智慧教育促進(jìn)教育系統(tǒng)變革

文/黃榮懷

（作者系北京師范大學(xué)教授、智慧學(xué)習(xí)研究院聯(lián)席院長(zhǎng)、互聯(lián)網(wǎng)教育智能技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任）

智慧教育作為教育信息化的高端形態(tài)，旨在構(gòu)建智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境，變革傳統(tǒng)的教與學(xué)方式，催生智能時(shí)代的教育制度。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，信息化已經(jīng)滲透到文化、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和教育等各個(gè)領(lǐng)域，成為各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。智慧教育作為教育信息化的高端形態(tài)，旨在構(gòu)建智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境，變革傳統(tǒng)的教與學(xué)方式，催生智能時(shí)代的教育制度。發(fā)展智慧教育，有力于教育領(lǐng)域緊跟時(shí)代步伐，破解當(dāng)前教育改革存在的瓶頸問(wèn)題，促進(jìn)教育的系統(tǒng)性變革。

“智慧教育”是未來(lái)教育的典型形態(tài)之一

學(xué)習(xí)環(huán)境正從封閉走向開放

1. “應(yīng)試教育”的思維方式阻礙新時(shí)代人才培養(yǎng)

從最初的搭建多媒體教室，到數(shù)字校園，再到智慧城市，學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)走向了全方位鏈接物理空間和虛擬空間，人工智能將廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)過(guò)程，可服務(wù)于個(gè)性化的終身教育。如，自適應(yīng)教學(xué)平臺(tái)Knewton 能夠采集學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中的行為數(shù)據(jù),并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)進(jìn)度等做出分析和預(yù)測(cè),以提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)。

新型教學(xué)模式不斷涌現(xiàn)

隨著信息技術(shù)的引入，創(chuàng)新的教學(xué)模式正以全新的形態(tài)不斷涌現(xiàn)，并影響著教育實(shí)踐。如，英國(guó)開放大學(xué)致力于研究創(chuàng)新的教學(xué)方法，2016 年提出的教學(xué)方法包括面向未來(lái)的學(xué)習(xí)、教學(xué)回溯、設(shè)計(jì)方法等。芬蘭教育改革方向?yàn)閺U除小學(xué)和中學(xué)階段的課程式教育，轉(zhuǎn)而采取實(shí)際場(chǎng)景主題教學(xué)。

教育體制變革初見(jiàn)端倪

在現(xiàn)代社會(huì)中，建立能充分發(fā)揮各類教育機(jī)構(gòu)整體功能的教育制度是培養(yǎng)卓越人才的基礎(chǔ)，部分國(guó)家開始通過(guò)改變學(xué)校管理體制，促進(jìn)教育變革。如，美國(guó)麻省理工學(xué)院開設(shè)供應(yīng)鏈管理專業(yè)的微碩士（MicroMaster's）項(xiàng)目，共包含5 門高強(qiáng)度的在線課程，采用開創(chuàng)性的認(rèn)證方式，通過(guò)學(xué)習(xí)、身份認(rèn)證、付費(fèi)、線下考試完成微碩士項(xiàng)目，通過(guò)線上線下混合方式獲得MIT 碩士學(xué)位。

當(dāng)前教育改革呼喚“智慧教育”

當(dāng)前學(xué)校的“主流”人才培養(yǎng)模式依舊采取來(lái)源于工業(yè)時(shí)代的“標(biāo)準(zhǔn)化教育”，以學(xué)生參加標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)驗(yàn)的成績(jī)作為單一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在這種“應(yīng)試思維”的影響下，師生緊緊圍繞基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握開展教與學(xué)，學(xué)生最大動(dòng)機(jī)是應(yīng)試，校長(zhǎng)最大的政績(jī)是升學(xué)率，家長(zhǎng)最大的榮耀是子女在考試中名列前茅。因此，學(xué)校之間、教師之間以及學(xué)習(xí)者之間都表現(xiàn)為一種“競(jìng)爭(zhēng)性”關(guān)系。這種競(jìng)爭(zhēng)性關(guān)系不利于優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源的共享，不符合教育的發(fā)展規(guī)律，不利于學(xué)生的全面發(fā)展。

2. 以“教師講，學(xué)生聽”為主的教學(xué)行為慣性阻礙教學(xué)方式創(chuàng)新

“智慧”教育系統(tǒng)

