高等教育教学数字化转型的核心要素分析

程建钢 崔依冉 李梅 韩锡斌

摘要：高等教育教学体系是一个复杂的动态系统，需要系统研究和推进数字化转型。该文从学校、专业和课程三个层面，分析了教学系统的数字化转型，探讨了转型过程中涉及的核心要素和发展特征。在学校层面，分析了目标与规划、组织机构、政策与规范、支持服务、技术环境、人员数字化能力、文化氛围等要素，发现转型过程具有长期性和阶段性特征，且在不同阶段有不同的着力点。在专业层面，发现转型体现为其人才培养从特定性转向连通性、专业领域从封闭性转向开放性、专业办学从独立性转向协同性、专业认证从僵化转向灵活的趋势。在课程层面，发现课程目标、课程内容、教学活动、学习评价与反馈、教师、学生和教学环境等要素的内涵及其关系都将发生变化。在三个层面讨论的基础上，提出了相应的策略并对未来研究进行了展望。

关键词：数字化转型；高等教育；学校信息化改革；专业变革；课程与教学

中图分类号：G434 文献标识码：A

信息技術促进教育教学改革的研究和实践，在近几十年中已经取得了长足进展，多媒体教学、混合教学和在线教学等在高等院校普遍开展，促进了教学结构、教学模式和教学方法的转变。然而，人类社会已经迈入数字社会新阶段，教育面临着数字化转型的系统性挑战，近期日益受到人们的重视，并推出了一些教育数字化转型的宏观研究阶段性成果[1][2]。本文拟将高等教育教学数字化转型宏观研究与解决数字教学“最后一公里问题”结合起来，从学校、专业和课程三个层面，探讨数字化转型过程中涉及的核心要素、主要特征以及行动策略，为高等教育教学数字化转型提供借鉴。

学校是教学数字化转型的发起者、实施者和保障者。通过协调技术、人力与文化等资源，优化和转变学校运行方式、战略方向和价值主张，系统推动学校层面教学数字化转型。笔者团队曾构建了学校层面开展混合教学改革的系统模型和要素分析，并在几百所大学开展了实践探索，表明学校机构的重要地位和校长信息化领导力的作用[3]。

（一）学校层面的核心要素与特征

在学校层面，教学数字化转型的核心要素包括七个方面，即目标与规划、组织机构、政策与规范、支持服务、技术环境、人员数字化能力、文化氛围。结合教学数字化转型的阶段性特征，剖析了核心要素在不同阶段表现出不同的特点（如下页表1所示）。其中，无意识阶段指高校领导对教学数字化转型尚无认识，几乎没有与数字化转型相关的目标与规划；探索阶段指高校领导对教学数字化转型具有明确认识，开始制定相关的目标与规划；早期实施阶段指高校领导对教学数字化转型具有明确认识，制定了相关的目标与规划，并出台了相关政策支持教学数字化转型的实施，部分课程开始进行数字化教学的探索试用；增长阶段指高校制定了教学数字化转型的目标、规划与政策，形成了相关的治理体系，具备了成熟的管理能力，且有相当比例的课程实现数字化教学常态化。

（二）学校层面数字化转型的策略

学校在教学数字化转型的不同阶段，着力点有所不同。从无意识阶段到主动探索阶段，关键在于学校领导，他们需要提升对教学数字化转型的认识，制定转型的目标与规划，设置相关的组织机构，出台相关政策与规范，建设支持服务体系。从探索阶段到早期实施阶段，关键在于教师、管理人员与技术人员，教师需要提升自身数字化教学的意识、态度和能力，管理人员与技术人员需要提升相应的数字化管理与服务能力。从早期实施阶段到增长阶段，关键在于学生，通过教师创新教学模式等行为，最终目的落实到提升学生的学习效果与数字化学习能力。对应学校数字化转型的七方面核心要素，本文提出了相应的行动策略。

首先，制定符合学校战略方向的教学数字化转型目标与规划。高校需要将构建高质量、包容性的数字化教学列为战略目标，并通过制定规划加以落实。教学数字化转型的目标与规划应与学校战略方向和价值主张相匹配，具体行动包括：评估现状、确定发展目标和优先事项、确定预算和资源分配、设计行动计划和实施战略[4]。

