未来教育空间站的设计与应用研究

章绪论1 
节问题提出与研究意义/1 
第二节未来教育空间站的研究依据/3 
一、研究已有的基础和水平/3 
二、国内外研究的发展趋势/6 
三、国家和地区(行业)需求分析/13 
第三节建设目标、发展思路与成效分析/17 
一、建设未来教育空间站的总体目标/17 
二、未来教育空间站发展思路/17 
三、未来教育空间站建设成效分析/18 
第四节研究方法/20 
一、文献法/20 
二、调查法/20 
三、教育实验法/21 
四、跨学科综合研究方法/21 
第二章空间与教育空间22 
节空间概念的形成/22 
一、空间的历史渊源/22 
二、现代空间概念的形成/25 
三、现代空间本质和特征的探讨/27 
第二节教育空间/30 
一、空间与教育的关联性/30 
二、教育空间的发展/32 
三、场域理论对教育空间的影响/42 
第三章未来教育空间站的规划与设计47 
节未来教育空间站的发展构想/48 
一、国际空间站设计的经验借鉴/48 
二、未来教育空间站的发展构想/52 
第二节未来教育空间站的建设规划/53 
一、未来教育空间站的发展目标/54 
二、功能价值定位/55 
三、平台技术定位/56 
第三节未来教育空间站的功能设计/57 
一、横向两列/57 
二、纵向五层/59 
第四节未来教育空间站主体建设功能区规划/61 
一、体验中心/61 
二、办公区/62 
三、云数据中心/63 
四、网真教室/63 
五、网络电视台演播室/64 
六、全功能录播教室/64 
七、物联网互动反馈教室/65 
八、3D教学实验室/66 
九、教学诊断室/66 
第五节未来教育空间站装修工程设计/67 
一、装饰装修/68 
二、综合布线/71 
第六节未来教育空间站运行模式/72 
一、中心站高等学校师生视角/72 
二、地面站中小学师生视角/73 
三、其他用户视角/73 
第七节未来教育空间站的推进策略/74 
一、以用户为中心，应用建设为导向/74 
二、基础设施建设要先行/74 
三、加强项目管理/75 
四、注重用户培训和推广使用/75 
第四章区域教育云计算中心76 
节云计算简介/76 
一、云计算的定义/77 
二、云计算的发展历程/78 
三、云计算的特点/81 
第二节云计算的教育应用/83 
一、云计算给教育行业带来的创新与变革/83 
二、云计算在教育中的应用/85 
第三节未来教育空间站区域教育云计算平台的设计与实现/87 
一、私有云架构的实现/88 
二、海量音视频数据的存储/90 
三、虚拟化的实现/91 
四、桌面应用快速交付系统/92 
第四节云计算时代的虚拟学习社区/93 
一、以虚拟学习社区为例分析教育技术研究的生命周期/94 
二、云计算时代虚拟学习社区的现状分析/98 
三、云计算时代虚拟学习社区的特征/99 
四、虚拟学习社区的众包策略研究/103 
第五章网真教室110 
节网真技术简述/110 
一、网真的概念/110 
二、网真技术系统的特性/111 
第二节网真技术在未来教育空间站中的应用——网真教室/112 
一、网真教室概念的提出/113 
二、网真教室的关键技术/114 
三、网真教室体系结构/116 
四、网真教室的设计与实现/117 
第三节网真教室的教学应用与核心价值/121 
一、网真教室与智慧教室的关系/121 
二、网真教室教学应用模型的构建/125 
三、网真教室信息传播模式/126 
四、网真教室的核心价值/129 
第六章物联网互动反馈教室132 
节物联网简介/132 
一、物联网的概念/132 
二、物联网的发展历程/135 
三、物联网的关键技术/136 
四、物联网产业链现状分析/138 
第二节物联网在教育中的应用/140 
一、建立全面和主动的教学管理体系/140 
二、构建完全交互与智能的教研环境/141 
三、重构创新和开放的教学模式/142 
四、拓展学习空间，培养学习者自主学习能力/142 
第三节物联网互动反馈教室的设计与实现/143 
一、物联网智能教学环境控制/143 
二、物联网互动反馈教学功能/145 
三、智能录播功能/146 
第七章未来教育空间站的混合学习模式153 
节混合学习理论/153 
一、混合学习的概念/153 
二、混合学习理论的内涵/155 
三、混合学习理论的特点/157 
四、混合学习发展概况/158 
五、混合学习的现实意义/159 
六、混合学习面临的挑战/161 
第二节混合学习模式/162 
一、学习共同体混合学习模式/162 
二、网真教室混合学习模式/163 
三、自主空间混合学习模式/164 
第八章未来教育空间站的O2O应用模式166 
节教育O2O/167 
一、教育O2O的概念/167 
二、教育线上与线下的博弈/168 
三、O2O与线上、线下的比较/170 
四、翻转课堂、SPOC与O2O/170 
第二节未来教育空间站O2O模式构建/171 
一、未来教育空间站的O2O动态过程模型/171 
二、教育O2O中的时空关系/173 
三、教育O2O中的师生关系/174 
四、教育O2O中的评价/175 
五、未来教育空间站的教育O2O模式/176 
第三节未来教育空间站师范生实习O2O模型/177 
一、人际交互/178 
二、课堂交互/178 
第九章未来教育空间站对接“粤教云”的资源共享渠道与机制180 
节“粤教云”计划/180 
一、“粤教云”协同模式/181 
二、“粤教云”的公共服务平台和体系结构/182 
三、“粤教云”的社会效益/184 
第二节优质教育资源共享渠道与机制研究/185 
一、未来教育空间站对接“粤教云”的价值和意义/185 
二、未来教育空间站对接“粤教云”的实现方法研究/187 
三、未来教育空间站对接“粤教云”的组织管理/196 
参考文献199 
后记208

