胡钦太 广东工业大学教授,国家社科基金重大课题首席专家,广东省基础教育与信息化研究院院长,广东省智慧学习工程技术研究中心主任
智能信息技术:教育创变的核心引擎
智能信息技术作为教育变革创新的驱动力,教育信息化2.0时代的核心引擎,在目前涌现出的教育形态中是如何体现的呢?
例如,教育大数据具有即时反馈、满足个性化差异、概率预测等功能,对提升教育治理水平、促进学生个性化发展有重要作用,是智慧教育向纵深发展的基础。人工智能是在教育大数据分析的基础上,通过人工智能算法构建智慧教育云的自适应学习引擎,自动模拟优秀教师的教学过程,成为陪伴学习者学习的智能导师和虚拟学伴,根据学习者的特点智能地设定学习路径、推送学习资源,根本性解决学习交互性的问题。VR/AR帮助教师为学生带来高逼真的课堂教学,促进知识表达的多元化和知识交互的真实性,给教育带来了新的交互体验。物联网作为大数据分析中数据的主要来源,实现了人、物体和环境的数据感知与收集,提升了教育体系的感知和数据收集功能。社交网络是一种建立人与人之间社会网络或社会关系连接的服务与平台,是目前已知的技术中把教育主体(人)连接在一起的最有效手段,能有效促进泛在学习,实现教育协同,促进终身学习。区块链具有去中心化、公开透明、开放共识、安全可靠等特点,对打造更加开放和更具公信力的现代化教育系统具有重要作用。
从以上六种当前比较热门的技术形态可以看出,智能信息技术确实撬动了教育改革的核心引擎。
智慧教育:面向智能时代国家教育策略
一、美国:IBM智慧教育五大路标
美国IBM公司于2008年首次提出“智慧地球”概念,并将这一理念融入各个行业,衍生出一系列智能化的行业解决方案,其中也包含智慧教育。IBM认为智慧教育的五大路标为:学生的技术沉浸,个性化、多元化的学习路径,服务型经济的知识技能,系统、文化和资源的全球整合以及教育在21世纪经济中的关键作用。这为智慧教育的发展带来很多启发。
二、韩国:发布《推进智慧教育战略》
韩国发布《推进智慧教育战略》(Strategy for Promoting SMART Education),目的是进行智慧教育变革,改造课堂,提高技术支持的学习效果,培养适应未来信息社会的创新型国际人才。
韩国教育科学技术部对SMART进行了界定:S指Self-directed(自我导向),M指Motivated(激励),A指Adaptive(自适应),R指Resource-enriched(丰富的资源),T指Technology-embedded(技术的无所不在)。这一界定也恰恰符合智能时代教育需要具备的主要特征。
三、新加坡:从iN2015计划到iN2025计划
2006年,新加坡发布iN2015计划(Intelligent Nation 2015),目的是将新加坡打造成一个以信息通信产业为支撑、信息技术无处不在的智慧国家和全球化城市,提升国家的经济竞争力和创新能力。2014年,新加坡发布iN2025计划(Intelligent Nation 2025),目的是基于“以人为本”的连接、收集和理解三大理念,通过覆盖全岛的数据收集、连接和分析基础设施平台,根据所获数据预测公民需求,以提供更好的公共服务。
从iN2015到iN2025的过程中,新加坡提出了“未来学校”的发展方向,即:创新课程体系和教学方法;培养学生的自主学习能力;开发3D仿真学习环境;开发试验人工智能聊天机器人,通过启发式提问支持学习;开发工具提供虚拟环境,以加深并展现学生对概念的理解与学习;开发支架式算法探究性学习系统,对学生学习进度及内容掌握程度进行评估。这一发展方向与当前我国中小学开展的“未来学校”建设是异曲同工的。
四、中国:高度重视智慧教育
近年来,我国也从各个方面积极推动智慧教育建设,以近五年为例,我国在智慧教育领域陆续推出多项举措促进教育发展。2017年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,宣布实施全民智能教育项目,在中小学校设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,支持开展人工智能竞赛,鼓励进行形式多样的人工智能科普创作。2018年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》,要求大力推进教育信息化,促进信息技术与教育教学深度融合,创新信息时代教育治理新模式,加快推进智慧教育创新发展,构建“互联网+教育”支撑服务平台。2019年,中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》,提出建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台。利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合。2020年,中共中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》,强调创新评价工具,利用人工智能、大数据等现代信息技术,探索开展各年级学生学习情况全过程纵向评价、德智体美劳全要素横向评价。2021年,十三届全国人大四次会议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,提出建设高质量教育体系。全面转变教育发展方式、优化教育结构、转换增长动力的发展,从“数量追赶”转向“质量追赶”、从“规模扩张”转向“结构优化”、从“要素驱动”转向“创新驱动”。