其次，设置适应教学数字化转型需求的组织机构。学校通过灵活转变原有组织机构职能，或者新增相应的数字化转型专门组织，用于支持日常转型工作。具体而言，需要包含以下三类组织：（1）以校级领导为核心的教学数字化转型领导组织，为学校教学数字化转型制定目标与规划，出台相关政策与规范，统筹教学数字化转型的文化、技术与人力等众多方面的转变；（2）以校内外信息技术、教育管理、教学设计等领域的研究机构、专家学者及有丰富经验的一线教师组成的专家顾问组织，为教学数字化转型提供方向指引与智囊支持；（3）具备不同职能的教学数字化转型工作组织，包括教学管理小组、支持服务小组、教学设计/数字资源制作小组、教师发展小组、技术与信息安全小组等。

第三，发布与价值主张相配套的政策与规范。通过政策与规范反映本校数字化战略方向与价值主张。在关于教学的各种项目政策与规范中，体现教学数字化转型的目标，明确教师、学生、管理人员和技术人员各自在教学数字化转型中的具体职责；在关于校园基础设施的政策与规范中，添加数字化基础设施的相关内容；在关于人员能力发展的政策与规范中，将数字化能力及其发展列为重要内容；在关于对教学质量评估的政策与规范中，增加数字化教学效果评估的内容。

第四，提供全方位的教学支持服务。对支持教学的管理服务系统的结构和流程进行解构与重组，采用系统化原则，加强各方通力联动，突破内容分散、各环节孤立、各部门各自为战的单一服务，转化为交叉、融合的系统支持服务。以学生的发展为中心，通过学习分析和人工智能技术，整合物理教学空间与数字教学空间的多模态数据并进行智能分析，为师生随时随地提供帮助，服务覆盖课前、课中和课后的教学全过程。

第五，构建服务教学变革的技术环境。统筹规划建设网络教学环境，通过加入数字设备完成物理学习环境的数字化升级，实现物理空间教学数据与数字空间数据的双向流动，物理教学环境与数字学习空间互动响应，达到教学全量数据的采集、清理、分析、处理、输出一体化。同时，学校保持“发展性思维”，依据技术的发展与学校需求的动态变化，将新技术不断整合到已有的教学环境中。

第六，提升满足岗位需要的人员数字化能力。数字化能力应成为学校管理人员和技术人员的核心技能，并嵌入教师专业发展的所有领域，通过构建数字化能力框架、制定指导手册、设立数字化能力发展项目、创建数字技能证书、采取激励措施等方式，促进相关人员的数字化能力发展。

第七，营造创新与合作的教学文化氛围。组织文化是组织中所有成员所共享的并传承给新成员的一系列价值观念和思维方式，发挥导向、规范、凝聚和激励行为的作用[5]。创新与合作的教学文化氛围将有助于学校更系统、深入地开展教学转型，促进实现教学业务的变革与创新[6]。

专业是高校人才培养的基本单元，当前数字经济、数字技术快速发展，驱动社会对人才需求发生变化，需要专业规划与设置发生相应的转变[7]。

（一）专业层面数字化转型的特征

专业人才培养从特定性转向连通性。数字技术的飞速发展，催生了许多新的产业和行业，专业的属性发生变化。大学从注重培养特定专业方向人才的特有能力结构，转向强调人才的综合能力结构，不同专业之间的互补性和连通性愈发受到重视。

专业领域从封闭性转向开放性。在传统的专业发展过程中，学术活动大多限于专业内部，不同专业交互较少，专业领域相对封闭。数字时代，专业之间的交流日益扩大，专业内涵不断延伸，促进了交叉专业的产生与发展。例如，中国2020年发布的《新文科建设宣言》强调，要“紧跟新一轮科技革命和产业变革新趋势，积极推动人工智能、大数据等数字技术与文科专业深入融合……实现文科与理工农医的深度交叉融合”。面向數字产业化、产业数字化的发展趋势，专业设置结合产业与企业的发展，不断动态调整，并开展多种形式的协同交流与研究。

专业办学从独立性转向协同性。在传统的专业建设过程中，高校以自身的师资结构、办学条件等作为基础，追求专业的独立性和完整性。数字时代，高校的不同专业之间、不同高校的专业之间更加注重协同办学。互联网的跨时空性促使信息共享与交流更加灵活，不同学校、不同专业之间实现资源共建共享；并通过联合行业、企业、政府等外部机构，协同开展研究创新与成果转化，实现产学研一体化。

