摘要：在由华东师范大学和上海市教育学会共同学术指导，教育部人文社会科学重点研究基地华东师范大学基础教育改革与发展研究所，联合华东师范大学开放教育学院（教师发展学院）共同主办的“教育数字化背景下的未来教育与基础教育学建设”研讨会上，华东师范大学终身教授、教育部教育信息化技术标准委员会主任祝智庭分享了题为《教育数字化化转型：面向未来的教师“转基因”工程》的专家报告。在报告中，祝智庭教授主要分享了四部分内容：
一、教育数字化转型之现象探因
二、教育数字化转型之新基因探析
三、教育数字化转型之理论探思
四、教育数字化转型之工程化探路
注：本文内容量大，国内外教育数字化的相关政策、理论、案例等均有所提及，文中的图片尤其值得认真研读。祝教授的另一篇文章可点击阅读《教育数字化转型的实践逻辑与发展机遇》。
分享 | 祝智庭
整理 | 教育信息化100人
来源 | “教育数字化背景下的未来教育与基础教育学建设”研讨会
2021年8月30日，教育部同意将上海作为教育数字化转型试点区，我认为这是一件大事，从历史的观点可以把2021年作为我们国家教育数字化转型的元年。
2021年12月29日，2021年全国教育信息化工作会议召开。
2022年1月16日至17日，2022年全国教育工作会议在北京召开。会议提出实施教育数字化战略行动。
所以实际上很明显，我们国家已经把教育信息化的重点转到以教育数字化转型为特征的方向上来。下图中，我梳理了“十四五”以来教育部和有关机构发布的一些文件。从图中可以看出，教育数字化转型的蓝图已经基本形成，当然还存在一些缺口需要进一步补充。
01
数字化是人类的第二次进化，智慧社会可能很快就会到来。通过数字转型，我们会逐渐由农业社会、工业社会、经济社会，进入到智慧社会。
数字转型有一个“3D”模式：第一个是数码化，第二个是数字化，第三个是数字转型。
我们曾经有很多概念，比如教育信息化，我觉得教育信息化这个概念其实还可以用，并没有过时。教育信息化的发展进程包括数字化、智能化、智慧化三个阶段，它是一个长期的过程。从右边的这个概念图中可以看出，数字化是信息化的一个发展过程、一个新的阶段，数字化与智能化、智慧化是相关的。
联合国教科文组织曾发布一个名为《教育数字化转型：连通学校，赋能学习者》的文件，这意味着世界上已经有了一个统一的声音。
欧盟发布了《数字教育行动计划2021-2027》，其中提到了“数字技术”和“数字能力”两个重要的关键词。
教育数字转型是为了应对未来劳动力需求的变化，国际上的一些咨询公司做了调查以后提出一个这样观点。
另外一个理论是数字达尔文主义，数字达尔文主义是在汤姆·古德温的书《数字达尔文主义：商业变革时代适者生存》中流行起来的一个术语，说的是“当社会文化和技术的发展速度超过企业的适应能力时，它就会出现——这是由客户行为和期望的变化驱动的（而这是由外部因素驱动的，比如全球流行病），那些不能适应的就无法生存”。
值得注意的是进化和转型之间的区别：进化是一种自然的过程，创新是人为的进化，转型是两者的混合。
我们把创新和转型联合起来，就形成了新的进化论，它是一系列S曲线不断重叠交叉的一种发展模式。
在数字达尔文主义下产生了新物种，我们可以把社会的数字化转型联系对应到教育上。数字化转型最重要的三个要素：第一个要素是人的转型，人们愿望、目标的变化；第二个要素是技术的变化，要做到可行性；第三个要素就是商业，要具有活力。
所以，社会的数字化转型是一种人为的进化过程，这个观点在国际上是公认的。
我们要对社会数字转型背景有新的认识。其实在其他方面，尤其在产业经济、商业财经、公共服务等方面，数字转型已经做得非常之好了。所以要深刻认识教育数字化转型的必然性、重要性与紧迫性，需要先考察社会各领域，尤其是产业经济、商业财经、公共服务等方面的数字化转型是为何、如何发生的。
