信息化促進科教融合的探索與實踐

楊國強

中國科學院大學前身是中國科學院研究生院，成立于1978年，是經(jīng)黨中央國務院批準創(chuàng)辦的新中國第一所研究生院，在國內率先建立研究生教育體系。2012年更名為中國科學院大學（簡稱國科大）。國科大是我國規(guī)模最大的研究生教育機構。

對信息化的認識

對于教育信息化，我們從兩個方面來理解：第一，教育信息化是指在教育領域全面深入地運用現(xiàn)代信息技術來促進教育改革與發(fā)展的過程。第二，教育信息化不僅僅是一個技術問題，是教育工作與現(xiàn)代科技的結合。

信息化和任何產(chǎn)業(yè)結合，都會發(fā)生質的變化，不僅僅只是一個技術+技術或者行為方式+一個新的技術。隨著信息技術的發(fā)展，其與教育的融合，使得教育手段、教學理念在不同階段都發(fā)生了質的變化。信息化對傳統(tǒng)教育的影響，在國科大的教育教學工作中主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

學生成為學習的主體

傳統(tǒng)課堂教學轉變?yōu)榛邮健⑴c式教學，教師成為學習的指導者，學生成為學習的主體。學生接受知識的途徑拓寬，要求個性化的自主學習。

讓創(chuàng)造知識的人來傳授知識

教育模式的變化及學生知識來源的多樣化，對教師提出了更高的要求。掌握知識類的內容不再是教師的優(yōu)勢，而是多年的實踐經(jīng)驗和閱歷，特別是在創(chuàng)造新知識的過程和實踐中的總結。老師的價值、財富更重要的是他對某些知識更深入的理解。國科大培養(yǎng)學生就是為了培養(yǎng)科學家、研究人員以及高級工程技術人員，老師很重要的一個資源是其在科技前沿掌握最新的科研發(fā)展動態(tài)和科研技術手段，這些僅僅靠書本和文字是很難描述的，這是信息時代學校老師的資本。

除了書本知識以外，教師一定要在某些領域有很深的研究。國科大教學的理念，就是讓創(chuàng)造知識的人來傳授知識。我們給本科生講課的老師都是科技一線最著名的研究人員，一定是在國際上有影響力的老師才能夠給本科生講課，只有這樣，學生才能盡早接觸世界科技的前沿。

科研與教育互相促進，深度融合

科研數(shù)據(jù)是教育的數(shù)據(jù)資源，科研成果都是在信息化技術基礎上來實現(xiàn)的，是教育信息化的技術資源。在國科大，中科院各研究所的科技裝置都對本科生和研究生開放，而人才培養(yǎng)成效又促進了科研能力的提升。

教育信息化實踐成果

國科大的教育信息化經(jīng)過十余年的發(fā)展，已形成相當?shù)囊?guī)模和特色：

“十一五”（2006年—2010年）期間，構建起了服務于全科學院碩士、博士研究生和科研、管理及支撐等崗位職工的研究生教育業(yè)務管理、繼續(xù)教育培訓和協(xié)同學習平臺，進行了基于網(wǎng)絡平臺的業(yè)務管理流程的優(yōu)化和運行機制的探索。

“十二五”（2011年—2015年）期間，建成了“中國科學院教育云”。基于“科教融合、自主學習、教育創(chuàng)新”的發(fā)展目標，在“十一五”教育信息化基礎上，采用云技術實現(xiàn)對基礎環(huán)境的虛擬化、管理和學習數(shù)據(jù)的資源池化，為全科學院學生、教師、科研人員、管理人員及其他職工提供網(wǎng)絡化個性化的教育學習平臺。 平臺現(xiàn)已累計用戶30余萬人，年訪問量超過3000萬次，成為中科院教育體系的重要支撐。

信息化建設成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

基于多校區(qū)分布式的教學布局，提供先進高效的信息化基礎環(huán)境

網(wǎng)絡支撐環(huán)境：校園網(wǎng)在教育網(wǎng)和科技網(wǎng)的IPv4出口帶寬分別為1Gbps，IPv6出口帶寬10Gbps，各校區(qū)之間萬兆互聯(lián)，與中國科學院京區(qū)研究所之間千兆互聯(lián)，與京外研究所千兆或155M互聯(lián)。

多媒體教學環(huán)境：四個校區(qū)共有多媒體教室260間，其中120間具有直播錄播功能，可實現(xiàn)校區(qū)之間及校所之間的教學互動。

文獻資源服務環(huán)境：學校圖書館形成“一校兩館、各有側重”的服務格局，并與中國科學院文獻情報中心和中科院研究院所緊密結合，為師生提供豐富的文獻資源。

教育信息化應用環(huán)境：云基礎設施平臺可提供200余臺虛擬服務器的應用支撐環(huán)境，實現(xiàn)了資源的靈活整合、動態(tài)調配、快速部署、持續(xù)集成。

