科技賦能教育高質量發(fā)展：價值內涵、表征樣態(tài)與推進策略 *

鄭永和，王一巖

(北京師范大學 教育學部，北京 100875)

一、引言

黨的二十大報告將“實施科教興國戰(zhàn)略，強化現(xiàn)代化建設人才支撐”列為專章進行整體論述、作出整體部署，并首次提出“教育、科技、人才是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的基礎性、戰(zhàn)略性支撐”的重要論述；旗幟鮮明地指出“必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略”“要堅持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強、人才引領驅動，加快建設教育強國、科技強國、人才強國，堅持為黨育人、為國育才，全面提高人才自主培養(yǎng)質量，著力造就拔尖創(chuàng)新人才”“加快建設高質量教育體系，發(fā)展素質教育，促進教育公平”，并且首次將“推進教育數(shù)字化”寫進黨代會報告，強調“建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國”。在此背景下，如何構建“教育”“科技”“人才”之間的強效支撐機制，利用科技創(chuàng)新來推動教育服務能力的轉型升級，破解教育改革發(fā)展主要矛盾，以高質量創(chuàng)新型人才的自主培養(yǎng)為目標，革新教育教學理念、變革教育實踐樣態(tài)、完善教育供給體系、提升教育治理水平，推動教育的數(shù)字化轉型和高質量發(fā)展，探索“中國式教育現(xiàn)代化”的實踐道路，是新時代教育改革發(fā)展需要解決的關鍵問題。本文主要以“科技賦能教育高質量發(fā)展”為切入點，探索教育改革發(fā)展新時期“科技創(chuàng)新”與“教育教學”深度融合的價值內涵、表征樣態(tài)和推進策略，以期為后續(xù)理論和實踐研究的開展提供借鑒。

二、科技賦能教育高質量發(fā)展的價值內涵

科技賦能教育高質量發(fā)展的本質是從當前日益激烈的國際競爭局勢出發(fā)，深入貫徹落實科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，以“科技、教育、人才”三位一體的協(xié)同發(fā)展、統(tǒng)籌規(guī)劃為指引，以大規(guī)模、高質量、創(chuàng)新型人才的自主培養(yǎng)為目標，以科技創(chuàng)新為“支點”撬動教育服務能力的提升、教育實踐樣態(tài)的革新、智慧教育生態(tài)的重塑，打造全面、開放、靈活、創(chuàng)新、高效、優(yōu)質、均衡、綠色、終身、可持續(xù)的高質量教育體系，助推中國式教育現(xiàn)代化的轉型升級，為世界教育發(fā)展貢獻中國智慧。首先，面向教育發(fā)展和人才培養(yǎng)的現(xiàn)實問題和實踐需求，凝聚物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、5G等智能技術的核心優(yōu)勢，提升教育服務能力、完善教育供給體系、打造系統(tǒng)解決方案，強化科技對于教育的“賦能”作用，以科技創(chuàng)新為教育的高質量發(fā)展注入新動能；其次，以創(chuàng)新型的育人目標和教育理念為指引，以科技創(chuàng)新為動力引擎，以優(yōu)質教育資源和教育服務的精準供給為依托，驅動教育教學模式、教育評價機制、教育治理體系的全方位轉型升級，以科技創(chuàng)新為支點“撬動”教育實踐樣態(tài)的系統(tǒng)重構，為高質量創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供可靠保障；最后，打造“科技”與“教育”深度融合的創(chuàng)新生態(tài)，推動政府、企業(yè)、學校、科研單位和用戶的協(xié)同發(fā)力和優(yōu)勢互補，以“政、產、學、研、用”協(xié)同創(chuàng)新驅動智慧教育生態(tài)的系統(tǒng)重構，為科技賦能教育高質量發(fā)展保駕護航。

(一)科技創(chuàng)新驅動教育服務能力的轉型升級，為教育數(shù)字化轉型注入“新動能”

黨的十八大以來我國教育面貌發(fā)生格局性變化，教育改革更加深化、教育公平和質量不斷提升，教育事業(yè)取得歷史性成就、發(fā)生歷史性變革，教育普及水平顯著提升，現(xiàn)代教育體系更加完善，人民群眾教育獲得感不斷增強，教育服務發(fā)展能力全面提升，教育優(yōu)先發(fā)展得到有力保障[1]。但與此同時依然存在著區(qū)域教育發(fā)展不平衡、優(yōu)質資源分布不均衡、教學方式和人才培養(yǎng)模式無法滿足數(shù)字社會的人才需求等問題[2]，因而在一定程度上無法滿足新時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)的現(xiàn)實需求，也無法為“科技強國”和“人才強國”的建設提供可靠保障。在此背景下，以科技創(chuàng)新為教育改革發(fā)展注入新動能，推動教育效率和效益的共同提升，破解教育改革發(fā)展的主要矛盾、提高教育質量、保障教育公平，是當前階段教育高質量發(fā)展需要解決的核心問題。科技賦能教育高質量發(fā)展的核心目標一方面是要解決教育發(fā)展速度滯后于人民群眾日益增長的高質量教育期盼的現(xiàn)實問題，以科技手段提升教育資源和教育服務的質量，完善教育供給體系、提升教育服務能力，以此來滿足學習者多樣化、個性化的學習需求，破解教育改革發(fā)展的主要矛盾，助推教育的優(yōu)質、均衡、個性、終身、可持續(xù)發(fā)展，為“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型社會的建設提供有效支撐。另一方面是要消除教育發(fā)展水平與國家科技創(chuàng)新發(fā)展實踐需求之間存在的較大鴻溝，以科技手段為依托，通過優(yōu)質教育資源的智能聚合、智慧學習環(huán)境的構建、智能教育評價體系的完善、個性化學習服務的精準推送，拓展學習的場域和邊界，優(yōu)化教育教學的中間環(huán)節(jié)，利用科技創(chuàng)新推動人才培養(yǎng)模式的系統(tǒng)變革，實現(xiàn)規(guī)模化教育與個性化培養(yǎng)的有機結合，以此來提升人才培養(yǎng)質量，為國家創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供可靠支撐。