当然我们要有一个共识，正像一位英国教授所说的：“数字创新并非技术议题。用数字技术改善人类生活是一种深刻的人文主义努力。”这个观点是非常重要的。
数字化转型指的是将数字技术融入所有活动领域，从而从根本上改变我们开展这些活动的方式，以及它们如何为我们和整个社会带来价值。从这个意义上讲，数字化转型不仅仅是自动化；它是关于变化的，即技术将如何改变习惯、行为和生活。它超越了所有界限：政治、经济、社会、技术、神学、心理、法律和环境等等。
“数字化，它其实是一个价值成长的模式。”所以说，所谓的数字化转型，如果没有找到价值的增长点，那么就没有意义，那是劳民伤财。
实际上数字转型最早是从其他领域开始的，人们提前提炼出一些公共的要素，比如客户、战略、技术、运行、组织与文化。
上面这张图是数字化转型象限，可以看出数字管理、数字治理对价值的提升没有太大的帮助，数字创新和数字转型有更高的价值。因为价值的提升很重要，所以我们要朝着数字创新和数字转型的方向发展。
要应对这样一种重大的挑战需要有重大的战略，数字化转型的新途径到底是什么？
美国的高等教育信息化协会将数字转型定义为通过文化、劳动力和技术的深度和协调转变，优化和转变机构运营、战略方向和价值主张的过程。
教育数字转型的核心要素可以用“3P”来表示，第一个是人，第二个是位置，第三个是流程。
教育数字化转型的效用价值是指希望能够破解教育的规模、质量和成本这三者之间的矛盾，这三者本来构成了一个“不可能三角”，有了数字化的加持以后便有了破解这个“不可能三角”的可能。
工业4.0对教育的影响非常之大，改变了就业趋向的格局，改变了技术介入的格局，改变了学生态度与行为，改变了学习需求的格局。
世界经济论坛曾发布学校4.0框架，既然有工业4.0，那么教育也应该发展到4.0的阶段。学校4.0框架包括八个维度，左边的四个维度关于能力的变化，包括：全球公民技能、创新创造技能、技术使用技能、人际沟通协作技能；右边的四个维度关于学习方式的变化，包括：个性自主学习、随处全纳学习、问题化协作学习、学生内驱终生学习。
PTSA2018全球能力测试框架发布，2018年已经开始注意“全球能力”。
PTSA2025数字世界学习评估衡量学生使用计算工具参与知识构建和问题解决迭代过程的能能力，重点关注两种能力：自我调节学习、计算和科学探究实践。
《福布斯》杂志评论教育数字化转型六大趋势，分别为：增强/虚拟/混合现实、数字教室装备、学习空间再设计、人工智能、个性化学习、游戏化学习。
如果要对教育数字转型下个定义，我想应该是：教育数字化转型是指通过在教育生态系统中充分利用数字技术的优势（Strength）促进教育的系统结构、功能、文化发生创变的过程，使教育系统具有更强的运行活力（Operational viability）与更高的服务价值。
我这里要刻意创造一个词“创变”，创变=创新+变革。
02
2021年11月，联合国教科文组织发布重磅文件《共同重新构想我们的未来：一种新的教育社会契约》。
2021年6月，世界经济论坛发布了名为《数字文化乃是数字转型的驱动力》的报告，报告中提出，数字文化乃是高级的社会契约，具有推动数字转型的默契性。
那么教育进化的主基因是什么？我认为就是促进学生为中心的学习。这一点全世界都已经逐渐达成共识。
讲到以学生为中心，就要强调个性化。下上图中左侧这张图包括差异化、个别化、学生能动性三部分，在三者交叉点上才会产生个性化。
GPS导航是个性化学习设计的一个领域，从A点到B点有很多的交通工具可供选择。学生参与目标设定与学习路径设计是个性化学习的基本特征，这种方式我们过去是没有的。
国际上已经有对于个性化学习比较成熟的研究，美国曾发布个性化学习指南，上图中右侧包含七个特征，分别为：个别化、学生中心、学生能动性、学生足迹、能力本位、柔性学习环境、联通协作。
