數字技術賦能下的高校智慧學習系統建設路徑研究

［摘 要］教育數字化轉型為我國的教育發展開辟新賽道，也是為教育發展創造新效益，塑造新優勢的重要突破口。依靠數字技術，在其賦能下建設高校智慧學習系統是實現教育質量提升的有效途徑。但在此實踐過程中出現了諸多問題，因此，如何利用好數字技術，使之賦能智慧教育系統建設，為教學提供更優質的服務，是高等教育教學領域全新并亟待解決的課題。本文通過厘清智慧學習、智慧學習環境以及智慧學習系統的內涵，以數字技術應用為基礎，從數字技術與智慧學習系統的關系出發，分析數字技術賦能高校智慧教育應用的內在機理，探索數字技術高效賦能高校智慧教育系統的建設路徑，為教學模式的革新提供有力的支撐。

［關鍵詞］數字技術；智慧學習；學習系統

［中圖分類號］ G43

［文獻標識碼］ A ［文章編號］1008-4648（2024）03-0005-05

Research on the Construction Path of Intelligent Learning System in Universities Empowered by Digital Technology

Li Ping， Xue Ying

（Xi’an University of Finance and Economics， Xi’an 710100）

Abstract：The digital transformation of education is an important breakthrough for China to open up a new track of education development and shape new advantages in education development. Empowering universities with digital technology and building smart learning systems is an effective way to improve education quality. However， many problems have arisen in this practical process. Therefore， how to make good use of digital technology to empower the construction of smart education systems and better serve teaching is a new and urgent issue in the field of higher education teaching. This article analyzes the application process of digital technology in smart education in universities， starting from sorting out the relationship between smart learning environment and digital learning. Based on the application of digital technology， it explores the construction path of digital technology empowering the smart education system in universities， providing strong support for innovative teaching models and the cultivation of smart talents.

Keywords：Digital technology; Smart learning system；Learning system

教育部在2018年發布的《教育信息化2.0行動計劃》中明確指出：“以云計算、大數據、物聯網等新興技術為基礎，在教學中開展深層次的、創新性的融合應用，實現教育模式創新，進一步提升教學質量。”

2023年5月，習近平總書記再次強調指出：“教育數字化是我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。”至此，我國教育領域已經形成“數字技術是實現教育質量有效提升重要手段”的普遍共識。與此同時，學界認為智慧學習系統是數字技術融入教育數字化的有效途徑，并在高校教育信息化實踐過程中逐漸顯現出其積極作用。但仍然存在一些問題，如數字技術投入高產出低、教學數字化轉型增加教師負擔、教育成效不顯著等問題。因此，如何利用好數字技術，使之有效賦能智慧教育系統建設，為教學提供更優質的服務，是高等教育教學領域的一個全新并亟待迫切解決的課題。

一、智慧學習系統概述

智慧學習系統是教育數字化轉型的產物，是基于教育信息化背景下的知識整合與協同創新，孕育了全新的學習模式—智慧學習。要了解何謂智慧學習系統，首先須對智慧學習、智慧學習環境等概念有清晰地認識。

（一）智慧學習

國內外研究成果顯示，智慧學習是個性化學習與自適應學習的升級理念，并依賴于對學習過程中產生的海量大數據的實時分析。學者Duk-Hoi Koo認為，智慧學習借助智能化裝備以及學習分析技術，對學習者的學習全過程數據進行深度統計、分析與預測，為學習者提供個性化的學習指導，指導其開展更為自主、高效的自我導向學習[1]。趙錚等認為智慧學習是以構建學習者特定學科知識背景為培養目標，結合學習者自身知識水平，開展的滿足學習者對學科相關能力的個性化培養訴求的一系列教學活動[2]。

