國乃至全世界優(yōu)質(zhì)的課程資源引入課堂,此時,教師的主要任務(wù)就不一定是講課了,而主要是在課堂上組織學(xué)生討論,開展合作學(xué)習(xí),對程度不同的學(xué)生給予針對性的輔導(dǎo)等等?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)將幫助教師從盲目的備課、枯燥的講課和繁重的作業(yè)批改中解放出來,幫助教師更加精準(zhǔn)地了解學(xué)生的問題和需求,更有針對性地開展個性化的教學(xué)活動。未來的教師更像一個導(dǎo)師,從以教為主,變成以導(dǎo)為主,更加回歸育人的根本。優(yōu)秀教師的價值在互聯(lián)網(wǎng)時代將得到充分放大。
“互聯(lián)網(wǎng)+教育”將從學(xué)習(xí)環(huán)境、教育內(nèi)容供給、教與學(xué)方式和管理評價等方面重構(gòu)學(xué)校生態(tài)系統(tǒng)
《今日教育》:既然“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是教育的“轉(zhuǎn)基因”工程,那么它將如何重構(gòu)學(xué)校生態(tài)?校長和教師又該如何應(yīng)對呢?
余勝泉:“互聯(lián)網(wǎng)+教育”會重構(gòu)學(xué)校的生態(tài)系統(tǒng),具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
一是學(xué)習(xí)環(huán)境的重構(gòu)。學(xué)校將從數(shù)字校園轉(zhuǎn)型為智慧校園,通過大數(shù)據(jù)支持的學(xué)習(xí)系統(tǒng)、無縫獲取學(xué)習(xí)服務(wù)的移動終端、豐富的知識建構(gòu)工具等構(gòu)建起系統(tǒng)互通互聯(lián)、信息無縫流轉(zhuǎn)的智慧學(xué)習(xí)空間。有人擔(dān)心,信息化會加劇城鄉(xiāng)學(xué)校的“數(shù)字鴻溝”,這種擔(dān)心其實是不必要的。未來,技術(shù)設(shè)備和數(shù)據(jù)流量的價格只會越來越低,操作會越來越簡單,教育信息化讓農(nóng)村學(xué)校和城市學(xué)校都處在同一起跑線上,是促進(jìn)教育均衡發(fā)展的重要路徑。當(dāng)然,要求每一所學(xué)校都把基于云平臺的設(shè)備建齊幾乎是不可能的,尤其對農(nóng)村學(xué)校而言更是如此,所以必須善于利用政府或其他社會機(jī)構(gòu)提供的公共網(wǎng)絡(luò)云平臺,善于利用各種服務(wù)。目前國家正在加快推進(jìn)“三通兩平臺”建設(shè)和教育資源庫建設(shè),并積極引導(dǎo)社會機(jī)構(gòu)和企業(yè)參與進(jìn)來。這就為學(xué)校打造智慧學(xué)習(xí)空間,提供了條件。對校長來說,除了要建設(shè)實體校園文化之外,學(xué)校的云端空間也是一個非常重要的辦學(xué)空間,應(yīng)該加強(qiáng)云端校園文化建設(shè),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把虛實空間交織在一起,給師生帶來全新的沉浸式學(xué)習(xí)體驗和感受,這是未來校園文化應(yīng)該關(guān)注的重要內(nèi)容。
二是教育內(nèi)容供給的重構(gòu)。教師和教材將不是教學(xué)內(nèi)容的唯一來源,在線課程將成為學(xué)校的常規(guī)配置,社會性的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和服務(wù)將融入學(xué)校常態(tài)教學(xué)中,校外真實環(huán)境下的學(xué)習(xí)體驗、實踐活動將會越來越重要。教育服務(wù)不一定只由本學(xué)校提供,還可以由其他同類學(xué)校、高校、社會專業(yè)機(jī)構(gòu)、學(xué)生家長等來提供。社會所提供的教育服務(wù)可能比學(xué)校的質(zhì)量還好。在云平臺、移動互聯(lián)網(wǎng)以及終端的支持下,今后將產(chǎn)生校內(nèi)校外融合、線上線下融合的教育服務(wù)體系。學(xué)生既可以獲取校內(nèi)的學(xué)習(xí)服務(wù),也可以獲取校外的學(xué)習(xí)服務(wù),如作文批改、名師在線答疑等,并且線上線下的無縫切換將成為常態(tài)。對于學(xué)校和教師而言,就是利用云平臺,把各種優(yōu)質(zhì)教育資源匯聚在一起,并根據(jù)本校教師、學(xué)生的實際情況,進(jìn)行合理化的改造轉(zhuǎn)化,為我所用,以更好地服務(wù)于學(xué)生的個性發(fā)展。
