新技術(shù)賦能未來教育

羅潔

【摘 要】本文立足于新技術(shù)發(fā)展的時(shí)代背景，具體分析關(guān)鍵新技術(shù)支撐未來教育發(fā)展的要素，研究新技術(shù)給教育發(fā)展帶來的具體影響。未來教育的教學(xué)模式與趨勢(shì)將是高學(xué)習(xí)體驗(yàn)，具有多元內(nèi)容的適配性和高教學(xué)效率的教育行為系統(tǒng)。新技術(shù)時(shí)代背景下，未來教育的改革需要多元路徑融合發(fā)展，通過對(duì)智慧校園的升級(jí)改造、新課程體系的建立、教育管理體系的完善和師資培訓(xùn)體系的改革予以實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】新技術(shù);未來教育;教育模式;方法論

【中圖分類號(hào)】G434? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2021）06-026-04

2017年以來，中共中央、國(guó)務(wù)院和教育部先后頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》等系列性文件，指引教育在新技術(shù)時(shí)代的變革與發(fā)展。未來教育的發(fā)展將主動(dòng)適應(yīng)新時(shí)代的技術(shù)變革，以實(shí)現(xiàn)教育本身普及知識(shí)、儲(chǔ)備人才、推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展的目標(biāo)。隨著新技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)和落地應(yīng)用，智慧城市由規(guī)劃概念轉(zhuǎn)為投入實(shí)施，2020年起，北京市、上海市、青島市、長(zhǎng)沙市、許昌市、綿陽(yáng)市等多地陸續(xù)出臺(tái)智慧城市發(fā)展政策?！侗本┦小笆奈濉睍r(shí)期智慧城市發(fā)展行動(dòng)綱要（征集意見稿）》中提到，到2025年，北京將匯聚終身教育領(lǐng)域資源，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，加快智慧教室建設(shè)，對(duì)接“學(xué)分銀行”，探索建立多種形式學(xué)習(xí)成果認(rèn)定機(jī)制。同時(shí)，新冠肺炎疫情的全球蔓延催化了新技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用?？茖W(xué)技術(shù)與教學(xué)育人需要相互作用，以實(shí)現(xiàn)科教興國(guó)。因此，未來教育的變革不會(huì)滿足于被新技術(shù)推動(dòng)，而是要主動(dòng)適應(yīng)技術(shù)發(fā)展，自上而下、由內(nèi)而外地改革，在未來教育的變革之路上，教育應(yīng)對(duì)新技術(shù)的態(tài)度必然是主動(dòng)的。

新技術(shù)支撐未來教育發(fā)展的要素

第五代移動(dòng)通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)的出現(xiàn)，不斷沖擊著傳統(tǒng)的教育模式，使得未來教育向智能化、個(gè)性化、多樣化發(fā)展，不斷促進(jìn)教育系統(tǒng)變革，提高教學(xué)效率，平衡城鄉(xiāng)教學(xué)差距。

（1）大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，使得未來教育向智能化、個(gè)性化、多樣化的方向發(fā)展。大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于教育領(lǐng)域的主要表現(xiàn)為：利用相關(guān)技術(shù)發(fā)現(xiàn)學(xué)生特點(diǎn)，有針對(duì)性地提供知識(shí)教育，并跟進(jìn)教育進(jìn)行發(fā)展預(yù)判，即因材施教。具體而言，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)學(xué)生的知識(shí)水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、認(rèn)知特點(diǎn)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等數(shù)據(jù)進(jìn)行智能感知與采集，進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模，形成畫像，以分析學(xué)生差異和個(gè)性特征，實(shí)現(xiàn)學(xué)情分析、科學(xué)識(shí)材。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用學(xué)科知識(shí)圖譜與個(gè)性化推薦等技術(shù)，推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)和反饋學(xué)生學(xué)習(xí)過程情況。基于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析，為其提供具有針對(duì)性的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，并對(duì)未來發(fā)展做出評(píng)價(jià)。大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，有助于對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)和綜合素質(zhì)發(fā)展做出精細(xì)化的預(yù)測(cè)，為每位學(xué)生的發(fā)展提出規(guī)劃建議，助力學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面而有個(gè)性的發(fā)展。大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)結(jié)合運(yùn)用于教育領(lǐng)域，使教育從傳統(tǒng)的“以教師為中心”的授課模式向“以學(xué)生為中心”的個(gè)性化培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，支持學(xué)生個(gè)體發(fā)展的多樣性和差異性[1]。

