融入认知数字孪生体的智慧学习空间：框架构建与应用延伸

教育新基建作为我国教育信息化发展的新抓手,对网络学习空间建设与教育创新改革提出更高标准,这时融合新技术便成为学习空间寻求突破发展的有效路径。研究聚焦智慧学习空间与认知数字孪生体的功能导向,探究认知数字孪生体融入智慧学习空间的逻辑机理,在梳理认知数字孪生体与智慧学习空间相关原理基础上,从“人、物、事、境、脉”五个核心要素和“物理空间、数字空间、数据联通空间”三个空间层次构建智慧学习空间的框架模型,并从“教育实践、决策管理、教育生态”三个角度探析融入认知数字孪生体的智慧学习空间应用路径,以期为智慧学习空间创新发展提供思路,推动教育新基建乃至国家新基建的落实。     

数字孪生赋能思想政治教育探析

“数字中国”战略格局下,数字孪生是思想政治教育数智化发展的技术机遇与实践动能。数字孪生通过现状孪生、学习孪生、模拟孪生和自主孪生构建个性化育人场景、动态化决策场景、沉浸式体验场景和智慧化育人场景,激发思想政治教育立德树人的内在潜能。数字孪生以教育载体、教育时间和教育空间为展开尺度,推动思想政治教育活动有效运行、生成个体自由自主学习的体验时间、创设思想政治素养形成的体验空间。展望未来,数字孪生与思想政治教育的深度耦合应以思政数字孪生体构建为核心,进一步完善技术架构、发挥协同效能、锚定价值取向、培育主体素养,最终指向立德树人教育目标的确证与达成。     

从数字画像到数字孪生体:数智融合驱动下数字孪生学习者构建新探

随着AI、5G、物联网、大数据、传感与全息等新兴技术的快速发展,尤其是虚拟现实技术从VR、AR、MR到XR的不断演进,促使数字孪生技术开始走向应用并备受学者关注。其正从制造业、城市管理、医疗服务向社会其他领域不断衍生拓展,并在教育领域呈现出广阔的应用前景。在数智融合驱动下,从“AI+大数据+学习分析”加持下的学习者数字画像,向“AI+5G+XR”与全息技术支撑下的数字孪生学习者的迭代更新,将成为AI赋能教育的一个演进趋势。数字孪生学习者基于“四个关键要素”和“五个基本原则”这一现实前提,遵循刻画学习者画像、仿真学习过程、预测学习发展、生成学习结果和共享学习智慧的生成过程,具有高度仿真、动态映射、虚实共生、迭代进化和智能应用的特征,可为“AI+学习者”呈现更精确的学习过程分析、更精准的学习内容推送、更科学的学习评价与无边界的学习生态;并助力学习者进行学习资源共享、学习行为调整、学习兴趣提高、学习体验改善、学习效率提升。因此,对数字孪生学习者进行前瞻性研究,可为数智融合驱动下的学习变革提供全新的视角与思路。     

数字孪生:教育数字化转型的新突破

<正>我们可以预见一种“数字孪生”的教育新生态即将到来,其对学生学习将产生新的方式、新的空间、新的场景。教育中的数字孪生,其对象不仅包括了外在于学习者的学习环境、学习资源,还包括了学习者与教师本身的数字画像与数位存在。无论是实体空间还是虚拟空间,教育都在发生。然而,虚实空间的教育用什么方式产生联动,如何催生一系列的教育数字化转型,促进高质量教育真正实现?随着“教育信息化2.0”的深入开展,以数据为基础,以体验为中心,以智能为导向的进一步深化,我们正在从教育信息化走向教育数字化转型的新时期。在这一过程中,对于教育的各要素与各环节,如何进行数字化设计,显得至关重要。在动态发展中,我们可以预见一种“数字孪生”的教育新生态即将到来,其对学生学习将产生新的方式、新的空间、新的场景。     

基于边缘计算的教育应用研究

边缘计算是新型计算模型、开放平台和解决方案，具有丰富的兼容性、通用性、开放性、交互性和安全性，在教育领域有着广泛的应用前景。它融合并创新了数据、网络、设备、应用等核心能力，通过与个性化、数字孪生、互联网、人工智能技术的叠加，可以在具身学习、混合学习、泛在学习、深度学习领域发挥重要的作用，推动教育信息化在范式、理论和应用层面的创新发展。     

