新興技術助力教育生態重構

楊宗凱 吳砥 陳敏

摘要：目前我國總體上還是工業時代的教育，強調的是“一刀切、齊步走”的標準化教學和以“教師、教材、教室”為核心的講授式課堂，具有明顯的規模化教育特征。隨著信息技術特別是人工智能等新技術的發展，流水線式的人才培養模式顯然已不能適應新形勢的需要，既有的教育生態難以培養出信息時代需要的個性化創新人才。因此，融合信息技術，發展“互聯網+教育”，導入互聯網技術和互聯網思維，重構教育生態，乃至發展智能教育，促進信息時代我國教育改革創新，具有重大的社會意義和迫切的現實需求。

關鍵詞：教育信息化;教育生態;新興技術;教育變革

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

新興技術快速發展，尤其是大數據、人工智能技術快速滲透教育行業，對教育發展產生深遠影響。信息技術在教育改革和發展過程中的重要性日益凸顯，已獲得國家層面的高度重視。《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》（下文簡稱“十年規劃”）和《教育信息化2.0行動計劃》明確提出堅持深化信息技術與教學融合，以智能技術等新興技術推動“互聯網+教育”。《新一代人工智能發展規劃》明確指出以智能技術促進教學方法、人才培養等多方面改革，構建智能、交互的新型教育體系。我國教育信息化已從起步、應用階段向融合、創新階段發展，人工智能等新技術的發展為教育信息化轉段升級注入了新的活力。融合信息技術，導入互聯網技術和互聯網思維，重構教育生態，打造“互聯網+”條件下的新教育，對推動新時期我國教育改革發展具有重要意義。

一、新階段技術引領教育變革的發展形勢

自20世紀90年代中期以來，我國先后啟動了“校校通”工程、中國教育和科研計算機網、中國教育衛星寬帶傳輸網、現代遠程教育試點高校、農村中小學現代遠程教育工程等一系列重大項目，直至2012年年初十年規劃發布，我國教育信息化發展已經取得顯著進展。目前，我國中小學校互聯網接人比例已超過95%，多媒體教室覆蓋率已超過86%，師生信息化終端普及率顯著提高，利用信息技術開展課堂教學已經成為越來越多地區教師教學活動的常態。我國教育信息化已基本完成“起步”向“應用”的轉身，并逐步面臨“融合”和“創新”的挑戰。

然而，盡管各項指標快速增長，但我國目前總體上還是工業時代的教育模式，強調的是“一刀切、齊步走”的標準化教學和以“教師、教材、教室”為核心的講授式課堂，具有明顯的規模化教育特征。信息化雖然對于提升教育品質起到了一定作用，但我國教育面臨的一系列瓶頸問題（如創新不足、終身教育體系缺失等），尚未得到根本緩解。面對當前的巨大挑戰，促進我國教育變革與重構是未來發展的必然趨勢。

為應對這一挑戰，積極導人信息技術，推進我國教育的整體生態重構，是有效途徑，也是必由之路。當前，移動互聯網、大數據、人工智能等新技術在各行業的迅猛發展，為教育行業的更多改變提供了可能。這些新技術使我們既能繼續保證工業時代標準化教學支撐的大規模教育供給，又能通過技術分析針對每個學習者的個體情況提供個性化教育供給，從而解決長期困擾教育界的規模化與個性化、高位公平、優質均衡等之間的現實矛盾，進而形成全新的教育生態，滿足新時代的人才培養需求。融合信息技術，開展個性化學習、差異化教學、精細化管理、智能化服務，可有效促進知識傳授型教育向能力培養型教育轉變，從而提高教學質量，優化教育治理，轉變教育發展的動力結構，提升教育系統的內在品質，最終實現全納、公平的優質教育，使人人可獲得終身學習的機會。

信息技術與當代教育的深度融合是一場全面、深刻的創新變革。我們須深刻認識到信息技術對教育的革命性影響，系統分析新技術推動教育變革方向，厘清技術支撐下的教育生態重構路徑，才能促進信息化社會人才培養目標的達成和新型學習型社會的構建。

二、信息技術變革教育形態的系統分析

在信息技術導人教育的初期階段，主要發生改變的是教育的環境、內容、方法、評價等。隨著信息技術融合于教育程度的提升，信息技術從影響教育發展的外生變量演變為變革教育系統結構的內生變量，教育的模式、理念、文化也隨之發生改變。