（二）智慧學習環境

在學習方式從自適應學習向智慧學習演變的過程中，構建智慧學習環境成為高校教育信息化轉型的必經之路。智慧學習環境是數字學習環境的高端形態，是學習者對學習環境的更高訴求，是有效推動學習方式與教學模式變革的堅實基礎與支撐條件[3]。國內學者提出的智慧學習環境概念目前已被廣泛認可。基于面向服務的層次結構，鐘國祥認為智能學習環境是一個開放式的、框架式、插件式的學習空間，為學習者提供了智能化的、豐富的、情境化的學習條件，是以學習者為中心，體現自主、真實、豐富、合作、交流、對話、反思、探究、體驗、過程、建構、指導、幫助等特征的有明確學習方向的信息技術學習場所[4]。基于技術促進學習，黃榮懷等人提出智慧學習環境的構成框架，其核心主要包括六要素：學習資源、智能工具、學習社群、教學社群、學習方式和教學方式。這些要素之間緊密相連、相互協同，共同助力學習者的有效學習進程。學習者和教師通過學習方式和教學方式與其他四個要素相互關聯、相互作用，共同促進學習者有效學習的發生[5]。

基于上述學者的研究成果，本文認為智慧學習環境包含兩方面涵義：一是利用智能設備及數字通信技術，構建智慧學習系統等滿足學習者個性化需求的智慧化教育空間，促進學習者智慧的生成；二是智慧學習系統本身具備的智慧性，能夠跟蹤學習動態，感知學習者實時學習狀態及學習需求，采集、處理、分析海量學習過程數據，支持學習者智慧學習。在此過程中，數字技術的持續更新迭代賦能了學習環境功能不斷豐富與智能化，助推智慧學習的實現。因此，可以說智慧學習環境離不開數字技術等硬件條件的支持。截至目前，智慧學習涉及的關鍵技術包括云計算、大數據、情景感知以及機器學習技術。

從智慧學習環境的內涵可以得出，其核心理念在于構建深度感知學習情境、精準識別學習者特征、智能提供適配學習資源與互動工具的學習環境，并自動跟蹤采集學習動態數據并精準評測學習成果[5]。換言之，就是通過整合各種資源和工具，為學習者提供全方位的學習功能和內容，幫助學習者更好地掌握知識和技能。從實踐的角度來說，智慧學習環境應不僅包括傳統的教室課堂教學，還應涵蓋在線課程、虛擬實驗室、智能圖書館等多種學習場景。依托智慧學習環境，“學”能選擇個性化的學習資源和模式，實現智慧學習；“教”能準確把握學習數據，及時調整教學策略，提供個性化指導。

（三）智慧學習系統

智慧學習系統是由智慧學習平臺、具備“數字＋”教學能力的師資隊伍、數字教學資源等部分組成的滿足個性化學習需求的智慧學習環境。因此，智慧學習系統歸根到底是智慧學習環境的一部分，它以計算機通信技術、多媒體技術等軟硬件為基礎，基于“以學生為中心”的基本原則，融合線上、線下教學手段，充分利用多種教學資源開展全流程的智慧化、互動式教學活動。

考慮到學習者對智慧學習系統的適應能力以及展示學科特定思維的能力，目前系統的應用主要集中在在高等院校。而研究智慧學習系統的構建，其核心涵蓋了設計優化的系統結構與功能、創新學習策略的開發以及高效算法的探索與應用。國內學者曹育紅應用云計算及智能感知技術構建了智慧學習云平臺，實現了學習行為在線捕捉，教育資源的管理和推送[6]。但由于該系統對學習者學習動態建模不夠全面，因此存在個性化資源推薦工作未能充分落實的情況。高瑞等運用云計算、大數據及機器學習技術，設計了在線學習成績智能預測系統，實現了智慧學習視角下的學習者成績預測[7]。該智慧學習系統僅限于實現學習者的知識數據模型的構建，其系統的自適應性仍有待提升，表現尚顯不足。此外，國外學者通過技術應用，構建了沉浸式智慧學習系統，實現了學習過程的全面感知[8]，另有學者通過構建學習者畫像，提供定制化、個性化的學習服務[9]。沉浸式的系統感知性及互動性表現較好，但學習過程自適應性仍顯不足，定制化系統在資源關聯方面亦存在一定缺陷。但由于廣泛應用數字技術的云平臺式智慧學習系統的普遍兼容性、功能完備性及較好的系統延展性，成為了主流建設思路。

