本期要目
☞编者按:近年来,世界各国纷纷推出教育信息化政策,以实现教育数字化转型。本期摘编国内外关于教育数字化转型的理论文章和案例,以飨读者。
杨俊锋 孙 耀 施高俊 朱浩田
摘要:数字教育是教育高质量发展的重要突破口。然而,学术和实践领域对数字教育的内涵意蕴和方向定位尚未充分讨论和达成共识。该文从国际视野出发,分析了全球40余份数字教育政策文本,对数字教育内涵和价值进行深入解读。研究发现,当前世界数字教育政策聚焦于六大战略重点:教育包容公平与质量、数字教育新基建规划、数字素养及高阶思维、数字化教学方法创新、以人为本的个性化评价、校企社高效联动互通。此外,探讨了国际上数字教育的发展趋势,包括元宇宙、GAI、大数据、区块链等新兴技术的充分应用,并凸显人文价值、智能素养、伦理规范等基础保障,促进数字教育生态体系的健康发展。
关键词:数字教育;教育数字化;教育政策;国际比较。
数字技术的迅猛发展正在重塑教育的形态,技术与教育的融合创新催生数字教育。习近平总书记在中共中央政治局第五次集体学习时指出,“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口”。数字教育为适应数字社会快速发展的教育新形态提供了全新的教育场域,具有学习体验高、学习内容适应性强、教学效率高等特点。放眼世界,数字教育成为国际竞争的新焦点,各国积极规划并推出一系列数字教育政策,以求在教育新赛道中站稳脚跟。然而现阶段对数字教育的内涵、重点和方向等方面的探索不足,尚未形成广泛共识。目前我国正处于向数字教育跃进的重要历史节点,准确把握发展方向,亟待明确数字教育的内涵和价值,把握数字教育的战略重点和发展趋势,通过数字教育促进教育高质量发展。
一、政策视角下数字教育的国际理解
在“Web of Science核心合集”和“谷歌学术”中以“Digital Education”(数字教育)为关键词进行文献检索和分析,发现国际上数字教育一词虽被广泛提及,但其明确定义在文献中尚未形成统一共识。为了深入理解数字教育的内涵,本研究收集国际上2016年以来发布的40余份数字教育政策文件并进行文本分析。
2016年匈牙利发布的《数字教育战略》强调数字教育并非只是由数字工具支持传统教学的新形态,更是要营造一个具有新方法、新体系和新要求的开放教育环境。德国联邦教育部则更强调数字技能,提出数字教育并不仅仅局限于教育工具和资源的数据化,其根本意义在于尽早让公民学会与数字化环境共存。2020年9月欧盟委员会发布的《数字教育行动计划(2021-2027)》提出数字教育涵盖了两个不同但相互关联的方面:一是利用数字技术支持和改善教育与培训(在线、远程和混合学习等);二是让学习者具备数字能力(知识、技能和态度),使其能够在数字时代更好地生活、学习和工作。
2020年2月墨西哥发布的《2020年数字教育议程》提出数字教育涵盖了针对各个教育级别和学校类型的综合培训方案,融合面对面和远程教学方法,采用创新的教学策略和信息通信技术,生成、共享和探索数字教育内容(例如在线课程、出版物、游戏和应用程序)。其核心目标是提供灵活的学习方式、时间和地点,解决三个关键问题:一是缩小各地区之间的数字鸿沟;二是构建一个完善的生态系统,该系统不仅提供技术、服务、资源和数字内容,还涉及到ICT在教育中使用的持续培训和体验;三是推动研究并创新终身教育。
2023年7月经济合作与发展组织(OECD)发布的《塑造数字教育——促进质量、公平和效率的推动因素》从不同教育传播方式上界定数字教育,涵盖通过数字技术强化的各种教学形式,包括在线教育、混合教育、融合教育。数字教育强调教育工作者和学生在教学过程中积极使用数字技术,涵盖众多数字工具、软件和学习资源,促进在数字环境中学习。同样的,非盟也强调数字教育是具备完善的数字基础设施,实现数字技术在教学、学习、研究、评估和管理中的全应用,培养教师和学生的数字素养和技能的新模式。
综上,我们认为数字教育是将数字技术融入教育要素、教育过程和教育评价的教育形态,借助技术的数字化、网络化、智能化的优势,为终身学习、个性化学习、优质资源共享和教育现代化提供有效支撑,是重塑教育生态新格局的重要范畴,呈现技术高度集成化、业务和流程数字化、教学方式多元化等特点。按照数字化程度的不同,数字教育的表现形态有所不同,发展的侧重点也各不相同。第一种形态是混合教育,打破时间时空界限,提供同步或异步学习材料,支持师生自主选择线上或线下的教学模式,参与课堂、同步互动、实时反馈,聚焦优化资源配置。第二种形态是融合教育,利用虚拟学习环境、学习管理系统、自适应学习工具实现教与学优化,以数据赋能教学为基本特征,强调为学生的个性化学习需求服务。第三种形态是智慧教育,关注情境识别、过程记录、环境感知、社群联结等多要素、深层次融合的智慧学习环境,构建规格多型、路径多样、评价多元的教学生态,实现多学科、多课程、多人才之间的全方面融合。
总体来看,数字教育有三个主要目标:一是保障教育包容与公平,优化教育供给模式,确保所有学生都能公平地获得高质量教育,缩小数字使用鸿沟;二是提升教育教学质量,数字技术融入教育全要素和全流程,创新教学方式和办学模式,为学习者提供针对性服务;三是强调新型能力的培养,实现从知识记忆到能力塑造,从工具赋能到数字意识、数字思维、数字能力和数字文化的转型。
二、世界数字教育政策的战略重点
各国数字化的发展程度不同,数字教育所处的阶段不同,也各有不同的发展重点。通过对各国政策文本战略重点的梳理与分析,发现数字教育的政策主要聚焦于六大战略重点:教育包容公平与质量、数字公共基础设施建设、数字素养及高阶思维、数字化教学方法创新、以人为本的个性化评价、校企设高效联动互通。
(一)促进教育包容公平与质量
教育包容公平与质量是数字教育发展的价值主张。一个良好的数字教育政策生态系统,其核心在于落实国际社会对教育发展的共识,有效利用数字教育技术,全面均衡地提升教育质量,多维度、深层次、全方位促进教育包容与公平。欧盟在其《2021-2027年行动计划》强调高质量、平等的数字教育应成为教育系统内所有团队和机构的核心战略目标,并被视为教育系统发展的关键指导原则。
教育包容的重心在于支援经常被边缘化的群体,诸如残障人士、移民和游牧民族等,确保他们在教育体系中获得平等的参与机会和充分的资源支持。一方面,经济合作与发展组织(OECD)发布的《2021年数字教育展望》强调设计各类辅助技术,以支持弱势群体和特殊教育需求,例如,创造高交互的虚拟学习环境支持自闭症儿童社交技能发展;利用机器学习算法监测和支持患有书写困难的学生;开发基于触摸屏的浮雕图形为视障学生提供图形材料。魁北克鼓励使用自动识别文本和智能语音合成工具、语法校正器、动态几何软件等资源支持所有学生差异化教学。另一方面,数字技术的使用要以实现全纳教育为目标,如法国提出制定专供计划支持公共数字服务及资源的采购,确保数字服务、数字资源以及特定工具和材料对所有学生的可及性。
教育公平不仅体现在解决基于社会、经济或城乡问题造成的不平等获取学习和人力资源等问题,还要贯穿于性别平等的各个方面,确保所有学习者在数字时代均享有平等的学习机会。欧盟委员会提出要采用不同形式的电子学习帮助缓解农村和偏远地区缺乏教育资源等问题,同时强调在高等教育中要增大学习信息技术以及从事数字工作的女性占比。此外,芬兰提出所有学习者都有平等的机会利用数字解决方案促进技能发展,缩小教育、教学和培训方面的地区差异。
在现代教育体系中,技术的应用要以提升教学效率、提高教育质量为目标。2023年OECD发布的《塑造数字教育——促进质量、公平和效率的推动因素》报告中指出,借助技术手段,教师可显著减少在批改作业、履行行政职责以及日常与家长沟通等任务上所花费的时间,进而将更多精力和时间投入到教学活动本身。这种转变不仅优化了教师的工作流程,而且促进了教育质量的整体提升。
(二)完备数字公共基础设施建设
数字公共基础设施建设是数字教育发展的基础要求,是构建良好数字生态系统的关键环节,包括互联互通网络基础设施以及云计算等高连通、高性能的数字设施。从整体上看,各国对于完善数字教育公共基础设施的战略方向主要体现在以下三个方面。