(二)科技創(chuàng)新驅動教育實踐樣態(tài)的系統(tǒng)重構，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)培育“新模式”

科技驅動教育高質量發(fā)展的核心落腳點在于，以創(chuàng)新人才的自主培養(yǎng)為目標，遵循人才成長的規(guī)律和教育教學的規(guī)律，革新教育教學理念和人才培養(yǎng)模式，利用科技手段優(yōu)化教育教學的環(huán)境、媒介和工具，創(chuàng)新教育資源和教育服務的供給模式，以此實現(xiàn)高效能的課堂教學、個性化的自主學習，為高質量創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供可靠保障。在教學層面，利用科技手段拓寬教學的場域和邊界，利用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術創(chuàng)設虛實融合、智能增強的學習環(huán)境，增強學習的臨場感和沉浸感，為學習者創(chuàng)設真實自然的學習體驗；轉變以往面向“知識灌輸”的填鴨式課堂教學，轉向面向“知識建構”的項目式、探究式課堂教學，讓學生在解決實際問題的過程中，強化對知識的理解和掌握，提升問題解決能力、團隊合作能力、批判性思維和創(chuàng)新意識；通過對學生學習狀態(tài)的精準識別與智能預測，為教師提供精準化的教學改進建議，幫助教師及時調整教學策略，促進課堂教學的動態(tài)優(yōu)化。在學習層面，利用物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能技術對學生的行為、認知、情感狀態(tài)進行伴隨式、常態(tài)化的建模跟蹤，對學生的外顯狀態(tài)和內隱特征進行刻畫，以此實現(xiàn)精準化的學情分析、科學化的問題診斷、智能化的學習干預，通過“數(shù)據(jù)驅動”的方法來動態(tài)調整學習的路徑和節(jié)奏，為學生量身定制不同于他人的學習策略和學習方法，以此滿足學生個性化的學習需求；在此基礎上，讓學生能夠從自身學習的主觀需要出發(fā)，自主設定學習目標、制定學習計劃、選用學習資源、監(jiān)控學習過程、評價學習效果、反思學習問題，以此來強化自我認知，提高學習的能動性，提升對學習的掌控力，養(yǎng)成終身學習的習慣[3]，通過“個性化的自主學習”驅動學習模式的系統(tǒng)重構。

(三)科技創(chuàng)新驅動教育生態(tài)系統(tǒng)的結構重塑，為教育可持續(xù)發(fā)展營造“新生態(tài)”

科技與教育的深度融合帶來育人目標、教育理念、教育資源、教育環(huán)境和教育實踐樣態(tài)的轉型升級，也引發(fā)教育生態(tài)系統(tǒng)的割裂和重構，傳統(tǒng)教育生態(tài)系統(tǒng)中各要素的角色定位和協(xié)同機制也發(fā)生了系統(tǒng)變革，因此，需要從教育改革發(fā)展的現(xiàn)實需要出發(fā)，協(xié)調政府、企業(yè)、學校、科研單位、用戶等利益相關者的核心訴求，以“政、產、學、研、用”協(xié)同創(chuàng)新驅動智慧教育生態(tài)系統(tǒng)的重構，提高教育生態(tài)系統(tǒng)的韌性，健全“學校—家庭—社會”協(xié)同育人機制[4]，以此為科技賦能教育高質量發(fā)展保駕護航。如：政府層面應該進一步強化教育政策的指引和保障作用，通過相關政策的出臺呼吁并鼓勵各級各類學校積極應用科技手段開展數(shù)字化教學實踐、探索新型育人模式，推動科技賦能教育高質量發(fā)展的實踐落地。與此同時，積極組織并引導互聯(lián)網教育企業(yè)與學校和科研單位建立常態(tài)化的合作關系，推動“科技創(chuàng)新”“教育實踐”和“科學研究”的深度整合，打造科技與教育深度融合的實踐共同體，共同探索并推動科技賦能的教育高質量發(fā)展；企業(yè)層面應該以教育改革發(fā)展關鍵問題的解決為目標，進一步強化教育智能技術的研發(fā)、推廣與應用，以優(yōu)質教育產品、資源和服務的供給提升“科技”向“教育”的轉化能力，為教育實踐問題的解決提供系統(tǒng)方案，以此提升教育服務能力、完善教育供給體系；學校層面應該進一步重視并加強教育科技成果向課堂教學的轉化應用，以企業(yè)研發(fā)的智能教育產品和智慧教育解決方案為依托，開展創(chuàng)新型的教學實踐活動，探索科技創(chuàng)新與一線教學的融合路徑和實踐模式，推動教育理念和育人模式的創(chuàng)新發(fā)展；科研單位層面應該加強科技賦能教育的核心理念、關鍵技術、應用模式和倫理規(guī)約研究，對科技創(chuàng)新與教育教學深度融合的應用前景和潛在問題進行深入研究，強化科技創(chuàng)新和教育應用的耦合關系，探索科技與教育深度融合的推進路徑和優(yōu)化機制；學生和教師層面應該進一步強化自身的數(shù)字素養(yǎng)，對科技產品在教學與學習中的核心效用及其潛在風險具備清晰認知，能夠樂意并且善于使用智能教育產品開展教學與學習活動，以此促進教與學效率的轉型升級和智慧教育生態(tài)的逐步優(yōu)化。

