智慧教育促進教育系統(tǒng)變革

文/黃榮懷

（作者系北京師范大學教授、智慧學習研究院聯席院長、互聯網教育智能技術及應用國家工程實驗室主任）

智慧教育作為教育信息化的高端形態(tài)，旨在構建智慧的學習環(huán)境，變革傳統(tǒng)的教與學方式，催生智能時代的教育制度。

隨著物聯網、大數據、人工智能等新興技術的發(fā)展與應用，信息化已經滲透到文化、經濟、社會和教育等各個領域，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)，旨在構建智慧的學習環(huán)境，變革傳統(tǒng)的教與學方式，催生智能時代的教育制度。發(fā)展智慧教育，有力于教育領域緊跟時代步伐，破解當前教育改革存在的瓶頸問題，促進教育的系統(tǒng)性變革。

“智慧教育”是未來教育的典型形態(tài)之一

學習環(huán)境正從封閉走向開放

1. “應試教育”的思維方式阻礙新時代人才培養(yǎng)

從最初的搭建多媒體教室，到數字校園，再到智慧城市，學習環(huán)境已經走向了全方位鏈接物理空間和虛擬空間，人工智能將廣泛應用于教育教學過程，可服務于個性化的終身教育。如，自適應教學平臺Knewton 能夠采集學習者學習過程中的行為數據,并對學生的學習興趣、知識水平、學習風格、學習進度等做出分析和預測,以提供個性化的學習服務。

新型教學模式不斷涌現

隨著信息技術的引入，創(chuàng)新的教學模式正以全新的形態(tài)不斷涌現，并影響著教育實踐。如，英國開放大學致力于研究創(chuàng)新的教學方法，2016 年提出的教學方法包括面向未來的學習、教學回溯、設計方法等。芬蘭教育改革方向為廢除小學和中學階段的課程式教育，轉而采取實際場景主題教學。

教育體制變革初見端倪

在現代社會中，建立能充分發(fā)揮各類教育機構整體功能的教育制度是培養(yǎng)卓越人才的基礎，部分國家開始通過改變學校管理體制，促進教育變革。如，美國麻省理工學院開設供應鏈管理專業(yè)的微碩士（MicroMaster's）項目，共包含5 門高強度的在線課程，采用開創(chuàng)性的認證方式，通過學習、身份認證、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 碩士學位。

當前教育改革呼喚“智慧教育”

當前學校的“主流”人才培養(yǎng)模式依舊采取來源于工業(yè)時代的“標準化教育”，以學生參加標準化測驗的成績作為單一的評價標準。在這種“應試思維”的影響下，師生緊緊圍繞基礎知識和基本技能的掌握開展教與學，學生最大動機是應試，校長最大的政績是升學率，家長最大的榮耀是子女在考試中名列前茅。因此，學校之間、教師之間以及學習者之間都表現為一種“競爭性”關系。這種競爭性關系不利于優(yōu)質學習資源的共享，不符合教育的發(fā)展規(guī)律，不利于學生的全面發(fā)展。

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

“智慧”教育系統(tǒng)

當前課堂教學行為的基本表現是“教師講授，學生聽講”為主的班級授課制。學生在整個學習過程中幾乎沒有選擇學習內容和學習方式的可能，與此同時學生學習的廣度和深度會隨之減弱，學習的自主性和創(chuàng)新性不足。大多教師由于缺乏相應的知識技能與體驗，在面對義務教育普及化和高等教育大眾化所帶來的大班額時，難以在教學過程中有效顧全學生的差異性。如果學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)教學方式。

3. 與社會相隔離的校園環(huán)境和文化阻礙了學校學習方式創(chuàng)新

自現代學校制度建立以來，人們對學習時空的認識便是“在固定的學期到固定的學校，在固定的班級中，按照預先制定的固定課表進行學習”，即只有到了學校、進入固定班級才是學習，學校和班級與社會是相對隔離的。當前，信息技術已經在社區(qū)學習、家庭學習、場館學習等場域展現出其強大的學習支持潛力，學習可能發(fā)生的時空已經在客觀上得到極大拓展，為無處不在的學習提供了基礎保障。很明顯，校園學習環(huán)境與社會學習環(huán)境之間存在較大鴻溝，同時也為校外花樣百出的補習班提供了巨大空間，這從一定程度上又強化了“應試教育”。