（一）教學環境的變化：雙空間一體化教學環境

信息技術產生的網絡學習空間，促使傳統教學環境不斷向網上拓展，形成全新的雙空間一體化教學環境。它是一種人與人工智能等信息技術高度協同的“人·技”結合、以學習者為中心的新型教育環境.是物理空間和網絡空間的高度融合。物理空間整合集成了智慧教室、終端設備、教具學具等，可實現物與物、物與人的泛在連接;網絡空間整合集成了各種云端資源、學科工具以及教、學、研等資源，可根據學生所處情景的不同呈現個性化學習資源，并整合了虛擬學習社區、協作學習與協同工作平臺、管理評價與服務平臺等，基于大數據的過程性分析，依據人工智能技術實現一對一的智能化教學與交流。通過雙空間的全面銜接，構建了線上線下連通、實體課堂虛擬課堂一體化、人人處處時時可學的混合式泛在教學環境。以此為依托，為學生提供智能化、個性化、泛在化的新型教與學環境，助力實現學習主體可理解、學習服務可定制、教學情境可計算的因材施教的智能化教學。

（二）教學內容的變化：跨學科內容整合

以“互聯網+”、人工智能為代表的技術革新將為教育內容的重組提供有力支撐，紙質教材將不再是教學內容的主要載體，數字化資源將逐步從教學內容的輔助部分變為主體。教育新形態下的教學內容變化主要凸顯在內容體系和供給模式兩個方面。內容體系的變化是指，課程將從分科走向綜合，以往森嚴的學科壁壘將被打破，越來越多的跨學科課程被推行，其中尤以風起云涌的STEAM課程與創客教育運動為代表;掌握知識在學習目的中的重要性下降，逐步成為發展綜合素質的基礎與手段。供給模式的變化是指，教育資源的來源和形式更加多元化，富媒體、強交互、小粒度的新型資源將得到廣泛應用，數字化資源實現智能化、情境化、個性化的精準推送功能，學生可自主選擇;學習真正實現不受到時間和空間的限制，學習者中心代替教師中心，以“學”定“教”、因材施教的個性化教育成為可能。

（三）教學方法的變化：規模化與個性化的統一

在資源多元化、數據規模化、計算智能化的背景下，人工智能等新興技術蓄積了推進個性化教育的起步動能，翻轉課堂、SPOC等新型教學方法不斷涌現，教學方法將更加多樣化。當前占據絕對主流的講授式教學法在教學中的比例將下降，以學習者為中心，以綜合素質發展為重點，以問題為導向的PBL（Problem-Based Learning）教學、混合式教學等新方法漸成主流。新型教學方法是個體智能發展與智能技術實踐深度整合的跨學科開展的創新教育過程，把傳統的課堂面授與基于網絡的在線學習結合在一起，充分發揮兩種教與學模式的優勢，規避二者的不足，實現了精準化的“教”和個性化的“學”，并在此基礎上發展出了一系列混合式教學形式，包括線上與線下相結合、實體和虛擬相結合、正式學習與非正式學習相結合、課內教學與課外實踐相結合、知識教學與能力培養和素養發展相結合等。

（四）學習評價的變化：注重過程的多元化評價

大數據、人工智能等技術的發展使得基于數據的多元教學評價，尤其是過程性評價成為可能，新型的教學評價更注重學習者的學習過程與學習行為。利用智能技術，開發智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系統，實現專業教學活動全過程的評估監測與管理，覆蓋教師和學生兩個主體，以及課前、課中與課后三個環節;對教師的課前備課、課中教學、課后反思和學生的課前預習、課中學習、課后復習進行實時監測;利用基于數據驅動的過程化評價，對學生的線上、線下學習過程監督;通過智能分析與診斷，實時干預學生學習行為從而提升學習效果;提供在線評教功能讓學生對教師的教學進行評價。

（五）教育模式的變化：以學生為中心的創新型人才培養

傳統教育模式下，班級授課制是基本的制度架構，學習者在很大程度上被視為知識的容器，以課堂為中心、以教師為中心、以教材為中心是其鮮明特色。隨著新時代創新型人才培養需求日益迫切，與之相適應的全新教育模式逐步形成，教師傳授知識、學生被動識記的知識傳遞模式將向學生主動探究的能力培養模式轉變，以教師為中心的傳統教育模式將轉變為以學生為中心的連接教育模式。學習者將成為聯結者、合作者、創造者與建構者，教師應用全新的理念和教學模式設計與開展教學活動，培養信息化社會所需的創新型人才。