三、科技賦能教育高質量發(fā)展的表征樣態(tài)

隨著信息科技與教育教學融合程度的不斷加深，科技創(chuàng)新已逐漸從推動教育改革發(fā)展的“外在推力”轉化成了賦能教育高質量發(fā)展的“內生動力”。前者強調要適應科技創(chuàng)新發(fā)展的主流趨勢去梳理未來社會發(fā)展對人才培養(yǎng)提出的新需求、新挑戰(zhàn)，并以此為依據(jù)調整培養(yǎng)目標和教學模式，推動新時代教育目標的重構、育人理念的革新和教育模式的轉型；后者強調科技創(chuàng)新之于教育變革，已經不僅僅局限在提出新的教育目標，而是要通過科技與教育系統(tǒng)要素的有機整合，推動教育環(huán)境、教育資源、教育活動、教育服務等要素的系統(tǒng)化重構，以此為教育的高質量發(fā)展提供物質支撐，在此基礎上，強化科技創(chuàng)新在教育情境創(chuàng)設、教育決策優(yōu)化、教育模式創(chuàng)新、教育規(guī)律發(fā)現(xiàn)、教育評價變革、教育治理革新中的核心效用，驅動教育教學實踐樣態(tài)的系統(tǒng)轉型，以此推動教育體系的革新與重構，助推科技賦能的教育高質量發(fā)展。

(一)育人目標：聚焦創(chuàng)新人才培養(yǎng)，推動傳統(tǒng)育人理念變革

當前世界正面臨百年未有之大變局，新一輪的科技革命和產業(yè)革命在極大程度上改變了世界范圍內的經濟發(fā)展和政治格局，全球數(shù)字化進程的加快更是對人才的培養(yǎng)目標提出了更高要求。因此，教育變革不僅要應對數(shù)字時代發(fā)展的更高要求，同時要加快面向科技自立自強的人才培養(yǎng)體系建設，要在滿足廣泛、公平、普適教育需求的基礎上，更加強調創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略下大規(guī)模、高層次創(chuàng)新人才的自主培養(yǎng)，從世界范圍內的科技創(chuàng)新發(fā)展和人才需求轉型“倒逼”育人目標和教學模式的轉型升級。當前階段人才培養(yǎng)的目標也逐漸從工業(yè)時代的“規(guī)模化技能型人才培養(yǎng)”轉向了智能時代的“個性化創(chuàng)新型人才培育”，教育教學的核心目標也從傳統(tǒng)的知識技能的獲取轉向了學生問題解決能力、團隊合作能力、批判性思維能力、信息素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)、智能素養(yǎng)等關鍵能力和核心素養(yǎng)的培育提升。因此，需要進一步明確智能時代社會變革、科技創(chuàng)新和教育發(fā)展對人才培養(yǎng)提出的新目標、新挑戰(zhàn)，從科技創(chuàng)新、社會進步、教育改革的宏大背景出發(fā)，明確新時期創(chuàng)新人才培養(yǎng)的緊迫性和必要性，以理論創(chuàng)新為引領，以科技手段為依托，逐步轉變育人理念、完善育人模式、提升育人成效，推動科技賦能的高質量人才培養(yǎng)。與此同時，也要進一步重視數(shù)字時代教師教育工作的有序開展，利用科技創(chuàng)新助推教師隊伍高質量發(fā)展，培育教師的數(shù)字化教學勝任力，幫助教師適應數(shù)字時代教育創(chuàng)新發(fā)展的主流趨勢，逐漸轉變教育理念和教學模式，推動創(chuàng)新人才的自主培養(yǎng)。

(二)教育環(huán)境：打造智慧學習環(huán)境，革新教育教學實踐場域

科技與教育深度融合最直接的體現(xiàn)便是通過對傳統(tǒng)教學設施的升級和優(yōu)化來改善學習環(huán)境，其核心是“智慧學習環(huán)境”的創(chuàng)設。智慧學習環(huán)境是一種能利用多樣化的智能技術創(chuàng)設學習環(huán)境、感知學習情境、記錄學習過程、評測學習成效、挖掘學習者特征、推薦適宜的學習資源與學習活動，以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間[5]，常見的智慧學習環(huán)境包括：智慧教室、智慧校園、智慧科技館等。智慧學習環(huán)境的創(chuàng)設主要通過各種智能技術的應用為學生打造虛實融合、智能增強的學習環(huán)境，在此基礎上，通過多樣化感知分析技術的應用實現(xiàn)對教育情境的全方位感知與智能化建模，進而為學習者提供個性化的學習支持，促進智慧學習活動的有效發(fā)生。其一，通過虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、全息影像、數(shù)字孿生、元宇宙、數(shù)字人等智能技術的應用為學習者呈現(xiàn)各種真實的學習場景、創(chuàng)設真實自然的學習體驗，以此提升學習環(huán)境的臨場感和沉浸感，使學生能夠通過多種感官的綜合運用，身臨其境地體驗學習對象，增強學生的學習興趣、學習動機和學習參與度。其二，通過智能座椅、智能白板、智能平臺、智能終端等多樣化智能感知設備的融合應用，實現(xiàn)教育情境的智能感知與融合計算[6]，通過對學習者、教師、教學資源、教學媒體、教學環(huán)境、教學活動的智能化建模分析，來刻畫學習主體、還原學習過程，以此實現(xiàn)學習環(huán)境的智能計算與適性調整、學業(yè)問題的智能分析與精準干預、學習資源的智能聚合與精準推送、學習活動的智能設計與精準調控；其三，針對特定的學習目標和學習內容，為學生構建智能化的教學模式，提供精準化的學習服務、設計適切性的學習活動，讓學生能夠在參與教學活動的過程中，強化與環(huán)境、資源、教師和同伴的交互，通過自主學習和協(xié)作學習，強化知識建構、提升認知水平、培養(yǎng)創(chuàng)新意識，以此保障自身學業(yè)水平的有效提升。