基于中科院豐富的科教資源，提供開放集成的資源共建共享環(huán)境

學習資源：不斷加強課堂教學、系列講座、公開課程等各類學習資源的采集、轉化和積累，現(xiàn)已錄制視頻教學課程2342門、7.6萬學時，講座673講、2500學時，資源總量達到158TB。

視頻平臺：自建了支持自主交互性視頻點播學習的實景課堂系統(tǒng)，面向分布于全國的中科院師生職工開放服務，現(xiàn)已積累課程1393門，視頻30707個，引入了250多個國際國內知名大學的開放課程視頻9791個。

社會交流：國科大自2011年開始開辦暑期學校，今年面向全社會免費開放，將有來自近20個國家和地區(qū)的80多所著名高校教師主講，促進各高校的知識交流和學術合作。

基于科教融合的辦學特色，提供覆蓋教育全生命周期的應用系統(tǒng)和網(wǎng)站群平臺

教育信息化平臺：自主研發(fā)了32個教育業(yè)務系統(tǒng)，形成底層數(shù)據(jù)規(guī)范一致、用戶及業(yè)務接入配置靈活、覆蓋從招生、教學、培養(yǎng)到學位教育全周期的一體化應用體系，面向全院師生和教育管理人員提供服務，并推廣到了中國農(nóng)業(yè)科學院、中國林業(yè)科學研究院、軍事醫(yī)學科學院、河南大學等單位應用。

學校網(wǎng)站群：以中文網(wǎng)站、英文網(wǎng)站、新聞網(wǎng)作為總的對外宣傳窗口，以篤志網(wǎng)、招生網(wǎng)、就業(yè)網(wǎng)等為專題宣傳陣地、結合各學院、系、中心、實驗室的子網(wǎng)站，形成了符合學校統(tǒng)一形象、內容全面、主題突出、規(guī)模較大的國科大網(wǎng)站群平臺。

基于教育模式從管理向學習的轉變，提供自主學習和智能決策服務

自主學習：借助已有的業(yè)務服務系統(tǒng)、內容資源以及基于用戶活動而產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)資料，搭建了自主學習空間，并嵌入個性推薦功能，實現(xiàn)了以學習者為核心、學習資源為載體，通過自動聚焦用戶關注領域，推送最新領域動態(tài)。

決策支持：對教育過程中各類教育活動和教育要素產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行匯總、關聯(lián)、分類，從不同維度形成了10個主題、200多項報表，并初步開展了研究生學業(yè)風險分析、研究生導師評價分析等主題的數(shù)據(jù)挖掘，利用大數(shù)據(jù)探索教育規(guī)律，為教育決策提供有效依據(jù)。

面臨的挑戰(zhàn)與展望

面臨的挑戰(zhàn)

需要提高科教資源融合能力：在知識快速增長的前提下，為了更好地凸顯中科院科技活動的前沿性，需要對進一步深化整合科教資源的能力，為科研團隊理解和掌握新知識、為學生在教學活動中提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研能力提供更為有效的途徑。

需要建立資源共建共享機制：針對全院共建教育資源、形成創(chuàng)造知識、轉化知識、培養(yǎng)人才的良性生態(tài)環(huán)境的要求，需要建立知識共建共享的長效機制，引導、激勵各研究院所開發(fā)優(yōu)質教育資源，建立開放靈活的科教資源公共服務體系。

需要利用大數(shù)據(jù)進行教育評估：為滿足基于教育信息化平臺數(shù)據(jù)進行大規(guī)模動態(tài)監(jiān)測和評估人才培養(yǎng)質量的要求，需實現(xiàn)對大規(guī)模課程、論文、學生、導師等數(shù)據(jù)資源的深度挖掘和行為分析，為各級領導和主管部門優(yōu)化教育資源配置提供決策支持。

“十三五”展望

“十三五”期間，國科大將著力于打造服務于科教融合的開放共享、可持續(xù)發(fā)展的智慧教育平臺，重點提供適用于三段式本科培養(yǎng)模式的個性化網(wǎng)絡協(xié)同教學服務；建立教育資源配置模式和開放共享機制，整合全院各教育機構和研究院所教育資源；利用可視化和大數(shù)據(jù)分析技術，實現(xiàn)教育質量監(jiān)控評估和教育智能決策分析。充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐和引領作用，為培養(yǎng)科學與工程領域德才兼?zhèn)涞念I軍人才和具有高科技素質的各類創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才服務，實現(xiàn)中國科學院大學教育的和諧永續(xù)發(fā)展。