黨的十八大以來,習近平總書記對教育強國建設提出一系列新思想、新觀點和新論斷。2024年9月習近平總書記在全國教育大會上的重要講話,深刻闡述了教育強國的六大特質、建設教育強國要正確處理的五對重大關系,系統部署了全面推進教育強國建設的五方面戰略任務和重大舉措,為建設教育強國指明了前進方向、提供了根本遵循。在教育強國建設事業的坐標體系中,教育裝備將被賦予怎樣的新使命、面臨怎樣的新機遇、需要怎樣的新思維等重要問題擺在我們面前,需要我們深刻審視,系統謀劃,前瞻布局工作的路徑和舉措。
一、教育強國建設為教育裝備賦予新使命
我國正經歷從教育大國向教育強國的轉變,這是一個系統性的飛躍和本質的提升。在這一轉型過程中,教育裝備作為現代教育體系的重要組成部分,擔負著不可或缺的角色,其教育現代化重要支撐的地位和作用愈益凸顯。新使命要求我們對教育裝備的功能進行重新定位。教育裝備不僅僅是教學工具,更是培養學生創新能力和實踐能力的重要載體。在教育強國建設背景下,教育裝備需要更加注重智能化、數字化和個性化,以適應信息化社會對人才培養的需求。同時要推動教育裝備的進一步轉型升級,為立德樹人和教育教學賦能。
(一)立德樹人根本任務對教育裝備的新要求
教育的政治屬性要求教育工作必須堅守為黨育人、為國育才的初心使命,構建固本鑄魂的思想政治教育體系。2012年黨的十八大報告明確提出,把立德樹人作為教育的根本任務。當前,教育理念不斷更新,教育技術飛速發展,教育裝備在中小學德育工作中發揮著日益重要的作用,需要不斷適應新形勢,在豐富教育內容和教學方法方面實施創新,為塑造立德樹人新格局提供有效支撐。教育裝備工作者要優化育人方式,激發學生的學習興趣,幫助學生提高學習質效,根據立德樹人根本任務要求不斷探索、挖掘和整理,使更多優質的教育裝備資源進入校園和課堂。
一是立體多元,構建德育資源平臺。著力構建包含視頻、音頻、文本等多種格式的德育資源平臺,涵蓋愛國主義、集體主義、社會主義核心價值觀等內容。運用虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等技術打造沉浸式德育體驗環境,提升學生的參與度和體驗感。
二是突出“五育”并舉,促進學生全面發展。教育裝備應支持德、智、體、美、勞的全面培養,提供體育器材設施、藝術創作工具、勞動實踐設備等,確保學生在多個領域獲得均衡發展;要開發綜合素質評價系統,利用大數據分析,全面記錄和評估學生的綜合素質,為個性化教育提供支持。
三是不斷創新,為教育教學提供持續支撐。在構建立德樹人新格局的過程中,教育裝備應通過智能化、數字化、網絡化滿足多樣化和開放性的教育需求,通過不斷優化和創新為立德樹人提供堅實的物質和技術支持,推動教育事業高質量發展。
(二)辦強辦優基礎教育對教育裝備的新要求
習近平總書記指出:“建設教育強國,基點在基礎教育”。辦強辦優基礎教育,是實現教育現代化、建設教育強國的必然要求,也是滿足人民群眾對美好教育殷切期盼的需要。基礎教育需要通過優化教學方法、深化教育教學改革來提升課堂效率和教育質量。辦強辦優基礎教育,離不開現代化的教育裝備的支持和保障,教育裝備一直在基礎教育改革中扮演著關鍵角色,其應用水平也在不斷提升。在強化和提升基礎教育質量、推動基礎教育向更高層次發展的進程中,教育裝備需要在以下關鍵領域達到更先進的水平和更高的標準。
其一,支持學生個性化學習。開發智能學習平臺,根據學生的學習習慣和能力,提供個性化的學習資源和路徑,幫助學生提高學習效率。要利用人工智能技術實現自適應教學,根據學生的學習進度和反饋動態調整教學內容和難度,服務每個學生,讓他們都能獲得適合自己的教育。