（2）人工智能技術(shù)在未來教育中的充分運(yùn)用，是教育信息化的高端形態(tài)，是促進(jìn)未來教育系統(tǒng)性變革的目標(biāo)。人工智能技術(shù)與教育教學(xué)相融合并非是一個(gè)新出現(xiàn)的問題，而是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技信息的進(jìn)步逐漸推動(dòng)產(chǎn)生的?，F(xiàn)階段，人工智能技術(shù)在教育教學(xué)方面得到了較為廣泛的應(yīng)用，并逐漸發(fā)展出了人工智能平臺(tái)、教學(xué)App、教學(xué)機(jī)器人、智能化教學(xué)系統(tǒng)等一系列應(yīng)用形態(tài)[2]。未來教育利用人工智能技術(shù)開展以游戲化學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和適應(yīng)性學(xué)習(xí)等為主的教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生多元智力的提升和發(fā)展。適應(yīng)智能時(shí)代的個(gè)性化學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能機(jī)器人、智能測(cè)評(píng)系統(tǒng)等，能夠基于教育大數(shù)據(jù)開展學(xué)習(xí)效果智能評(píng)估，有效提高評(píng)價(jià)的實(shí)效和準(zhǔn)確性，對(duì)教與學(xué)過程給予及時(shí)的評(píng)估和反饋，并提供數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，為正確的教學(xué)決策提供重要幫助[3]。隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，未來教育將走向人工智能的時(shí)代。

（3）第五代移動(dòng)通信技術(shù)，也稱5G技術(shù)，對(duì)未來教育而言，可提高教學(xué)效率、平衡地區(qū)間教育資源差距。其高頻率、低延時(shí)的技術(shù)特點(diǎn)，能夠緩解甚至解決線上教育網(wǎng)絡(luò)卡頓、延時(shí)的問題，極大提升了教學(xué)效果，為義務(wù)教育階段開展“線上線下混合教學(xué)模式”提供了技術(shù)支撐。同時(shí)，5G技術(shù)可以改善我國(guó)教育資源分配不均衡的現(xiàn)狀，為義務(wù)教育階段教育公平的保障帶來新的機(jī)遇。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)，提升線上教育資源的共享質(zhì)量，將傳統(tǒng)的學(xué)校、教師、課程的單點(diǎn)設(shè)計(jì)向跨區(qū)域、跨學(xué)校的協(xié)同共建轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)義務(wù)教育階段教育資源的共建共享。也可在同一行政區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱校之間教育資源、管理經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)成果的共享，加快集團(tuán)化辦學(xué)，利用互聯(lián)互通、以強(qiáng)帶弱，共同提升教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教育均衡。有效解決偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校師資力量不足、學(xué)生課程資源單一等問題，縮小地域間教育資源差距，盡可能地保證教育相對(duì)公平[4] 。

（4）新技術(shù)通過革新教學(xué)設(shè)施以改變教學(xué)手段，智能輔助教學(xué)的新型教學(xué)手段，使得未來教育手段多元化發(fā)展。在智能技術(shù)的推動(dòng)下，智能白板等新技術(shù)設(shè)施應(yīng)用在校園的教學(xué)環(huán)境中，與第五代通信技術(shù)、云計(jì)算等新技術(shù)融合應(yīng)用，打造智慧校園。新技術(shù)下的教學(xué)設(shè)備改變了傳統(tǒng)使用黑板的教學(xué)手段，豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，將知識(shí)更直觀真切地展現(xiàn)給學(xué)生，革新了教學(xué)手段，提高了教學(xué)的可視化。同時(shí)，在新技術(shù)的發(fā)展下，教學(xué)機(jī)器人、智能解題App等也不斷在校園內(nèi)外出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)智能化答疑與個(gè)性化輔導(dǎo)。智能輔助教學(xué)的新型教學(xué)手段，對(duì)學(xué)生快速獲取精準(zhǔn)的知識(shí)、減輕教師負(fù)擔(dān)有很大幫助。

未來教育的教學(xué)模式與趨勢(shì)

未來教育的模式，在新技術(shù)的參與下，是由學(xué)校、家庭、區(qū)域、國(guó)家、國(guó)際等多方主體共同提供的高學(xué)習(xí)體驗(yàn)，具有多元內(nèi)容的適配性和高教學(xué)效率的教育行為系統(tǒng)。