所以我认为，教育数字转型是人为的社会文化“转基因”工程，这是我所提出的观点，目前国际上还没有这一提法。
那么怎么转型？在上图中，直线代表文化进化，曲线代表技术变革，如果我们做一次调整，做一次变革，那么会形成一条黄色的虚线，但这还是难以赶上技术的变化。所以，我们应该采取的方式是以多条S形曲线不断叠加的方式，我们需要以这样的策略来不断推进教育数字化转型。
因此我们要植入新的教育文化基因：学生中心，能力本位，需求驱动，开放创新。目前我提出这四个方面。
兰德公司每年都会发布一些教育领域的咨询报告，2017年发布的报告名为《数字学习——数字时代的教育和技能》。数字时代的教育和技能到底有什么需求？上图中的右侧进行了分析。
2020年，微软与国际数据调查公司YouGov合作发布《前向学习：重新构想学习的整体方法》，企图将技能为中心与学生为中心的思路溶为一体，提出未来学习系统的五大要素：学生为中心、注重技能，优化社会学习、建设安全可靠的学习环境、规模化与可持续。
美国围绕21世纪教育改革于2005年提出“学生为中心”的教育范式，2020年发布修订版，提炼出这种模式的五大要素：学生主体，社会嵌入，个性化-针对性-情境化，“开墙”办学，能力本位。
比如混成校，支持个性化柔性教育。这所混合式创新学校以灵活、沉浸式、技术含量丰富的学习环境为特色，旨在适应学生个人的学习需求。通过将在线学习的灵活性与传统的面对面教学相结合，每一个在此校注册的学生都将获得一套个性化的学习计划，其中包括专门为他们的学习需求量身打造的教育选项。灵活的时间安排和个性化确保每个学生都有机会以最适合他们特定学习风格的方式发挥他们的最大潜力。
最近的一份报告称，大学需要开展一系列“需求驱动”的改革，以适应新兴全球经济的需求。随着新技术继续扰乱工作场所，各机构必须确保其产品“更紧密地符合就业市场地需求。”
教育提供者必须迅速了解哪些职业技能对成功至关重要，并制定符合市场需求的计划。塑造未来工作的全球力量作者认为，影响未来工作的全球力量表明，需要进行“第三波”高等教育改革。他们说，第一波关注的是让更多人接受高等教育，第二波关注的是提高学术成就——“让更多学生获得证书和学位”。他们认为，即将到来的第三波是需求驱动型教育，在这一教育中，项目将更加注重“确保毕业生做好就业准备，并在一生中获得有意义的职业”。“这股浪潮代表着教育和工作世界的融合，创造了新的交叉点、途径和发展的可能性。
需求驱动的教育，美国的亚利桑那州大学树立了榜样，学校考虑到了学生的需求、雇员的需求、雇主的需求。我认为基础教育的变革实际上受到大学变革的严重制约，我们国家的教育改革大学的变革严重的滞后，造成基础教育变革处于困局。所以在今天的报告中我还会举一些美国大学变革的案例。
需求驱动的教育要做到工学融合以培养人的关键技能，国际上有对此专门的研究。
大学4.0将工业4.0范式转用于教育，教育4.0有九大趋势：
但我觉得，这些报告的视角还不够大，所以我想提出一个需求驱动的未来教育的价值框架。
我们为什么要做到需求驱动？因为这是国家战略的需要、个人发展的需求、人才市场的需求和人类发展的需求，我们要将这四大类需求结合起来考虑教育的转型。
设计思维是教育数字转型创新发展的关键要素，为了实现转型，实际上需要设计一种新的教育系统，所以设计思维非常重要。设计思维必须要跟创新思维、数据思维、服务思维等结合起来。
设计思维国际上已经有比较成熟的框架，值得我们参考。“设计为王”是教育技术的“王道”。
设计思维使数字化转型创新最大化，要考虑到用户的合愿性、商业的活跃性和技术的可行性。
设计思维促进数字化转型成功。数字化转型是指创造性地解决未定义且复杂的业务问题。由于问题没有定义，通常的解决方案或解决问题的模板化方法不起作用。由于这些因素，许多公司在数字转型项目中举步维艰。据麦肯锡称，数字转型的成功率不到30%。