其二,促進師生互動。支持師生之間的實時互動,增強課堂的互動性和趣味性。開發在線協作平臺,支持學生之間的合作學習,培養學生的團隊合作精神和溝通能力。
其三,支持實踐教學。提供先進的實驗實訓設備,支持科學實驗、工程實踐、藝術創作等活動,培養學生的實踐能力。利用虛擬仿真技術創建虛擬實驗室,為學生提供安全、高效的實驗實踐學習環境。
其四,保障學生心理健康。開發心理健康測評系統,定期對學生進行心理評估,及時發現和干預心理問題。提供心理輔導室所需的設備,如放松椅、生物反饋儀等,幫助學生緩解壓力,維護心理健康。
其五,支持家庭教育。開發家校互動平臺,支持家長與教師之間的溝通和協作,家校共同關注學生的成長和發展。同時提供豐富的家庭教育資源,包括家庭教育指導手冊、在線課程等,幫助家長提升家庭教育能力。
(三)教育科技人才一體化推進對教育裝備的新要求
統籌推進教育科技人才體制機制一體化改革,對于以中國式現代化全面推進強國建設、民族復興偉業,具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。科技創新靠人才,人才培養靠教育,基礎教育是發現和培養科技人才的重要階段。教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,旨在適應科技發展和產業變革需要,從課程教材、實驗教學、師資培養、實踐活動、條件保障等方面強化頂層設計,充分整合校內外資源,推進學校主陣地與社會大課堂有機銜接,為中小學生提供更加優質的科學教育,全面提高學生科學素養,培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體。在教育“雙減”中做好科學教育加法,對統籌校內校外的教育裝備提出了新的要求。在教育科技人才一體化推進的背景下,教育裝備不僅要支持教育教學的現代化,還要促進科技與教育的深度融合,以培養高素質的創新型人才。
一是支持科技創新教育,培養學生的創新思維。將科技創新教育融入教學環節,如在創客教育方面,提供動手實踐的機會,讓學生利用各種工具和材料創造出有形的物品或作品,培養學生的創造力、動手能力和解決問題的能力;在編程教育方面,讓學生通過學習編程語言培養邏輯思維和計算思維。此外,組織各種科技創新競賽,激發學生的競爭合作意識和創新熱情,為學生提供展示和交流的平臺,幫助學生快速成長。
二是促進信息技術與教育教學深度融合。建設智能教室,配備智能黑板、交互式電子白板、智能投影儀等設備,提升課堂教學的互動性和趣味性。開發在線學習平臺,提供豐富的數字化教育資源,包括電子教材、在線課程、多媒體教學資源等,支持混合式學習和個性化教學。利用大數據分析技術收集和分析學生的學習數據,為教師提供精準的教學建議,幫助學生高效學習。
三是支持校企合作與產教融合。建設校企合作平臺,促進學校與企業的深度合作,支持企業參與課程設計、實習實訓、項目合作等。建立實習實訓基地,提供真實的工作環境和項目,幫助學生了解行業動態,提升實際操作能力。支持既有理論教學能力又有實際操作經驗的“雙師型”教師的培養,提升教師的綜合素養。
四是保障教育優質均衡。通過教育裝備的合理配置,縮小城鄉、區域、學校之間的教育差距,確保每個孩子都能享受到優質的教育資源。利用教育裝備支持遠程教育和在線學習,特別是為偏遠地區和弱勢群體提供更多的學習機會,實現教育公平。
五是支持教育國際交流與合作。建設國際交流平臺,支持學生和教師參與國際交流項目,引入國外先進的教育資源和理念。提供多語言學習工具,支持學生的國際視野和跨文化溝通能力的培養。
(四)建設高素質專業化教師隊伍對教育裝備的新要求
