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华东师大祝智庭:智慧教育永远只有进行时 没有完成时

因专注而专业的 教育信息化100人 2023-12-16

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“十四五”是我国两个百年交替、开启新征程的新阶段,更是我国教育高质量发展的新阶段。那么,新阶段,我们如何着眼于建设教育强国目标,继续推进教育现代化、智慧化,实现高质量教育体系?华东师范大学终身教授、教育信息化系统工程研究中心主任祝智庭予以解读。



新冠疫情发生以来,信息技术在教育领域发挥了重要作用,使“停课不停学”得以实现,疫情期间的居家学习取得了丰富的实践经验与成果,促使学生、家长、教师、学校、社会等对技术赋能、智慧教育的认识产生较深的转变。虽然,我国一直重视教育信息化,大力推进智慧教育,智慧教育在疫情期间也体现出它独特的价值,但不可否认的是,目前,我国智慧教育还面临很多不平衡不充分的问题。



01   
智慧教育的六大特征


首先我们需要认识到,并不是只要在教育中用了互联网、大数据、人工智能等现代信息技术,就会产生智慧教育。近10年来,移动互联网、虚拟现实、新一代人工智能等新技术正向教育的各个领域渗透,已经对传统的课堂教学结构、教学模式、教育评价产生了深远的影响,教育信息化从数字化到智能化的阶梯式发展趋势日益明显,但教育信息化的发展也是从数字化到智能化,再到智慧化的过程。

基于多年来对智慧教育的研究,我对智慧教育下的定义是:智慧教育的真谛就是通过构建技术融合的生态化学习环境,通过培植人机协同的数据智慧、教学智慧与文化智慧,本着“精准、个性、优化、协同、思维、创造”的原则,让教师能够施展高成效的教学方法,让学习者能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验,使其由不能变为可能,由小能变为大能,从而培养具有良好的人格品性、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才。

其中“精准、个性、优化、协同、思维、创造”是智慧教育的“六大特征”。

这个定义浓缩为一句话即“智慧教育是通过人机协同作用以创变教学过程与促进学习者美好发展的未来教育范式”。其中,“人机协同作用”是手段,“创变教学过程”是途径,“促进学习者美好发展”是目的。智慧教育的根本目标应是培养人格美好、心灵手巧、务实创造的人才。

关于智慧教育的六大特征,具体来讲就是:

第一,精准,是基于数据的精准决策,这是智慧教育的技术优势。针对有目标的教学,我们可以开展精准教学;对于个性化的自主学习,我们可以提供精准的服务。在此基础上发展深度学习,并提供支持学生自主发展的学习生态,再加上智慧测评,就一定可以提升教育质量。另外,需要注意的是:你可以讲精准教学、精准服务,但不要轻言“精准教育”。

第二,个性,在国际上是教育教学创新第一选项。但是,个性化学习的设计并不容易,它可以分为八大环节:学习环境设计、学习干预设计、学生适需服务设计、学生动态分组、课程设计、优质教学设计、目标设定与学习跟踪、形成性评价设计。这其中每一个环节都需要做出很大的努力,所以,目前堪称完美的个性化教学实践并不多见,可谓“路漫漫其修远兮”。

第三,优化,包括两方面:一是流程再造的优化,例如翻转课堂;二是持续迭代的优化,产生敏捷教学系统。以英语教学为例,原来英语教学可能只停留在底层认知目标上,现在可以通过技术手段快速实现底层目标,尽快向高级思维发展,通过流程再造,找到一个提升学生思维品质的“临近发展区”。另外,通过技术手段可以快速更新学习资源和学习方案,实现“敏捷教学法”,通过不断迭代持续改善教育教学过程。