二、數字技術賦能高校智慧學習系統建設的內在機理

高等教育信息化的最終目標是實現教育高質量發展。智慧學習系統在此過程中發揮著重要的媒介作用。通過對智慧學習、智慧學習環境及智慧學習系統的概念或內涵的梳理，不難看出，數字技術在其中有著重要作用，猶如實現系統連接的鋼筋骨架，起到了很好的支撐作用，保證了系統功能的實現。因此，本文認為要實現高等教育邁向高質量發展，數字技術對其賦能是必然趨勢，也是促進高校學習系統建設的有效途徑。數字技術賦能智慧學習系統的內在機理表現在以下幾個方面：

（一）數字技術嵌入智慧學習系統建設核心理念

一方面，數字技術深度賦能教育變革，實現學習者的個性化教育，并促進個人與社會發展的高度統一。另一方面，數字技術賦能下的智慧學習系統能夠引領教育從單向輸入到人機協同，強調批判性與創新思維的培養，實現數字素養的綜合能力提升[10]。將數字技術與智慧教育系統進行深入地融合，教學效能和自我成長能力均將得到充分地提升，這對于克服未來知識生產方式帶來的新挑戰至關重要。

（二）數字技術變革智慧學習系統教育范式

數字技術融合數字空間、物理空間、社會空間，推動教育范式變革。具體表現在：第一，高校智慧教育過程中的數字化轉型需重塑數字價值認知，引領組織、個體認知思維的解構與重構。數字技術不斷加速迭代推動教育活動向智慧教育縱深發展，其中教與學、社會服務是變革的關鍵領域。第二，通過強調教學過程的人機協同、數字資源開發與整合、數字驅動決策等多方面作用，應用數字技術創新教學手段，將數字思維、技術倫理與教學規律有機整合，改善教學流程，提升學習體驗[11]。第三，教育信息化、數字化重塑過程，由于注重技術應用，實現了效率提升，并將教學創新、知識智能生產及學習空間變革滲透到高校社會服務的方方面面。

（三）數字技術創新智慧學習系統場域

場域是由不同位置之間形成的客觀關系網絡構成的開放性結構，具有系統的特征，原本用于解釋社會關系網中不同位置間的對抗與競爭關系。后被學者應用于教育領域，解釋教育系統中的不同權力關系。智慧學習系統客觀上也是一種網絡，系統中的不同主體間掌握特定資源，相互之間關系并不對等。借助現代信息技術與科學管理方法，數字技術賦能下的智慧學習系統能夠實現高等教育技術治理空間的全面覆蓋，促進多元主體在治理流程中的全面參與，并實現各項資源業務的集成，構建一個無縫隙、不間斷且精準化的技術治理空間，提升治理效能和水平[12]。場域理論認為，在系統優化治理空間的過程中，形成技術思維是關鍵，它能推動高等教育資源的數字化，借助數字技術及工具，著重開發虛實融合的學習場域與環境，加強相關數字化資源的建設，將構建出一個富有活力的高等教育數字化發展生態格局。

（四）數字技術規范智慧學習系統效果評價

隨著數字技術在教育領域的快速發展與廣泛應用，新的教育評價模式和形態應運而生。首先，運用智能感知等技術能夠實時采集教學數據，緊密追蹤并管理學習動態過程及教與學的各個環節。其次，通過多模態診斷等分析方法，能夠實時抓取教學過程存在的問題，預測教學結果，及時調整學習方案，實現教學過程的即時反饋和調控。此外，增值評價不僅關注學習者的學習進步、教師的教學提升，還從學校的發展角度出發，全面促進教育的可持續發展[8]，為教育高質量發展提供全面且有力的決策支撐，從而有力推動了教育領域的數字化轉型與發展進程。