专业认证从僵化转向灵活。数字时代创造了新的就业机会，人们日益需要灵活的、个性化的终身学习，由此，各国政府纷纷发起了微证书、微学位行动。微证书是涵盖一门以上课程，但少于一个完整学位学习内容的证书[8]；微学位是微证书的一种，指通过短期内参加内容高度集中的高等教育课程学习而获得的教育结业证书。《2021年地平线报告（高等教育版）》指出，微认证是影响未来高等教育教学的关键技术和实践之一[9]。已有国家开始了相关的研究与实践，例如，印度高等教育设立了学分银行，以数字形式存储学生从各大高等教育机构获得的学分，达到一定数量后，学生即可获得相应的学位[10]。微证书、微学位、微认证应成为应对未来高等教育教学数字化发展的重要实践。

（二）专业层面数字化转型的策略

专业的设置与发展既是对时代发展的判断与回应，也是对未来社会走向的预测与布局。数字时代，传统行业面临淘汰与重组，新的行业或领域不断创生，高校需要在专业层面进行相应的调整和变革。

首先，制定面向数字时代社会发展需要的专业人才培养方案。专业体系改革的过程实质上是主动适应数字时代的过程。人才培养方案的制定需要兼顾教育外部和内部的关系规律，一方面，以社会需要为参照基准，调整学校的专业设置与培养目标、培养规格，以适应数字经济与产业发展的需求；另一方面，以专业的培养目标与培养规格为参照基准，调整人才培养方案与培养途径，提高人才培养质量与人才培养目标的契合程度。

其次，建设数字化的专业教学资源。数字化教学资源是数字时代专业建设的基本内容，拓展了专业服务社会的范围和能力。为实现跨学校、跨专业之间数字化教学资源的共建共享，需要确定共享资源的统一标准与交流空间，方便资源调用无缝衔接；打破学校壁垒，确保校内联动机制和校际协同工作顺畅开展；搭建校企合作的共享资源空间，基于专业特点与产业需求促成学校专业与对口产业、企业达成协作。此外，建立健全共享资源的管理制度，制定相关的考核、评价、激励机制，以提高数字化教学资源的质量与参与主体的主观积极性，促进数字化教学资源的可持续发展。

第三，构建数字化专业教学环境与实验实践教学基地。数字化专业教学环境是推动高水平专业建设的支撑条件。通过建设具有良好展示能力、丰富互动能力、智能分析能力、便捷实操的教室环境，支持师生互动与自适应教学服务；通过建设数字化实验实训环境，利用计算机仿真技术、虚拟现实技术等模仿出真实的实验环境与工作环境，支持专业实验、实训和考核鉴定等教学活动。

专业具体体现为围绕同一培养目标组成的课程群[11]，课程是高等教育教学活动的基本依据和载体。数字技术融入课程教学，能够为学生提供更加丰富的教学环境、灵活的教学活动与即时的评价反馈，减轻教师教学负担，促进学生能力发展[12]。

（一）课程层面的核心要素与特征

课程教学的核心要素包括课程目标、课程内容、教学活动、学习评价与反馈、教师、学生和教学环境。在数字化转型过程中，这些要素的内涵及其关系也将发生变化。

课程目标：指向数字时代所需的技能和能力。“21世纪核心素养”阐明数字媒体与技术素养是信息社会的学生需要掌握的核心能力之一[13]。为应对数字经济、人工智能和企业生产智能化、数字化进程的蓬勃发展，需要更加重视数字化给职业发展带来的新挑战，关注并适应职业更新换代过程中对于新技术的要求，将数字能力作为课程与教学的一项核心目标。促使学生掌握数字设备和劳动技术，加强自我组织管理，学会以数据驱动的方式做出决策，以应对自动化工作流程，更好地适应就业市场能力要求的变化。

课程内容：从固定的、结构化知识转向动态的、开放的、非结构化的多样态课程内容。大数据、互联网等技术的成熟，促使知识增长和更新速度加快。课程内容与社会生产、生活以及最新科技发展的联系更加紧密，系统的、优质的、动态的数字化开放教学资源成为课程内容的重要来源。课程内容的设置基于实际问题，呈现形式体现为多种媒体的融合，且在课程实施过程中新的教学内容不断被动态生成。

教学活动：由限定在特定实体空间的面授活动拓展为虚实融合空间中的多元化活动方式。多样化的电子设备和技术系统为开展形式多样的教学活动提供了支持工具，课程的组织形式由固定时间的班级授课拓展为线上和线下相结合的课前、课中和课后形式，教学活动由教师的单向传递转向强调以学习者为中心的师生双向甚至多向交互。多样的数字技术工具与虚实融合的数字教学空间，在教学活动进展过程中为学生提供了更丰富和及时的认知与情感支持。