设计思维是一个多步骤、以用户为中心的过程，它检查企业的过去、现在和未来细节，以提出一套解决方案。它帮助组织确定最佳的客户体验，并强调需要创造性解决的问题。
以前的设计思维主要凭个人的想象力，现在需要数据来支撑，数据赋能的设计思维更加靠谱。
数据思维会让数字化转型具有敏捷性，有了数据以后，可以知道工作的效果怎么样，进而及时地进行调整。
系统思维其实也是一种设计，是宏观的设计、置顶向下的设计。把系统思维和设计思维相结合对教育转型会有很大的帮助。
另外一种很重要的思维就是生态思维。生态思维是后线性思维，它是一种灵活的思维，拒绝与自然生命周期无关的固定文化结构。我个人认为生态思维应该成为未来教育研究的核心思维。
生态是个核心关键词，比如学习环境的生态由物理环境、社会环境和虚拟环境共同搭建。
上图是对社会生态转型的呈现，这张图很有意思。社会生态转型建模是一种适性网络方案，第一种转型，系统很有韧性，不容易变化；第二种转型，发生修改，局部发生变化；第三种转型，在结构上有很大的变化。
上图是为STEM教育提供数据驱动思维的智能学习生态系统设计。
上图是融合设计思维、数字化转型和创业精神的中学共创教学法。
开放创新使教育系统具有持久活力，所谓开放创新要把内部人员的创意和外部人员的创意结合起来。
美国教育信息化协会提出了教育技术开放协同创新模型，研究伙伴、商业伙伴和教育伙伴一起合作下的创新有非常高的价值。
教育创新生态模型由学生主权和数字技术两部分组成，这使得教育系统有更好的活力。
学生期望驱动的教育数字化转型也有比较好的模型被提出。
03
这幅图非常有意思，展示了从数据到文化的动态演化原理。数据通过逻辑导向的加工可以变成信息，然后通过功能导向的加工变成知识，再通过价值导向的加工可以变成了文化，文化通过技术传播又变成了数据，这样不断循环。
另外一个理论是SAMR模型，教育数字化创变的四把“手术刀”是：替代、增强、修改、重塑。
我在前期的研究中提出了一些教育转型的理论。数字达尔文时代的教育战略转型的目标是公平优质、包容开放、创新发展，这要通过文化的创变、结构的创变和功能的创变来实现。
上图展示的是数字达尔文主义下新物种进化与数字化转型。
数字达尔文主义的命运威胁着几乎所有行业的大多数组织。正因为如此，企业不仅要为今天而竞争，还要为不可预见的未来而竞争。数字达尔文主义是指技术和社会的发展速度快于组织所能适应的现象。
以亚利桑那州立大学为例，亚利桑那州立大学连续7年被《美国新闻与世界报导》评为全美大学创新第一，力压MIT和斯坦福大学。其成功的秘诀是从“未来工作”的见解出发，通过建设“未来校园”培养“未来学生”，学校环境建设与培养计划设计采取三大举措：
（1）再构想对学生有效传递21世纪教育价值的内容和手段
（2）通过培养学生的技术流利性和终身学习能力以便学生进入劳动力市场（3）建设反映数字进化和社会演变的共同体和协作关系
我想用一句话来总结亚利桑那州立大学的成功经验：面向未来，工学对接，开放创新，让学生获得丰富的数字沉浸式学创融合体验。
另一个例子是斯坦福开环大学，《斯坦福大学2025计划》在以设计思维理论著称的斯坦福大学设计学院牵头下正式启动，这次教育改革改变了以往自上而下的方式，代之以师生为主导。与其说《斯坦福大学2025计划》是一个方案，不如说它是一个对未来大学模式进行畅想的大胆的“设计”。
开环教育的意思是突破年龄的限制，从17岁到45岁都可以。在这个过程当中，只要连续然后积累满6年，并达到被要求的目标就可以被承认是斯坦福大学的毕业生。其设计要义是：工学结合，分布学习，生态环境，能力第一，价值体现。
