智慧教育促进教育系统变革

文/黄荣怀

（作者系北京师范大学教授、智慧学习研究院联席院长、互联网教育智能技术及应用国家工程实验室主任）

智慧教育作为教育信息化的高端形态，旨在构建智慧的学习环境，变革传统的教与学方式，催生智能时代的教育制度。

随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的发展与应用，信息化已经渗透到文化、经济、社会和教育等各个领域，成为各国竞相发展的核心竞争力。智慧教育作为教育信息化的高端形态，旨在构建智慧的学习环境，变革传统的教与学方式，催生智能时代的教育制度。发展智慧教育，有力于教育领域紧跟时代步伐，破解当前教育改革存在的瓶颈问题，促进教育的系统性变革。

“智慧教育”是未来教育的典型形态之一

学习环境正从封闭走向开放

1. “应试教育”的思维方式阻碍新时代人才培养

从最初的搭建多媒体教室，到数字校园，再到智慧城市，学习环境已经走向了全方位链接物理空间和虚拟空间，人工智能将广泛应用于教育教学过程，可服务于个性化的终身教育。如，自适应教学平台Knewton 能够采集学习者学习过程中的行为数据,并对学生的学习兴趣、知识水平、学习风格、学习进度等做出分析和预测,以提供个性化的学习服务。

新型教学模式不断涌现

随着信息技术的引入，创新的教学模式正以全新的形态不断涌现，并影响着教育实践。如，英国开放大学致力于研究创新的教学方法，2016 年提出的教学方法包括面向未来的学习、教学回溯、设计方法等。芬兰教育改革方向为废除小学和中学阶段的课程式教育，转而采取实际场景主题教学。

教育体制变革初见端倪

在现代社会中，建立能充分发挥各类教育机构整体功能的教育制度是培养卓越人才的基础，部分国家开始通过改变学校管理体制，促进教育变革。如，美国麻省理工学院开设供应链管理专业的微硕士（MicroMaster's）项目，共包含5 门高强度的在线课程，采用开创性的认证方式，通过学习、身份认证、付费、线下考试完成微硕士项目，通过线上线下混合方式获得MIT 硕士学位。

当前教育改革呼唤“智慧教育”

当前学校的“主流”人才培养模式依旧采取来源于工业时代的“标准化教育”，以学生参加标准化测验的成绩作为单一的评价标准。在这种“应试思维”的影响下，师生紧紧围绕基础知识和基本技能的掌握开展教与学，学生最大动机是应试，校长最大的政绩是升学率，家长最大的荣耀是子女在考试中名列前茅。因此，学校之间、教师之间以及学习者之间都表现为一种“竞争性”关系。这种竞争性关系不利于优质学习资源的共享，不符合教育的发展规律，不利于学生的全面发展。

2. 以“教师讲，学生听”为主的教学行为惯性阻碍教学方式创新

“智慧”教育系统

当前课堂教学行为的基本表现是“教师讲授，学生听讲”为主的班级授课制。学生在整个学习过程中几乎没有选择学习内容和学习方式的可能，与此同时学生学习的广度和深度会随之减弱，学习的自主性和创新性不足。大多教师由于缺乏相应的知识技能与体验，在面对义务教育普及化和高等教育大众化所带来的大班额时，难以在教学过程中有效顾全学生的差异性。如果学校层面又缺乏及时的支持和帮助，那么即使有创新理念的教师也极有可能选择继续沿用“轻车熟路”的传统教学方式。

3. 与社会相隔离的校园环境和文化阻碍了学校学习方式创新

自现代学校制度建立以来，人们对学习时空的认识便是“在固定的学期到固定的学校，在固定的班级中，按照预先制定的固定课表进行学习”，即只有到了学校、进入固定班级才是学习，学校和班级与社会是相对隔离的。当前，信息技术已经在社区学习、家庭学习、场馆学习等场域展现出其强大的学习支持潜力，学习可能发生的时空已经在客观上得到极大拓展，为无处不在的学习提供了基础保障。很明显，校园学习环境与社会学习环境之间存在较大鸿沟，同时也为校外花样百出的补习班提供了巨大空间，这从一定程度上又强化了“应试教育”。