發(fā)展我國“智慧教育”的建議

1. 強化師生信息素養(yǎng)提升，以應對教育科技的“零點革命”

信息技術堪稱工業(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人的思維方式，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課程標準已經將信息意識、計算思維、數字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任等作為該學科的核心素養(yǎng)，這同樣可以作為其它學段的參考。第一，教育部會同國家自然科學基金委等，加大信息素養(yǎng)的培養(yǎng)研究，為培育數字公民提供戰(zhàn)略支撐。第二，在“國培計劃”項目中強化教師信息素養(yǎng)培養(yǎng)，提高普通教師的信息技術支持教學能力。第三，協(xié)同中國計算機學會、人工智能學會等參與培養(yǎng)1 萬名中學信息技術教師，切實提高信息技術教師的專業(yè)素養(yǎng)。第四，廣泛開展信息技術類綜合實踐課，統(tǒng)籌機器人競賽、多媒體比賽、程序設計大賽等類信息技術比賽，消除某些競賽中存在的“亂象”，提升學生信息技術學習和應用的主動性與自覺性。

2. 普及信息化教學方式，促進“課堂革命”的有效有序發(fā)生

課堂是教育改革的主戰(zhàn)場，構建符合“數字土著”認知特征的新型教學模式，才能促進學習者主動學習、釋放潛能、全面發(fā)展。第一，深化信息技術與課堂教學的創(chuàng)新融合，以評價為導向提倡教師創(chuàng)新應用信息技術改善教學方式，強化以學生為本的教學實踐，促進課堂教學改革的實現。第二，鼓勵應用協(xié)同建構式學習、能力引導式學習、基于設計的學習等新型教學方式，推動學生合作能力、實踐能力、創(chuàng)新能力等綜合素質能力的全面提升。第三，挖掘應用信息技術解決教學“痛點”的典型案例，發(fā)揮優(yōu)秀教師的引領示范作用，進一步提升教師信息化教學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

3. 強化數據互聯融通，構建個性化支持服務的教學環(huán)境

研究表明，學習環(huán)境能塑造師生的行為習慣，師生行為及其互動是影響教育教學效果的主要因素。以數據智能為驅動，建設提供個性化支持和適應性服務的教學環(huán)境，有利于新型教學模式的開展。第一，將“智慧教育”納入到智慧城市、智慧鄉(xiāng)村和智慧社會建設中，打通學校、家庭和社會之間的數據信息壁壘，促進教育數據的全方位的挖掘和整合。第二，制定教育大數據確權、開放、對接和保護規(guī)則制度，促進各級各類教育公共服務平臺和資源平臺間數據的融通。第三，利用學習分析、教育數據挖掘等手段，改善教學服務供給與學習需求的匹配度，實現精準推送，優(yōu)化教學服務質量和效率。

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

支持服務能力是西部和邊遠地區(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能力，才能有效推進教育信息化，推進教育現代化的全面實現。第一，強化區(qū)縣統(tǒng)籌推動教學研究室、電化教育館、信息中心、教師進修學校等相關機構協(xié)同發(fā)展，整合優(yōu)化機構設置、定位、責能，建立信息、知識、資源的交換機制，促進區(qū)域內機構間業(yè)務的高效協(xié)同。第二，促進教育公共服務平臺和資源平臺之間信息的互通，構建區(qū)域內各主體間共享、共贏、互利的教育信息化體系，增強區(qū)域教育信息化領導力和教師信息化教學能力。第三，充分利用智能技術推動智慧教育探索與實踐，逐步滲透智慧教育理念與模式，不斷擴大覆蓋范圍和應用對象，提升基層教育機構的教育信息化服務能力和效率。

5. 利用人工智能和大數據，提高現代教育治理的有效性

第一，建立健全大數據輔助的科學決策和教育治理機制，合理運用國家教育基礎數據庫及城鎮(zhèn)發(fā)展數據，有效支持教育的各項決策，提升教育治理水平和服務能力。第二，鼓勵開展教育動態(tài)模擬研究，采用機器學習、模糊數學等方法建立模型，動態(tài)模擬教育決策實施的結果，為教育決策提供科學依據。第三，充分利用智能技術感知、預測和預警校園基礎設施和安全運行情況，及時把握師生認知及身心變化情況，主動、及時、精準作出決策，形成現代教育治理新策略，不斷提高決策的有效性。