三是教與學(xué)方式的重構(gòu)。當(dāng)前,信息技術(shù)與教學(xué)遠(yuǎn)未達(dá)到深度融合的水平,層出不窮的數(shù)字化教學(xué)模式給一線教師帶來了巨大的工作量,眼花繚亂、操作煩瑣的數(shù)字設(shè)備讓很多教師望而卻步。教師缺乏理念上的提升,課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)仍以教師為中心。學(xué)生享受到了技術(shù)的樂趣,但并未掌握技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的方法,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式并沒有發(fā)生根本改變?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”就是要通過網(wǎng)絡(luò)的開放性,打破教師中心、教材中心、教室中心的教學(xué)結(jié)構(gòu),使教學(xué)從關(guān)注數(shù)字設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用過渡到更加關(guān)注學(xué)習(xí)任務(wù)本身,實現(xiàn)“以人為中心,以學(xué)習(xí)任務(wù)本身為焦點”的學(xué)習(xí)。對于學(xué)生,會更加強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)、社會性學(xué)習(xí)、游戲化學(xué)習(xí)、仿真環(huán)境下的探究性學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程實時協(xié)作學(xué)習(xí)、社會交互學(xué)習(xí)。在教師的教學(xué)上,則會更加強(qiáng)調(diào)從知識傳遞到促進(jìn)學(xué)習(xí)者的知識建構(gòu)、能力提升,教師要精心設(shè)計問題、精心準(zhǔn)備資源與工具、精心設(shè)計學(xué)習(xí)活動,充分引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)。目前一些學(xué)校實踐的翻轉(zhuǎn)課堂,就是用“先學(xué)后教”的理念對教學(xué)流程的重構(gòu),也是線上線下混合式教學(xué)模式的一個具體體現(xiàn)。今后,將所學(xué)課程與學(xué)生實際生活相聯(lián)系、富有挑戰(zhàn)性的主動學(xué)習(xí)將成為教學(xué)新的重點。
四是管理與評價的重構(gòu)。以學(xué)習(xí)者為中心的適應(yīng)性管理與適應(yīng)性評價將會變得重要。管理將越來越智能化、可視化、數(shù)據(jù)化,基于大數(shù)據(jù)的教育分析與決策更加精準(zhǔn)化、科學(xué)化,可以幫助教育管理者實時進(jìn)行教育運行狀況的監(jiān)控預(yù)警。重構(gòu)后會發(fā)現(xiàn),以前很難做到的事情現(xiàn)在能做到了,就會產(chǎn)生新的業(yè)務(wù)形態(tài),比如家校協(xié)同育人、集團(tuán)辦學(xué)跨校選課等。通過學(xué)習(xí)全過程數(shù)據(jù)的采集與分析,支持真正面向?qū)W習(xí)過程的發(fā)展性評估。在新高考改革背景下,大數(shù)據(jù)也將為綜合素質(zhì)評價提供更為真實的過程性記錄。走班制是一個適應(yīng)高考選擇性的措施。走班后,老師不一定能像原來那樣了解學(xué)生,在平臺上建立學(xué)生檔案袋,用數(shù)據(jù)揭示學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征就顯得非常重要。學(xué)生有了選擇的權(quán)利,但他并不了解自身的個性和能力傾向。這時,就要通過數(shù)據(jù)了解學(xué)生的個性特征、認(rèn)知特征和情感特征,并對學(xué)生做認(rèn)知診斷。
總之,以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)學(xué)校在各種主流業(yè)務(wù)中擴(kuò)散與應(yīng)用,將實現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)協(xié)同、智能服務(wù),推動教育服務(wù)業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)型升級,推動整個學(xué)校的運作流程發(fā)生變化,構(gòu)建出靈活、開放、終身的個性化教育的新生態(tài)體系,這就是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的變革,這就是互聯(lián)網(wǎng)對教育的“轉(zhuǎn)基因”工程。