（六）教育理念的變化：以人為本，多元開放

工業社會的集中式、大規模、班級授課制教育滿足了教育的規模化需求，但這是以相當大程度上忽略學習者的個性作為代價的。不同時代有不同的能力要求，信息化社會的人才理念更強調能力本位、素質本位而不是知識本位，更強調多樣化而不是同質化。教育新形態下的教育理念順應信息化社會的人才培養需求，注重以人為本、開放多元、全面發展;把智能技術的思維融入到教與學、管理與服務等過程，兼顧群體的教育需求和個體的差異化特征，提供大規模的個性化教育供給，實現學科知識、教學方法、智能技術的深度融合，以及知識、能力、素質的整體提升，支撐教育高位均衡，促進人的全面、自由、個性化發展。因此，必須順應這一趨勢，及時更新教育理念，調整發展思路。

（七）教育文化的變化：通達與“連接”

信息時代，隨著學習環境的改變、學校組織的變革，教育系統的重構，傳統教育的物質文化、制度文化和心理文化都將發生重大轉變，全新的教育文化將逐步建立，教育系統的內在品質將得到全面提升。教育新形態下的教育文化是一種通達、“連接”的文化，對于學生而言，學校不僅要注意學生與同伴的連接，而且要注意學生與教師、學生與管理者、學生與家長、學生與社會的連接。對于教師而言，要營造好促進未來教師成長發展的文化。通過“連接”，學校可更好引領教育發展，為教育改革創新提供基礎平臺支持，更好地營造出一種高位均衡、多元開放的發展文化。

三、信息技術支撐下教育生態重構路徑

順應新時期人才培養要求，推進信息技術支撐下的教育生態重構，是提升教育品質，辦好人民滿意的教育的必然要求。如何設計和推進這一過程，實現持續、快速、科學發展，是當前必須關注的重點問題，其重點在于四個方面：

（一）形成適應信息時代的新育人方式

信息技術變革教育要打破傳統的標準化教育方式，實現注重個性和差異的精準教學，培養社會發展所需的創新型人才。教育生態重構的根本在于育人方式的轉變。形成適應信息時代的創新育人方式的具體途徑包括以下三個方面：

1.轉變育人目標，支撐人的全面發展

信息時代下教育的根本目的是促進人的現代化，提升人的主體性，支持不同學生的多元發展。信息時代的人才培養目標將從知識的單純傳遞轉向培養人的綜合能力和傳遞自主教育的理念和方法。因此，全新的育人目標既包括培養人才的批判性思維能力、個性化創新能力和合作能力，也包括開展自主學習、自主服務和自我管理的自主教育。

2.變革育人理念，促進規模化與個性化統一

傳統的教育模式解決了教育的規模化問題，但對學習者的個性化需求顧及不夠。信息化社會必須轉變育人理念，在繼續保持教育規模化的前提下，凸顯教育的個性化，實現二者的有機統一。因此，在推進教育教學變革過程中，應深度利用大數據、人工智能技術，助力啟發式、探究式、討論式、參與式教學，使教育教學過程更具智能化。

3.推進協同育人，實現多主體共同參與

新時代的育人體系要求社會多主體、多角色共同參與、深度協同。工業社會一切責任歸學校的育人體系必然被信息社會更加多元、更加協同、更注重個體關懷的育人體系所取代。應建立政府統籌、學校實踐、企業支持的多方合作、共建共享的教育治理體系，實現學校、家庭、社會多主體協同育人。

（二）提升師生和管理者的信息素養

推進信息技術重構教育生態的核心在人，必須著力提升教師信息化教學能力、學生信息化學習能力和管理者的信息化領導力，培育提升師生和管理者在信息時代的數字公民基本素養，注重信息素養的監測與培育，才能保障信息化社會教育體制變革順利實施。

1.制定實施學生信息素養標準，重點培養學生綜合能力

加強對信息時代新一代學習者的認知規律、學習行為、信息倫理的研究，制定有關標準，開展針對性培養和培訓;促進學生在教師指導下主動的、富有個性的學習，提高數字化學習能力與認知水平;鼓勵學生利用信息技術開展跨學科、跨區域的綜合性課程學習，提升學習能力與創新能力。