一是提高互联网连接的广泛性及数字工具的可及性。OECD发布的《2023数字教育展望》中将数字公共基础设施建设重点放在强化互联网连接的稳定性上,尤其关注资源不足的地区。同时,文件中还强调教育工具的有效部署是实现数字教育潜力的基础,需聚焦优化学生信息系统和学习管理系统。2023年法国国民教育和青年部发布的《2023-2027年教育数字化战略》指出各级学校应具备基本数字基础:固定或移动数字设备、互联网接入和计算机网络。
二是有效投资和采购。OECD提出为教育机构提供必要的指导和工具,以提高其在采购决策上的效率,并确保中央采购机制的有效实施。例如,非盟倡议通过建立一系列公共评估的投资指标,制定相应的规划和优先级标准,重点关注关键基础设施的充分投资,计划到2030年,为至少50%的学生和100%的教师提供必要的辅助设备,以促进教育的数字化进程。欧盟提出“连接欧洲设施计划”,鼓励成员国将宽带连接纳入投资和采购计划,并为成员国在互联网接入、购买数字设备以及电子学习应用程序和平台建设等方面提供支持。魁北克教育部长拨款近350万美元更新光纤网络,并确保该地区的所有学校都能使用高速互联网。
三是提升数字公共产品的创新能力。以世界银行为例,该机构与全球超过80个国家的教育项目展开合作,开发和推广开放全球公共产品及战略,支持新型教育内容和课程的设计与开发,旨在为全球人民提供优质的教育和终身学习的机会。在德国,高等教育教学创新基金会每年从联邦和州政府获得高达1.5亿欧元的资金支持,用于奖励那些参与竞争性学习创新项目的高等教育机构。
(三)提升数字素养及高阶思维
师生数字素养及高阶思维是数字教育发展的核心价值,是发挥数字教育潜力,培养适应数字社会发展人才的关键要素。在数字化成熟的学校环境中,数字素养及高阶思维主要体现在师生能有效利用技术手段来提升教学效果,促进学生的自主学习及批判性思维能力的发展。欧盟将提升教育工作者的数字技术应用能力定为数字教育发展的战略重点之一,并设定到2025年使70%的16至74岁人群掌握基本数字技能的目标。
UNESCO将数字素养定义为个体利用数字技术安全、恰当地获取、管理、理解、整合、交流、评估和创造信息的综合能力,涵盖计算机素养、信息素养和媒介素养等多个维度。其中,计算机素养主要体现在教师理解并深化技术与教学内容的深入融合的能力。欧盟于2023年启动Erasmus+教师学院计划,开发并评估高质量、多层次的教学模型,引领数字领导力转型,落实数字技能培训。同时,要为教育工作者建立数字培训包,进一步为在教学、协作和管理方面融入数字技术提供支持。信息素养和媒介素养则主要体现在信息过载的环境中进行批判性地处理、评估和筛选信息的能力。挪威提出从小学一年级开始,开设学生数字判断能力课程,以期学生在数字时代具有对信息的反思和选择能力。法国对小学、初中、高中提出不同的提升综合素养的课程要求,关注媒体和信息素养等关键能力的发展,重视提高学生网络信息的辨别能力。
高阶思维通常定义为一种包含批判性思维和问题解决能力的复杂判断技能,被认为比基础的记忆和理解更为高级,涉及分析、评估和创造等能力。许多国家都积极制定相关政策,重视并提升师生的高阶思维,国际学生评估项目(PISA)强调学生高阶思维能力应包含问题框架建构、灵活策略选择、批判性思维和元认知。基于此,克罗地亚重点关注对人工智能等数据密集型技术的理解与应用,提倡应用人工智能技术实现多样化的数字技能学习。同时,高阶思维的培养和测评需要更加完善、先进的技术。因此,新加坡政府启动了《国家数字素质培养计划》,旨在通过改善硬件、软件设施和课程设置,全面提升并准确评估师生的高阶思维能力。
(四)迭代数字化教学方法创新
数字化教学方法创新是数字教育发展的不竭动力,COVID-19疫情的冲击暴露了教育系统的脆弱性和外部环境的不确定性,进一步促使国际社会关注数字化教学方法。强调利用泛在互联、平台云化、数字教材为教学赋能,注重利用技术打破学习障碍并增强学习体验,转变教育教学理念,激发数字资源和数据要素,进一步提升教师的数字化教学能力,迭代数字化教学方法创新。
一方面,随着科技的快速发展和更新,从在线学习平台到虚拟实验室,各种数字工具和资源的不断涌现为教育者提供了更加灵活和个性化的教学方法。UNESCO教育信息技术研究所把教学方法的创新作为其数字教育行动领域之一,通过开发和积累学习工具、在线课程和其他资源(如电子图书馆),支持教师的教学能力建设和教学方法创新。波兰强调数字教育资源是教师有效开展数字教学法的基础,政府应加强对学校的支持,扩大数字教育资源的开发,确保学校拥有足够的数字教育资源。
另一方面,数字教育有助于改变传统的教学范式。对教师而言,迭代式创新的过程涉及不断审视和改进现有的数字化教学方法,借助先进的技术手段,实现混合教学、智慧教学、个性教学。非盟提出了分阶段衡量每个教育级别对于新教学方法的接受度,并严格监控不同教学方法的成功程度,检验并评估不同教学法对学生学习的适应性。此外,UNESCO教育信息技术研究所与上海开放大学联合发布的《数据和人工智能驱动的智慧教学设计指南》从实践层面提出了利用数据进行教学设计的方法,旨在为全球教师提供数字技术授课的新范式。因此,迭代数字化教学方法创新不仅是对传统学习范式的进化,更是适应数字时代教育发展和走向智慧化的内在需求。
(五)注重以人为本的个性化评价
以人为本的个性化评价是数字教育发展的核心任务。数字技术推动教育变革,使评价导向从“以成绩论”向“以人为本”转变,以人为本的个性化评价不仅适应学生多元发展需求,而且是推动数字教育向更加人性化和人本化发展的重要趋势。越来越多的国家积极响应以人为本的教学理念,强调利用技术实现个性化评价,重视评价方式的数字化、评价要素的多元化、评价指标的科学化,以期达到更加全面和有效的教育评价。
评价方式方面,数字化给考试和测试带来了机遇和挑战,数字化评价具有适应性,能够根据学生的回答动态调整评估问题的难度,从而实现更为精准和有效的技能测量,帮助教师更好地识别和帮助落后的学生。近年来,新加坡大力发展数字测试,在学习过程中利用技术的优势,开展形成性评价、校本评价,提高测试的真实性和互动性,结合国家电子化考试有效实现学习成效的精准评价与改进。
同时,各国重视评价过程中提高学生的参与度与学习动力。美国发布的《国家教育技术计划2017》提出使用模拟、协作环境、虚拟世界、游戏和认知导师等嵌入式评估方式吸引和激励学习者。2022年新加坡发布的《教育技术计划》提出为学生提供专门的虚拟空间来开展基于兴趣的活动,培养学生的内在动力和学习热情,实现自我指导、自我管理、自我评价,使学生的进步和表现清晰可见。
评价要素方面,通过多样化测评方式来衡量师生的技能,特别是高阶情感和行为技能。美国提出创建一个集成评估系统,不仅涵盖21世纪的跨学科专业知识和能力,还对教学过程的有效性、可靠性以及成本效益进行评估。具体而言,教学过程中学生的学习行为、成绩、互动频率、课程反馈以及教师的教学行为、课程设计、互动方式等都应作为被捕捉和分析的评价要素。
评价指标方面,各国积极构建多维度、深层次的评价指标体系,旨在测评学生全方位、多样化的发展。2017年12月12日,OECD在美国哈佛大学发布的PISA2018“全球胜任力”评估框架(包括知识、技能、态度、价值观四方面内容),以及2022年9月OECD启动的新一轮PISA测评中新增的“创造性思维”测评项,都为各国提供了更全面、更科学的视角来评估学生的发展。
(六)加强校企社高效联动互通
校企社高效联动互通是数字教育发展的重要支柱。数字化时代下,新兴技术不断发展与更新,各国强调加强学校与科技公司、创新型企业合作,构建在线平台连接实践社区,形成多维交互的教育生态系统,推动最新科技成果的教育应用,实现校企社之间循环、迭代、创新。
首先,数字教育的各方利益相关者促进平台建设,共建数字教育中心,以实现信息共享和合作。UNESCO教育信息技术研究所提出建立全球和区域合作伙伴关系,以确保以人为本的电子学习平台建设;挪威提出学校与企业加强合作,确保良好的信息通信技术框架,购买数字教学辅助工具、数字系统、现代化机器用于模拟专业实践,充分利用电子邮件、社交媒体和在线论坛提高学习者的协作能力,模拟沟通学习者在工作场所遇到的问题。2023年法国国民教育和青年部发布的《2023-2027年教育数字化战略》提出,依托数字技术建立教育社区,支持数字资源共享,简化获取数字服务的程序,为全纳学校服务,加强教师数字化教学的培训,为教师数字资源工具的选用提供支持,依托可互操的平台组织数字教育服务,并利用教育数据为学校服务。