教師是立教之本、興教之源,強國必先強教,強教必先強師。《中共中央" 國務院關于弘揚教育家精神加強新時代高素質專業化教師隊伍建設的意見》要求“提升教師專業素養”“提高教師學科能力和學科素養”。教師要不斷更新學科知識,緊跟學科發展,教育裝備是教師必須掌握的教學工具和手段。建設高素質專業化教師隊伍,需要先進的教育裝備來支持教師的專業發展,幫助教師提升教學質量,促進教育創新。
建設教師培訓平臺,提供豐富的在線培訓資源和課程,支持教師持續學習和專業成長,平臺應涵蓋最新的教育理念、教學方法、技術應用等內容;開發教學設計工具和課堂管理軟件,幫助教師提高備課效率和教學質量;提供科研支持系統,幫助教師進行科研項目管理和數據分析,提升科研能力。
(五)終身學習對教育裝備的新要求
終身學習強調學習是貫穿整個人生的,無人不學、無時不學、無處不學,不再局限于某一階段的學校教育,這種理念的轉變也對教育裝備提出了全新要求。在終身學習成為時代趨勢的背景下,教育裝備的功能已經不僅限于學校教育,而是擴展到了成人教育、繼續教育和個人自我提升等領域。教育裝備需要具備靈活性、多樣性和智能化特征,以適應不同年齡群體和多樣化學習的需求。
首先,支持靈活學習。提供便攜式學習設備,支持隨時隨地的學習,這些設備應具備長續航能力和用戶友好的操作界面。開發功能全面的線上學習平臺,提供豐富的課程資源和學習工具,支持多終端訪問,確保學習的連貫性和便捷性。
其次,滿足多樣化學習需求。提供涵蓋各學科領域的教育資源,包括語言、科學、技術、藝術、健康等,以滿足不同學習者的興趣和需求。開發針對不同職業領域的培訓課程,如AI技能、管理知識、職業技能等,幫助學習者提升職業素養和職場競爭力。提供各類興趣愛好課程,如音樂、繪畫、攝影等,豐富學習者的生活,幫助他們提高個人修養。
再次,支持終身教育體系。開發學分互認系統,支持不同教育機構之間的學分互認,方便學習者在不同階段和不同機構之間進行學習銜接。建立終身學習檔案,記錄學習者的學習歷程和成果,為個人職業發展和繼續教育提供依據。
最后,支持終身學習評估。開發智能評估工具,利用大數據和人工智能技術全面評估學習者的學習效果和進步情況,提供個性化的學習反饋和教育建議。建立證書管理系統,支持學習者獲取和管理各類學習證書,提升個人的競爭力和認可度。
此外,支持社區和終身學習中心。建設社區學習中心,提供各類學習資源和活動,支持社區居民的終身學習。充分利用終身學習平臺,整合各類學習資源和服務,為學習者提供一站式的學習解決方案。
二、教育強國建設為教育裝備創新發展開辟新思路
教育強國建設過程中,教育裝備的發展需要秉持創新思維,在把握教育裝備發展客觀規律的基礎上實現變革與創新。以創新作為驅動教育裝備發展的第一動力,不斷開辟新思路,持續推進理論、管理、服務、手段等方面的創新,以高質量的教育裝備助力教育高質量發展。
(一)以教育裝備學科建設引領教育裝備發展
教育裝備學科建設是推動教育裝備創新發展的重要基礎和引擎,通過系統化的研究、設計和應用,為教育裝備的發展提供理論指導和技術支撐。
新中國成立以來,我國教育事業經歷了跨越式發展,教育裝備也隨之實現質的飛躍。同時我國教育裝備領域理論研究相對薄弱,導致教育裝備學科積累和人才儲備不足,這與我國教育科技人才一體化高質量發展的目標存在顯著差距。為了進一步提升教育裝備水平,迫切需要加強頂層設計,建立堅實的理論基礎。加強教育裝備學科建設,明確教育裝備的學科定位,確定科學研究的方向,構建學科隊伍和人才培養機制,加強學科管理,這是突破教育裝備工作發展瓶頸、提升其能力和水平的根本之策。