在中学教育方面，斯坦福在线中学是学校数字化转型的先锋。学校创办于2006年，从初中到高中的全部课程都是在线的。校园成为了STEM教育活动中心，也就是一个综合实验室。学校综合排名加州私校第一，STEM教育加州第二，全美第三。
催化论是指我们以技术渗透到教育过程当中，技术-教学-学习被称为“教育金三角”，技术使得这个三角形产生扭矩，使得教育的形态发生了变革。
引发教育数字转型的新技术包括：聊天宝（智能学伴）、适性学习、智慧教育、远程监考、在线学习视频会议平台、改善学习体验的AR/VR。
国际公认的技术赋能的三大教学创新是：慕课、视频微课、翻转课堂。
有人把布鲁姆教学法和SAMR模型结合起来，来进行新的解释。
右侧图对SAMR模型进行了简化，将原来的四种行为合并成了三种，右侧图中的箭头表示了三种不同的教育数字化转型的行动策略。
美国佛州虚拟学校是完全柔性教育的学校，对于6-12年级的学生，学校提供超过190门在线初中和高中课程——所有课程对佛罗里达州学生免费。学生可以全年每天24小时访问，按照自己的时间表完成课程，以更快的速度完成课程，或花额外的时间学习困难的话题。学生可以得到需要的支持，可以通过在线、电话、电子邮件或短信联系资质合适的教师。
在疫情的影响下，我们需做到“停课不停学”，所以我提出了应变论。
我们曾经在这方面做了研究，认为可以用全媒体技术来支持“停课不停学”，增强教育系统韧性。
应变转型有利有弊。其优点是：倒逼教育数字转型，无论从舆论与行动上起到很大促进作用。其缺点是：缺乏转型战略预备，技术设施不配套，数字能力未就绪，教学创变起点低。对此我的建议是：树立正确战略观，从“回不去”变为“不回去”。
混成弹性课堂的互动结构是同课异构，一课三式，这是现在国际上比较推崇的模式。
我们团队认为要吸取疫情期间的教训，要把各个省市的资源平台转化成为智慧云校。
嬗变论是指技术融合教育生态的蝶变效应。实际上教育是一个非常复杂的生态系统，有时候很难说哪一个因素特别重要，某一个小的因素也可能引起大的变化，引起一系列的蝶变以后可以成为一个新的教育创新生态系统。那么这种系统是怎么变化的？
比如美国的K-12 STEM教育，我们国内现在还没有做到很好的跟进，但是我认为Steam教育是一个比较了不起的创意，是一个很好的创新行为，美国通过K-12 STEM教育促进了教育各方面的变革。
2017年5月10日，由逾百所美国顶尖私立高中组成的联盟“精熟成绩单联盟”正式推出了一个全新的学生评价体系——A New Model，和美国高中传统的成绩单相比，它不打分，不评级，只是持续追踪、记录、评估学生的8大能力维度（含61项子能力），目前已获美国大学申请系统CASS的支持，同意联盟校弃用美国通行的大学入学考试SAT、ACT等。2022年，MTC成员已经扩大到部分公立特许学校。
学习生态是联通主义学习的必然条件，21 世纪，特别在网络时代，联通主义是一个重要的学习理论。联通主义学习原则之一是：学习可以存在于非人类的设备中。
新一代数字学习生态系统是以学生为中心的，现在已经有新的模型。
现在教育元宇宙的概念已经出现，教育元宇宙是一种面向未来的教育新生态。教育元宇宙有客观世界和主观世界，还有人的行为和技术行为，客观世界指知识空间，主观世界指想象空间，人的行为指设计与体验，技术行为指赋能与协同。
智慧教育论是引领教育系统创变的框架，我从2012年便已开始研究，我觉得智慧教育论与教育数字转型之间有非常重要的关系。
数字智慧四层框架是智慧教育论很重要的一个理论基础。
上图中是我所提出的智慧教育框架。智慧教育永远只有进行时，没有完成时！
智慧教育的简明定义是：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。
现在人工智能教育也被提出，但是我想把它倒过来说，也就是教育人工智能，即教育领域当中的人工智能。教育人工智能是人工智能、人的智能、团队的智能形成的混成人工智能，包括学人工智能、用人工智能和创人工智能，教育人工智能是混成智能的新境界。