其次,通过多方联动促进教育资源、教学服务的配置优化。联合国宽带发展委员会发布的《数据对学习的变革力量》报告强调多方合作以充分发挥数据在学习领域的潜力,积极建设教育管理信息系统和其他教育数据系统,沿着数字化、模块化、整合化和互操作四条主要趋势发展,实现系统集成,数据处理云服务。英国教育部与科技部门合作开发并更改新的数字服务,在信息与服务获取方面,满足教师教学、家长养育和学生学习需求,积极关注用户反馈,目前英国教育部已经提升了200多项数字服务。
三、国际视野下数字教育的发展趋势
在推动数字教育的过程中,各国高度关注新兴技术对教育领域的深远影响,全面考量智能技术与教育融合发展的可能性,特别是元宇宙、生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,GAI)、大数据、区块链等技术在教育中的深度融合,为数字教育的未来格局和发展趋势提供了重要参考。
(一)智能技术的融入进一步凸显人本价值
智能技术的应用以提升技术可及性和增强教育包容性为核心,适应每位学生的学习需求并提升教学质量,确保技术能够促进教育包容公平与质量。技术凸显人本价值不仅是技术与社会和谐共生的关键,更是教育过程更加灵活、个性化的宏观战略布局的重要方面。智能技术的应用要遵循以人为本的原则,致力于提升人们自身能力的发展,创造一个包容、公平和可持续的未来。
智能技术的深度融入要以增强交流协作、满足个性化需求、优化服务质量等角度凸显人本价值。第一,建立有效的沟通和互动机制。世界经济论坛发布《推动“教育4.0”全球框架:投资未来学习,实现以人为中心的复苏》,提倡在教育中融入人工智能技术,以个性化的方式处理学习内容和进度,并优化学习合作与沟通。同时,呼吁利用社交媒体和在线论坛,如ClassDojo和Remind,可模拟工作场所可能遇到的沟通挑战,来增强学习者的协作技能,提高学生、家庭与学校之间的沟通效率和便捷性。
第二,重视建立完善的数字资源识别、分配、迭代机制。2023年12月8日,中国教科院和之江实验室发布《重构教育图景:教育专用大模型研究报告》,强调将教育大模型有效应用于教学,随着用户反馈等多轮迭代,开发者与用户共同参与完善模型,对学习者认知过程与教学交互过程进行准确捕捉与深度理解,从而把“以学习者为中心”理念变成普遍现实。
第三,关注以用户为中心的技术支持和数字服务。新加坡教育部提出在未来5到10年,技术将促进教育更加自主化、个性化、连接式及人本化。其中,人本化则是采用以用户为中心、应用数据驱动的方式,理解学生的兴趣、态度和动机以优化学生的学习,不断改善教学实践,满足用户需求。英国教育部提出利用技术为每个人创造世界一流的教育、培训和护理,改善数字服务满足用户需求。英国的联合信息系统委员会为此提供了一系列的培训工具和服务,以提升师生的数字素养和数字能力。
(二)元宇宙助力构建沉浸式融合学习空间
教育元宇宙将教育元素和数字元素相结合,构建由现实世界创造性映射和镜像出来的虚拟融合空间,具象人、物、环境等要素的空间关系,呈现虚拟与现实沉浸融合、资源与平台共享交互,个人与社会互联互通等特征,为学习空间创建全新的维度,满足不同的学习地点、风格和需求,将整个世界作为传统学习环境的延伸,体现出沉浸性、交互性和自由性。
元宇宙集合虚拟现实(VR)、增强现实、数字孪生等关键技术,为各国探索沉浸式融合学习空间提供了新路径。第一,元宇宙创建高沉浸式的学习环境,突破时间和空间限制,提供一个创新性教学和学习平台。2021年,美国斯坦福大学开设了一门完全在虚拟环境中进行的课程“VirtualPeople”,学生通过携带VR头戴式设备,自主选择个性化学习场景体验沉浸式课堂。
第二,元宇宙将抽象晦涩的知识元素以生动直观的符号表现出来,虚拟呈现具身实验、交互培训等。阿联酋积极建设虚拟实验室,在线获取实验资源,计划借助元宇宙平台为空乘人员开设课程培训;医学院和科研机构正在利用元宇宙进行虚拟解剖和复杂手术模拟,立体呈现人体器官、血管等,提高师生实践技能。
第三,高沉浸式融合学习空间的建构聚焦提升师生的互动和参与感。元宇宙在创造立体逼真的多维场景基础上,研发支持听觉、视觉、触觉等多感官体验的工具,例如开发触觉手套,拟在虚拟宇宙中追踪手部,根据交互的物体实时反馈压力、重力等物理感觉。
(三)GAI协助建立人机协同的教学模式
新型的教学模式需要积极适应人工智能技术的快速发展与迭代,教育者深入与机器协同合作,实现教学过程的高效、创新。生成式人工智能(GAI)涉及利用人工智能技术自动化生成文本、图像、视频、音频等多类型内容,实现资源整合,知识突破。随着GAI在教育领域的深度应用,人机协同教学将成为新常态,人类教师与智能机器实现优势互补,让教育变得更加便捷、精确、灵活和个性化,朝着更加智慧的方向前行。
国际社会高度重视GAI在教育方面的作用,将GAI作为技术创新、教技融合的关键突破点。一方面,利用GAI可创建智能导师、虚拟助手,与学生进行对话、解答,帮助教师减轻部分教学负担。2023年9月,UNESCO拉美及加勒比地区高等教育国际研究所发布了《人工智能在高等教育中的机遇与挑战:高等教育者的入门指南》,强调了生成式人工智能工具(如ChatGPT)在智能生成和评估信息方面的能力,指出利用人工智能工具在教学过程中执行多种简单或技术性任务(如基础研究、计算、校对等),从而改善学生的学习过程和体验。
另一方面,教师通过人工智能自动生成的课后数据,实现对学生的个性化指导,提升学习效果。2023年UNESCO教育信息技术研究所与上海开放大学共同发布了《数据和AI驱动的智慧教学设计指南》,从实际操作层面提供了如何利用数据进行教学设计的方法。例如,课中智能平台可以收集和分析教学数据,实时监控学生的课堂学习情况,以调整课堂学习设计。课后,教师利用平台生成的课后报告和课堂直播回放,深入了解授课细节,比如学生参与度、课程完课率、满意度等,为课程教学的后期调整提供可靠的依据。
(四)大数据实现师生数字化评价多维可视
基于大规模数据处理技术,实现全过程数据动态实时采集以及多源异构数据收集、处理和智能计算,对学生的综合素质进行多维度、全方位描绘。教育中数据应用不仅仅是简单地收集和分析数据,而是通过多层次、全方位数据,深入理解和响应每位学习者的独特需求,探索差异化教学与个性化学习的新路径。
一方面,大数据全面赋能教学过程中学生动态数据的监测和感知、采集和分析学生的学习行为、认知、能力。OECD报告提出“利用学习分析技术分析学生学习数据,为每位学生创建学习罗盘”。学习罗盘利用学习分析技术,识别学生学习中的强项和弱点,指导学生做出更明智的选择,进而优化他们的学习体验,确保他们沿着最适合自己的路径前进。欧盟相关报告指出,在其司法管辖区内有19个国家已经拥有用于统计和收集学生个人学习轨迹信息的系统。这些系统中,有45%整合了标准化的国家评估结果,31%提供了可视化的监测平台和工具,另外31%则实现了学生与教师数据相互关联。
另一方面,利用大数据构建智能化、集成化、全面化的数字画像,为每位学生提供更加个性化的教学支持和学习资源。以苏格兰的Glow平台为例,该平台提供电子成就档案袋,让学习者能够回顾自己的成就并监控个人的学习进度。新加坡政府于2022年运行人工智能构建个性化学习系统的试点计划,利用人工智能技术来分析学生的学习数据和行为,识别每个学生的独特需求和潜能,提供更有效的教育支持和资源,从而为每位学生提供定制化的学习体验。
(五)区块链技术优化服务流程及资源联通
基于学校、企业和社会之间联动互通的需要,各国积极探索通过区块链技术建立共建、共享、安全、透明的数据平台,将相关数据进行记录和存储,解决合作过程中可信度低、信息孤岛等问题。区块链是一种新兴的数字交互范式,利用分布式账本技术,存储经过加密验证的数据,具有安全性、可协作性和防篡改性。一方面,教育工作者利用区块链,可实现更准确、更透明的数据记录及保存,另一方面,区块链上的记录可快速访问并传输给不同学校和机构,实现服务流程优化及资源联通共享。