第四,协同,是技术赋能智慧学习新生态的核心机制。协同又可分为人际协同与人机协同,其中人际协同包含目标导向型与机会驱动型,而人机协同则有社交网和语义网相交构成,二者的交互促进了人们集体智慧的发展。其中,人机协同必须遵循一个底线思维,要把适合机器智能技术做的事儿,让机器去做,把适合人做的事儿让人来做,把适合于人机合作的事情,让人与机器一起来做。

第五,思维,过去我们比较关注逻辑思维、发散思维、审辩思维等,都属于“经典思维”,我最近梳理出几种“新态思维”,包括系统思维、设计思维及计算思维。经典思维与新态思维的交集是“思维文化”,代表集体性的思维模式与价值观,可以升华为“指数思维”,也可能堕落为“零和思维”,其中评价机制起到杠杆作用。思维教学的根本目标就是培养智慧学习者。

第六,创造,是生命增值的美好体验。生命的存在本身需要消耗很多社会资源,人生要有为社会增值的意愿与行动,不论个人的实际贡献大小,这样的生命过程才富有意义。所以,在智慧教育实践中,要把创造教育放在十分重要的地位,从小培养学生的创造意识与能力。

智慧教育首先需要先进教育理念和方法的引领,或者说,智慧教育需要教育智慧。为了践行智慧教育的理念,我们需要用技术来构建一个“智慧的”(智能化)学习环境,它具有六大特征:

无缝联通学习空间

敏捷感知学习情境

自然交互学习体验

精准适配学习服务

全程记录学习过程

开放整合数据资源


在这个环境条件下,我们一定要有智慧的教学法,还要有智慧的评估。智慧评估应该以培养智慧型人才为目标,智慧型人才应该能够善于学习、善于协作、善于沟通、善于研判、善于创造、善于解决复杂的问题等。

因为智慧教育是面向未来的教育范式,所以我说“智慧教育永远只有进行时,没有完成时”!



02  
智慧教育亟需线上线下融合

疫情期间,信息技术对于支撑“停课不停学”起到很大作用,但也确实发现了很多问题。有“硬件”基础设施的问题,也有“软件”教育系统的问题,但总的来看,我认为是线上线下融合的问题。

对于“硬件”网络支撑能力严重不足的问题,我曾经在2020年3月发表的《全媒体学习生态:应对大规模疫情时期上学难题的实用解方》文章中特别建议“把电视也都用起来”,后来发现大多数省市都这样做了,解决了很大问题。在这里,需要强调的是,搞教育技术应用的应该做到“喜新不厌旧”。

此外,在疫情期间,各种冠以“智慧教育”的平台、系统和工具为“停课不停学”提供了解决方案,被认为是一种“新常态”的学习革命,例如,智能教学助手为教师提供个人教学助手用于备课和远程授课,基于个性化诊断的学习导助帮助教师和学生制定适合的教学策略与学习攻略,智能实时同步助力教师优化教学。虽然“智慧教育”解决方案为构建在线课堂、实现远程授课、进行实时课堂互动和还原课堂情景等提供了抓手,但“停课不停学”期间,存在着线上情感交流障碍,临场感不强、监控不到位等问题,迫切需求线上线下融合。

2020年7月15日,国家发改委等13个部门联合发布《关于支持新业态新模式健康发展,激活消费市场带动扩大就业的意见》明确指出,构建线上线下教育常态化融合发展机制,形成良性互动格局;


2020年8月27日教育部宣布,为巩固春季学期“停课不停学”取得的成果,将进一步推进线上线下教育教学的紧密融合。


在前沿技术、疫情刺激和国家政策多重因素推动下,可以预见,线上线下融合教学模式的重要性日益凸显,一种新的教学模式——OMO即将成为新常态。

OMO教学模式是原有线上形式和线下形式的融合变迁与创新发展,它要求构建下一代学习环境,并基于下一代学习环境创新教学实践形式。同时,技术能够解决OMO教学模式在环境构建和实践中的数据、信息和服务流通问题,使线上空间实体化、线下空间虚拟化,从而实现线上线下无边界融合。当然,对于我国教育发展而言,如何使OMO从商业冲动变为教育理性,少贴标签,多做实事,从试验中提炼出行之有效的创新实践模式,是十分重要的。