加強教育裝備學科建設具有重要意義:有助于為教育裝備的設計、開發、應用提供理論基礎和科學依據,推動教育裝備技術更新迭代,提升教育裝備的智能化、數字化水平;有助于培養高素質的教育裝備人才,滿足教育現代化建設的需求;有助于教育裝備標準的制修訂,推動教育裝備行業健康發展。
教育裝備科學研究包括理論研究、設計與開發研究、應用研究、評價研究。教育裝備理論研究是指深入研究教育裝備的本質、功能、作用,探索教育裝備與教育教學的關系;教育裝備設計與開發研究是指研究教育裝備的設計原則、開發流程和開發滿足教育教學需求的教育裝備等;教育裝備應用研究是指研究教育裝備在教育教學過程中的應用效果,探索新的應用模式和方法;教育裝備評價研究是指構建科學的教育裝備評價體系,評價教育裝備的性能、效果和價值。
深入開展教育與教育裝備的關系、教育裝備的現狀與發展、教育裝備的標準化與特色化、教育裝備的適用性、教育裝備的應用與評價等一系列科學研究,構建完善的教育裝備學科理論體系,是實現教育強國背景下教育裝備工作高質量發展的必經之路。這些研究工作可為教育裝備的創新發展提供理論指導,從而推動我國教育裝備事業的整體進步。
(二)以創新思路建設教育裝備管理體系
裝備管理體系是指對組織內的各類裝備(包括設備、工具、軟件等)進行規劃、采購、使用、維護、更新等全生命周期管理的一系列制度、流程和方法。一個高效的裝備管理體系能顯著提升組織的工作效率,降低成本,提高裝備利用率。
優化教育裝備管理體系應有創新思維。通過創新思路建設教育裝備管理體系,可以實現教育裝備的精細化管理,提高資源利用率,降低成本。
一是數字化轉型方面。建立數字化教育裝備資產管理平臺,實現教育裝備信息的數字化、可視化管理。引入物聯網技術,對教育裝備進行實時監測,掌握其運行狀態,提前預測故障,實現遠程維護。利用大數據分析技術分析教育裝備使用數據,優化教育裝備配置,提高資源利用率,降低維護成本。
二是精益化管理方面。運用價值流分析技術識別教育裝備管理過程中存在的浪費狀況,優化流程。制定標準化的操作規程,提高工作效率,減少人為錯誤。通過可視化技術管理教育裝備的庫存、維修狀態等信息,實現實時監控。
三是智能化應用方面。利用人工智能算法對教育裝備的采購、維修、報廢等進行智能決策。應用智能維護,通過預測性維護減少計劃外停機時間,提高設備可用性。引入自動化設備,進行自動化作業,減少人工干預,提高工作效率。
四是開放協同方面。既要做好供應商協同,建立與供應商的協同合作機制,實現供應鏈的優化,又要做好跨部門協同,打破部門壁壘,實現教育裝備管理的跨部門協同。
(三)以教育裝備評估評價服務教育決策
教育裝備作為教育教學過程中不可或缺的物質基礎,其質量、配置、使用等直接影響教學效果和教育質量。因此,對教育裝備進行科學、系統的評估評價,對優化教育資源配置、提升教育管理水平、促進教育現代化具有重要意義。教育裝備評估評價是指通過科學的方法對教育裝備的規劃、采購、使用、維護等環節進行全面、客觀的評價,以了解其效能、價值和影響,為教育決策提供依據。主要內容大致涵蓋功能評價、質量評價、效益評價和經濟評價四個方面。
功能評價重在評估教育裝備是否滿足教學需求,能否有效支持教學活動;質量評價重在評估教育裝備的性能、可靠性、安全性等是否符合相關標準;效益評價重在評估教育裝備對教學效果、學生學習成績、教師教學能力等方面的影響;經濟評價重在評估教育裝備的投入產出比,是否具有良好的經濟效益。
不僅要通過評估評價精確規劃教育裝備資金的分配比例與流向,確保各類教學設施、實驗器材、信息技術設備等能被均衡且適時地配備到各所學校,還要密切關注教育裝備資源使用的效率與效果。為此,需要構建涵蓋需求分析、資源配置、實施效果、成本效益分析和持續改進機制的全面教育裝備評估評價體系,該體系有助于量化評估教育裝備投入對學生學習成效、教學質量乃至教育公平性的實際貢獻,力求每項決策都能基于充分的數據與嚴謹的論證分析。