學(xué)生通過學(xué)校教育、家庭教育和區(qū)域教育這三個(gè)主要途徑獲得教育。首先，學(xué)生的學(xué)校教育，通過多媒體教學(xué)設(shè)施和多元化的教學(xué)手段，在新課程標(biāo)準(zhǔn)體系下接受新標(biāo)準(zhǔn)課程教育，以達(dá)到基礎(chǔ)教育的目的。進(jìn)而，學(xué)生在課后進(jìn)入家庭教育，通過輔導(dǎo)課后作業(yè)、補(bǔ)充社會(huì)知識(shí)、培育身心健康，實(shí)現(xiàn)課后的教育跟進(jìn)，以達(dá)到課堂教學(xué)復(fù)習(xí)和綜合能力培養(yǎng)的目的。最后，學(xué)生在區(qū)域教育中，通過共享學(xué)習(xí)資源、交流教學(xué)方法、交換師資力量，獲得綜合教育補(bǔ)充，以達(dá)到區(qū)域間教育力量平衡的目的。其中，學(xué)校教育和家庭教育可以通過網(wǎng)絡(luò)等方式進(jìn)行良好的互動(dòng)，家庭教育可以一定程度地參與到區(qū)域教育中，區(qū)域教育和學(xué)校教育進(jìn)行深入交流，使得學(xué)校、家庭、區(qū)域間的教育，形成相輔相成、互為補(bǔ)充、協(xié)同發(fā)展的新型教學(xué)模式。

學(xué)生在學(xué)校教育、家庭教育、區(qū)域教育的參與過程中，通過信息采集、跟蹤、測(cè)算，將學(xué)生全流程的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)放入教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)，經(jīng)過測(cè)算，分析得出學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好、認(rèn)識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)效果，從而得出個(gè)性化的培養(yǎng)方案，將方案反饋給學(xué)生。這樣使得每位學(xué)生均有一個(gè)適合自己的個(gè)性化培養(yǎng)方案，并通過方案，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新一輪的學(xué)校教育、家庭教育和區(qū)域教育中。

未來的教育模式，因新技術(shù)的參與，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)從單一的從學(xué)校獲得教育，到通過家庭、區(qū)域多向獲得教育的方向發(fā)展。由學(xué)校、家庭、區(qū)域的獨(dú)立發(fā)展，到三者互動(dòng)協(xié)同輔助學(xué)生教育，推動(dòng)教育的整體發(fā)展;由各方主體單獨(dú)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，到綜合學(xué)生在學(xué)校、家庭、區(qū)域間學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)測(cè)算綜合效果;由普適性的教學(xué)方案，到個(gè)性化的教學(xué)培養(yǎng)?？梢哉f，未來教育的模式，調(diào)動(dòng)起各方教育主體形成良好互動(dòng)，并在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，從而進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng)、協(xié)同培養(yǎng)，并在一定程度上平衡區(qū)域間教育差距。

未來教育改革的路徑

在新技術(shù)的沖擊下，未來教育體系將面臨重大轉(zhuǎn)變。自2018年起，《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見》《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》等系列性文件連續(xù)出臺(tái)，從政策的角度不斷推進(jìn)新技術(shù)下教育體系的革新。新技術(shù)對(duì)未來教育體系的改革勢(shì)在必行。隨著新技術(shù)不斷進(jìn)入教育領(lǐng)域，被動(dòng)地適應(yīng)技術(shù)革新的教育發(fā)展路徑已不足以實(shí)現(xiàn)教育的價(jià)值。未來教育將在課程教材體系、教育管理體系、師資培訓(xùn)體系、人才預(yù)測(cè)體系、經(jīng)費(fèi)籌措體系等方面進(jìn)行主動(dòng)變革，在適應(yīng)時(shí)代發(fā)展、科技進(jìn)步的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)教育自身的深化改革。

（1）未來教育的智慧校園升級(jí)改造。在智慧城市的穩(wěn)步推進(jìn)和建設(shè)下，要注重新型智慧校園的建設(shè)。對(duì)于具有智慧城市建設(shè)改造的城市而言，智慧校園的建設(shè)應(yīng)在總體規(guī)劃中予以提出，并將教育數(shù)據(jù)納入智慧城市的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，有利于日后的數(shù)據(jù)評(píng)估與測(cè)算。對(duì)于其他未進(jìn)行智慧城市建設(shè)的城市而言，為適應(yīng)新技術(shù)在教育中的不斷深化與應(yīng)用，在經(jīng)費(fèi)預(yù)算中，應(yīng)注重教育經(jīng)費(fèi)籌措預(yù)算，注重增加資金在科技教育中的投入比例，同時(shí)注重平衡各經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平地區(qū)間的經(jīng)費(fèi)投入差距。根據(jù)《中國(guó)教育經(jīng)費(fèi)統(tǒng)計(jì)年鑒（2018）》的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年普通小學(xué)生均公共預(yù)算教育事業(yè)費(fèi)和公共預(yù)算基本建設(shè)支出全國(guó)平均為10344.4元，各地區(qū)間相比較，最高為北京市的30710.2元，高于全國(guó)平均水平196.88% ，生均教育經(jīng)費(fèi)支出最低的河南省為5853.7元，為全國(guó)平均水平的56.59%。其他排名靠前的地區(qū)大部分屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，較好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平保證了地方一般公共預(yù)算教育經(jīng)費(fèi)支出的絕對(duì)數(shù)。較好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平保證了先進(jìn)地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)硬件投入走在前列。因此在未來經(jīng)費(fèi)籌措體系建設(shè)中，應(yīng)著重考慮各地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，平衡經(jīng)費(fèi)投入水平。