OECD在《数字教育展望2021》中重点介绍了区块链在教育领域的应用。第一,区块链通过简化记录共享和降低核查成本,创建了可移植、可互操作且用户可控制的数字证书,以便验证和共享教育经历和资格。例如,Blockcerts与麻省理工学院媒体实验室合作开发了一个符合万维网联盟验证的开放标准区块链证书平台。第二,区块链的去中心化特性提高了系统的透明度和安全性,瑞士的ODEM利用区块链构建了一个去中心化的教育产品和服务市场,实现教育领域各部门服务的无缝共享。第三,区块链能将个人数据控制权还给个人,结合每个人的不同数据记录并识别个性化特征,利用分布式账本技术为个人、教育机构、企业之间建立新的联系,记录、验证、共享个人的学习成果,进一步实现校企社之间的高质量教育资源智能共享和资源分配机制优化。
美国发布的《教育区块链》中提出混合区块链,即结合公共区块链和私有区块链。在智能化网络环境中,不仅包含任何人都可以读取的公共区块链,还具有可对公共链访问、写入的私有区块链。公共区块链具有访问门槛低、数据默认公开的特性,如星际文件系统(IPFS)和社交链接数据(Solid)提供了构建去中心化网络和移动应用工具,其点对点模型在没有中央权限的情况下为网站和应用程序提供服务,减去了常规处理访问权限的流程,实现资源的快速联通;私有区块链具备良好的隐私保护,使参与者能够完全控制自己的数据,在减少单点故障可能性的基础上提高了运行效率,优化服务流程。
(六)制定标准提升师生人工智能素养水平
人工智能技术在全球范围内广泛应用,已成为各国教育领域竞争的关键要素,具备人工智能素养逐渐成为适应现代教育发展的必备技能。例如,学生可能会无意中接触到由人工智能产生的虚假媒体信息,这要求学生具备一定的人工智能素养以有效识别和防范相关风险。各国应从政策、实践的角度识别数字时代中培养教师使用新兴技术面临的问题和挑战,制定标准引领师生人工智能素养水平提升。
2023年5月美国发布的《人工智能与未来教学》报告强调教育工作者和学生人工智能素养水平的两个重要方面,一是利用人工智能技术创新教学方法实践,二是在教育环境中理解人工智能应用产生的道德和公平问题,有效规避人工智能应用的隐性风险。同年,欧盟提出更新欧洲数字能力框架的计划,将人工智能和数据处理技能纳入其中,进一步提高公众对人工智能的认识。
目前国际上对人工智能素养的具体构成存在一定差异,但在以下三个关键方面基本达成一致:人工智能技术的概念与流程、人工智能应用产生的社会与道德影响以及人工智能时代的未来职业关切。因此,在设定标准过程中,应充分考虑三个层面,首先清晰认识人工智能的工作原理、算法和数据处理方式是构建人工智能素养的关键环节,包括人工智能背后的基本理论,例如机器学习、深度学习等,以及理解通过算法将理论转化为可处理复杂数据的实际应用。其次,剖析人工智能技术在社会、法律和伦理方面产生的复杂影响是构建人工智能素养的核心关注,涉及人工智能应用带来的隐私保护、数据安全、算法偏见和道德责任等问题。最后,深入了解人工智能对当前和未来教育环境的影响是构建人工智能素养的长远目标。教育领导者以三个关键方面为核心,开发并评估高质量、深层次的评估模型,制定人工智能素养发展内容、活动和微证书,从而促进教学实践的实施。教育工作者在提升个人数字技能的同时,积极适应人工智能时代的新趋势,及时调整人机协同下的角色定位。
(七)确保数字环境下数据安全和伦理规范
在数字技术赋能教育质量发展过程中,数据安全和伦理规范成为数字教育可持续发展的重要议题。各国积极制定数据保护指南、加强部门监管调控、完善人工智能素养培训,有效治理个人信息过度收集、数据算法治理失衡等问题,让数据成为值得信赖的数字教育要素和推动者。
一是制定明确的法律法规。所有经合组织成员国都已建立访问和共享教育数据的保护法规。欧盟制定的《通用数据保护条例》为个人数据的收集、处理、存储和传输建立框架,是最具代表性和有效性的数据隐私法规,协调欧盟内部各自独立制定数据保护法规。在规范人工智能应用伦理方面,各国积极制定人工智能使用指南,防范算法偏见引起的如性别和种族偏见、隐私威胁、大规模监控等问题。
二是落实有效的监督管理。UNESCO在《教育政策和总体规划中的信息与传播技术指南》中强调监督成员国在实施数据安全和隐私保护方面的进展,并评估政策和措施的有效性,实时进行调整和改进。OECD《2023数字教育展望》报告倡导在教育中合理使用人工智能,考虑机会平等、隐私、偏见和透明度等关键要素带来的影响,制定人工智能监管框架,呼吁持续监控与评估数字教育政策,防范潜在人工智能应用伦理风险。
三是鼓励人工智能素养培训。UNESCO提供培训、研讨会、资源和工具增强教育工作者、政策制定者以及学生对数据安全和隐私保护的认识和能力。在伦理规范方面,积极开展培训、考试等方式稳步提升师生人工智能素养,积极引导师生正确使用技术,2023年日本发布的《中小学教育中使用生成式人工智能的临时指南(2023年)》列出了解决或减轻伦理风险的策略,并制作包括课堂视频在内的专用教育材料来支持人工智能应用培训。
(八)构建数字化测评指标提升数字成熟度
考虑到政策的制定并不能完全契合当地的实际需求,或者在执行过程中存在现实困境,导致政策颁布与实际运行之间出现脱节。因此,国际组织提倡各国建立与自身数字化战略愿景相一致的全面监测和评估体系,科学且合理地实施政策监测,有效提升数字成熟度,从而在快速发展的数字环境中保持竞争力。
国际上提供了多维的数字化测评指标要素。欧盟的数字经济和社会指数(DESI)是关注度较高的数字化监测工具,涵盖数字化人力资本、数字技术的整合以及数字公共服务等多个关键要素。另外,欧洲研究中心的数字终身学习准备指数(IRDLL)则聚焦三个关键维度:个人学习成果、数字学习成熟度以及数字学习机构与政策。同样的,世界银行制定了教育技术准备指数(ETRI),不仅衡量设备的可用性和连接水平,还综合考虑构建教育生态系统的六大关键要素:学校管理层、教师、学生、设备、网络以及数字资源。此外,目前国际组织正在积极开展监测教育数字化进展与程度,如国际计算机与信息素养研究ICILS(IEA,2022年)、国际学生评估计划PISA(OECD,2022年)以及经合组织教与学国际调查TALIS(OECD,2022年)成为常用的关键指标。
基于多维关键指标,各国未来将建立配套的数字化监测指标体系,并定期进行技术调查,以收集最新的数据信息,深入了解政策在实际操作中技术的应用、传播、创新现状。评估和比较教育数字化的发展水平,结合自身的发展现状进行相关数字化数据源的补充或替代,进一步应对数字教育挑战,探索新的教育技术与实施路径,从而实现政策精准制定、技术高效部署、学校创新实践、指标全面管控的有效布局,确保政策能够与技术发展和社会需求保持同步。例如,OECD开发的走向数字化工具包,可帮助欧盟成员国评估数字化发展状况,并制定应对政策,实现数据探索的可视化。
四、结语
数字教育已成为全球教育发展的关键趋势和指向标,全球各国现已将数字教育纳入国家数字战略。数字教育是数字技术全面融入教育要素和教育过程的一种形态,涉及教育包容公平、教学环境、数字素养、教学方法、评价机制、跨界合作等多个方面的战略重点。利用元宇宙、GAI、大数据、区块链等技术开辟新的学习空间、激发创新的教学模式、丰富和扩展教学评价维度,是当下国际数字教育的重要关切和发展趋势。在技术赋能教学的过程中,还要充分考虑和凸显人本价值、提升人工智能素养水平,进一步确保数据安全和伦理规范,并制定指标有效测评数字化程度。总的来说,国际上数字教育发展经验,为我国研究数字教育和数字化转型提供了参考。然而,现阶段对于数字教育的理论研究还有所欠缺,国际上普遍提及数字教育,但未形成统一、成熟的理论框架。在未来的研究中,还需要加强中国数字教育的理论研究,开展更多本土化实践与理论提炼。
(参考文献略)
张一春 魏家财 杨宇晴
摘 要:数智时代呼唤新质生产力的发展,映射到教育领域则体现在教育信息化的质态跃升。新质教育信息化作为新质生产力在教育领域的重要表现应运而生。推进教育信息化的新质发展,要求率先明确其内涵机理、推进逻辑和实施进路。鉴于此,遵循“阐释内涵机理—明晰实践逻辑—探究实施路径”的思路,首先系统阐明新质教育信息化的内涵机理,即新质教育信息化的本质、要素和规律,其对于推动教育信息化创新发展具有重要意义;然后从逻辑思路、内容要素、推进模型等方面明晰新质教育信息化的推进逻辑;进而提出新质教育信息化的实施进路,明确教育信息化迈向新质态的重点领域、核心支点、服务场景、进阶路径。在此基础上,从理念更新、技术支撑、体系融合、跃迁升级四个维度提出新质教育信息化的推进策略:重塑教育信息化发展新理念,服务教育信息化应用新场景,构建教育信息化发展新框架,打造教育信息化发展新质态。