2.培育基于互聯網的教師培訓新生態，著力創新教師培訓體系

建立高校、企業和管理部門多方協同的教師專業發展培訓體系，開展網絡研修與校本研修、線上學習與課堂教學、教師工作坊、名師工作室等混合式培訓模式探索，助力教師有效開展信息化教學。加強各級各類教育信息化專業人員能力培訓，打造高素質技術服務隊伍。匯聚、開發一批優質教育培訓課程，構建職前職后銜接、線上線下結合的教師專業發展終身學習服務體系。

3.加強信息化領導力建設，根在觀念，要在學習，難在擔當

管理者應轉變觀念，把教育信息化的理念融入教育教學、管理服務等各方面;管理者應善于學習，從先進的教育信息化理論、方法、技術、案例中獲取價值，提升自身的信息素養和辦學治校能力;同時還需有高效的執行力，堅持原則、敢抓敢管、勇于擔責，一方面要在信息化推進過程中作出表率，另一方面還要建立科學規范有效的保障機制。

（三）完善推進教育信息化的體制機制

可持續發展的、完善的體制機制是信息技術與教育教學深度融合與創新發展的重要保障。構建促進信息技術與教育深度融合的保障機制需要關注以下四個方面：第一，完善政策法規，構建適應信息社會的資源配置機制，考慮制定終身教育法、教育大數據法等一系列法規，落實教育經費投入等系列指標的考核評價機制，推動資源優化配置;第二，修訂標準規范，充分體現信息社會的教育發展特征。將信息化設備設施配備納入學校基本辦學條件標準體系，將數字化教學資源納入學校教材配套范疇，將教師信息化教學能力納入職級評聘體系;第三，加大科研投入，攻克戰略、理論、技術研究的難點，改變信息社會教育發展戰略、基本理論和支撐技術研究不足的情況;第四，落實經費保障，助力教育體制改革深入發展。將數字化教學資源采購、信息化運維服務采購等有關費用納入經費保障范疇，形成相對固定、可持續的經費投入機制;匯聚企業等多方力量，促進經費投入多元化。

（四）通過積極示范發展智能教育

教育信息化的發展離不開新技術的探索和典型應用的推廣。通過積極示范，進行創新試點，發展智能教育，對重構教育生態具有重要意義。當前我國教育信息化的基礎條件全面完善，國家精品在線開放課程、虛擬仿真實訓教學實驗中心啟動建設，各類創新示范基地、中心先后啟動建設，開展智能教育整體的創新性示范已具備條件。

為系統推動智能教育發展，應從更多方面予以持續關注：第一，重視戰略研究，加強頂層設計，從教育發展全局的高度來看待智能教育發展問題，著重解決教學環境智能化、教學內容重塑、教學方法創新、教師專業發展等重點難點;第二，促進鄉學科交叉，發展智能教育科學，推動高校、科研院所、企業科技多學科交流合作，匯聚教育學、心理學、信息科學等多學科領域的專家智慧，深入研究技術與教育的融合機理，從事智能教學助手、智能學伴等技術與應用研究，共同推動智能教育核心科學問題的解決;第三，開展協同創新，推進智能教育實踐示范，政府、學校、企業及其他團體緊密合作，政府做好統籌部署，加強政策支持和組織保障，學校與研究機構加強技術研究與戰略研究，探索信息技術與教育教學融合創新的方法途徑，創造一批特色的教育應用模式及企業開發和提供各類優質資源、裝備與服務;第四，加強隊伍建設，夯實人才基礎，建立可持續發展的、堅實的教師和研究隊伍基礎。結合教育學、心理學與認知科學、人工智能、計算機等多學科領域特點，建立專業化、高水平、復合型人才隊伍;在教師隊伍建設中，逐步增加人工智能相關培養培訓強度，擴充中小學、職校人工智能教師隊伍規模。

信息技術，尤其是大數據、人工智能技術的快速發展，正以前所未有的速度和氣勢強烈沖擊著傳統社會系統和教育體系。在信息化這一歷史進程中，融合信息技術，構建適應“互聯網+”時代的創新育人模式，提升師生、管理者的核心信息素養，完善推進教育信息化的體制機制，發展智能教育，重構人本、開放、平等、可持續的教育新生態，應成為我國教育發展的必然選擇。

作者簡介：

楊宗凱：教授，博士，博士生導師，研究方向為教育信息化、數字化學習技術、計算機網絡通信、現代服務業關鍵技術（zkyang@mail.ccnu.edu.cn）。