我国教育改革和发展正面临着前所未有的机遇和挑战。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》明确指出：信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视，要加快教育信息化进程，强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》也提出：以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展的战略选择。教育信息化是教育理念和教育模式的一场深刻变革，是促进教育公平、提高教育质量的有效手段，是创造泛在学习环境、构建学习型社会的必由之路，是当今世界越来越多的国家提高教育水平的战略性选择。加快教育信息化进程，必将对推进教育现代化、建设教育强国和人力教育资源强国产生重要影响，也必将为教育技术学科提供新的发展机遇。 
2012年，以在线教育为契机，全球范围开展了一场教育革命，2013年1月，《福布斯》杂志专门以“教育革命”为标题聚焦观察。随着研究的深入，普遍认为目前的教育革命不仅仅是在线教育，而是云计算、物联网和大数据所带来的教育革命的显现，而这场革命早在1970年就被阿尔文·托夫勒在其畅销书《未来的冲击》第十八章“未来的教育”中进行过准确预测，并在那个时候提出了“教育的革命”的说法。托夫勒预测未来的教育要面对服务、面对创新，因此在家上学、教育空间设计、面向未来的学校界限的消失将成为趋势。托夫勒预测未来教育的时代，计算机科学技术刚刚起步，云计算、物联网和大数据还没有应用的苗头，只能用惊人的直觉和天才的灵感对未来教育进行展望。四十多年后的今天，学习型社会、虚拟学习社区、大规模在线开放课程(MOOC)、网络学习空间、教育O2O模式等教育理念的不断涌现，在家上学与在线教育、城乡教育公平运动与社会化网络、云计算和大数据为基础的教育资源共享、教育模式与教育空间设计的重视、学生个性化和创造性培养与支持，这些都强有力地证明未来教育已经到来了。 
云计算与在线教育，可以将更多、更优质、更廉价的教育资源连接到社区和家庭的每个角落，更好实现全社会教育的公平；基于物联网和大数据的更真实、更智慧的教育环境以及教育空间的设计，将行业、学校和海量知识完整真实地连接给每个学生，以更好地实现终身学习和构建学习型社会。教育环境的设计、教育实验场景的布置、教育时空的变化、学习场景的变革、教育管理数据的采集和决策，这些过去靠拍脑袋或者理念、灵感加经验的东西，在云计算、物联网和大数据的背景下，变成一种数据支撑的行为科学。 
岭南师范学院教育技术学科团队一直从事信息技术在教育教学中的创新应用研究，并在专业发展、学科建设、科学研究和人才培养等方面取得可喜成绩。2010年12月，教育技术学科作为教育学下的二级学科被正式列入岭南师范学院的重点建设学科。2011年，教育技术学科在原来教育技术系的基础上，通过吸引其他专业的优秀教师转型研究教育技术等方式，组建了教育技术学科大团队，成立了教育技术研究所，凝练出教育知识工程、数字化学习和教育资源开发与应用等三个学科方向。2012年，教育技术学科获得中央财政和广东省财政厅的专项经费资助，开始筹建学校教育创新重点平台——未来教育空间站。2013年5月建成未来教育空间站，9月正式投入使用。2014年12月批准成立广东省高等学校数字化学习工程技术开发中心。学科平台和技术开发中心建设带动了教育技术学科的迅猛发展，这是地方性普通高校教育技术学科发展的成功典型案例。 
“未来教育空间站研究”丛书系列学术著作的结集出版，是岭南师范学院教育技术学科团队在国家、省部级课题资助下从事信息技术支撑的未来教育研究的智慧结晶，探索教育信息化的新理论、新方法和教学应用实践。丛书以“信息技术与教育的深度融合”为主线，从理论基础与方法、信息技术与开发、教学应用与实践等多个层面，探讨“互联网 ”背景下教育技术发展的新思路和新路径，形成系列化的未来教育前瞻性研究成果。丛书从教育学原理、技术哲学等角度，研究教育信息技术的原理、本质与发展价值，研究教育中的信息技术创新应用；从教育信息化项目整体规划角度，研究未来教育空间站的设计与教学应用；从当前教育的热点应用问题，研究“互联网 教育”的理论体系框架，研究云计算和大数据的教育应用；从智慧教育的角度，研究智能化课堂学习环境的构建与应用，研究未来教师信息化教学智慧的培养。 
信息技术与教育正在从“学科整合”向“全面融合”转变，深刻影响着教育理念、教学过程、教学模式和教学方法的改革，推动着教育体系的深层变革。岭南师范学院教育技术学科团队的创新性研究成果，对我国正在开展的教育信息化理论、方法和应用实践创新研究，具有非常重要的借鉴价值和指导意义。 

岭南师范学院教育技术学科带头人教授博士 
2015年8月1日