关键词:新质教育信息化;新质生产力;教育信息化;教育数字化转型;新质人才。
一、新质教育信息化的发展背景
新质生产力是新时代我国高质量发展需求对传统生产力创新变革和质态跃升的必然结果。新质生产力的形成离不开新质人才的智力支撑。面对新质人才的社会需求,服务于传统工业时代标准化技能人才规模培养的先前教育信息化亟需转型和创新,跃升至更高质态的新质教育信息化,以服务于新质人才培养。
(一)发展新质生产力是时代必然要求
2023年9月,习近平总书记在黑龙江考察期间首次提出“新质生产力”一词。2024年1月31日,习近平总书记在主持中共中央政治局第十一次集体学习时强调,高质量发展需要新的生产力理论来指导,而新质生产力已经在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力,需要我们从理论上进行总结、概括,用以指导新的发展实践。在全球化和数字化时代背景下,依靠大量资源投入、高度消耗资源能源的传统生产力发展路径,已经不能满足新时代人民日益增长的高质量和高效能发展需求。鉴于此,加速传统生产力跃升至新质生产力已成为我国高质量发展的时代要求。
区别于传统生产力发展路径的高投入、高能耗、低产出等显著特征,新质生产力坚持创新驱动发展的战略思维,特点是创新,关键在质优,呈现出高科技、高质量、高效能的新型特征。因此,从本质上来讲,新质生产力以创新起主导作用,由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生,以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,以全要素生产率大幅提升为核心标志,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,符合新发展理念的先进生产力质态。
(二)教育信息化发展需要转型与创新
先前的教育信息化实践基于技术增强的价值逻辑,从供给层面出发。其以信息化教育基础设施规模扩张、教师信息化教学能力普及等为主要工作内容的“创新”,本质上仍是服务于培养标准化技能人才的传统教学流程和教育体制机制。这种教育信息化发展模式在初期能够产生可观的效能,但也存在教育资源更新不足、深度与互动性缺乏,教师的技术培训和教育理念更新滞后,社会新质人才需求与学校人才标准化培养理念和模式之间的矛盾日益凸显等问题。
教育部部长怀进鹏指出,数字技术愈发成为驱动人类社会思维方式、组织架构和运作模式发生根本性变革、全方位重塑的引领力量,为我们创新路径、重塑形态、推动发展提供了新的重大机遇,也带来了新的挑战。培养新质人才必然需要新质教育,而教育信息化作为技术赋能人才培养的重要教育实践,承载着“教育、科技、人才一体化发展”的内在逻辑。面对当前新质人才培养需求,先前基于供给规模驱动的教育信息化发展模式,亟需对标“需求侧”进行转型和创新。由此可见,实现教育信息化“供给侧”与“需求侧”之间的相互匹配和有效联动,已经成为其转型和创新升级为全新发展质态的主要驱动力。
(三)新质教育信息化是新质生产力的重要表现
新质教育信息化是新时代新质生产力发展背景下教育领域的深刻变革,也是整合教育、科技和人才培养的有效手段和重要途径。它基于互联网等新一代数字技术和数字思维,重构教育流程、组织模式等,拓展教育信息化应用服务场景(如游戏化场景、体验式场景、人机互动场景等),建立师生、学科、资源、人机之间的广泛连接与互通;基于开放融合理念,重塑囊括学校生态、区域生态、社会生态和教育生态的大教育生态。新质教育信息化基于系统统筹、融创发展的思维,推动科技、教育和人才培养的深度融合,旨在构建一个动态发展、高效运行的教育与科技生态系统,以此加快劳动力再生产,加速科技创新,促进知识再生产,进而将教育生产力转化为新质生产力。通过整合教育、科技和人才,新质教育信息化不断推动教育的变革和进步,为社会发展和人才培养提供强大的智力支撑和人才保障。因此,新质教育信息化既是教育领域响应新质人才和新质生产力发展需求的应变之举,又是助力新质人才培养进而催生新质生产力的必要途径。
二、新质教育信息化的内涵机理
教育信息化向更高阶质态的新质教育信息化发展,能够为中国教育现代化提供重要的力量支撑。明晰新质教育信息化的内涵机理,即新质教育信息化的本质、要素和规律,对于推动教育信息化创新发展具有重要意义。
(一)新质教育信息化的内涵
新质人才能够为前沿技术研发、生产要素和发展形态的更替,提供智力支撑,进而将教育生产力转化为新质生产力。因此,发展新质生产力,教育领域大有可为,传统教育必须跃升为新质教育。教育信息化作为技术赋能人才培养的重要教育实践领域,蕴含着“教育、科技和人才一体化发展”的内在逻辑,承载着实现教育现代化的价值图景。
教育信息化经历了信息技术与课程整合、信息技术与教育教学融合、信息技术与教育教学深度融合、教育信息化2.0、教育数字化五个发展阶段,呈现出局部应用走向系统性融合的显著特征。尽管如此,先前教育信息化仍是在诞生于工业时代统一性、集中性和标准化的传统教育制度内运转。面对当前非稳态的教育环境和新质人才培养需求,以信息化教育基础设施规模扩张、教师信息化教学能力普及等为核心的传统教育信息化发展模式不可持续,难以满足当今社会对新质人才的需求。因此,传统教育信息化亟需转型升级,跃升至新质教育信息化。
新质教育信息化作为先前教育信息化量变叠加聚合的产物,与先前教育信息化在发展历程上一脉相承,但在发展趋向和发展质态上存在显著差异。首先,区别于传统教育信息化主要遵循“加大教育基础设施建设方面的资金投入、资源投入来推动信息化教学空间建设,并推动信息技术与教育局部过程和环节的融合”的发展路径,新质教育信息化坚持创新发展的主导思路,在开放、适应、韧性的技术生态赋能下,变革传统教学模式和技术应用,并基于学为中心和适性服务的价值理念推动数智技术与教育教学理论和实践的深度融创,从而赋能人才培养模式的新质发展。其次,区别于传统教育信息化服务“传统工业时代标准化人才规模化培养的效率增强逻辑”的人才培养导向,新质教育信息化主张对标需求侧,从供给侧变革入手,聚焦创新恒常型新质人才培养。这类人才是“人机融合乃至人机共生”的新型劳动者,能够借助“智慧互动”的新型劳动工具,在新型基础设施支持下对“数实共生”的新劳动对象(生产要素)进行操作,从而推动经济社会产业结构优化和质态跃升,进而塑造新质生产力。最后,从发展形态而言,传统教育信息化存在教育环境智能性不够、个性化支持服务能力欠缺、创新型应用人才培养不足、培养目标与管理评价不适配等问题,其发展难以突破“教育不可能三角”。而新质教育信息化以质量提升为核心,旨在实现教育信息化事业优质、公平和高效的有机统一,具备高科技、高效能和高质量的高阶特征。2022年,教育部将教育数字化转型列入工作要点。笔者认为,教育数字化转型指通过数字技术及其应用,促使教育教学全流程、全要素、全场域实现数字化,更新理念,融通业务,简化流程,加强治理,提高绩效,建构教育教学新范式,建立教育新体系,服务师生与社会。教育数字化转型是传统教育信息化跃升为新质教育信息化的重要抓手和实践路径。
综上,新质教育信息化指能够应对技术发展、教学改革和教育信息化转型升级,变革传统教学模式和技术应用,以人机协同融合为根本,以教学质量提升为核心,以教学创新和师生发展为导向,具有高科技、高效能、高质量特点的先进教育信息化创新质态(见图1)。
图1 新质教育信息化的内涵逻辑
(二)新质教育信息化的动因
技术要素是教育数字化区别于传统教育的根本特征,也是教育信息化新质发展的重要驱动力量。技术的革命性突破也将成为教育信息化跃升的驱动力量和核心支撑。伴随着大数据、物联网、元宇宙等新技术的迅速发展,以及ChatGPT、Sora等新型人工智能技术形态的不断涌现,以数据驱动、高度智能、安全可靠、即时灵活为典型特征的数智技术,愈发成为驱动教育组织架构和运作模式发生根本性变革、全方位重塑的引领力量。
技术的革命性突破为教学要素创新配置提供重要技术支撑。人工智能算法和算力的巨大进步以及大数据分析能力的持续进阶,促进了课堂教学、学校管理等学校教育运转活动的数据化存储、表征、建模、分析和可视化等,进而推动传统经验决策向基于数据的智能化精准施策转变。由此,数据作为核心支点,撬动了包括教学资源、教学方法、教学内容、教学环境、教学评价方式等教学要素的按需精准配置。
