从数字教育走向智慧教育

施 珺，李 慧

（江苏海洋大学 计算机工程学院，江苏 连云港 222005）

0 引言

科技的大踏步发展为教育系统变革和教育梦的实现提供了重要支撑。推进教育信息化，破解教育难题，是我国教育现代化的战略抉择。数字化教育是在现代教育思想和理论指导下，应用计算机、通信、网络等信息技术开展教育活动的新型教育方式，具有高效性、开放性、灵活性等特征。近年来，以物联网、云计算、大数据、泛在网络等为代表的新一代信息技术正在逐步渗透到教育领域，为突破数字化教育发展瓶颈、提升教育整体智慧提供了重要机遇，智慧教育应运而生。

1 相关定义

1.1 教育信息化

教育信息化是指在教育领域（教育管理、教育教学和教育科研）全面深入地运用现代信息技术（它包括微电子技术、光电子技术、通信技术、网络技术、感测技术、控制技术、显示技术等），促进教育改革与发展的过程，其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，基本特征是开放、共享、交互、协作。以教育信息化促进教育现代化，用信息技术改变传统教育模式。

教育信息化的发展，带来了教育形式和学习方式的重大变革，促进了教育改革，对传统的教育思想、观念、模式、内容和方法产生了巨大冲击。作为国家信息化的重要组成部分，教育信息化对于转变教育思想和观念，深化教育改革，提高教育质量和效益，培养创新人才具有深远意义，是实现教育跨越式发展的必然选择。

1.2 数字教育

随着多媒体技术、Internet和网络技术以及与此相关的计算机协同工作环境、虚拟现实等理论与技术的发展与应用，教育技术和方法进入了一个新的发展阶段，出现了交互式网络多媒体教学、网络虚拟教学、远程教育、协作学习等多种方式的教学。如何利用好现有教育资源，丰富数字化教育资源，加快建设数字化教育的步伐，使网络更好地为学校和社会服务，已成为我国信息化建设工作中一项极其重要的任务。

数字化教育资源是教育信息化的重要基础，是推动教育信息化发展的重要环节。数字信息化水平已经成为衡量一个国家现代化水平和综合国力的重要指标。数字化教育资源的充分利用，在提高教学质量、挖掘教育发展潜力方面都发挥着重要作用。

数字资源不仅局限于数字资源内容，还包含辅助资源应用的智能工具以及向用户提供的支持服务。数字资源内容是基础和核心，也是用户具体感知的实体，如课件、素材、讲稿、文献、报告等。智能工具是指为方便用户查找、定位和下载资源所嵌入在资源库中或者独立运行的基于人工智能技术的软件工具。支持服务是指为用户在应用数字资源的全过程中所提供的咨询、测试、评价、共享等一系列辅助性的服务工作。

1.3 智慧教育

智慧教育[1]是一种更为全面、丰富、多元、综合的教育。通过构建智慧学习环境，运用智慧教学法，促进学习者进行智慧学习，培养出具有高智能和高创造力的人。

智慧教育是新生事物，与所有新生事物起步发展时实践先于理论一样，虽然在2014年很热，但是人们对智慧教育仍感到迷茫。目前对智慧教育的理解千差万别，许多观点所说的智慧教育远不是智慧教育，尤其是一些观点将智慧教育理解为教育信息化的简单发展，认为在教育中用了物联感知、大数据、云计算就算是智慧教育，很显然，这是表象化的智慧教育，也可以认为是对智慧的亵渎和误判。

智慧教育以高水平的教育信息化作为基础，但教育信息化绝非智慧教育的全部，也不是大部分，智慧教育是在信息化基础之上建构的信息时代的教育新秩序和新形态，包括智慧教师、智慧学习者及智慧学习、智慧管理、智慧课程、智慧教学、智慧教育资源、智慧评价（包括教与学的评价）、智慧服务、智慧环境（校园、教室等）、智慧平台、智慧教育模式等方面，这是对教育的重构，是信息化元素充分融入教育以后，在教育中发生的“化学反应”，而不是“物理变化”。

2 教育信息化的新境界——智慧教育

2.1 从数字教育走向智慧教育的必要性

基于衡量教育信息化建设成败的唯一标准是应用效益这一考虑，国家将教育信息化纳入国家信息化总体战略，并提出以信息化带动教育现代化，以使教育信息化对教育发展产生革命性影响，因此，发展的内在需求加快了智慧教育的建设与发展。