学习评价与反馈：由静态的、终结性评价向动态的、多元化、过程性、基于大数据的评价与反馈转变。移动互联网、云计算、大数据、人工智能等新技术不断涌现，为学习评价提供了新的方法，可以借助课程教学过程中所生成的大数据开展多维度分析、过程性评价与动态反馈。评价与反馈的数据来源包含教与学的行为、师生的生理信号、心理意识活动、面部表情等多方面的信息；评价与反馈的内容包含学生的日常学习成绩和行为、学习满意度、教师教学实施的过程信息和效果等；评价与反馈的途径更加便捷，便于教师及时、准确、个性化地进行教学指导；评价与反馈的形式更加丰富，自动化、可视化的呈现形式可以帮助教师从多方面分析学生学习行为和学习效果，促进教与学的及时改进。

教师：从单一知识传授者向多种角色转变。教师由单一作战转变为团队协作，从主讲教师到包括助教、业界专家及人工智能助教的教学团队；教师授课不再局限于实体课堂，而是实体课堂和网上课堂的结合；知识的传授不再是单向发射，而是多向互动，教师支持学生利用技术开展自主、合作、探究学习。

学生：从被动接收者向数字技术支撑的自主学习者转变。新一代数字原住民成为学生主要群体，促使学生从被動的信息接受者和被支配者，转变为能够支配自己行为的自主学习者和学习内容的主动建构者。

教学环境：从封闭性的校内物理教学场所转向无边界、多通道联通的、泛在的各类实体与虚拟的学习空间。教学活动所基于的环境由原本的实体物理空间，转向融合了虚拟网络空间的混合学习空间，支持实时、非实时的跨时空互动交流，允许学习者用任何设备、以任何形式、在任何地点接入时都可以获得持续的服务，可以获取随时、随地、按需学习的机会。开展数字化转型的教学环境，能够支持实时采集、分析和处理物理环境和设备状态的信息，支持多数据支撑的个性化教学资源推送和评价，能够为学习者推送真实情境下的优质学习资源和适配的学习任务。

课程与教学各要素之间的合理调配是提升课程与教学质量的关键，在数字化转型背景下，要素之间的关系呈现出更加丰富多变的特点。为满足社会经济和技术发展对人才提出的新要求，课程目标由相对稳定转向动态调整。随着建构主义和联通主义等学习理论的发展，网络上的海量信息与碎片化知识都可能被纳入知识范畴，使得课程内容的范畴与传播方式发生拓展，教师不再是信息的唯一来源。课程目标、课程内容与师生之间的关系随之发生了变化：教学不再局限于教师为了达成课程目标而将课程内容单向传授给学生，师生关系、教学结构和教学流程都可能发生变化，课程目标与内容可以随时生成。此外，教学环境在数字化转型过程中始终处于动态变化之中，当建立了某种教学环境，教师的数字化教学意识和能力能够影响其在教学环境中如何呈现课程内容、如何设计教学活动，进而影响课程目标的达成；而学习评价与指导的实施需要通过各类技术支撑，又受制于教学环境的影响。后疫情时代，部分地区的师生可能面临在家开展教学的情况，教学环境的变化将影响到技能习得的课程目标，实验、实习和实训类课程的教学目标、教学活动以及评价标准均发生了调整。

（二）课程层面数字化转型的策略

数字技术的快速发展，促使课程与教学突破时间限制，由同步教学发展至同步/异步的按需选择。教学可以是学生在教师指导下，在同一时间进行相同内容的同步学习；也可以是学生依据自身需求，在相同或不同时间对适宜内容进行自定步调的异步学习。当前，同步混合教学的课堂逐渐常态化，传统课堂和在线课堂被整合在同一时空下，教师与学生之间能够不受距离限定开展实时交互。

课程的数字化转型意味着打破地点限制，师生交互由同时同地拓展到随时随地。教师依据实际情况判断异地学生来到校园的灵活程度，明确整个学期面授与在线教学的时间分配比例，借助丰富的技术手段灵活开展同地或异地教学。例如，受到疫情的影响，很多高校的学生无法返回校园，因此借助视频教学系统进行远程同步学习，或借助学习管理系统进行异步学习，实现多地教与学的联动。

课程的数字化转型还应拓展教学空间，由实体空间的线下教学拓展至融入虚拟空间的混合教学。数字化教学既要保留教师面授督促和学习氛围，也要增加在线学习的自主性和灵活性，使学生可以随时随地切换学习方式且维持学习的连贯性；教师借助互联网获取形式丰富、成本低廉且便于传播的开放教学资源，基于学生特点对课程内容和教学活动在时间与空间方面进行灵活组织。在行动过程中，将课程内容场景化，为学生提供沉浸式、交互式的虚拟现实教学体验；通过学情诊断分析和资源智能推送，教师开展分层、精准教学，促进学生的自主学习、个性化学习与移动学习贯穿于整个教学过程。