教育体制机制创新是新质教育信息化最核心的动因。面对新质人才的培养需求,教育信息化必须以教育体制机制创新为价值导向,运用人工智能、虚拟现实等颠覆性技术,在新型教育基础设施建设、教育模式创新、体制机制改革等方面稳步推进,进而促进个性化、智能化与终身化的新质教育信息化体制机制转变。
(三)新质教育信息化的根本
新质教育信息化的根本在于人机协同融合。人机协同思想诞生于工业时代人与机器的劳动协作关系。近年来,伴随着人工智能技术的飞速发展,教育领域也逐渐显现出教育人机协同化的发展趋势。与传统教育基于“效率至上”逻辑的标准化人才培养不同,教育人机协同化基于人机协同、共融共生的价值旨趣,通过增强教师的智慧结构和层级,发挥教师智慧和机器智能的协同作用,促进复杂教学问题的高效解决,同时借助机器智能的数据驱动逻辑为学生提供精准的学习支持服务,助力创新人才规模化培养价值逻辑的实现,最终培育数智时代新型劳动人才的人机共生思维和业务领域的人工智能渗透技能,从而更大程度上助力我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势,进而迈向新质教育信息化。因此,人机协同融合是新质教育信息化的根本。
新质教育信息化的特点是创新。以创新为导向推进教育信息化纵深发展,要求针对复杂多变的教育环境,瞄准人民日益增长的多元化、个性化、高质量、终身化教育需求,摆脱以提高教学效率为价值取向的技术增强教育价值逻辑,转向以教育组织体系、教育教学流程、教育教学生态等系统性重构的技术创变教育价值逻辑。技术创变教育价值逻辑坚持以创新发展为主导,摆脱传统教学模式和技术应用的发展思路,以教育组织体系、实施流程、教育生态系统性重构为目标,推动教育信息化体制机制层面的创新,最终推动教育信息化质态跃升。因此,新质教育信息化的本质是教育信息化创新发展,核心是质量提升,关键是质优。此外,由于具备以创新为导向的内在特点,以及自我革命和革故鼎新的内在基因,新质教育信息化也表现出高效能、高质量、高科技的外在特征。
三、新质教育信息化的推进逻辑
新质教育信息化的推进逻辑指实现教育信息化新质化所需的逻辑思路、内容要素、推进思路等内容。明晰新质教育信息化的推进逻辑,有助于教育机构和决策者更有效地规划、实施信息化教育改革,推动教育信息化的深入发展和持续改善。
(一)新质教育信息化的逻辑思路
新质教育信息化的“新”在于其新型的教育信息化发展思路:以创新发展为主导,摆脱传统教学模式和技术应用,进而实现从系统思维转向数字思维、从传统技术应用转向数字重构、从提升效率转向提升价值的系统变革。
一方面,坚持以创新发展为主导,摆脱传统教学模式和技术应用,符合我国教育信息化发展的历史逻辑。“新质化”是世界范围内教育信息化不断革新、转段升级的永恒特征。例如,联合国教科文组织(UNESCO)将教育信息化发展历程划分为起步、应用、融合、创新四个阶段,而国内有学者将其划分为“起步混搭期、奠基普及期、应用提升期、融合转型期”四阶段,以及“计算机教育普及、基础设施与应用能力建设、技术与教育深度融合、教育流程再造、教育体制机制创新”五阶段等,都反映出教育信息化发展本身就蕴含着自我革新、迭代升级的“新质化”发展逻辑。另一方面,坚持以创新发展为主导,摆脱传统教学模式和技术应用,是我国教育信息化发展的现实需求。教育信息化的新质发展是新一轮产业科技革命、现代化发展需求、本土教育国际化、世界范围内教育发展形势不确定增加等因素综合作用的结果。
(二)新质教育信息化的内容要素
新质教育信息化是由素养能力、管理政策、理念文化、资源设置、内容载体、平台工具、标准规范、评价认证等多个方面构成的综合要素体系。它以素养能力为基础,以管理政策为指导,以理念文化为核心,以资源设置为支撑,以内容载体和平台工具为实施载体,以标准规范和评价认证为保障。
其中,素养能力是新质教育信息化的基石,强调指向学生综合发展的能力培养,包括批判性思维、创新能力、合作精神、信息素养等。管理政策是指导新质教育信息化发展的政策和法规,为其提供制度保障和发展方向。理念文化是新质教育信息化的核心理念和文化价值,倡导开放、包容、创新的文化,注重个性化、终身学习和社会责任。资源设置是为新质教育信息化提供所需的各类资源,包括人力、物力、财力等,以支持教育信息化的转段升级。内容载体和平台工具是新质教育信息化的实施载体。内容载体指教学内容的传播和呈现形式,包括在线课程、数字图书馆、教学视频等;平台工具指支持教学和学习活动的技术平台,如在线学习平台、虚拟实验室、社交媒体等。标准规范和评价认证是教育质量的重要保障。标准规范为新质教育信息化提供统一的标准和指导,保证资源供给和服务供给的质量和可靠性;评价认证通过对学生学习成果和教学效果的评估,确保新质教育信息化的有效实施和持续改进。
(三)新质教育信息化的推进模型
新质教育信息化的推进模型可以描述为一个由浅入深、由局部到全域的渐进式演化历程,经历了从教学要素单点应用、教学环节局部优化,到教学系统体系融合,再到教学全域生态重构的不同阶段。其核心是从方式方法创新到实践模式优化,再到结构模型重构,最终到达教育价值重塑的目标指向。在此过程中,新质教育信息化的实践难度由易变难,变革程度也由浅入深,逐步推进教育信息化的实质性变革。
该模型反映了新质教育信息化的初始、发展、巩固和革新四个阶段,强调教育信息化从局部到全域的系统推进,从教学要素到教学系统的全面融合,最终实现教学生态的全域重构和价值重塑(见图2)。在初始阶段,教育信息化主要聚焦教学方式方法的创新,关注单一环节、单一要素的数字化。其特点是变革和创新主要聚焦教学的个别环节,变革程度较浅、实践难度相对较低。在发展阶段,教育机构借助数字技术赋能教学流程的数字化再造,优化传统教育教学流程和实践模式。其特点是变革和创新由单一要素和单点应用扩展到教学环节的局部优化。在巩固阶段,教育机构开始以服务为中心,借助数据中台实现基于数据分析的教学要素动态重组,实现教育教学业务流程的创新,从教学系统视角推动教育信息化的体系融合。在革新阶段,教育机构基于“智能+”的赋能思维,借助智能技术,以数据要素为核心,通过数据伴随式采集、多模态融合、智能化分析、可视化报告、精准化决策,实现精准、高效、科学的教育信息化治理,提供精准高效、需求导向的教育信息化供给服务,最终实现价值层面的教育信息化生态体系重构。
图2 新质教育信息化的推进模型
四、新质教育信息化的实施进路
新质教育信息化的实施进路是推进逻辑的具象表征和实践操作,主要内容是明确教育信息化迈向新质态的重点领域、核心支点、服务场景和进阶路径。
(一)打造新质教育信息化的重点领域
新质教育信息化的实施涵盖三个重点领域:智慧虚拟化学习空间、智能个性化学习系统、混合弹性化教学模式。在这三个重点领域的突破性进展,能够显著提升新质教育信息化的质量和效能,实现新质人才的规模个性化培养。
首先,智慧虚拟化学习空间为实现新质教育信息化提供物质条件和空间基础。智慧虚拟化学习空间是物理空间、信息空间和虚拟空间交互融合的新型学习空间,智慧化和虚拟化是其典型特征。它以促进学习者终身学习的开放和融合为核心理念,旨在促进三元空间融合,以智能化学习管理平台和系统、优质教育资源库、自适应学习工具等为架构,为学习者提供优质教育资源、公平教育机会、个性化优质学习体验。
其次,智能个性化学习系统为实现新质教育信息化提供能力保障,即基于数据核心要素的重要驱动力量。智能个性化学习系统以数据驱动为核心,借助数据中台完成数据采集、融合、分析、辅助决策的一站式工作流程,从而实现包括教学资源(教材、课程等)、教学工具、教学平台等要素的个性化、科学化、高效能创新配置。
最后,混合弹性化教学模式为实现新质教育信息化提供流程保障。该模式强调注重学习者的个性化需求和主动参与。管理、评价和制度建设是构建混合弹性化教学模式的关键。一是需要建立灵活的教学管理机制,实现教学资源的动态调配和优化;二是需要建立多维度、多样化的评价体系,全面评估学生的学习情况和表现;三是需要不断完善教育制度,为构建混合弹性化教学模式提供制度保障和支持。
(二)夯实新质教育信息化的核心支点
新质教育信息化的全面落地依赖于铸牢课程内容数字化、教学模式数字化和教育治理数字化的核心支点,以确保教育信息化新质发展的进展和成效。