（2）未來教育的課程教材體系建設(shè)。一直以來，科技教育在義務(wù)教育階段以自然課、科技勞動(dòng)課等課程形態(tài)予以體現(xiàn)。而面對(duì)未來教育，新技術(shù)相關(guān)課程納入課程教材體系將是必然的、普適的。2017年，浙江省已將信息技術(shù)（包含編程）納入高考選考科目，北京、山東確定把編程基礎(chǔ)納入高考內(nèi)容體系。因此在未來課程教材體系的建設(shè)中，勢(shì)必加入編程等新技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，并按照進(jìn)階，在義務(wù)教育各階段分級(jí)別施行，并起到與高等教育良好銜接的效果，最終形成滿足社會(huì)進(jìn)步需求、體系完整的新課程教材體系。

（3）未來教育的教育管理體系建設(shè)。在新技術(shù)不斷進(jìn)入教育領(lǐng)域的大背景下，未來教育的管理體系建設(shè)顯得尤為重要。未來教育管理體系建設(shè)，包括教育系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)設(shè)置、職責(zé)范圍、隸屬關(guān)系、權(quán)力劃分和運(yùn)行機(jī)制等方面。具體而言，面對(duì)新技術(shù)的變革，未來的教育管理體系建設(shè)在現(xiàn)有的教育機(jī)構(gòu)設(shè)置中加強(qiáng)突出科技教育相關(guān)機(jī)構(gòu)的職能，進(jìn)一步順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)明確機(jī)構(gòu)名稱、機(jī)構(gòu)職責(zé)，在原有的機(jī)構(gòu)設(shè)置中劃分管理權(quán)力，各級(jí)政府和相關(guān)教育部門及時(shí)出臺(tái)配套政策，以政策明確運(yùn)行機(jī)制。科學(xué)有效的管理體系建設(shè)，有助于將新技術(shù)的教育理念轉(zhuǎn)化為政策貫徹落實(shí)。

（4）未來教育的師資培訓(xùn)體系建設(shè)。師資力量是實(shí)現(xiàn)和完成義務(wù)教育階段教育、教學(xué)的基本保障，直接決定了我國(guó)義務(wù)教育階段的教育質(zhì)量和效果。教師的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不再滿足于教育知識(shí)和學(xué)科專業(yè)知識(shí)的范疇，新技術(shù)帶來的新的教育工具及方式，更多的教育技術(shù)資源及教育大數(shù)據(jù)信息，對(duì)義務(wù)教育階段教師轉(zhuǎn)變傳授式教學(xué)理念，培養(yǎng)信息觀念、信息意識(shí)和創(chuàng)新精神，提高信息辨別、獲取、處理、加工的綜合能力都提出了挑戰(zhàn)。未來教育應(yīng)針對(duì)教育不同階段的需求，建立階梯性、系統(tǒng)性的師資培訓(xùn)課程體系，同時(shí)制定新技術(shù)應(yīng)用能力考核標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)師資教育培訓(xùn)進(jìn)行能力考評(píng)，通過測(cè)評(píng)以評(píng)促學(xué)。通過提升教師新技術(shù)理論與應(yīng)用素養(yǎng)，突出以學(xué)校新技術(shù)教育教學(xué)改革發(fā)展引領(lǐng)教師新技術(shù)應(yīng)用能力培訓(xùn)，激勵(lì)師資培訓(xùn)形成創(chuàng)新發(fā)展新機(jī)制。在各省市、各院校間通過示范項(xiàng)目帶動(dòng)各地開展師資能力培訓(xùn)，縮小城鄉(xiāng)師資能力差距，平衡社會(huì)資源，全面促進(jìn)新技術(shù)與教育教學(xué)融合創(chuàng)新發(fā)展。

新技術(shù)背景下的未來教育發(fā)展，需要社會(huì)、政府、學(xué)校、家庭和學(xué)生共同努力，通過資源調(diào)配、開放共享、協(xié)作共建等積極措施實(shí)現(xiàn)教育科學(xué)化、現(xiàn)代化的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)義務(wù)教育發(fā)展優(yōu)質(zhì)均衡的核心價(jià)值取向與終極追求。