這些現(xiàn)象其實都在說明一個問題:如果你對這些現(xiàn)象感到驚訝,那么你落伍了;如果你對這些現(xiàn)象感到興奮,那么你看完本文一定大有收獲。不過在展開之前,我們首先知道什么是大數(shù)據(jù)。
根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Gartner的定義,大數(shù)據(jù)是指需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。從數(shù)據(jù)的類別上看,“大數(shù)據(jù)”指的是無法使用傳統(tǒng)流程或工具處理或分析的信息。它定義了那些超出正常處理范圍和大小、迫使用戶采用非傳統(tǒng)處理方法的數(shù)據(jù)集。
通俗地講,大數(shù)據(jù)具有4V特點:Volume(數(shù)據(jù)量大)、Velocity(實時性強(qiáng))、Variety(種類多樣)、Veracity(真實性)。更為重要的是,大數(shù)據(jù)還具有Value(價值)的特點。我們選取幾個最具代表性的故事來說明大數(shù)據(jù)。
第1、草船借箭:大數(shù)據(jù)讓你“神機(jī)妙算”
情節(jié)概覽:草船借箭,想必讀過書的人都知道這一歷史典故。它發(fā)生在三國時期,由于周瑜長期以來“羨慕嫉妒”諸葛亮的才干,故意刁難并要求諸葛亮在十天內(nèi)趕造十萬支箭。然而,諸葛亮卻表示不需要十天的時間,并以下軍令狀的勇氣和自信,承諾在三天內(nèi)就能提供這十萬支箭。后來,當(dāng)然如諸葛亮所料,輕輕松松地利用“草船”“借”到了曹軍的十萬多支箭。
總結(jié)分析:“草船借箭”體現(xiàn)的是三國時代背景下,諸葛亮的足智多謀。但換在現(xiàn)在來看,“草船借箭”能夠付諸實施,很大程度上得益于孔明對氣象的準(zhǔn)確觀察和預(yù)測,這種觀察預(yù)測和當(dāng)今的天氣預(yù)報本質(zhì)上是一回事,只不過孔明加入了對當(dāng)時所處形勢的預(yù)判。
“草船借箭”和大數(shù)據(jù)有什么關(guān)系呢?對天象的觀察是基于一種對風(fēng)、云、溫度、濕度、光照和所處節(jié)氣的綜合分析。這些數(shù)據(jù)來源于多元化的“非結(jié)構(gòu)”類型,并且數(shù)據(jù)量較大,只不過這些數(shù)據(jù)輸入到的不是電腦,而是人腦并最終通過計算分析得出結(jié)論。需要注意的是,單純的概率統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析,失去眾多非結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)支撐的分析、結(jié)論都不是“大數(shù)據(jù)”。
當(dāng)然,“草船借箭”只能算是大數(shù)據(jù)的雛形,并不能和當(dāng)今真正意義上的“大數(shù)據(jù)”相比,但筆者希望通過這種人盡皆知的歷史典故,揭開對“大數(shù)據(jù)”的更直觀、更深刻認(rèn)識。
第2、智慧城市:智能交通視頻監(jiān)控
情節(jié)概覽:每次出門,是否總擔(dān)心路上遇到交通擁堵?每次行車,是否總害怕前方遇上交通事故?這些問題,恐怕當(dāng)今社會每個人都曾遭遇過。通過現(xiàn)有的IT技術(shù)在大數(shù)據(jù)時代背景下,完全可以打造一座智慧之城。
筆者曾在南京深刻感受到智慧城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)給整個城市帶來的變革?;趶?qiáng)大的云平臺運行智慧交通云系統(tǒng)、云視頻監(jiān)控和智能分析應(yīng)用,實時采集和處理南京1000個攝像頭、每天數(shù)百TB的海量交通數(shù)據(jù),并對整個南京140萬機(jī)動車規(guī)模的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行實時查詢和分析。
除此之外,云計算平臺還可以跟蹤車輛的行車記錄、統(tǒng)計分析交通擁堵路段。以往需要人工參與并監(jiān)控的交通擁堵和車禍等信息,現(xiàn)在完全可以交由該平臺進(jìn)行處理,主動分析攝像頭搜集的各個路段信息,并分析視頻、主動報警、主動通知用戶。
總結(jié)分析:智慧城市,很大程度上就蘊含了交通作為城市動脈的數(shù)據(jù)流。通過視頻監(jiān)控,采集各個道路視頻攝像頭信息,并對比歷史記錄和實時車流、人流進(jìn)行分析,可以計算和預(yù)測該路段當(dāng)前、未來的交通情況,也可以動態(tài)調(diào)整交通狀況并實時預(yù)警。其數(shù)據(jù)量之大、結(jié)構(gòu)類型之多、實時性之高,足以體現(xiàn)大數(shù)據(jù)在智慧城市的應(yīng)用前景和價值所在。