首先,课程内容数字化是新质教育信息化的基础和关键。传统教学模式往往依赖于线性化、单一化的纸质教材和电子教材,以及教师口头传授,但这种方式难以满足学生个性多元学习需求、即时深度反馈需求、智能导学和选学需求。课程内容数字化和智能化能够创建一种“智能终端+教材专用平台+智能系统”的创新教材形态,实现智适应选学、智能化导学、伴随式评价和深度交互,满足学习者的个性学习需求。
其次,教学模式数字化是推动新质教育信息化的重要手段。传统教学模式往往以教师为中心,学生被动接受知识,缺乏互动性和参与性。教学模式数字化可以打破传统教学边界,创新教学方式和方法。此外,通过应用个性化教学系统和智能学习分析技术,教师可以根据学生学习情况和特点,量身定制教学方案,提高教学的针对性和有效性。教学模式数字化还可以促进学生之间的合作与交流,培养学生的团队合作精神和创新能力。
最后,教育治理数字化是新质教育信息化的保障和支撑。教育治理涉及资源配置、管理体制建设、评估监管等方面。教育治理数字化可以实现教育信息的集中管理和实时监控,提升治理效能和决策科学性。例如,利用大数据技术和人工智能算法,可以对教育资源进行精准配置和优化调配,提高资源利用效率;构建教育数据平台和信息化管理系统,可以实现教育数据的共享和交换,促进教育信息的透明化和公开化;建立数字化教育评估和监管机制,可以实现教育质量的动态监测和评估,及时发现和解决问题,提高教育的质量和效益。
(三)创建新质教育信息化的服务场景
新质教育信息化的服务场景规划目的在于服务教师场景创建、教学组织、教学实施和管理决策,提升学生设计思维、数字素养、问题解决和沟通协作水平。新质教育信息化的服务场景主要包括面向学业发展的人机协同教学、面向自主探究的实验教学和面向深度学习的智慧课堂教学三种典型场景。
面向学业发展的人机协同教学场景中,课前,智能教学管理系统精准分析学生学习情况,根据学习者个性需求和特点定制个性化学习路径,设计针对性学习任务,智能匹配优质教学资源;课中,智能教学管理系统实时采集学习者多模态学习数据,分析学习状态,实时为教师提供教学干预策略,动态优化教学过程,以最大程度地促进学生的学习效果;课后,智能教学管理系统进行精准的学业诊断,定制个性化作业,巩固提升学习者认知,并提供在线咨询答疑服务,以帮助学习者解决学习疑难。
面向自主探究的实验教学场景中,在教学环境方面,智能教学管理系统借助增强现实技术,创建真实的虚拟环境和实验情境,增强学习者的临场体验;在教学内容方面,课程内容以可视化、实时化、动态化、具象化的方式呈现,可以激发学生的学习兴趣和主体性;在学习数据方面,智能教学管理系统实时感知、采集、存储学习者多模态学习数据,通过深度挖掘和可视化形式呈现,辅助教学决策,从而促进学生的自主学习和探究精神。
面向深度学习的智慧课堂教学场景中,智能教学管理系统将打造虚实整合、富媒体化的教学场景,以加强学习者的感知并促进理解。教学工具实时监测学生的学习状态,开展精准的学习诊断,并提供相应的学习支架和服务支持,帮助学生更好地探究学习情境,进行沟通协作、自我反思,自主建构知识。
(四)开辟新质教育信息化的进阶路径
推进新质教育信息化是一项系统性的复杂任务,需要统筹考虑创新认知、顶层设计、实施推进、绩效评估等方面(见图3)。
图3 新质教育信息化的进阶路径
首先,创新认知是首要内容,包括技术创新、知识创新、方法创新等要素。技术创新需要聚合人工智能、大数据、增强现实等智能技术集群,借助多元智能技术集群的技术合力,拓展智能技术教育应用服务场景;知识创新需要不断挖掘教育领域的新知识,包括教育心理学、学习科学等方面的最新研究成果,以指导教育信息化的发展;方法创新需要摒弃传统的教学方法,探索基于新技术和新知识的教学模式和方法,以提升教育教学的效果和质量。
其次,顶层设计是重要环节,包括需求分析、目标体系建立、项目设计等步骤。需求分析阶段需要深入了解教育领域的需求和问题,从学生、教师、家长、教育管理者等多主体收集信息,明确信息化建设的目标和方向;目标体系建立阶段需要将教育信息化发展目标与国家教育政策、教育改革需求相结合,形成系统完整的目标体系;项目设计阶段需要将需求分析和目标体系转化为具体的项目方案,包括项目的组织架构、计划实施、资源配置等,确保项目顺利实施。
再次,实施推进是关键内容,具体表现在团队构建、机制建设、场景应用等方面。团队构建阶段需要建立专业的团队,包括技术人员、教育专家、项目管理人员等,以保障项目顺利实施;机制建设需要建立健全组织机制和管理机制,包括项目管理机制、资源配置机制、风险管理机制等,以确保项目的持续推进和顺利实施;场景应用需要将信息化技术和方法应用于实际教育教学场景中,包括课堂教学、学校管理、教育评估等方面。
最后,绩效评估是必要环节,涵盖数据分析、诊断改进、推广应用等阶段。数据分析阶段需要收集和分析项目实施过程中产生的数据,包括学生学习数据、教师教学数据、项目执行数据等,以评估项目的实施效果和成效;诊断改进阶段需要根据数据分析结果对项目进行诊断和评估,发现存在的问题和不足,提出改进措施和建议;推广应用阶段需要将项目的成功经验和成果,推广应用到更广泛的教育领域,促进新质教育信息化的全面发展。
五、新质教育信息化的推进策略
新质人才培养离不开新质教育信息化的战略支持。只有通过理念更新、体系重构、技术支撑、转型升级,才能够推动教育信息化在体制机制层面的创新发展,进而跃升至新质教育信息化(见图4)。
图4 新质教育信息化的推进策略
(一)理念更新:重塑教育信息化发展新理念
新质教育信息化的“新”首先在于教育信息化理念之新。如果教育信息化只停留于形而上层面上的将技术工具纳入“教、学、管、考、评”等教育流程,而不重视作为核心的形而上的教育信息化文化理念的更新,便只会停留于信息技术教学应用的浅薄之境。教育信息化发展也便难以突破“固守传统教育教学模式、流程、体制”的技术增强教育的传统价值逻辑,也难以跃升至新质教育信息化。因此,重塑教育信息化新质发展的理念是首要任务。
教育信息化本质是服务于人才培养的技术手段,其文化理念的核心在于人才培养理念。要革新教育技术文化就必须首先革新人才培养理念,联动包含价值理念、思维方式、行为规范等文化的系统性革新。新质教育信息化服务于中国现代化的新质人才需求,其人才培养目标不同于简单重复性体力劳动的标准化技能型人才,而是指向具备持续成长心态与高意识学习意识,具备较强人机协同能力、人文精神与科技合伦行动力的新型人才。面向未来,首先要明晰新质人才的内涵,细化其特质和能力,构建新质人才的能力目标体系;其次要根据新质人才培养目标调整和优化课程设置,注重跨学科知识融合、复杂性问题解决、综合技能培养的课程设置和学习任务设计,完善新质人才培养的课程体系;最后要引入创新教学方法和技术,培养学生的创新能力和复杂问题解决能力,致力于创建教学教法体系,并建立符合新质人才培养目标的评价体系,形成完备的新质人才培养目标体系。
(二)技术支撑:服务教育信息化应用新场景
技术是推动教育转型发展的动力因素之一。新质教育信息化要发挥数智技术的支撑作用,构建基于数智技术的高质量教育支撑体系,拓宽教育信息化的服务场景。
首先,创建三元空间无缝融合的数字学习生态系统,为教育信息化服务场景的扩展奠定物质基础。教育机构要构建“物理空间—信息空间—社会空间”无缝融合的教育生态系统,加强教育新型基础设施和智慧校园建设,积极推动自身平台与国家智慧教育平台贯通对接,通过开放性平台架构支持系统功能敏捷进化,利用数据赋能决策与人机协同为教育需求侧提供全方位的适需服务,从而为学校教育信息化服务场景的拓展提供物质基础。其次,积极扩展和探索教育信息化的服务场景。人机协同教学逐渐成为教育信息化发展的新常态。人机协同教学基于个性化、精准化的技术逻辑,架构实现了包括学习情况精准分析、学习路径个性规划、学习资源个性推荐、学习情况精准测评的教学一站式服务场景,从而拓展了智能技术在“教、学、管、考、评”等方面的教育信息化应用。未来,教育机构还需要积极探索和扩展人机协同的教育服务场景,实现系统生态层面的人机融合。
(三)体系融合:创构教育信息化发展新框架
教育信息化升级为新质教育信息化全新质态的关键是摆脱传统教育信息化发展路径,以创新为导向,实现教育信息化的体制机制革新。因此,要实现新质教育信息化,就必须基于体系融合的目标,创构教育信息化发展的新体系框架。