1）国家教育政策催生智慧教育。

2012年3月，教育部颁布《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，对未来10年的教育信息化工作进行整体设计和全面部署；2012年10月，教育部等9部门印发《关于加快推进教育信息化当前几项重点工作的通知》，具体部署了以“三通两平台”建设为核心的7项重点工作。教育政策的推出，要求加快推进信息技术与教育教学的深度融合，实现教育思想、理念、方法和手段的全方位创新。教育教学改革和发展的支撑和保障首指智慧教育。

2）现代科学技术的发展促成智慧教育。

学习科学的新研究和信息技术的新发展成为推动教育信息化步入新阶段的两大主要契机。有效利用信息化可以延伸人类的智慧，从而推进智慧教育，使之能够满足学生更具智慧的发展需求。

3）现代人才培养目标迫切呼唤智慧教育。

现今正进入智慧型人才为主流的社会，智慧教育能够满足持续创新能力和大量高素质的人力资源的培养需求[2]。《教育信息化十年发展规划（2011—2020 年）》明确提出，通过实施“中国数字教育2020行动计划”，着重解决国家教育信息化全局性、基础性、领域共性重大问题。《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提出，“大力促进教育公平，构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制，逐步缩小区域、城乡、校际差距”。推进数字教育，破解教育难题，是我国教育现代化的战略抉择。

2.2 数字化教育转型的方向定位

当前，以云计算、物联网、大数据、泛在网络等为代表的新一代信息技术正在广泛渗透到经济社会的各个领域。云计算能够将分布在各地的服务器群进行网联，实现大规模计算、海量数据处理和信息服务的需求。

物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理等特征，使人们的生活、工作和学习更加智能、更加便捷。大数据技术是一系列收集、存储、管理、处理、分析、共享和可视化技术的集合，是当前最为炙手可热的IT技术。泛在网络是通信网、互联网、物联网的高度协同和融合，将实现跨网络、跨行业、跨应用、异构多技术的融合和协同，帮助人类实现任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信。

加快新一代信息技术在教育领域的应用是突破数字化教育发展瓶颈的紧迫任务，也是事关教育全局的战略选择。新一代信息技术在教育领域的全面渗透，将助推我国数字化教育的全面转型。

1）学习转型：从数字化学习走向泛在学习。

我国的数字化学习起步于20世纪90年代，进入21世纪，校校通、班班通等工程的实施以及各级各类学校数字校园的建设，大大推动了数字化学习在我国的普及推广。数字化学习是指学习者在数字化的学习环境中，利用数字化学习资源，以数字化方式进行学习的过程。

当前，我国的数字化学习主要采用传统的“PC+平台+资源”模式，即学生通过个人电脑登录网络学习平台，访问浏览学习资源。较之传统的面授学习，数字化学习虽然打破了时空限制，可以提供更加丰富的学习资源，但是由于网络、终端技术的限制以及传统观念的影响，数字化学习始终未能在教育变革浪潮中发挥实质性作用。当前的数字化学习环境缺乏智能性，数字化学习资源虽然数量庞大，但优质的、能够满足个性化需求的资源却严重匮乏，数字化学习方式还不够灵活、开放和个性化。

2）教学转型：从数字化教学走向智慧教学。

课堂教学是信息技术与课程整合的主阵地，也是教学变革的主战场。通俗来讲，数字化教学就是在多媒体教室、网络教室等数字化环境下，利用电脑、投影、电子白板等媒体开展的教学。当前，我国的数字化教学主要以PPT演示、网络资源搜索、在线讨论、在线测试等形式为主，师生间、生生间缺乏深度互动，学生的参与度较低，教学效果难以保证。课前，教师需要花费更多的时间搜集教学资源、设计教学活动、制作电子讲稿等；课中，教师需要频繁操作设备、观察课堂、组织课堂活动等；课后，教师需要花费大量时间批改作业，进行网络互动、教学评价等。总的来说，当前的数字化教学仍未改变“以教为中心”的教学模式，是一种低效能、机械化的教学过程，缺乏智能性，难以做到真正的“因材施教”。