基于数字孪生讲台的在线沉浸式教学体系分析与流程设计

随着新技术的迅猛发展,“大数据+AI”已成为现代社会一种新的驱动力和思维方式。一种可有效实现物理世界和信息世界智能互联与交互融合的新技术——数字孪生应运而生。基于数字孪生技术,可构筑联通现实教学空间与虚拟教学空间的数字孪生讲台,并成为在线教学空间的“数字大动脉”。数字孪生讲台可分为在线学习特征分析技术和虚实教学空间融合分析技术,通过“在线教”与“在线学”间的深度融合、映射与镜像,能为在线沉浸式教学注入新的数字生产力。基于此,从教学、技术两方面,探索数字孪生讲台的在线沉浸式教学流程设计与技术运用,即基于混合式平台的教学数据采集与管理,基于多维分析的教学数据分析与建模,基于精准教学和精准管理的数据应用,基于增强现实技术的在线沉浸式教学体验,进而设计其教学流程。旨在通过数字孪生讲台的多源数据融合、虚实融合映射、教学服务融合优化,促进数字化、智能化课堂的形成,推动数智融合在教学方面的创新性应用,从而形成一种基于大数据的课堂数据互动、映射的新形态,进而革新与重塑现代教育体系。     

教育数字化转型下数字孪生驱动的机械工程专业人才培养

工业4.0时代,高等教育呈现数字化发展趋势,数字孪生成为重要赋能技术,为创新人才培养模式改革提供了新的思路。为此,本文提出教育数字化转型下机械工程专业人才培养方案,基于数字世界与物理世界高维度融合理念,构建数字孪生驱动的机械工程专业人才培养模式,引导学生自主学习、主动实践、追求创新,保障数字孪生驱动下具有科技创新、技术发明、工程实现等能力的复合型机械工程人才的培养需求。     

基于中台架构的教育信息化数字治理研究

教育信息化发展过程中存在阶段性差异,同时技术本身也在不断迭代,致使信息化建设各项标准未能完全统一,各业务模块之间存在壁垒,教育大数据难以支持精准决策,应用功能也无法实现个性化和特色化治理,且统一标准重新建设难度大、成本高,如何在保留原有信息化建设的基础上优化校园数字治理能力,是当下教育信息化的痛点和难点.近年来兴起的中台技术通过建设数据和业务中台,能够在不改变原有信息系统架构的情况下,灵活抽调后台数据,建设以共享功能模块和前台微应用为中心的发展模式.在总结当前教育信息化数字治理困境的基础上,文章综述了中台战略的概念、架构及作用,从数据治理、业务应用转型、组织优化转型三个方面提出中台战略下的数字治理方案.展望了以逻辑数据仓和业务模块共建"数据+业务"双中台的系统架构前景,提出了构建"条块"化管理模式的信息官组织体系和协同工作业态,以期充分挖掘数字潜能和业务效率,提高教育评价的科学性,提升校园数字治理效能.     

企业数字孪生员工画像建模技术研究与应用

伴随着信息技术的不断发展,企业均面临或经历着由信息化到数字化,再由数字化到智能化的转变历程,人力资源管理也从最初的人事管理发展到数智化人力资源管理阶段,特别是近年来数字孪生概念兴起,各个领域都开展了数字孪生研究工作。本文以人才画像为切入点,从员工的基本信息、组织角色、履职表现等六个维度进行数字孪生员工要素识别,建立数字孪生员工模型,并通过数据中台进行相关业务数据汇聚与集成,然后进行BI可视化设计,实现了员工多维度信息的集成化、显性化展示与应用。     

数字孪生与高校思想政治理论课教师教学力研究

数字孪生技术为新时期高校思想政治教育工作数字化提供了时代机遇。教师需要具有一定的前瞻性眼光,深入探索数字孪生技术和思想政治理论课程教育与之间的联系。借助于数字孪生技术,构建出个性化、动态化、沉浸化育人场景,以深度激发思想政治教育理论课程本身具有的立德树人功能。这就需要教师在了解数字孪生技术支持下的教育场景分类,明确对教师教学力提升带来的影响,掌握提高教师教学力的策略,以发挥思想政治理论课程的最大育人价值,优化大学生的价值取向。