當(dāng)前課堂教學(xué)行為的基本表現(xiàn)是“教師講授，學(xué)生聽講”為主的班級(jí)授課制。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中幾乎沒(méi)有選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式的可能，與此同時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度和深度會(huì)隨之減弱，學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)新性不足。大多教師由于缺乏相應(yīng)的知識(shí)技能與體驗(yàn)，在面對(duì)義務(wù)教育普及化和高等教育大眾化所帶來(lái)的大班額時(shí)，難以在教學(xué)過(guò)程中有效顧全學(xué)生的差異性。如果學(xué)校層面又缺乏及時(shí)的支持和幫助，那么即使有創(chuàng)新理念的教師也極有可能選擇繼續(xù)沿用“輕車熟路”的傳統(tǒng)教學(xué)方式。

3. 與社會(huì)相隔離的校園環(huán)境和文化阻礙了學(xué)校學(xué)習(xí)方式創(chuàng)新

自現(xiàn)代學(xué)校制度建立以來(lái)，人們對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)空的認(rèn)識(shí)便是“在固定的學(xué)期到固定的學(xué)校，在固定的班級(jí)中，按照預(yù)先制定的固定課表進(jìn)行學(xué)習(xí)”，即只有到了學(xué)校、進(jìn)入固定班級(jí)才是學(xué)習(xí)，學(xué)校和班級(jí)與社會(huì)是相對(duì)隔離的。當(dāng)前，信息技術(shù)已經(jīng)在社區(qū)學(xué)習(xí)、家庭學(xué)習(xí)、場(chǎng)館學(xué)習(xí)等場(chǎng)域展現(xiàn)出其強(qiáng)大的學(xué)習(xí)支持潛力，學(xué)習(xí)可能發(fā)生的時(shí)空已經(jīng)在客觀上得到極大拓展，為無(wú)處不在的學(xué)習(xí)提供了基礎(chǔ)保障。很明顯，校園學(xué)習(xí)環(huán)境與社會(huì)學(xué)習(xí)環(huán)境之間存在較大鴻溝，同時(shí)也為校外花樣百出的補(bǔ)習(xí)班提供了巨大空間，這從一定程度上又強(qiáng)化了“應(yīng)試教育”。

發(fā)展我國(guó)“智慧教育”的建議

1. 強(qiáng)化師生信息素養(yǎng)提升，以應(yīng)對(duì)教育科技的“零點(diǎn)革命”

信息技術(shù)堪稱工業(yè)革命的頂峰，人工智能則可能超越這個(gè)頂峰，成為一個(gè)新的革命的起點(diǎn)，可以稱其為“零點(diǎn)革命”。人工智能將極大地改變?nèi)说乃季S方式，沖擊人的智能，同時(shí)也將拓展人的思維。2017 年頒布的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會(huì)責(zé)任等作為該學(xué)科的核心素養(yǎng)，這同樣可以作為其它學(xué)段的參考。第一，教育部會(huì)同國(guó)家自然科學(xué)基金委等，加大信息素養(yǎng)的培養(yǎng)研究，為培育數(shù)字公民提供戰(zhàn)略支撐。第二，在“國(guó)培計(jì)劃”項(xiàng)目中強(qiáng)化教師信息素養(yǎng)培養(yǎng)，提高普通教師的信息技術(shù)支持教學(xué)能力。第三，協(xié)同中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)、人工智能學(xué)會(huì)等參與培養(yǎng)1 萬(wàn)名中學(xué)信息技術(shù)教師，切實(shí)提高信息技術(shù)教師的專業(yè)素養(yǎng)。第四，廣泛開展信息技術(shù)類綜合實(shí)踐課，統(tǒng)籌機(jī)器人競(jìng)賽、多媒體比賽、程序設(shè)計(jì)大賽等類信息技術(shù)比賽，消除某些競(jìng)賽中存在的“亂象”，提升學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的主動(dòng)性與自覺(jué)性。

2. 普及信息化教學(xué)方式，促進(jìn)“課堂革命”的有效有序發(fā)生

課堂是教育改革的主戰(zhàn)場(chǎng)，構(gòu)建符合“數(shù)字土著”認(rèn)知特征的新型教學(xué)模式，才能促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)、釋放潛能、全面發(fā)展。第一，深化信息技術(shù)與課堂教學(xué)的創(chuàng)新融合，以評(píng)價(jià)為導(dǎo)向提倡教師創(chuàng)新應(yīng)用信息技術(shù)改善教學(xué)方式，強(qiáng)化以學(xué)生為本的教學(xué)實(shí)踐，促進(jìn)課堂教學(xué)改革的實(shí)現(xiàn)。第二，鼓勵(lì)應(yīng)用協(xié)同建構(gòu)式學(xué)習(xí)、能力引導(dǎo)式學(xué)習(xí)、基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)等新型教學(xué)方式，推動(dòng)學(xué)生合作能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)能力的全面提升。第三，挖掘應(yīng)用信息技術(shù)解決教學(xué)“痛點(diǎn)”的典型案例，發(fā)揮優(yōu)秀教師的引領(lǐng)示范作用，進(jìn)一步提升教師信息化教學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