第3、生態(tài)中國:讓大數(shù)據(jù)、云計算監(jiān)測預(yù)警環(huán)保
情節(jié)概覽:中國是一個人口大國,同時也是一個能源大國。其中,山西省更是以盛產(chǎn)煤炭資源而著稱的能源大省。在過去的現(xiàn)代化建設(shè)中,在開采礦產(chǎn)和煤炭資源過程中,出現(xiàn)了很多破壞生態(tài)環(huán)境的做法。
然而,得益于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和IT技術(shù)的突破性發(fā)展,近年來,在開采礦產(chǎn)資源過程中破壞生態(tài)植被、出現(xiàn)生產(chǎn)事故的幾率大大減少,相反還出現(xiàn)了可以實時監(jiān)測并提前告警的智能化解決方案。
筆者去煤炭大省山西太原了解了這一發(fā)展動態(tài)。目前該省物聯(lián)網(wǎng)、安全生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保、能源物流等項目都被整合到―個物聯(lián)網(wǎng)云平臺上,并通過“云端”的方式不斷推進(jìn)。具體來說,“云”負(fù)責(zé)承載業(yè)務(wù)并通過資源池化為用戶(包括政府、公益部門和企業(yè)部門等等)提供接入服務(wù),由嵌入式電路及其之上的智能終端設(shè)備組成的“端”,負(fù)責(zé)采集并實時監(jiān)測全省各個煤礦(包括瓦斯含量、溫度、濕度等數(shù)據(jù)),從而打造出智能化、自動后的“數(shù)字礦山”。除了煤礦物聯(lián)網(wǎng)之外,還可通過公關(guān)物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)等服務(wù)平臺,對地下管網(wǎng)(“地眼工程”)、污水處理、城市道路提供服務(wù)。
總結(jié)分析:坦白說,物聯(lián)網(wǎng)并不是大數(shù)據(jù),但物聯(lián)網(wǎng)本身具有大數(shù)據(jù)特征,而且在發(fā)展的過程中也需要應(yīng)對大數(shù)據(jù)這種挑戰(zhàn)。對于傳感器數(shù)據(jù)量已經(jīng)達(dá)到PB級別、且結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)日益增長的物聯(lián)網(wǎng)平臺來說,需要和企業(yè)一樣共同面對大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn),挖掘大數(shù)據(jù)中所潛藏的巨大價值。
物聯(lián)網(wǎng),尤其是基于類似山西省的這種煤炭、環(huán)保、公益物聯(lián)網(wǎng)平臺,在遇上大數(shù)據(jù)的時候,更多的需要考慮甚至重新部署設(shè)計,以獲得更為靈活高效的實時監(jiān)控和預(yù)警,并幫助各類企業(yè)和環(huán)保等公益事業(yè)部門做出更科學(xué)合理的決策分析。可以預(yù)見,生態(tài)中國、美麗中國,需要物聯(lián)網(wǎng),更需要大數(shù)據(jù)解決方案。
第4、云平臺:個性化自主學(xué)習(xí)
情節(jié)概覽:教育是一個國家和社會最具靈魂性的領(lǐng)域。對于教育而言,關(guān)系到每個人的切身利益,而且伴隨著每個人的成長旅程。教育可以改變?nèi)说拿\,同樣,教育方式和教育理念也可以改變?nèi)说囊簧?。不同于以往的“趕鴨上架”式教育模式,借助信息技術(shù)在二十一世紀(jì)的教育模式將發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。這些轉(zhuǎn)變中,以“個性化學(xué)習(xí)”模式最具變革性。比如在重慶石堰鎮(zhèn)中心學(xué)校,采用了一種“一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)”的模式推動傳統(tǒng)教育的變革。
具體做法是,通過引進(jìn)英特爾“一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)”項目,前期先在實驗班開展實施,給每一個學(xué)生都派發(fā)個人學(xué)習(xí)終端(小電腦),并在一對一數(shù)字化教學(xué)環(huán)境下,加強(qiáng)互動教學(xué)與整合信息技術(shù)的培養(yǎng),將傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的自主、交互式教學(xué)。如何實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)呢?讓學(xué)生融入到快樂自主學(xué)習(xí)的狀態(tài),培養(yǎng)知識探究的求學(xué)精神,最后還會通過課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)習(xí)評價系統(tǒng),對每個學(xué)生在不同科目上的學(xué)習(xí)進(jìn)度、興趣愛好、知識關(guān)聯(lián)上的不同,針對性地做出教學(xué)指導(dǎo)和建議。目前,該學(xué)校已經(jīng)全面開展了這種個性化數(shù)字學(xué)習(xí)模式。