通过以上案例可以看出，教育人工智能是一种混合智能，重在增强人的智能。
上图是教育人工智能融合于智慧教育的生态系统框架。
上图为智慧教育视域下的教育人工智能研究框架，教育人工智能的应用包括机器可为、人机可为、人类可为的领域，是一个比较完整的模型。
综合来看，教育数字化转型的理论包括进化论、催化论、应变论、嬗变论和智慧教育论。
04
教育到底是什么？我认为可以从三个方面来理解，第一，教育作为国家公共事业；第二，教育作为知识密集型服务业；第三，教育作为社会文化现象。
那么教育数字化转型应如何开路？我觉得应从当中切入。在其他的产业领域已经有很多成功的经验，教育不妨可以作为知识密集型的一种服务业，从这方面切入是比较有利的，并且还可以照顾到两头。
数字转型框架是一种工具，可以引导我们怎么一步一步去做。
数字化转型的五大积木块包括：数字思维与战略、员工与客户参与、创新文化、技术条件、数据与分析，这五方面全部具备才能实现真正的数字化转型。
微软的K-12教育数字转型框架强调以学生成功为中心。
德勤咨询公司提出的泛组织数字成熟度模型具有较强通用性，各行业都可以通用。
欧洲教育数字化转型成熟度模型框架包括愿景、文化、过程、技术和数据五个方面。
也有专家提出高教机构数字成熟度框架，包括7个维度和43个要素。到目前为止，我还没有看到基教数字转型的成熟度模型。从国外来看，相对来说基教的数字转型是落后于高教的。
我个人认为，数字创变领导力非常重要，这个战略图中，我提出了数字战略管理、数字技术管理、人的变化管理、流程再造管理和数字风险管理。
那么什么是数字创变领导？谁是行为主体？这比较复杂，需要有行政领导、技术管理人员。
还有人把精益思维哲学融合到数字转型当中，整合了精益思维哲学的数字转型五大管理支柱。
我提出技术赋能的微创新，通过微创新进行裂变，技术赋能的微创新是降低教育创变风险的实用方略。
通向充满活力的学习生态系统的创新路径分为两类，第一类是转变学习的核心，第二类是转变支持性系统结构。
数字DNA被定义为教育机构吸收和使用数字信息、工具和技术的能力，以改善其教育者和学生，从而在教育机构的组织、人力和技术之间实现强大的协同作用。数字DNA有三个主要组成部分：管理技术、课堂技术和教师/学生个人技术。
2020年，全球教育智库Holon IQ发布高教数字能力框架，框架包括了解与发现需求、学习设计、学习体验、工作与终身学习四个方面，我认为这些要求既是对教育者的，也是对教育机构的。
数字智能，也称为数字智商，现在已经成为一项国际标准。
培养数字智商，事关学生幸福。2015年，联合国可持续发展峰会在纽约总部召开，联合国193个成员国在峰会上正式通过17个可持续发展目标，目标4便是确保包容和公平的优质教育，让全民终身享有学习机会。
要增强学生的能动性，培养学生的能动性是学习者主体性的基石。
那么如何培养学生能动性/主体性？我个人认为想要实现会比较困难，它位于冰山以下。我们一方面可以通过转化式学习，另一方面可以通过美德教育。
我们要创建基于模因学的数字德育新范式，要把美德教育、文化发展，以及模因学联系起来。
教育数字化转型能力建设至关重要，我们国家在能力建设方面急需做到：第一，研制教育数字转型领导力指标体系；第二，将面向学生和教师的信息素养标准提升到数字能力标准。
我本人研究智慧教育多年，我认为要用智慧教育引领教育数字化转型，智慧教育是科学性、技术性、艺术性、人文性的有机统一，其核心价值是使取学生获得美好的学习发展体验。注：祝智庭，系华东师范大学终身教授、教育部教育信息化技术标准委员会主任。
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