(三)教育資源：推動優(yōu)質資源聚合，實現(xiàn)教育資源精準供給

科技與教育資源的深度融合突出體現(xiàn)為智慧教育資源表征形態(tài)和組織機制的變革，旨在以科技手段來豐富教育資源的表征形態(tài)、推動教育資源的智能聚合、優(yōu)化教育資源的供給機制，以此來帶動教育資源質量的提升和教育資源供給機制的變革，為教育的高質量發(fā)展提供堅實保障。其一，科技創(chuàng)新豐富教育資源的表征形態(tài)。傳統(tǒng)的教育資源主要以書本、教案、試題、課件為主，而隨著科技的進步尤其是多媒體技術的發(fā)展，教育資源的表征形態(tài)也發(fā)生了根本變化，以視音頻、三維動畫、VR、AR為代表的數(shù)字教育資源快速占領了在線教育市場，近年來數(shù)字教材、智能教材的快速發(fā)展[7]，更是在極大程度上豐富了教育資源的表征形態(tài)，推動教育資源逐漸向數(shù)字化、智能化、富媒體化的方向發(fā)展，為學習活動的開展帶來了更多可能性；其二，科技創(chuàng)新賦能教育資源的智能聚合。海量的互聯(lián)網教育資源為學習活動的開展提供了極大助益，也為全民終身學習的學習型社會的建設提供了可靠保障。但與此同時，教育資源質量參差不齊、資源呈現(xiàn)方式多樣化、資源標注不清晰、資源之間的邏輯關系不明確等問題也給學習者的甄選和辨別帶來了極大困難。而隨著科技的快速發(fā)展，教育領域的專家學者越發(fā)強調利用知識圖譜的方法對學科和跨學科的知識譜系進行梳理，通過對知識點之間前后關系、包含關系、上下位關系的精準表征，構建學科知識圖譜的本體模型，在此基礎上，通過機器標注、眾智標注和人機協(xié)同標注的方法，對教育資源和知識點之間的關聯(lián)關系進行表征，以此構建“資源—知識點—知識圖譜”之間的動態(tài)映射模型，為教育資源的跨平臺遷移、智能化聚合和個性化推薦提供可靠保障[8]；其三，科技創(chuàng)新驅動教育資源的精準供給。教育資源的智能推薦和精準供給是個性化學習的核心，主要通過對學習者的知識結構、認知水平、學習風格的精準表征[9]，實現(xiàn)學習需求和學習資源的精準匹配，以此為學習者推薦個性化的學習資源和學習路徑，幫助學習者層層遞進、逐步深入地完善自身的知識體系，以此滿足學習者個性化的學習需求，減輕重復性的資源學習和盲目性的資源甄選帶來的學習時間和認知資源的浪費。

(四)教育數(shù)據(jù)：挖掘數(shù)據(jù)要素潛能，構筑教育變革動力引擎

隨著數(shù)據(jù)密集型科學研究范式的逐步演進和計算教育學思想的逐漸成熟[10]，“數(shù)據(jù)”逐漸演變?yōu)橹悄軙r代教育研究轉型和教育實踐變革的動力引擎[11]，期待能夠改變以往“經驗驅動”的教育決策模式，通過“數(shù)據(jù)驅動”的方式實現(xiàn)教育分析與決策的科學化、智能化和客觀化。因此，一些學者提出將“數(shù)據(jù)”作為教育系統(tǒng)的構成要素[12]，以數(shù)據(jù)為依托探究教育系統(tǒng)中“主體—資源—環(huán)境—活動”的運行機制和演化機理，以此驅動教育系統(tǒng)的整體優(yōu)化。從數(shù)據(jù)本身的價值意蘊和應用場景來看，其在教育研究和教育實踐中主要發(fā)揮“表征”“理解”和“干預”的作用：其一，通過海量教育數(shù)據(jù)的智能匯聚和融合分析，實現(xiàn)對教育主體、教育資源、教育環(huán)境等要素的全方位表征和智能化建模，以此來表征教育要素、還原教育過程、診斷教育問題，利用數(shù)據(jù)分析與建模的方法從多個維度、多個層次還原教育系統(tǒng)的全貌；其二，通過相關分析和因果分析的方法，探究教育生態(tài)系統(tǒng)各構成要素之間的復雜作用關系，探究教育生態(tài)系統(tǒng)的運行機制，利用智能仿真和數(shù)據(jù)模擬的方法，預測教育系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，從多個層面揭示教育系統(tǒng)的運行規(guī)律；其三，通過對教育數(shù)據(jù)的精準挖掘和智能分析，對教學、學習、管理、評價等核心問題進行系統(tǒng)梳理，以此實現(xiàn)精準的教育決策和科學的學習干預，如：為學生推送精準化的學習資源和學習路徑，幫助其實現(xiàn)個性化的自主學習，為教師提供智能化的教學診斷和教學改進建議，助力課堂教學質量的有效提升，為管理者提供科學化的教育管理措施，實現(xiàn)精準化的教育治理。