總結(jié)分析:“一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)”并不一定是最理想的個性化學(xué)習(xí)模式,但卻是目前最具實踐性并幫助取得教育信息化改革突破的最好方式。個性化學(xué)習(xí),會通過學(xué)生在自己的學(xué)習(xí)平臺上的多媒體學(xué)習(xí)資料、學(xué)習(xí)進(jìn)展、互動(包括書面和音視頻)、自主學(xué)習(xí)(利用平臺主動學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)知識),幫助學(xué)生完善知識結(jié)構(gòu)并加快學(xué)生對自身興趣愛好的挖掘和特長的培養(yǎng)。
對學(xué)習(xí)評價體系,也會根據(jù)每個學(xué)生的這些行為特征和學(xué)習(xí)內(nèi)容,對考核和科目設(shè)置進(jìn)行評價,并最終幫助培養(yǎng)學(xué)生早日成為創(chuàng)新人才。雖然單個學(xué)生的各種數(shù)據(jù)(結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu))量并不一定很大,但從整個教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,尤其是在教育信息化改革的背景下,這種學(xué)習(xí)方式也體現(xiàn)出了基于大數(shù)據(jù)的個性化學(xué)習(xí)發(fā)展方向。
可以預(yù)見,未來個性化學(xué)習(xí)終端,將會更多的融入學(xué)習(xí)資源云平臺,根據(jù)每個學(xué)生的不同興趣愛好和特長,推送相關(guān)領(lǐng)域的前沿技術(shù)、資訊、資源乃至未來職業(yè)發(fā)展方向等等,并貫穿每個人終身學(xué)習(xí)的全過程,也就是個人云平臺中貫穿自己終身教育的應(yīng)用。
第5、網(wǎng)絡(luò)求職:“上位”變得更加簡單
情節(jié)概覽:求職,是每個學(xué)子走向社會的必經(jīng)之路,也是實現(xiàn)個人價值最為常見的方式之一。在這里,我們講的并不是大數(shù)據(jù)時代下涌現(xiàn)出的大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位,也不是介紹大數(shù)據(jù)促進(jìn)rr就業(yè)機(jī)會,而是如何通過大數(shù)據(jù)讓“對”的人才更好、更快地在“對”的崗位“上位”。
網(wǎng)絡(luò)求職,是廣大求職者找工作的一種重要途徑。從開始之初的簡歷制作、投放技巧到面試技巧等等,其實說的都是一個問題,以更好的技巧來找到更好的崗位。如果說傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)求職更多的是投機(jī)取巧的話,那么大數(shù)據(jù)時代下的網(wǎng)絡(luò)求職則是智能分析。當(dāng)然,這種智能化既有利于招聘者也有利于求職者。
網(wǎng)絡(luò)上的每一秒鐘,都有^在發(fā)電子郵件、在線交易、觀看視頻、內(nèi)容檢索等等。而網(wǎng)絡(luò)求職更多的就是內(nèi)容檢索。1秒鐘背后的上萬億URL,要求高效的數(shù)據(jù)檢索和算法?;ヂ?lián)網(wǎng)搜索經(jīng)歷了數(shù)據(jù)、信息到知識、智慧搜索的發(fā)展過程。目前的搜索引擎正處在從信息搜索向知識搜索發(fā)展的階段。
近年來,在搜索領(lǐng)域出現(xiàn)了一種基于語義的分析搜索技術(shù),這種技術(shù)在招聘求職行業(yè)擁有廣泛的用途。通常來說,招聘流程包括三大過程:異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成同構(gòu)信息、篩選并提煉信息、信息高效存儲和推送。由于文化背景、語言背景、教育背景等不同而造成的表達(dá)方式不同,會導(dǎo)致人才簡歷、招聘啟示、用戶行為在表現(xiàn)方式上的不同。通過語義分析技術(shù)將它們轉(zhuǎn)化成可以對比、關(guān)聯(lián)、篩選的同構(gòu)信息,并將合適的人才信息與合適的崗位信息進(jìn)行匹配。