创构教育信息化新质发展的体系框架,需要构建基于数智技术的高质量教育支撑体系、深化教学改革创新教育融合应用体系、打造现代教育信息化治理体系和强化教育信息化创新发展保障体系。首先,构建基于数智技术的高质量教育支撑体系,坚持需求导向和遵循技术变革而非增强教育的价值逻辑,避免只停留于形而下的教育基础设施普及建设,打造数智技术赋能教育信息化发展的数字底座。其次,深化教学改革创新教育融合应用体系。数字底座效用的发挥关键在于其与教学流程融合的逻辑和程度。基于技术增强教育的整合逻辑,始终维持原有的教育教学流程、组织体系和生态结构,难以实现教育教学的创造性变革。为此,需要基于技术变革教育的深度融合逻辑,深化教学改革创新教育融合应用体系,以实现教育信息化的理想效益。再次,打造现代教育信息化治理体系。治理体系是教育信息化发展新体系框架的内核,需要建立教育信息化的评估与监督机制,汇聚融合应用各类教育数据,定期评估和监督,促进教育信息化的有序和创新发展。最后,强化教育信息化创新发展保障体系,建立完善的政策法规体系,提供师资培训等能力建设工程,确保教育信息化事业的科学合理资金投入,以及促进教育、科技、信息等相关部门合作,完善教育信息化发展的协同机制。
(四)跃迁升级:打造教育信息化发展新质态
教育数字化转型是教育信息化向新质态跃升的重要驱动因素。作为一项复杂的系统工程,推进教育数字化转型纵深发展需要从战略规划、基础设施、教育资源、教师发展等方面全面推进。
在战略规划方面,需明确教育数字化转型的发展愿景和发展目标,即以教育体制机制创新为目标,聚焦新质人才培养,推进教育信息化发展质态跃升;需制定指向新质人才培养的详细数字化转型计划,包括具体举措、时间表、责任人等,确保计划的可操作性和易实施性;需开展试点和评估,验证并调整数字化转型方案的可行性和效果,建立评估机制,开展周期性评估,推动教育数字化转型的良性循环和可持续发展。在技术基础方面,需强化需求牵引,坚持深化融合、创新赋能、应用驱动的思路,推进教育新型基础设施建设,探索大中小学智慧教室和智慧课堂建设;需加强教育信息化的经验总结和示范推广,深化信息技术与教育教学的融合创新。在教育资源方面,需整合优质教学资源,建设优质大教学资源库,推进地方、高校教育平台与国家智慧教育平台的贯通;需创新数字资源供给模式,丰富数字教育资源和服务供给。在教师发展方面,需推进人工智能助推教师队伍建设试点工作,持续提升教师数字素养和人工智能素养,开展实用有效的教师培训,激发教师的数字化教学创新能力。
六、结语
当前,培育新质生产力和新质人才已经成为我国建设现代教育体系、实现国家富强民族振兴的关键。新质人才培养依赖于教育信息化的新质发展。为此,教育信息化需要破除传统信息化发展路径的桎梏,坚持以创新为导向,变革传统教学模式和技术应用方法,实现教育教学的体制机制创新变革,从而跃升至新质教育信息化。这就要求学界认识到新质教育信息化的重要意义,明晰新质教育信息化的内涵机理,不断探索其推进逻辑、实施进路和推进策略。
(参考文献略)
武汉理工大学认真学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述,深入实施国家教育数字化战略,将教育数字化作为深化改革的重要抓手,持续推动学校管理体制、育人方式、评价体系和服务保障系统变革,加快推动数字化转型,着力塑造发展新优势。
改革管理体制,构建精准化治理体系。一是加强统筹部署。成立以学校党委书记、校长为双组长的网络安全与信息化工作领导小组,定期召开网信工作领导小组会议,成立信息化办公室和质量评估中心,构建大数据中心,推动学校智能运行中心(IOC)实体化建设,建立“周推进+月调度”工作推进机制,统筹推动学校数字化转型发展。二是优化管理流程。持续强化对大学治理的系统变革,探索数据驱动的大学治理新模式,加快部门职能转换,实施“管办评”分离,以“管理制度化、制度流程化、流程信息化”推动管理“扁平化、精准化、透明化”,形成管理“闭环”。以人技结合综合改革为抓手,通过技术赋能,实施“定编、定岗、定责、定薪”人事四定工作,为教师成长发展提供更加精准的反馈和指导,学校教师“一人一策”比例达93%。三是推动机制再造。集成教学、管理、服务等平台系统,建立校长-处长-院长“三级链接”数据驾驶舱,实现上下贯通、协同共享,对学校办学过程中的问题提前预警干预,校长办公会“系统汇报、数据说话”成为常态。构建全域数据感知驾驶舱,运行AI校长助理,通过重点工作的“周计划、月督办、年考评”机制,实现任务进度的实时监控和定期反馈督办,AI校长助理提醒督办准确率达90%。
创新育人方式,打造泛在化教学空间。一是共享教学资源。打造知识和数据双驱动的理工智课平台,深度对接国家智慧教育公共服务平台,共建校企微课程150余门,开发汇聚优质资源60万余条。加快校地、校企、校校融合发展,实现与襄阳示范区、三亚科教园等异地研究院的互联互通和数据融通,与行业头部企业联合打造“无边界”课堂,与华中师范大学、中南财经政法大学实现教师共享、课程互选、学分互认,促进空间数据集成。二是创新教学模式。利用在线教学平台、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等先进技术,开展线上线下混合式教学、翻转课堂等新型教学模式,打破传统课堂的时空限制。加强人工智能一流课程和教材建设,将人工智能教育纳入日常教学环节,以质量为导向开展人工智能通识教育。三是丰富教学场景。依托建材建工、交通、汽车三大行业建设未来学习中心,通过虚拟技术将“无人工厂”“无人码头”“无人汽车”等前沿技术和真实应用场景远程接入,构建“沉浸式”教学环境,学生参与学习体验35000人次。启动“人工智能+教育”行动,打造AIMind知识图谱、AI学伴、AI科研助手等6大标杆应用场景,促进学生的全面发展和个性化学习。
强化技术驱动,重塑过程化评价范式。一是完善评价体系。构建数据赋能的全面性评价体系,建立过程评价、结果评价、增值评价、综合评价等相结合的教育综合评价体系。在学生培养方面,建立信息评价模型,以院长驾驶舱、产教协同教育资源云平台为载体,分类实施研究生培养过程质量评价。在人才管理方面,构建分级分类的人才培育和评价机制,建设人才综合评价平台,精准精细破“五唯”。在教师培训方面,全覆盖开展教师数字素养测评,精准开展教师数字素养培训,推动教师更新教育理念,提升数字素养,增强教书育人能力。二是构建数字画像。聚焦学校改革发展的重点任务,对涉及学校发展的70个关键数字化指标进行动态感知,实现学科、学院、专业和课程等全域科学评价数字画像,构建干部、教师和学生的能力图谱,建成人才画像系统,着力推动由“数量画像”向“质量画像”转变。三是加强数智评估。建设AI智能巡课系统,实现对近万个课堂的智能分析,根据排名引导教师转变教学思路方法,提升教学质量。构建全域数据分析体系,实现对教育教学数据实时整理和分析,为教育教学评价提供全面的评估数据,本科教育教学审核评估实现“全程线上不入校”。
夯实数字基建,优化智慧化服务保障。一是筑牢数字基座。加强教育教学信息化基础设施建设,提升云数据资源中心服务能力,依托“云网数端”构建安全保障、运维管理和标准规范三大体系,集成化构建校园三维可视化数字孪生底座。建设可感知、可分析、可预警、有预案的大安全态势感知分析平台,实现网络、能源、财务、交通等数字空间要素全域集成,全面实施“红绿灯计划”,对学校治理过程中的问题进行超前预警及干预。建成“数据+模型”双耦合数据中台,集成170个平台系统,数据日交换量从7亿提升到22亿。二是回应师生需求。建设集维修管理、通行管理、宿舍管理、餐饮服务、监督评价为一体的智慧后勤综合服务系统,为师生提供全场景、移动化、智能化的保障服务。在物联数通的基础上,实现校园水电等维修服务智能上报、自动提醒和“一电通办”,让数字化惠及全体师生。三是助力校园服务。上线智慧能源监管平台,通过智能报表对能耗趋势、设备设施、数据采集、运行监测等领域的关键指标进行实时监测,推动校园能源使用情况、设备运行情况“一屏可见”。上线“理工百事通”校园服务助手,智能解答师生常见的校园疑问,实现600余项制度的智能问答,校园事务“一键直达”,切实加快数字化转型步伐,不断提升学校师生满意度。
编辑:四川省高等教育学会
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