(五)教育服務：提升教育服務能力，革新教育服務供給體系

科技賦能教育高質量發(fā)展的核心環(huán)節(jié)在于“科技創(chuàng)新”向“教育服務”的轉化，因為無論科技水平如何先進、教育數(shù)據(jù)如何豐富，最終還是要面向真實的教育場景，推動教育效率與效能的整體提升，因此需要重視科技賦能教育高質量發(fā)展過程中教育服務能力的提升和教育服務體系的完善。隨著我國經濟水平的快速發(fā)展和生活水平的逐步提高，人民群眾對于高質量教育體系的需求更加迫切，教育的主要矛盾也從稀缺的優(yōu)質教育資源同人們日益增長的高質量教育需求之間的矛盾，轉變?yōu)閮?yōu)質、均衡、個性、終身教育發(fā)展同落后的教育供給體系和教育服務模式之間的矛盾[13]。在此背景下，如何解決教育改革發(fā)展新時期的主要矛盾，構建全面、開放、優(yōu)質、均衡、靈活、高效、綠色、終身、可持續(xù)的高質量教育體系，是科技賦能教育高質量發(fā)展要解決的核心問題。因此需要進一步強化科技創(chuàng)新對于教育實踐場景的關照，從一線教育教學的現(xiàn)實問題和實踐需求出發(fā)，構建科技賦能教育變革的理論模型和評價體系，通過多源異構教育數(shù)據(jù)的融合分析來表征教育過程、診斷教育問題、挖掘教育規(guī)律、預測教育趨勢，進而打造系統(tǒng)精準教育問題解決方案，以科技創(chuàng)新賦能大規(guī)模個性化的教育服務供給，推動教育服務能力的全面提升。如：面向學習層面，利用科技手段分析學生的知識水平、認知風格、學習動機，診斷學生的知識、能力薄弱點，并為其提供個性化的學習資源推薦、學習路徑規(guī)劃和學習活動定制服務，助推科技賦能的大規(guī)模個性化學習；面向教學層面，利用科技手段實現(xiàn)智能化的作業(yè)批改、學業(yè)監(jiān)管、學情分析和作業(yè)輔導，幫助教師完成需要耗費大量時間和精力才能完成的重復性勞動，留出更多時間從事創(chuàng)新型的教學實踐活動，以此來驅動人機協(xié)同支持的精準化高效能課堂教學。

(六)教育模式：革新教育教學理念，打造人機協(xié)同教育模式

隨著科技水平的不斷提升以及科技創(chuàng)新成果向教育場景的逐漸轉化(如：智能導師系統(tǒng)、教育機器人、智能助教等)，機器的“智能化”水平得到不斷提升，并且逐漸作為一種技術中介變革教與學活動的實踐樣態(tài)，傳統(tǒng)“師—生”之間的二元主體關系將逐漸被打破，構筑起基于“師—機—生”的三元主體結構。機器通過全時空的數(shù)據(jù)采集、智能化的問題診斷、科學化的教育干預，來對教學、學習和育人場景中的核心問題進行精準挖掘，并提供系統(tǒng)化的解決方案，幫助教師和學生完成一些超越自身認知水平或需要耗費大量認知資源才能夠完成的重復性勞動，以此來提高教學效率、優(yōu)化教學過程、提升教學質量。在此背景下，智能時代教與學活動的開展將逐漸向“人機協(xié)同”的方向邁進，通過學習者、教師和機器之間的智能交互、協(xié)同工作、對話協(xié)商和共同決策，打造人機協(xié)同、共創(chuàng)互融的智慧教育新樣態(tài)[14]。其一，科技創(chuàng)新催生人機協(xié)同學習模式。科技創(chuàng)新對于學習的賦能主要體現(xiàn)在，機器能夠通過對學生學習過程和學習結果數(shù)據(jù)的精準分析，挖掘學生的學業(yè)問題和學習需求，并通過學習資源的推送、學習路徑的規(guī)劃、學習活動的設計，為其提供適切、精準、系統(tǒng)的學習支持服務[15]；學習者能夠理解機器的核心功能和運行邏輯，善于利用機器的智能分析和干預功能了解學業(yè)狀況、診斷學業(yè)問題、強化知識學習、提升學習素養(yǎng)，并且能夠從自身學習的主觀需要出發(fā)對機器智能服務的時機、頻率和精準度進行有效評價，促進學生和機器的群智融合和協(xié)同共生。其二，科技創(chuàng)新助推人機協(xié)同教學轉型。科技創(chuàng)新對于教學的改善主要表現(xiàn)為：一方面，機器能夠幫助教師完成作業(yè)批改、學情分析、錯題輔導、課后答疑、課堂監(jiān)管、單詞聽寫、詞語解釋等簡單重復的工作，留給教師更多時間從事創(chuàng)造性的腦力勞動，充分發(fā)揮教師在情感關懷、思維啟發(fā)、復雜決策、智慧啟迪、教學創(chuàng)新等方面的核心作用；另一方面，機器能夠實現(xiàn)對教學過程的全方位追蹤和智能化評估，通過對教學過程中學生認知和情感狀況的精準監(jiān)測，為教師提供精準化的教學改進建議，以此促進教學策略的動態(tài)調整和教學質量的整體提升，通過“師—機—生”的多元交互實現(xiàn)“教師智慧—機器智能—學生智慧”的協(xié)同進化[16]；其三，科技創(chuàng)新構筑人機協(xié)同育人生態(tài)。科技創(chuàng)新對于育人模式的改善主要表現(xiàn)為：機器通過對學生日常學習表現(xiàn)的測評分析，對學生學業(yè)發(fā)展和人格養(yǎng)成方面的潛在問題進行精準研判，并通過對學生潛在問題和以往案例的精準匹配，生成科學、精準的學業(yè)問題解決方案，幫助教師和家長及時了解學生成長過程中的潛在問題，并結合機器提供的智能化解決方案，對學生的學業(yè)發(fā)展、道德培養(yǎng)、性格養(yǎng)成等方面進行精準干預，實現(xiàn)人機協(xié)同育人[17]。