總結(jié)分析:單純看求職者簡歷,數(shù)據(jù)量再大也不屬于大數(shù)據(jù);僅憑招聘啟示,再復(fù)雜多樣的表達(dá)方式也同樣不屬于大數(shù)據(jù)。如何更智能、更高效、更準(zhǔn)確地為人才和雇主搭建起橋梁,才是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的精髓所在。
一方面,企業(yè)主需要有更多渠道來尋找更具有成長價值的人才,而在網(wǎng)絡(luò)這個平臺上,由于海量求職信息的充斥,使得企業(yè)主尋找合適人才的時間成本和資金成本都很高。廣大獵頭在市場上得以快速發(fā)展就是最好證明。另一方面,應(yīng)聘者需要更準(zhǔn)確地尋找到自己適合的成長平臺。通過網(wǎng)絡(luò)途徑,將自己的教育背景、從業(yè)經(jīng)歷、技能特長等固化到個人屬性之中,并以此對海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行篩選分析,找到稱心如意的崗位。
語義搜索能理解工作和技能的特征,識別同一個詞在不同語境中不同的語義。一方面把簡歷和職位信息映射到語義網(wǎng)絡(luò)中去,另一方面把用戶搜索和用戶行為也映射進(jìn)去,最終通過語義網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)精準(zhǔn)搜索和匹配,將招聘者或求職者從搜索和分析工作中解脫出來,讓二者的匹配能達(dá)到最優(yōu)。
第6、信用卡:消費者的管家和助理
情節(jié)概覽:信用卡不同于儲蓄卡,它鼓勵透支消費并按照協(xié)議進(jìn)行償還,如此反復(fù)并建立起現(xiàn)代消費的良性循環(huán),實現(xiàn)商家、銀行和消費者三者都獲益。
信用卡的發(fā)展,乃至于整個銀行業(yè)的發(fā)展,都與計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)不可分割。比如信用卡安全碼就是根據(jù)戶主的信用卡卡號以及一套復(fù)雜算法計算得出,以此區(qū)別信用卡的真?zhèn)巍?/p>
相比電子商務(wù),銀行業(yè)尤其是信用卡領(lǐng)域接觸大數(shù)據(jù)來得還是晚一些,但信用卡的發(fā)行和使用,其實也都與大數(shù)據(jù)息息相關(guān)。一方面,銀行在確保安全可靠的情況下,會給那些優(yōu)質(zhì)客戶提供高級別信用卡(比如極具身份地位象征的“黑卡”);另一方面,他們還會根據(jù)信用卡持有人的消費記錄對其進(jìn)行精準(zhǔn)營銷、級別調(diào)整等等。
有沒有想過,信用卡能在卡主無意識的情況下暴露出其行蹤?甚至能根據(jù)卡主的使用情況大體了解一個人的興趣愛好、工作居住情況、人際關(guān)系和業(yè)余時間安排等等。因為信用卡是在刷卡消費,而儲蓄卡僅僅是通過取款消費。因此信用卡更能直觀、準(zhǔn)確、全面地反映出卡主的個人特征。
比如,當(dāng)持普通信用卡的用戶所持信用卡是沒有附加航空意外險和航空里程積分的產(chǎn)品,但是當(dāng)該持卡人使用該卡購買了機(jī)票,作為發(fā)卡銀行就會主動向該客戶推薦帶有航空意外險和航空里程積分的航空公司聯(lián)名信用卡。同樣,用戶還會經(jīng)常收到頻繁消費或者關(guān)注度高的產(chǎn)品促銷信息,這些信息的背后其實也都潛藏著大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,通過用戶無數(shù)的交易行為、還款記錄、消費地點等,對其進(jìn)行分門別類,并對日后的額度提升、用戶升級、商業(yè)貸款提供依據(jù)。
總結(jié)分析:數(shù)據(jù)將是未來銀行的核心競爭力之一,在“大數(shù)據(jù)時代”,銀行所面臨的競爭不僅僅來自于同行業(yè)內(nèi)部,外部的挑戰(zhàn)也非常嚴(yán)峻。雖然銀行對于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的挖掘和分析在所有行業(yè)中都處于領(lǐng)先水平,但銀行傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫信息量并不豐富也不完整(僅僅擁有客戶基本身份屬性,沒有客戶的個性屬性),缺乏對用戶性格特征、興趣愛好、消費習(xí)慣、行業(yè)和家庭狀況等等信息的收集和了解。
此外,信息技術(shù)的發(fā)展,使得用戶的資金交易信息越來越多地來自網(wǎng)銀瀏覽、服務(wù)通話、ATM錄像監(jiān)控等等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。銀行缺乏對這些數(shù)據(jù)的分析和整合,進(jìn)一步凸顯在信用卡環(huán)境下大數(shù)據(jù)應(yīng)用的緊迫感。因此,新時代下的信用卡更突出了大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。