三、數字技術賦能的高校智慧學習系統建設路徑

智慧學習系統從信息技術與教育教學深度融合出發，建設優質課程資源和教育教學平臺，開展信息化條件下的混合式教學，同時采集教學各環節數據并進行數據挖掘分析，為后續開展教情、學情診斷和教學質量提升奠定基礎，最終實現高校教育教學高質量發展。依托數字技術，從建設路徑分析出發，本文認為智慧學習系統建設路徑主要涉及智慧校園建設、學習空間的優化及使用主體數字能力提升三個方面。

（一）數字技術賦能下智慧學習系統建設要以智慧校園建設為切入點

建設智慧學習系統要從校園信息化環境入手，智慧校園是必經之路。我國教育信息化進程經歷了校園網絡基礎設施建設、教育資源數字化和教學應用及管理服務智慧化建設三個階段。校園網絡基礎設施建設是起點，這一階段的主要任務是在學校和教育教學機構建設網絡基礎設施和信息化設備，為教育資源的數字化和網絡化打好基礎。校園數字化建設是進階，主要是將教學內容、教學資源、教學工具等教育資源進行數字化處理，使其能夠在網絡環境下進行傳播和共享。在此過程中，逐步將在線教學、智能教學工具等教育信息化技術應用于教學實踐中，實現教學應用及校園管理智慧化，提升教學智慧化水平，有效提高教學效果和教學質量；同時，優化學習者信息管理、教師管理、教學評價等教育管理和服務的信息化技術應用，提高教育管理的效率和質量。教學應用及管理服務智慧化建設階段是校園數字化的延展，這一階段將智能化服務擴展到人、物之間，實現兩者的互通互聯。

根據數字技術在智慧校園建設過程中的應用范圍及特點，本文梳理出智慧校園的總體架構分為四層：第一層基礎設施層，由信息化基礎設施、數據庫及服務器等功能單元組成，是保障智慧校園服務的基礎設施部分。其結構包括通信網絡、物聯感知及數據存儲，是實現海量數據挖掘及分析的有力支撐，并由此支持智慧校園所需的應用服務。第二層支撐平臺層是智慧校園的核心層，涵蓋了信息數據互通、處理、服務、支撐平臺和統一接口等多個核心功能單元，具備云計算及相關服務能力，是智慧校園應用服務的驅動與支持。第三層應用平臺層由智慧化的教學環境、教學資源、校園管理以及校園服務等四部分組成。該層以支撐平臺層為基礎，包含智慧校園的各類應用及服務內容，通過環境、資源、管理和服務等智慧校園應用的搭建，向校園主體提供廣泛的教育教學服務。第四層“校園門戶”，包括用戶和接入訪問兩個層次，是智慧校園訪問的信息門戶，訪問者經由瀏覽器或移動終端上的校園門戶進行身份的統一認證，進而實現智慧校園資源和服務的實時共享。

同時，智慧教育云平臺首先應提升校園硬件設施，進而與新形勢下的教育資源相結合，匹配優質教學輔助軟件，實現其搜索引擎和云端資源的充分利用及深度整合，將智慧教育云平臺建設成為功能完備的教育教學系統。在此基礎上，為適應高校專業教育需求，通過VR、AR以及物聯網等技術的運用，智慧教育云平臺規劃建設專業思維、創意思維等類型的專項教室。智慧教學資源是云平臺的重要組成元素，是大數據動態環境的產物，包括電子教材、微課資源等。

（二）數字技術賦能下智慧學習系統建設以學習空間的優化為基礎

作為教師和學生開展教學活動的核心場所，高校智慧學習系統的運行空間融合了物理空間與信息空間兩大維度。其中，物理空間涵蓋教室、圖書館等各類傳統學習場所；信息空間則包括在線學習環境等便捷的數字化學習交流平臺。運用數字技術建設智慧教室、實驗室等不同用途的數字化學習環境，能夠實現高校物理和信息空間的轉型升級與融合，為數字技術賦能下智慧學習系統建設奠定基礎。

智慧學習系統的教室建設依托“互聯網+”技術及多媒體硬件設施，打破傳統教室之間的壁壘，實現智慧教育云平臺的教室格局。“智慧教育云平臺”依托網絡學習空間這一橋梁，借助先進的“云服務”模式，將教育中的教、學、管理、評價等核心業務有機整合，實現了核心教育環節的流暢連接與高效協同，實現了教育的“互聯網+”式變革。同時，課程是教育教學活動的核心元素，是學科、專業的基本組成單位。課程建設的質量高低與學科、專業的水平息息相關，是學科、專業建設的基礎，是確保教學質量的決定性因素。

