北京師范大學(xué)教授 黃榮懷
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)、社會和教育等各個領(lǐng)域，成為各國競相發(fā)展的核心競爭力。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，催生智能時代的教育制度。發(fā)展智慧教育，有利于教育領(lǐng)域緊跟時代步伐，破解當(dāng)前教育改革存在的瓶頸問題，促進(jìn)教育的系統(tǒng)性變革。
1. 學(xué)習(xí)環(huán)境正從封閉走向開放
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)過程，可服務(wù)于個性化的終身教育。如，自適應(yīng)教學(xué)平臺Knewton 能夠采集學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中的行為數(shù)據(jù), 并對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)進(jìn)度等做出分析和預(yù)測,以提供個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)。
2. 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)，并影響著教育實踐。如，英國開放大學(xué)致力于研究創(chuàng)新的教學(xué)方法，2016 年提出的教學(xué)方法包括面向未來的學(xué)習(xí)、教學(xué)回溯、設(shè)計方法等。芬蘭教育改革方向為廢除小學(xué)和中學(xué)階段的課程式教育，轉(zhuǎn)而采取實際場景主題教學(xué)。
3. 教育體制變革初見端倪
在現(xiàn)代社會中，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)，部分國家開始通過改變學(xué)校管理體制，促進(jìn)教育變革。如，美國麻省理工學(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，通過學(xué)習(xí)、身份認(rèn)證、付費、線下考試完成微碩士項目，通過線上線下混合方式獲得MIT 碩士學(xué)位。
1. “應(yīng)試教育”的思維方式阻礙新時代人才培養(yǎng)
當(dāng)前學(xué)校的“主流”人才培養(yǎng)模式依舊采取來源于工業(yè)時代的“標(biāo)準(zhǔn)化教育”，以學(xué)生參加標(biāo)準(zhǔn)化測驗的成績作為單一的評價標(biāo)準(zhǔn)。在這種“應(yīng)試思維”的影響下，師生緊緊圍繞基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握開展教與學(xué)，學(xué)生最大動機(jī)是應(yīng)試，校長最大的政績是升學(xué)率，家長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“競爭性”關(guān)系。這種競爭性關(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
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”為主的班級授課制。學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中幾乎沒有選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式的可能，與此同時學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度和深度會隨之減弱，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)的知識技能與體驗，在面對義務(wù)教育普及化和高等教育大眾化所帶來的大班額時，難以在教學(xué)過程中有效顧全學(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，人們對學(xué)習(xí)時空的認(rèn)識便是“在固定的學(xué)期到固定的學(xué)校，在固定的班級中，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)入固定班級才是學(xué)習(xí)，學(xué)校和班級與社會是相對隔離的。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)、場館學(xué)習(xí)等場域展現(xiàn)出其強(qiáng)大的學(xué)習(xí)支持潛力，學(xué)習(xí)可能發(fā)生的時空已經(jīng)在客觀上得到極大拓展，為無處不在的學(xué)習(xí)提供了基礎(chǔ)保障。很明顯，校園學(xué)習(xí)環(huán)境與社會學(xué)習(xí)環(huán)境之間存在較大鴻溝，同時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”。
1. 強(qiáng)化師生信息素養(yǎng)提升，以應(yīng)對教育科技的“零點革命”
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頂峰，成為一個新的革命的起點，可以稱其為“零點革命”。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、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會責(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，教育部會同國家自然科學(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“國培計劃”項目中強(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)同中國計算機(jī)學(xué)會、人工智能學(xué)會等參與培養(yǎng)1 萬名中學(xué)信息技術(shù)教師，切實提高信息技術(shù)教師的專業(yè)素養(yǎng)。
第四，廣泛開展信息技術(shù)類綜合實踐課，統(tǒng)籌機(jī)器人競賽、多媒體比賽、程序設(shè)計大賽等類信息技術(shù)比賽，消除某些競賽中存在的“亂象”，提升學(xué)生信息技術(shù)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的主動性與自覺性。
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，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，以評價為導(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)實踐，促進(jìn)課堂教學(xué)改革的實現(xiàn)。
第二，鼓勵應(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)計的學(xué)習(xí)等新型教學(xué)方式，推動學(xué)生合作能力、實踐能力、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”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，建設(shè)提供個性化支持和適應(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)村和智慧社會建設(shè)中，打通學(xué)校、家庭和社會之間的數(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、對接和保護(hù)規(guī)則制度，促進(jìn)各級各類教育公共服務(wù)平臺和資源平臺間數(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)代化的全面實現(xiàn)。
第一，強(qiáng)化區(qū)縣統(tǒng)籌推動教學(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、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)平臺和資源平臺之間信息的互通，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)推動智慧教育探索與實踐，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，合理運用國家教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及城鎮(zhèn)發(fā)展數(shù)據(jù)，有效支持教育的各項決策，提升教育治理水平和服務(wù)能力。
第二，鼓勵開展教育動態(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，動態(tài)模擬教育決策實施的結(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)測和預(yù)警校園基礎(chǔ)設(shè)施和安全運行情況，及時把握師生認(rèn)知及身心變化情況，主動、及時、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。
(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、互聯(lián)網(wǎng)教育智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室主任)
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