第7、天文探測:了解宇宙的金鑰匙
情節(jié)概覽:我們時不時的會從新聞中看到各種天文奇觀、星系、星團(tuán)、行星的報道,而且不僅能給出大致的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、距離等屬性信息,甚至還可以給出天文奇觀上演的準(zhǔn)確時間以及星體年限等信息。
比如登上美國NASA重點觀察名單的代號為4179的“圖塔蒂斯”行星。當(dāng)時NASA形容這款行星為“形狀似花生,又似啞鈴,直徑約5公里,每3.98年就會經(jīng)過地球一次?!?004年,該小行星曾與地球“近距離接觸”,兩者距離最近時僅為150萬公里。更為重要的是,人們還能精確預(yù)測其飛臨近地點的準(zhǔn)確時間。
我們國家的嫦娥二號衛(wèi)星是距地球約700萬公里遠(yuǎn)的深空成功飛越的行星,并對其進(jìn)行了高清晰成像。
我們經(jīng)??吹降奶煳钠嬗^預(yù)測報告,其實很多都來自于NASA背后的海量數(shù)據(jù)收集、管理、分析。從1959年以來,NASA JSC(約翰遜航天中心)已收集400多萬靜態(tài)圖像,總達(dá)950萬英尺的16毫米膠卷,85000卷錄像磁帶,以及總時長81616小時的視頻模擬及數(shù)碼檔案。通過開發(fā)10(在線影像)應(yīng)用平臺,對影像文件名與所有相關(guān)元數(shù)據(jù)連接,并對其進(jìn)行存檔、管理以備科研之需。
總結(jié)分析:天文學(xué)是最先經(jīng)歷信息爆炸的科學(xué)領(lǐng)域之一,其數(shù)據(jù)量之大、類型之復(fù)雜,恐怕不是一般的行業(yè)領(lǐng)域所能比擬的。
首先在觀測方面,普通的人眼是不行的,需要通過天文望遠(yuǎn)鏡來實時監(jiān)測,并對天文物體的距離、運動軌跡進(jìn)行跟蹤拍照,這些生成的圖片數(shù)據(jù)單個都有上GB的規(guī)模(高清原始圖像);通過這些觀測收集的數(shù)據(jù),還需要對其進(jìn)行處理和備份,并通過高性能計算平臺,對其挖掘。篩選挖掘出有價值的數(shù)據(jù)信息,分析獲得所要開展科研的情報。
第8、風(fēng)力發(fā)電:科學(xué)選址精確測定遠(yuǎn)程監(jiān)測
情節(jié)概覽:為什么在大城市里面看不到風(fēng)能發(fā)電機(jī)?為什么風(fēng)力發(fā)電機(jī)都齊整有序的排列?早期的風(fēng)力發(fā)電場更多是選擇在風(fēng)力大、地勢平坦、常年盛行的地理位置,而如今,人們更多的會通過科學(xué)計算來準(zhǔn)確選擇風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選址和間距。
一家丹麥風(fēng)力公司Vestas,通過使用超級計算機(jī)以及大數(shù)據(jù)模型解決方案,精確定位其風(fēng)力發(fā)電機(jī),以達(dá)到最大發(fā)電量,并減少能源成本。從全球天氣系統(tǒng)中收集的數(shù)據(jù),與公司現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)結(jié)合,存儲于風(fēng)庫中。
現(xiàn)在,該公司的風(fēng)庫存儲有2.8PB數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)涵蓋地面至300英尺高空的氣溫、氣壓、空氣濕度、空氣沉淀物、風(fēng)向、風(fēng)速以及公司的歷史數(shù)據(jù)記錄。另外,該公司還增加全球森林砍伐追蹤圖、衛(wèi)星圖像、地理數(shù)據(jù)以及月相與潮汐數(shù)據(jù)。
總結(jié)分析:風(fēng)速及風(fēng)向的變化對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量有著較大的影響。通常,塔架越高,風(fēng)速越大,氣流越平穩(wěn),發(fā)電量越大。因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的
第9、預(yù)防犯罪:讓小偷自投羅網(wǎng)
情節(jié)概覽:《黑貓警長》大家都很熟悉,它講述的是“黑貓警長”如何精明能干、對壞人窮追不舍、跌宕起伏的故事情節(jié)。拿到大數(shù)據(jù)時代背景下的話,雖然它也能體現(xiàn)“黑貓警長”的盡職盡責(zé)、聰明能干,但更多的會歸結(jié)到一個問題:為何還是如此的被動、低效?疾病可以預(yù)防,難道犯罪不能預(yù)防么?