(七)教育評價：推動評價模式轉型，實現(xiàn)智能精準教育評價

2020年10月，中共中央、國務院印發(fā)了《深化新時代教育評價改革總體方案》，提出“改進結果評價、強化過程評價、探索增值評價、健全綜合評價”的遠景目標，強調要利用信息技術提高教育評價的科學性、專業(yè)性和客觀性[18]。信息科技的快速發(fā)展為教育評價理念、方法與模式的系統(tǒng)變革帶來了新的驅動力，強調新時代的教育評價應該由“結果性評價”向“過程性評價”轉變、由“單一性評價”向“綜合性評價”轉變、由“診斷性評價”向“反饋性評價”轉變、由“經驗性評價”向“數(shù)字化評價”和“人機協(xié)同評價”轉變，以此來實現(xiàn)教育評價的科學化、智能化、精準化和系統(tǒng)化。因此，智能時代的教育評價應該以新時代的人才培養(yǎng)、教師發(fā)展和教育變革為指導，以教育規(guī)律為參照，以信息科技為依托，以數(shù)據(jù)為核心驅動力，構建系統(tǒng)化、科學化、綜合化的評價體系和評價方法，驅動教育評價效率和效度的大幅提升，使得大規(guī)模、全過程、科學化的教育評價成為可能，構建面向學生、教師、課堂教學和區(qū)域教育生態(tài)系統(tǒng)的全方位、綜合化評價體系[19]，為人才選拔方式的轉變、教學策略的改進、教學模式的變革、教育政策的制定提供參考。

(八)教育治理：變革教育管理機制，推動系統(tǒng)精準教育治理

以往教育決策的制定和教育政策的出臺往往依賴于管理者的直覺和經驗，輔之以學校和下級教育管理部門填報的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但“教育系統(tǒng)的復雜性”加之“人的理性的有限性”，使得完全依賴以往的管理經驗來實現(xiàn)教育決策，難免會受限于管理者自身的知識體系、過往經驗和主觀意念，缺乏對教育生態(tài)系統(tǒng)的全局考量以及對教育決策潛在風險的合理預期，因而容易造成教育決策的系統(tǒng)性、針對性不足，進而帶來教育資源的浪費。而隨著科技的快速發(fā)展以及教育數(shù)據(jù)的逐步積累，需要逐漸轉變以往“經驗驅動”的決策模式，充分發(fā)揮“數(shù)據(jù)”在教育治理中的核心價值，通過對一定時間段內教育系統(tǒng)各要素的自主演化及其交互機制的測評分析，探究教育生態(tài)系統(tǒng)的演化機制和運行機理，預測教育系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，探究教育系統(tǒng)的潛在風險。在此基礎上，用教育政策仿真的方法模擬教育系統(tǒng)的演化機制，預測教育政策的實施效果和潛在風險，以此來提高教育決策的科學性[20]。由此可見，智能時代的教育治理應該逐漸轉變以往的教育管理機制，倡導以“數(shù)據(jù)驅動”和“人機協(xié)同”治理替代“經驗直覺”治理，將治理主體從“人的智能”擴展到“人”和“機器”的群體智能，通過“人”和“機器”的高效合作、優(yōu)勢互補，變革教育治理主體結構與關系，提升教育治理能力，以此來完善供給體系、優(yōu)化資源配置、保障教育公平，為教育的高質量發(fā)展保駕護航[21]。