3）管理转型：从“人管、电控”走向智能管控。

经过20多年的发展，我国的教育管理信息化事业取得了突出的成就，已经走在了教学信息化的前面。然而，当前的教育管理信息化体系仍有待完善，诸多学者从不同角度对教育管理信息化现存问题进行了剖析。

归纳分析后发现，当前我国的教育管理信息化仍属于“人管、电控”的管理模式，智能化程度不高，主要体现在如下几个方面：首先，信息管理系统越来越多，系统数据共享困难，业务操作烦琐，如数据录入、导出、统计、更新、报表制作等，教育信息的管理仍需要占用过多的“人力”资源；其次，各种媒体设备的操作大都实现了电子化控制，但其使用与维护缺少专业人员，设备的运行状态监控、预警与自动修复功能缺失，设备服务质量难以保证，运维负担较重；最后，教育管理信息的采集缺少系统化、实时化和智能化，对采集到的教育数据的使用多限于简单的统计分析，未能对教育大数据进行深度挖掘和关联分析，难以支持教育的科学决策。随着物联网、大数据、可视化、视频会议等技术的逐步成熟和普及应用，教育管理信息化将从“人管、电控”走向“智能管控”。

4）评价转型：从经验判断走向科学数据分析。

数字化教育系统中的教育评价，一定程度上发挥了信息技术的优势，提高了教育评价的效率和质量。电子档案袋、发展性评价系统等很好体现了发展性评价的理念，但在实践层面却未对教学评价产生实质性影响。当前教师的教学评价和学生的学习评价仍然过度依赖“经验”，属于“经验导向”的评价模式。国家层面开展的各种教学质量评价、学生体质健康评价、学业成就评价等，大都仅仅将调查的数据进行简单的汇总统计，缺少对数据的关联、深度挖掘和分析，也未形成定期、持续采集评价数据的机制和方法。教育评价者和管理者仅能根据统计数字，结合主观经验判断评价结果，制订教育政策，导致我国的教育评价仍停留在经验主义层面。

3 数字教育走向智慧教育的途径

3.1 有效应用和推广数字教育研究成果

要想成功实现从数字教育到智慧教育的转型，首先要将数字教育的成果有效地反哺教学全过程，让整个教学过程可以受益于数字教育的成果，只有这样，教育信息化的程度才会进一步加大，这是从数字教育走向智慧教育的必经之路[3-4]。

自2000年以来，江苏海洋大学（原淮海工学院）计算机公共基础教学团队率先开始利用专业优势，致力于教育信息化领域的应用研究。从开发教师个人教学辅助网站“凌风阁”起步，先后自主研发了e-Learning教学平台、e-Testing考试平台、e-Assessing教学质量监控平台、e-Contesting学科竞赛平台和e-Portfolio学业档案管理平台，为学校实现了教学全过程的数字化覆盖。相关成果获得软件著作权25项，获得授权专利1项。代表性成果中，数字化网络教学平台于2006年通过省级科技成果鉴定，e-Education云平台于2012年通过连云港市科技局组织的科技成果鉴定。这两项成果自鉴定后即全面投入本校的教学运行，在2007年本科教学水平评估和2014年本科教学审核性评估中均获得教育部专家的高度认可，认为该成果达到了国内领先水平，具有较大的推广应用价值。这两个平台分别于2011年、2016年获得连云港市科技进步三等奖。

此外，为满足用户跨平台便捷操作，同时实现与教务系统底层数据的无缝集成，江苏海洋大学研发了数字化校园统一身份认证云平台、网站架构与内容管理云平台等信息服务平台。在这些数字化平台的强有力支撑下，我校建成了一大批共享度高、应用面广的优质教学资源，促进了全校教育信息化水平的整体提升。

3.2 紧密跟踪智慧教育研究新方向

数字化教育有效提升教学组织和运行效率，但在实施过程中，诸如教育资源联系松散、个性化精准学习无法满足、学习状态和效果评估粗放等问题逐步暴露出来。“互联网+”时代的到来为教育信息化注入新的动力，教育步入了智慧教育阶段。特别是自2012年以来，大规模在线开放课程席卷全球教育，大规模在线学习平台对传统教育的生态产生了强烈的影响，并迅速重塑了学习者的学习风格。要想实现从数字教育到智慧教育的成功转型，必须要具备敏锐的观察力，要紧跟当下流行的技术与理念，将先进的教育和教学理念成功运用到教学和管理的全过程中。