答案是肯定的。美國密歇根大學(xué)研究人員就設(shè)計出一種利用“超級計算機(jī)以及大量數(shù)據(jù)”來幫助警方定位那些最易受到不法份子侵?jǐn)_片區(qū)的方法。具體做法是,研究人員通過大量的多類型數(shù)據(jù)(從人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)到犯罪數(shù)據(jù)到各區(qū)域所出售酒的種類、治安狀況、流動人口數(shù)據(jù)等等),創(chuàng)建一張波士頓犯罪高發(fā)地區(qū)熱點圖。同時,還將相鄰片區(qū)等各種因素加入到數(shù)據(jù)模型中,并根據(jù)歷史犯罪記錄和地點統(tǒng)計并不斷修正所得出的預(yù)測數(shù)據(jù)。
IBM也通過大數(shù)據(jù)技術(shù)和整合預(yù)防犯罪和數(shù)選址應(yīng)慎重考慮,每一次安裝都不同,而且要考慮塔筒高、電池組的距離、當(dāng)?shù)匾?guī)劃要求以及建筑和樹木這些障礙物等因素。這些因素的背后,考驗的是施工方對這些數(shù)據(jù)(包括數(shù)值數(shù)據(jù)和圖像、遙感、檢測等數(shù)據(jù))的分析能力,并幫助決策生成科學(xué)合理的方案。可以預(yù)見,風(fēng)能包括未來的潮汐能等清潔能源的應(yīng)用,都將引入更多的大數(shù)據(jù)技術(shù)和解決方案,幫助人類更加科學(xué)合理的利用這些可再生能源。據(jù)智能軟件資源,為執(zhí)法部門、國防、國家安全和私營機(jī)構(gòu)提供智能和調(diào)查服務(wù)。當(dāng)然,這種服務(wù)也可以被用來提供數(shù)字營銷、運營管理等服務(wù)。
總結(jié)分析:美國中情局曾經(jīng)利用過云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)找到,也屬于此類話題。其實,對于犯罪分子而言,往往事先都有犯罪動機(jī)(所謂的“激情犯罪”另當(dāng)別論),也就是刑法上的所說的“行為人為追求某種結(jié)果的發(fā)生而故意采取某類行為”的主觀故意。
而在大數(shù)據(jù)時代下的個人,其生活狀況、消費習(xí)慣、家庭背景、社會經(jīng)歷、身份特征等等,都將成為數(shù)據(jù)集的人格化,可以通過這些數(shù)據(jù)來區(qū)分任何一個人。作為執(zhí)法部門,考慮到整個社會的利益,需要也有必要對某些潛在的特定高危人群進(jìn)行布控(尤其在犯罪高發(fā)地區(qū))。在經(jīng)過對數(shù)據(jù)的收集、傳輸、存儲、分析等一系列過程之后,最終將為執(zhí)法部門提高執(zhí)法效率,變被動為主動,由教育勸解變犯罪預(yù)防。
第10、天氣預(yù)報:天公的心我最懂
情節(jié)概覽:2012年7月21日北京遭遇特大暴雨,在一天之內(nèi),平均降雨量達(dá)164毫米,這是北京市61年以來最大規(guī)模暴雨。此次暴雨因來勢兇猛給廣大市民生活帶來巨大影響。其實,攤上這種事兒,最主要的還是需要氣象部門及時、準(zhǔn)確地做出預(yù)警,并協(xié)同其他運營部門,將這種預(yù)警信息第一時間下發(fā)給北京市民(包括在京旅行的人士)。也正是如此,那場暴雨不僅暴露出了管理工作上的漏洞,也引起了業(yè)內(nèi)人士關(guān)于一場“大數(shù)據(jù)”的探討。
在美國NOAA(國家海洋暨大氣總署)其實早就在使用大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。每天通過衛(wèi)星、船只、飛機(jī)、浮標(biāo)、傳感器等收集超過35億份觀察數(shù)據(jù)。收集完畢后,NOAA會匯總大氣數(shù)據(jù),海洋數(shù)據(jù),以及地質(zhì)數(shù)據(jù),進(jìn)行直接測定,繪制出復(fù)雜的高保真預(yù)測模型,將其提供給NWS(國家氣象局)做出氣象預(yù)報的參考數(shù)據(jù)。目前,NOAA每年新增管理的數(shù)據(jù)量就高達(dá)30PB(1PB=1024TB)。由NWS生成最終分析結(jié)果,呈現(xiàn)在日常的天氣預(yù)報和預(yù)警報道上。