四、科技賦能教育高質量發(fā)展的推進策略

(一)理論創(chuàng)新：強化數(shù)字教育理論創(chuàng)新，奠定科技賦能教育理論基石

科技賦能教育高質量發(fā)展是一個時代命題，在國際局勢日益緊張、科技和產業(yè)革命迅猛發(fā)展、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略逐步深入的時代背景下，如何利用科技手段推動教育領域的深刻變革、賦能教育的高質量發(fā)展，需要有更加堅實的理論基礎為支撐。其一，從教育高質量發(fā)展的定位與愿景出發(fā)，厘清科技賦能教育高質量發(fā)展的核心目標和實踐邏輯，明確信息科技能夠在哪些方面重構教育要素、提升教育效率、重塑教育形態(tài)，厘清科技賦能教育的新思路、新路徑；其二，從教育數(shù)字化轉型的核心目標和實踐需求出發(fā)，構建數(shù)字化教育理論體系，梳理科技在教育數(shù)字化轉型中的核心價值和應用邊界，以數(shù)字化教育理念為引領，打造數(shù)字化教育環(huán)境、數(shù)字化教育資源、數(shù)字化教育服務、數(shù)字化教育模式、數(shù)字化教育評價、數(shù)字化教育治理，以此為教育的高質量發(fā)展和智能化變革保駕護航；其三，從未來教育改革發(fā)展的實踐樣態(tài)出發(fā)，構建人機協(xié)同的教育創(chuàng)新理論，對學習、教學、評價、管理等實踐工作中人和機器的角色定位和協(xié)作機制進行界定，通過“人”和“機器”的智能交互、協(xié)同工作、對話協(xié)商和共同決策，實現(xiàn)人機協(xié)同支持的教育智慧創(chuàng)生[22]，為人機協(xié)同支持的教育實踐變革提供可靠保障。

(二)技術升級：推動教育智能技術研發(fā)，構建科技賦能教育技術引擎

科技賦能教育高質量發(fā)展的核心是利用智能技術來優(yōu)化教育系統(tǒng)要素、提升教育服務能力、變革教育實踐樣態(tài)，從而助推高質量人才培養(yǎng)，因此，科技賦能教育高質量發(fā)展除了要強化理念構想和機制設計之外，還要關注智能技術自身的服務能力，通過匯聚多元智能技術的核心優(yōu)勢，打造科技賦能教育的技術引擎，以此為教育的高質量發(fā)展提供底層支撐。其一，多模態(tài)數(shù)據(jù)感知與融合關鍵技術。主要關注利用多種智能感知設備來對學生的話語、表情、手勢、體態(tài)、眼動、腦電、生理信息、在線學習行為(點擊、拖拽、點贊、評論)數(shù)據(jù)，以及教師的話語、教學行為和肢體語言數(shù)據(jù)進行智能化的采集匯聚[23]，利用多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的方法實現(xiàn)對教育數(shù)據(jù)的整合分析，在最大程度上還原教學過程的全貌，以此為后續(xù)相關研究的開展提供數(shù)據(jù)支撐[24]；其二，學習者特征挖掘與智能建模關鍵技術。主要利用機器學習和深度學習算法通過對多源異構教育數(shù)據(jù)的挖掘分析實現(xiàn)對學習者外顯狀態(tài)和內隱特征的精準刻畫，相關技術主要包括知識圖譜、行為分析、認知診斷、知識追蹤、情感計算、交互分析、學習參與度識別、學習投入分析、學習動機檢測等等，通過多種技術的綜合應用，實現(xiàn)對學習者特征的全方位、多層次挖掘分析，進而構建全景化的學習者模型；其三，教育智能預測與干預關鍵技術。主要通過機器的智能化建模分析，來診斷教育問題、預測教育趨勢、優(yōu)化教育決策，包括面向學生的教育資源推薦、學習路徑規(guī)劃、學習活動設計關鍵技術，面向教師的教學問題診斷、教學改進策略關鍵技術，面向管理者的智能教育評價、教育政策仿真、教育智能決策關鍵技術等等。

(三)數(shù)據(jù)匯聚：強化多源異構數(shù)據(jù)匯聚，構筑科技賦能教育數(shù)據(jù)大腦

隨著智能技術與教育教學融合程度的不斷加深，“數(shù)據(jù)”逐漸演變?yōu)榻逃鷳B(tài)系統(tǒng)演化的動力引擎，也是撬動教育數(shù)字化轉型和教育高質量發(fā)展的關鍵支點。從當前教育數(shù)據(jù)采集、匯聚、應用的現(xiàn)實情況來看，依然存在數(shù)據(jù)標準缺失、跨時空數(shù)據(jù)匯聚困難、數(shù)據(jù)跨平臺流動不暢通、數(shù)據(jù)核心價值挖掘不足、數(shù)據(jù)實踐效用低下等問題。因此，要利用科技賦能教育高質量發(fā)展，必須充分重視多源異構教育數(shù)據(jù)的采集、匯聚、融合、分析和應用，構建區(qū)域教育數(shù)據(jù)大腦，通過多主體、多時空、多層次、多模態(tài)教育數(shù)據(jù)的有效匯聚和融合分析，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)要素的潛在價值，強化對教育實踐場景的轉化能力，進而為教育的高質量發(fā)展提供動能[25]。其一，推動面向教學、學習、管理、評價等多元教育場景和面向區(qū)域、學校、教師、學生等多元主體的教育數(shù)據(jù)智能感知、匯聚和融合分析，構建區(qū)域教育大數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)多樣化教育平臺之間的數(shù)據(jù)匯聚、流轉和應用；其二，利用統(tǒng)計分析、相關分析、回歸分析、因果推斷等分析方法描述多元教育主體的表征樣態(tài)、潛在特征、演化規(guī)律和發(fā)展趨勢，歸納教育生態(tài)系統(tǒng)的運行機制和優(yōu)化策略，打造教育數(shù)據(jù)大腦的智能分析引擎，實現(xiàn)對教育系統(tǒng)的智能分析、建模和評價；其三，挖掘數(shù)據(jù)要素對于教育實踐的賦能作用，構建面向個性化學習、精準化教學、智能化管理、科學化評價的數(shù)據(jù)模型、分析引擎、應用模式，推動教育數(shù)據(jù)潛在價值向教育實踐場景的轉化，以教育數(shù)據(jù)核心效用的挖掘推動教育實踐樣態(tài)的革新，以此助推教育的高質量發(fā)展。