高等教育教学体系是一个复杂的动态系统，推进高等教育教学的数字化转型是一项系统工程，涉及高等教育机构的多个主体、多种要素。本文从学校、专业、课程三个层面，分析了教育教学数字化转型过程中的核心要素、发展特征及行动策略。学校是高等教育教学数字化转型的发起者和保障者，需要参与其中的学校领导、管理人员、教师、技术服务人员、校外支持力量等各类主体发挥主动变革的作用，从目标与规划、组织机构、政策与规范、教学支持服务、技术环境、人员数字化能力、文化氛围等方面进行系统的组织实施。专业是高校人才培养的基本单元，专业数字化转型的目标是为社会提供适用人才，需要从专业人才培养方案、专业教学资源、专业建设环境与平台、专业实验实践教学基地等方面进行推进。课程是高等教育教学数字化转型的核心，课程目标、课程内容、教学活动、学习评价与反馈、教师、学生和教学环境等要素的内涵及其关系均发生转变，教学场景在时空上得以拓展，教学形式转向多种形式的混合教学。

高等教育教學数字化转型的研究与实践需要秉持系统观念，统筹规划，充分发挥技术在教育教学系统中的价值。在学校层面，将组织因素作为数字化转型的基础性工作[14]，深入探索如何从系统视角认识高等教育教学数字化转型、开展教育教学数字化转型成熟度的评估工作。在专业层面，进一步探索如何借助数字技术实现专业人才培养与市场需求动态对接、如何增强课程与专业认证的灵活性等问题。在课程层面，技术的快速发展促使教与学由“一对一、一对多”的简单交互转向“多对多”的复杂交互，教与学的规律有待探索更新，课程与教学要素内涵及其关系需要重新认识，后续研究需要关注人机如何协同分工、教学结构与教学模式如何调整等问题。系统推动不同层面的教学数字化转型，还需要探讨数字时代的技术价值，辨析人与技术在教育教学中的关系。有待相关研究者与实践者客观认识数字技术对教育教学的促进作用，探索如何实现“利用新兴技术支持教育可持续发展”的最终目的[15]。

参考文献：

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[14] 王静贤，罗江华.数字化转型进程中乡村教师教学资源使用意向探析[J].中国电化教育，2022，（4）：116-124.

作者简介：

程建钢：教授，研究方向为高等教育数字化转型战略。

崔依冉：在读博士，研究方向为混合教学、教育信息化。

李梅：副教授，研究方向为在线教育、教学模式。

韩锡斌：教授，研究方向为高等教育和职业教育数字化教学理论与方法。

Analysis on the Core Elements of Digital Transformation in Higher Education Teaching and Learning

—From the Perspectives of Institution， Academic Program and Curriculum

Cheng Jiangang1， Cui Yiran2， Li Mei3， Han Xibin2（1. International Centre for Higher Education Innovation under the Auspices of UNESCO， Shenzhen 518055， Guangdong； 2. Institute of Education， Tsinghua University， Beijing 100084； 3. Beijing Open University， College of Humanities and Education， Beijing 100081）

Abstract： The teaching and learning of higher education is a complex and dynamic system that requires systematic research and promotion of digital transformation. The digital transformation of the teaching and learning is analyzed at three levels： institution， academic program and curriculum， and the core elements and developmental characteristics involved in the transformation process are discussed. At the institutional level， elements such as goals and planning， organization， policies and norms， support services， technical environment， digital competence of personnel， and cultural atmosphere are analyzed， and it is found that the transformation process is characterized by long-term and phased feature， and there are different points of emphasis at different stages. At the academic program level， the transformation is found to be reflected in the trend of its field shifting from closed to open， the characteristics of program operation shifting from independence to collaboration， and degree accreditation shifting from rigidity to flexibility. At the curriculum level， it is found that the connotations of the elements of curriculum objectives， curriculum content， teaching activities， learning assessment and feedback， teachers， students and teaching environment and their relationships will change. Based on the discussion at the three levels， corresponding strategies are proposed and an outlook on future research is provided.

Keywords： digital transformation； higher education； informatization reform in school； academic program change； curriculum and instruction

收稿日期：2022年4月25日

責任编辑：赵云建