各项举措的发布,既反映了我国在推进智慧教育发展以及智慧教育撬动高质量教育体系建设等方面所做的积极尝试,也表明了我国推进教育事业高质量发展的决心和信心。
赋能重构:教育高质量发展的新动能
我认为,赋能重构主要体现在两个方面。从教育系统整体进化革新方向和范围来看,最终要实现四个目标:教育系统宏观上扩展科学治理和统筹决策能力,微观上具有个性化能力;教育系统提升对教育形态与类型的适应能力;教育系统具有内部因素正反馈和自我进化的能力;教育系统层次与结构发生根本性变革。从撬动教育系统内部各要素的优化和升级来看,主要涉及以下十个要素。
一、全新的教育理念
从封闭走向开放 互联网技术缩短了人们的时空距离,人们获取信息的方式更加快速、便捷,传统封闭式教育格局正在被一种全方位的开放式教育模式所取代。
从单一走向多元 技术的应用扩大了学生的差异,多元化教育理念不断深入人心,教育变得越来越具柔性,教学过程及管理过程也变得更加有弹性和活力。
从一刀切走向个性化 信息社会鼓励学生张扬个性,勇于质疑,创造更多条件激发学生创造性思维,为个性化教育提供资源和环境。
二、教育教学流程的重组
角色重组 实现了以教师为中心向以学生为中心的转变。教师由知识传授者变为教学活动组织者,学生从教学资源和知识的消费者变为消费者和创造者。
教学结构重组 在线教学与课堂教学进行有机融合。线上,通过在线教学平台展开学习与讨论;线下,在教师指导下查缺补漏、突破重点。
课程模式重组 以前,学生在教室上课、听讲座,回家做作业、练习;现在,学生先在家里在线上课、听讲座,后在教室里讨论、答疑、做作业,先自学后讲解,翻转课堂应用得越来越广泛。
教育资源重组 教育资源不再局限于纸质教材、习题册等,学生可通过“一张网,一个移动终端”网罗最优质资源,足不出户就可听到名师讲课。
三、教与学方式的变革
教学方式 从讲授式教学转变为自主学习、小组合作学习、探究性学习等形式。
教学元素 以知识、资源、信息、数据等现代化元素为主。
教学特征 突破时空界限,教学可以随时发生在学校以外的其他任何地方;能根据学生个性化需求动态调整内容及方式。
四、课程体系的创新
从顶层设计来看,突出了适应未来智能社会的课程定位;从统筹推进来看,构建了数据驱动和智能决策的课程结构;从整体融合来看,不断探索生本取向的层次化课程内容体系。
五、学习空间的重构
目前,很多学校已经实现了学习空间的重构,从传统教室转为智慧教室或未来教室。
从物理空间的重构来说,要遵循四个原则:1.符合建筑学、心理学、人体工学等相关原理。2.合理引入和使用教学IT设备。3.学习空间布局灵活多样,具有可重塑性。4.学习空间具有开放性、可延展性。
从网络空间的重构来说,也要遵循四个原则:1.以实名制开放共享空间。2.以技术的深度融合优化管理模式。3.依托数据挖掘与学习分析实现个性化学习。4.支持师生角色转换和教学模式创新。
六、教学质量评价方式的优化
课堂教学的全录播数据采集与课堂教学质量分析与评价 通过对录播的视频、音频进行分析,考查课堂授课的强度、节奏、课堂讲授、互动时间、课堂用语、敏感内容、学生抬头率等指标。
在线教学平台的教学过程分析与评价 通过在线教学平台的行为日志数据,考查网上教学启用的教学工具、投入的时间、学生的互动程度、学生的参与度、课堂编排的合理度等指标。
教学管理系统结构化数据的分析与评价 通过教学管理系统的课程表、选课记录和学生成绩等数据,考查课程对学生的吸引力、学生成绩、课程安排合理度等指标。
七、教育治理方式的升级
教育治理方式的升级主要从智慧治理、分类管理、过程监控、趋势预测、风险预警五方面入手,对教育管理过程进行监控及预测预警,研制教育管理决策数据模型,根据模型整合各级各类教育数据,清洗数据,开展数据治理工作,对教育数据进行宏观层面和微观层面的剖析,对办学情况进行横、纵向对比分析,对教育质量数据指标进行关联性和影响性分析,形成教育管理发展的咨询建议及决策支持等。
八、人才培养模式的创新
创新学科体系 互联网正迅速瓦解人为建立起来的学科体系,为不同学科、不同层次知识的贯通和综合创造条件。
创新学校组织形态 传统高校的物化时空围墙限制被打破,网络办学、在线大学正在兴起。
创新人才评价机制 根据不同学科、不同专业制订多元化评价标准,从注重对知识的考核转变为注重对能力的考核,尤其需要考核学生的创新创造能力和信息时代的技术应用能力。
九、基础设施建设的持续加强
注重新一代信息技术的广泛应用 支撑以5G、人工智能、云计算、区块链为代表的新一代信息技术与教育教学实践深度融合,培育教育信息化发展的新动能。
利用移动技术促进学习 充分挖掘移动学习的独特优势,利用信息技术的手段,将学习整合嵌入学习者的日常生活,而不是将学习简单、机械地分隔为一个个独立的时间单元。
构建新型考核管理机制 在学分认证、学时计算、学业考核、学习组织等方面,充分发挥网络技术的优势,大胆探索和创新,真正构建起支持终身学习和终身教育的新型教育模式和教育考核评估管理机制。
十、教育服务供给模式的变革
推动各级各类教育平台融合发展,构建互联互通、应用齐备、协同服务的“互联网+教育”大平台。重塑教育供给模式,构建教育资源共建共享机制,包括保护教育资源知识产权、搭建教育资源共享平台、鼓励教育资源全员建设,从而扩大优质教育资源的覆盖面。
人才是第一生产力,将对新时期全国教育信息化事业的发展进程产生重大影响。建设高质量教育体系,要推进基本公共教育均等化,增强职业技术教育适应性,提高高等教育质量,建设高素质专业化教师队伍,深化教育改革,发挥在线教育优势,完善终身学习体系,建设学习型社会。
(本文根据第二十届教育技术国际论坛专家报告整理,有删节)