在線課程教學平臺建設需要遵循以下原則：課程資源與學習平臺相對獨立，資源與平臺同步建設，確保資源的規范性和可持續性，確保平臺的實用性和可擴充性。平臺應提供有關課程的公告、大綱、進度跟蹤以及教學視頻等相關信息，設置日常鞏固任務及題并拓展學習資料目，規劃線上用戶交流討論區及社交網絡分享等基本服務，為用戶提供一站式學習體驗，打造與國際接軌的最優質的在線學習體驗。

（三）教師、學習者等主體數字能力提升是數字技術賦能下智慧學習系統建設的關鍵

智慧學習系統建設的核心在于實現教師教學能力和學習者學習能力的數字化躍升。教師能力提升是重點，需要從樹立數字技術對教學的支持理念，提升通過數字技術解決重大復雜教學問題的能力，開展數字技術支持的教學活動設計以及以數字技術為驅動探索并實踐新的教學模式四個方面實施。面向智慧校園所屬教育平臺的總體建設要求，針對教師進行專業發展的培訓可以有針對性鋪地開展。對教師在教育方面的核心素養進行著重強化，將新一輪教育課程改革貫徹落到實處，對信息技術及教育教學方面的內核進行分析融合以研發新模式，幫助教師厘清個人職業生涯規劃并促進其未來發展，同時，對與教學能力直接相關的課程進行要素整合以實現針對性提高教學能力的目標，結合實踐對現有教學管理模式進行合理分析和深度優化。學習者數字能力提升是輔助條件，需從學習需求的個性化出發，培養學習者善于運用數字技術提高學習動力，并學會運用智慧學習系統開展合作學習，實現教與學的共贏。

四、結論

本文在論述智慧學習、智慧學習環境的基礎上，厘清了智慧學習系統的起源，同時分析了數字技術在其發展中的作用，探索了數字技術賦能智慧學習系統的內在機理，并針對目前高校教育教學信息化建設的重點，提出數字技術賦能智慧學習系統設計與建設路徑。文章從理論研究出發，結合高校智慧教育的普遍技術實施條件，提出數字技術賦能的高校智慧學習系統的構建設想，并詳細闡述了該系統的基本架構和實施方案。本研究主要有兩大創新之處。一方面，在完成對教與學兩大核心環節

的整體環境進行合理重構的基礎上，進一步分析傳統的教學評價模式以重塑結構和革新內容，并對現有教育資源進行整合及合理分配，促進教學模式與教育實際的融合與創新，使高校管理水平順應時代需求。另一方面，研究與未來教育和教學領域改革的智慧化潮流接軌，在保障現有教育資源合理整合的同時推動現有學習模式快速革新。同時，促進優化教學內容、把握教學新方向、重新定位教師與學生之間的關系、完善教學相關的考核機制、推進教師綜合評價有序化等各個要素的系統整合，對教育教學的創新發展，保障教育生態可持續發展都具有重要的現實意義。

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［責任編輯 李 帆］

［作者簡介］李萍（1968— ），女，黑龍江省哈爾濱市人，西安財經大學統計學院教授，經濟學博士。薛穎（1978— ），女，陜西省西安市人，西安財經大學信息學院副教授，管理學博士。

*［基金項目］2021年度陜西本科和高等繼續教育教學改革研究重點攻關項目“依托新生態智慧校園平臺的財經類高校智慧學習系統建設研究”（項目編號：21BG039）；2023年度西安財經大學教育教學改革研究項目“以‘學習者為中心’的深度混合學習設計模型構建研究—以《網絡營銷》課程為例”（項目編號：23xcj030）；2022年教育部產學合作協同育人項目“新文科引領的電子商務型創新人才培養模式改革與實踐研究”（項目編號：220606708200536）。