2015年，依靠在教育信息化领域长期积累的研发与应用经验，以江苏省品牌专业建设工程项目（A类）为契机，我校筹建了智慧教育研究所，积极开展智慧教育的研究与实践，在利用智能化手段实现教育资源互联和人机协作、基于智能推送的个性化定制服务、基于大数据分析的智能诊断等方面进行了一系列探索，研发了智慧教育综合服务平台。依托自主研发的数字化网络教学平台和e-Education系列云平台，我校智慧教育团队构建了立体交叉、共享度高的系列化优质教学资源，打造了校级精品课程5门、精品资源共享课1门、省级优秀课程1门、精品课程1门，并依托中国大学MOOC平台建设省级在线开放课程1门。

通过构建智慧化教育环境，探索智慧化教学方法，开展智慧化教学评价，提升了学生的学习效能，培养了学生的创新意识和创新能力，取得了一系列创新性鲜明、示范性突出的研究成果，促进了创新型人才脱颖而出。

4 思考和建议

从数字教育走向智慧教育的最终目的是为了更好地服务高校人才培养。建设中国“金课”是新时代高校教育改革的重要主题，是提高人才培养质量的基本保证[5]。为了更好地将本校创建的Java面向对象程序设计课程打造成线上“金课”，以及将大学计算机课程打造成线上线下混合式“金课”，我校智慧教育团队将从以下几个方面开展工作。

1）强化虚拟仿真实验平台的应用效果，合作研发更多虚拟仿真实验项目。

借助虚拟仿真实验平台，可以用更直观的方式培养学生的计算思维和创新思维。针对大学计算机课程，进一步用好北京理工大学虚拟实验工场的实验项目，强化学生的动手能力和自学能力。针对程序设计类课程，将在现有C语言和Java语言虚拟仿真实验项目的基础上，与北京理工科惠科技发展有限公司合作，研发更多针对性强的特色实验，如体现面向对象编程思想的Java类结构设计、符合MVC模式的图形用户界面设计、输入输出流操作、多线程机制的实现、数据库基本操作等，通过“做中学、学中做”，让学生体验“学以致用”的乐趣。

2）加大优质课程资源的应用与共享力度，合作打造更多“金课”。

充分利用已建成的优质在线课程，让凝聚无数心血的资源化作育人的沃土。一方面应用北京理工大学的MOOC“大学计算机+虚拟实验工场”，打造本校“线上线下混合式金课——大学计算机”；另一方面分享本团队打造的在线开放课程“Java面向对象程序设计+虚拟仿真实验平台”，助力其他高校的课程建设，打造“线上线下混合式金课——Java程序设计/面向对象程序设计”。此外，基于中国大学MOOC平台上的其他精品课程开设SPOC，促进本校课程的教学质量迈上新台阶。

3）开展多维度精准教学模型的研究与实践，探索更多人才培养新途径。

积极探索基于在线开放课程和智慧教学工具的多维度精准教学实施方案。充分发挥线上线下优势互补，让学生随时、随地、随需自学线上课程，师生针对要点、难点深度互动，提高线下课堂传授知识的效率和含金量。实现公共课与专业课差异化教学，普遍提高新时代大学生所需具备的信息素养，重点培养高科技行业所需要的计算机专业人才；同步提升计算思维和编程能力，锻炼学生通过编程解决行业问题的思维方式和技术实现能力。通过个性化与工程化协同培养，既造就一批实现民族复兴亟需的创新型人才，又造就一批中国智造亟需的新工科人才[6]。

5 结语

智慧教育以物联网、云计算、大数据等智能信息技术为支撑，以应用为驱动，以服务为重心，以高效能、低消耗为实现途径，将进一步促进技术与教育的深度融合，通过智能的技术设备，高效整合分布于全球的学习资源和学习群体，随时随地为每一位学生提供更全面的个性化学习支持服务。智慧教育突出强调知识共享、资源共享的重要性，是教育信息化发展的高级形态和必然趋势。

数字教育走向智慧教育的进程中所建设的优质教育资源和所取得的教研成果，将推动着智慧教育研究向纵深发展。