(四)以數字化賦能教育裝備發展
黨的二十大報告提出“推進教育數字化”。習近平總書記指出:“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。”數字化賦能教育裝備不僅能提升教育質效,拓展教學空間,還能促進師生互動,推動教育評價改革。近年來,各級教育裝備展示會頻頻聚焦于“數字賦能教育,創新引領未來”這一主題,不僅準確捕捉到教育裝備行業的發展趨勢,也描繪了未來教育的美好藍圖。教育數字化是教育應對數字時代挑戰的關鍵策略,也是促進教育公平和質量提升的重要手段。
當前,數字化賦能教育裝備突出體現在智能化教學設備、虛擬現實/增強現實設備、可穿戴設備和人工智能教育平臺等方面。智能化教學設備,如智能黑板、交互式平板、電子白板等,可以實現多媒體教學、在線互動、數據分析等功能;虛擬現實/
增強現實設備,如虛擬實驗室、虛擬博物館等,可以為學生提供沉浸式的學習體驗;可穿戴設備,如智能眼鏡、智能手環等,可以實時監測學生的學習狀態,提供個性化的學習建議;人工智能教育平臺可以實現智能化的教學內容推薦、學習路徑規劃、錯題分析等功能。
人工智能(AI)技術與教育的深度融合無疑是教育數字化轉型的顯著特征之一。AI技術不僅能為學生提供定制化的學習方案,提高教學效率,還能在教師培訓和課程設計等方面展現巨大潛力,實現真正的個性化教學。同時,數字化實驗設備的興起也為傳統實驗教學帶來了革新,不僅增強了實驗的精確性和安全性,還擴展了實驗教學的范疇,讓學生能在虛擬與現實的融合中探索科學奧秘。此外,數字化管理平臺也已在教育管理中廣泛運用,將教育管理的精細化和智能化提升到了新水平,從學籍管理、課程規劃到教學質量監控,數字化工具使教育資源分配更加合理、教學流程監控更加精細,為教育管理者提供了強有力的決策支持,也為學生、家長和教師創造了更便捷、更高效的信息交流環境。
數字化賦能教育不僅是技術進步的象征,更是教育理念和模式創新的深刻體現,它正以不可逆轉的趨勢引領著教育裝備行業的發展。
(五)以創新理念引領教育實踐
創新是教育發展的永恒動力,是推動教育變革、提升教育質量的關鍵。將創新理念融入教育實踐,通過教學方式、課程內容、評價方式和教育環境的創新,為學生創造更加個性化、高效、有趣的學習體驗,提升學生的核心素養,促進教師專業發展,推動教育整體水平的提升。
教學方式的創新實踐。包括:學生課前自主學習,課堂上進行互動討論和實踐的翻轉課堂;以項目為載體,培養學生解決問題、團隊合作、創新設計能力的項目式學習;將游戲元素融入教學,激發學生的學習興趣,幫助學生提高學習積極性的游戲化學習;提供多樣化的學習資源和互動功能,實現個性化學習的在線學習平臺等。
課程內容的創新實踐。包括:打破學科壁壘,將不同學科知識進行整合,培養學生綜合思維能力的跨學科融合;將學科知識與現實生活相結合,培養學生解決實際問題能力的導向;融合科學、技術、工程、藝術和數學,培養學生創新思維和實踐能力的STEAM教育等。
評價方式的創新實踐。除了傳統的考試,還應包括過程性評價、表現性評價、自我評價與同伴評價、基于學習數據的評價等。
教育環境的創新實踐。包括利用數字化技術,打造互動性強、體驗感好的智慧教室、開放式學習空間和創新型校園等。
當前,創新引領教育實踐仍面臨諸多挑戰,包括教師觀念的轉變、教育裝備資源的保障、教育評價體系的改革等。教師需要轉變傳統的教學觀念,積極擁抱創新;學校需要提供充足的硬件、軟件資源和師資,支持創新實踐;教育部門需要建立多元化的教育評價體系,適應教育的創新發展。