发展我国“智慧教育”的建议

1. 强化师生信息素养提升，以应对教育科技的“零点革命”

信息技术堪称工业革命的顶峰，人工智能则可能超越这个顶峰，成为一个新的革命的起点，可以称其为“零点革命”。人工智能将极大地改变人的思维方式，冲击人的智能，同时也将拓展人的思维。2017 年颁布的高中信息技术课程标准已经将信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任等作为该学科的核心素养，这同样可以作为其它学段的参考。第一，教育部会同国家自然科学基金委等，加大信息素养的培养研究，为培育数字公民提供战略支撑。第二，在“国培计划”项目中强化教师信息素养培养，提高普通教师的信息技术支持教学能力。第三，协同中国计算机学会、人工智能学会等参与培养1 万名中学信息技术教师，切实提高信息技术教师的专业素养。第四，广泛开展信息技术类综合实践课，统筹机器人竞赛、多媒体比赛、程序设计大赛等类信息技术比赛，消除某些竞赛中存在的“乱象”，提升学生信息技术学习和应用的主动性与自觉性。

2. 普及信息化教学方式，促进“课堂革命”的有效有序发生

课堂是教育改革的主战场，构建符合“数字土著”认知特征的新型教学模式，才能促进学习者主动学习、释放潜能、全面发展。第一，深化信息技术与课堂教学的创新融合，以评价为导向提倡教师创新应用信息技术改善教学方式，强化以学生为本的教学实践，促进课堂教学改革的实现。第二，鼓励应用协同建构式学习、能力引导式学习、基于设计的学习等新型教学方式，推动学生合作能力、实践能力、创新能力等综合素质能力的全面提升。第三，挖掘应用信息技术解决教学“痛点”的典型案例，发挥优秀教师的引领示范作用，进一步提升教师信息化教学素养和创新能力。

3. 强化数据互联融通，构建个性化支持服务的教学环境

研究表明，学习环境能塑造师生的行为习惯，师生行为及其互动是影响教育教学效果的主要因素。以数据智能为驱动，建设提供个性化支持和适应性服务的教学环境，有利于新型教学模式的开展。第一，将“智慧教育”纳入到智慧城市、智慧乡村和智慧社会建设中，打通学校、家庭和社会之间的数据信息壁垒，促进教育数据的全方位的挖掘和整合。第二，制定教育大数据确权、开放、对接和保护规则制度，促进各级各类教育公共服务平台和资源平台间数据的融通。第三，利用学习分析、教育数据挖掘等手段，改善教学服务供给与学习需求的匹配度，实现精准推送，优化教学服务质量和效率。

4. 完善协同发展机制，提高区域教育信息化支持服务能力

支持服务能力是西部和边远地区教育信息化的主要瓶颈，只有统筹提升区域教育信息化支持服务能力，才能有效推进教育信息化，推进教育现代化的全面实现。第一，强化区县统筹推动教学研究室、电化教育馆、信息中心、教师进修学校等相关机构协同发展，整合优化机构设置、定位、责能，建立信息、知识、资源的交换机制，促进区域内机构间业务的高效协同。第二，促进教育公共服务平台和资源平台之间信息的互通，构建区域内各主体间共享、共赢、互利的教育信息化体系，增强区域教育信息化领导力和教师信息化教学能力。第三，充分利用智能技术推动智慧教育探索与实践，逐步渗透智慧教育理念与模式，不断扩大覆盖范围和应用对象，提升基层教育机构的教育信息化服务能力和效率。

5. 利用人工智能和大数据，提高现代教育治理的有效性

第一，建立健全大数据辅助的科学决策和教育治理机制，合理运用国家教育基础数据库及城镇发展数据，有效支持教育的各项决策，提升教育治理水平和服务能力。第二，鼓励开展教育动态模拟研究，采用机器学习、模糊数学等方法建立模型，动态模拟教育决策实施的结果，为教育决策提供科学依据。第三，充分利用智能技术感知、预测和预警校园基础设施和安全运行情况，及时把握师生认知及身心变化情况，主动、及时、精准作出决策，形成现代教育治理新策略，不断提高决策的有效性。