03
让新技术赋能智慧教育


随着5G通信技术、大数据、云计算、人工智能等前沿技术的突破及应用,精准、适性、个性、随性的学习将逐步建立,必将促进智慧教育快速发展。

第一,技术赋能数据流通。

数据流通指学习过程中产生的需要处理以获得信息的线上线下大数据的相互对接与挖掘管理。数据挖掘工具和机器学习算法技术通过挖掘高维、海量、异构、不完全、半结构化的生理、心理、行为数据,收集脑电、眼动、学习时间与时长等数据证据并借助数据分析工具进行分析和诊断,在此基础上提供精准、个性的教学决策服务。区块链技术分布式储存主体行为、活动过程和学习资源等数据,提高全场景数据的完整性和隐私数据的安全性。自我计算技术和人工智能技术促进教学环境的自优化和智能化,即技术在大数据基础上推动实物数据化和数据物化的融合,促进OMO教学模式以数据流通方式优化OMO教学模式的闭环生态系统。

第二,技术赋能信息联通。

信息联通是指信息在线上与线下场景、现实与虚拟环境之间的传递和共享。5G移动通信技术高时速、低时延的特点有助于消除时空之间的信息延迟,实现实时信息交换。XR扩展现实技术创设虚拟情景、搭建交互反馈的信息回路、集成真实世界和虚拟世界的信息,将物理环境与虚拟环境融合在一起,或为学生提供完全身临其境的虚拟体验的环境,创设沉浸式的学习体验。此外,全息技术可将对象成像为三维图像,触觉反馈技术可模拟人的真实触觉体验,在教学情境中可增强用户体验的真实感。多种技术融合在一起形成统一的、标准的、可视化的智能信息生态,推动信息的物质性与关系性融合,实现虚拟世界与物理世界之间信息语义空间和信息知识空间的融合。在同构异构、动态静态并存的虚实结合环境中,以信息联通的方式为OMO教学模式提供有效的知识服务与活动支持。

第三,技术赋能服务贯通。

服务贯通指为了实现面向教师、面向学生和面向教学活动的数据流通和信息联通,进行系列活动时所操作和应用的技术、工具、资源、评估和管理等的可获得性与互匹配性。多元化的智能工具、设备、载体和资源如智能批改、智能评分、智能应答等,颠覆了传统教学中低阶行列和重复性任务的处理规则与服务模式。教学中各类数据的可被收集、追踪、分析,有助于教学评估和管理。知识建模、学习建模、活动建模等智能手段进一步促进知识流通与信息通信,即技术以实现精准化、个性化的服务贯通驱动OMO教学模式中信息和数据的准确性、速度和保真度,使OMO教学模式适应动态变化的人和环境。

第四,技术赋能全场景融通。

全场景融合指一切与教育和学习有关的场景及其要素的结合、汇聚与相互渗透,不仅包括实体空间与虚拟空间、线上空间与线下空间的互融联通,还包括教学主体、教学方式、组织结构等要素的融合。此外,技术集成进一步拓展了OMO教学模式场景中的系统结构、协同策略、进化机制及性能评价等“软组织”,进一步推动各场景间的数据流通、信息联通、服务贯通,并通过数据、信息和服务的无缝联通构成OMO教学模式的全场景闭环生态。

总之,随着深度学习的出现、计算机性能的提升、5G通信技术的推广和应用、以及大数据时代的到来,传统以学校为主体的格局被打破,以教师为中心的方式被颠覆,教育领域也将迎来线上线下融合的教学新样态。


作者简介 | 祝智庭,华东师范大学终身教授和教育技术学博士生导师,华东师范大学网络教育学院院长、教育信息化系统工程研究中心主任。

文章来源 | 本文来源于中国信息界,有部分删减。


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