三、人工智能為教育裝備創新發展帶來新的機遇和挑戰
人工智能技術的快速發展,正在深刻地改變我們的生活,教育領域也不例外。AI技術與教育教學深度融合,正在逐步改變教育的形態,推動教育模式的創新與變革,更為教育裝備的創新發展帶來新的機遇和挑戰。
(一)AI技術在教育裝備中的應用
AI通過大數據分析、機器學習、自然語言處理和自動化評分等先進技術,為從幼兒園到研究生的各個學習階段提供定制化教育體驗。AI憑借卓越的數據處理和分析能力,為教育裝備的智能化升級提供了廣闊空間,極大地提高了教育的個性化、智能化水平和教學效率。
目前,AI技術在教育領域已實現多個方面的應用,應用潛力巨大,影響力更不容小覷。
其一,智能教學輔助系統。在教育裝備智能化升級的過程中,智能教學輔助系統通過應用AI技術,能根據學生的學習進度、興趣和能力提供個性化的學習路徑和資源推薦,實現真正的個性化學習。同時,智能教學輔助系統還能提供智能評估與反饋,及時分析學生的學習成效,為教師調整教學策略提供科學依據。
其二,虛擬教師與沉浸式學習環境。AI驅動的虛擬教師通過自然語言與學生互動,提供生動有趣的教學情境,讓學生在虛擬環境中進行實地探索,增強學習趣味性與實效性,為學生開辟了探索知識世界的新途徑,使抽象概念變得直觀易懂,極大地豐富了教學手段和學習體驗。
其三,智能化管理與決策支持系統。智能化管理與決策支持系統的引入,使教育管理者能夠基于大數據分析作出更精準、高效的決策,優化資源配置,提升教育管理的整體效能。
此外,AI技術在智能化輔導與培訓、智能化資源管理、智能化家校互動等方面也展現出巨大的應用潛力,為教育生態系統中的每個角色都提供了前所未有的便捷與效率。
(二)AI技術對教育裝備發展的挑戰
AI為教育裝備的發展帶來了巨大的機遇,也形成了前所未有的挑戰。
其一,技術成熟度與投入。當前,AI技術在教育裝備領域的應用尚處于早期階段,其技術成熟度需要進一步提升。例如,解決學習數據不足和學習模型泛化能力不足的問題是當務之急。AI教育裝備的成本通常較高,可能造成教育資源在不同地區和學校之間的不均衡分配,需要政府和社會各界共同努力,促進AI教育裝備的普及和均衡發展。
其二,數據安全與隱私保護。AI教育裝備的應用涉及大量學生數據的處理,確保這些數據的安全和隱私保護是一個重大挑戰。必須建立嚴格的數據保護機制,防止數據泄露和不當使用。另外,人工智能算法可能存有偏見,將導致對部分學生的評價不公。城鄉之間在數字資源和師資力量方面存在差距,AI技術的應用可能會擴大這種差距,加劇教育發展中的不均衡問題。
其三,師資培訓與角色轉變。AI技術在教育教學中的融合應用,需要教師具備一定的數字素養,能掌握有效利用AI工具的技能,應對教師開展大量的相關培訓。另外,AI的引入會改變教師的角色,教師需要從知識的傳授者轉變為學生的引導者和合作者。
其四,倫理道德與法規建設。隨著AI技術在教育領域的廣泛應用,迫切需要建立相應的倫理框架和法規體系,以確保AI技術的應用符合教育倫理和法律法規。
在建設教育強國的背景下,教育裝備作為教育現代化的重要支撐,肩負著全新的使命。新使命引領我們積極探索教育裝備創新發展的新思路與新路徑。要把握新機遇,應對新挑戰,以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,堅持立德樹人根本任務,聚焦發展學生核心素養,進一步推動教育裝備與教育教學深度融合,實現教育裝備的智能化、個性化、多樣化發展,加快構建開放、共享、共建的教育裝備創新生態系統,共同譜寫教育裝備創新發展的新篇章。