3. 強(qiáng)化數(shù)據(jù)互聯(lián)融通，構(gòu)建個(gè)性化支持服務(wù)的教學(xué)環(huán)境

研究表明，學(xué)習(xí)環(huán)境能塑造師生的行為習(xí)慣，師生行為及其互動(dòng)是影響教育教學(xué)效果的主要因素。以數(shù)據(jù)智能為驅(qū)動(dòng)，建設(shè)提供個(gè)性化支持和適應(yīng)性服務(wù)的教學(xué)環(huán)境，有利于新型教學(xué)模式的開展。第一，將“智慧教育”納入到智慧城市、智慧鄉(xiāng)村和智慧社會(huì)建設(shè)中，打通學(xué)校、家庭和社會(huì)之間的數(shù)據(jù)信息壁壘，促進(jìn)教育數(shù)據(jù)的全方位的挖掘和整合。第二，制定教育大數(shù)據(jù)確權(quán)、開放、對(duì)接和保護(hù)規(guī)則制度，促進(jìn)各級(jí)各類教育公共服務(wù)平臺(tái)和資源平臺(tái)間數(shù)據(jù)的融通。第三，利用學(xué)習(xí)分析、教育數(shù)據(jù)挖掘等手段，改善教學(xué)服務(wù)供給與學(xué)習(xí)需求的匹配度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)推送，優(yōu)化教學(xué)服務(wù)質(zhì)量和效率。

4. 完善協(xié)同發(fā)展機(jī)制，提高區(qū)域教育信息化支持服務(wù)能力

支持服務(wù)能力是西部和邊遠(yuǎn)地區(qū)教育信息化的主要瓶頸，只有統(tǒng)籌提升區(qū)域教育信息化支持服務(wù)能力，才能有效推進(jìn)教育信息化，推進(jìn)教育現(xiàn)代化的全面實(shí)現(xiàn)。第一，強(qiáng)化區(qū)縣統(tǒng)籌推動(dòng)教學(xué)研究室、電化教育館、信息中心、教師進(jìn)修學(xué)校等相關(guān)機(jī)構(gòu)協(xié)同發(fā)展，整合優(yōu)化機(jī)構(gòu)設(shè)置、定位、責(zé)能，建立信息、知識(shí)、資源的交換機(jī)制，促進(jìn)區(qū)域內(nèi)機(jī)構(gòu)間業(yè)務(wù)的高效協(xié)同。第二，促進(jìn)教育公共服務(wù)平臺(tái)和資源平臺(tái)之間信息的互通，構(gòu)建區(qū)域內(nèi)各主體間共享、共贏、互利的教育信息化體系，增強(qiáng)區(qū)域教育信息化領(lǐng)導(dǎo)力和教師信息化教學(xué)能力。第三，充分利用智能技術(shù)推動(dòng)智慧教育探索與實(shí)踐，逐步滲透智慧教育理念與模式，不斷擴(kuò)大覆蓋范圍和應(yīng)用對(duì)象，提升基層教育機(jī)構(gòu)的教育信息化服務(wù)能力和效率。

5. 利用人工智能和大數(shù)據(jù)，提高現(xiàn)代教育治理的有效性

第一，建立健全大數(shù)據(jù)輔助的科學(xué)決策和教育治理機(jī)制，合理運(yùn)用國(guó)家教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及城鎮(zhèn)發(fā)展數(shù)據(jù)，有效支持教育的各項(xiàng)決策，提升教育治理水平和服務(wù)能力。第二，鼓勵(lì)開展教育動(dòng)態(tài)模擬研究，采用機(jī)器學(xué)習(xí)、模糊數(shù)學(xué)等方法建立模型，動(dòng)態(tài)模擬教育決策實(shí)施的結(jié)果，為教育決策提供科學(xué)依據(jù)。第三，充分利用智能技術(shù)感知、預(yù)測(cè)和預(yù)警校園基礎(chǔ)設(shè)施和安全運(yùn)行情況，及時(shí)把握師生認(rèn)知及身心變化情況，主動(dòng)、及時(shí)、精準(zhǔn)作出決策，形成現(xiàn)代教育治理新策略，不斷提高決策的有效性。