(四)產品研發(fā)：推動智能教育產品研發(fā)，打造科技賦能教育關鍵支點

智能教育產品是智能技術教育應用的核心落腳點，也是“撬動”教育數(shù)字化轉型的關鍵“支點”。當前常見的智能教育產品主要包括兩類，第一類是以智能導學系統(tǒng)、教育機器人、自適應學習平臺為代表的經典智能教育系統(tǒng)，第二類是近年來互聯(lián)網教育企業(yè)推出的一系列智能教育硬件產品，如： AI學習機、大力智能學習燈等。智能教育產品的核心優(yōu)勢在于，它能夠匯聚物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、5G等智能技術的核心優(yōu)勢，為學習者打造“產品—資源—數(shù)據(jù)—服務”一體化的智能教育服務供給模式，通過學習情境的智能感知、學習數(shù)據(jù)的有效匯聚、學生狀態(tài)的精準識別、學業(yè)問題的科學研判、學習資源的智能聚合、學習服務的精準推送，為學生提供適切、精準、科學、系統(tǒng)的學業(yè)問題解決方案[26]，推動“科技創(chuàng)新”向“教育服務”轉型，以及“科技創(chuàng)新成果”向“教育實踐場景”的轉化。就智能教育產品自身的功能定位來講，其能夠在學生學習的過程中充當“助學者”“導學者”“督學者”“伴學者”的角色，通過學習資源和學習服務的精準供給，讓學生利用智能教育產品實現(xiàn)對自身學習的自我計劃、自我監(jiān)控、自我評價、自我反思、自我調節(jié)，以此實現(xiàn)個性化的自主學習。未來應該進一步重視智能教育產品的研發(fā)和推廣，通過優(yōu)質智能教育產品的大規(guī)模普及，實現(xiàn)優(yōu)質教育資源和教育服務的常態(tài)化應用，以此來解決偏遠地區(qū)優(yōu)質教育資源缺失、師資配備不足，以及區(qū)域性教育資源分布不均、城鄉(xiāng)教育水平差距大等問題，以智能教育產品為依托推動人工智能使能的大規(guī)模個性化學習[27]，驅動教育的高質量發(fā)展和智能化變革。

(五)實踐落地：打造智慧教育樣板工程，推動科技賦能教育實踐落地

從整體來看，我國教育幅員遼闊、區(qū)域水平差異大，而教育的高質量發(fā)展和數(shù)字化轉型又是一個系統(tǒng)工程，因此需要有一些地區(qū)、一些學校走在前面，集中政府、企業(yè)、學校和科研機構的力量打造教育數(shù)字化轉型的樣板工程，并在區(qū)域層面形成良好的示范效應，以此帶動教育的全方位、高質量發(fā)展。其核心邏輯在于：強化政府部門的組織和引導作用，協(xié)調企業(yè)、區(qū)域和學校共同建設教育數(shù)字化轉型的示范區(qū)、示范校，推動數(shù)字時代教師教育工作的有效開展，提升教師的數(shù)字化教學勝任力，推動科技創(chuàng)新和一線教育教學的深度融合；強化教育企業(yè)的支撐作用，通過智能教育產品的供給和智能教育解決方案的落地，幫助教師和學生能夠接觸、了解并掌握科技賦能教育創(chuàng)新發(fā)展的新技術、新產品、新方案，引導他們采用先進的科技手段去優(yōu)化教學和學習，以此促進教與學效率的大幅提升；強化學校的主陣地作用，借助企業(yè)研發(fā)的科技產品，引導教師開展大規(guī)模的人機協(xié)同教學創(chuàng)新實踐，推動科技創(chuàng)新和課堂教學的深度融合，實現(xiàn)科技賦能教育的實踐落地；強化教師和學生的主體作用，從教學和學習的現(xiàn)實需求和真實體驗出發(fā)，對智能教育產品和智慧教育解決方案進行精準反饋和評價，引導企業(yè)加強產品的轉型升級；強化科研單位的樞紐作用，勾勒科技賦能教育高質量發(fā)展的表征樣態(tài)，完善科技賦能教育高質量發(fā)展的實踐邏輯和推進策略，指導一線教師利用科技手段開展創(chuàng)新教學，打造“校本”人機協(xié)同教學創(chuàng)新理念與模式，以此激發(fā)科技賦能教育高質量發(fā)展的內在活力。

(六)成效驗證：開展智能教育社會實驗，檢驗科技賦能教育實際效用

2021年12月，中央網絡安全和信息化委員會印發(fā)的《“十四五”國家信息化規(guī)劃》明確提出“建設社會治理大數(shù)據(jù)與模擬推演科學研究平臺，開展人工智能條件下的社會治理實驗”，并對教育領域的人工智能社會治理實驗提出了明確要求，“開展教育社會實驗。研究人工智能對教育模式和教育對象的影響，探索人工智能融入教育對社會的影響”。由于當前階段科技賦能教育創(chuàng)新發(fā)展的理論體系、實踐模式、應用成效尚未完全成熟，科技產品在家庭、學校、社會教育場景中也并未實現(xiàn)規(guī)模化、常態(tài)化應用，科技水平的發(fā)展也尚未達到能為學習者提供完全確切、可靠、科學的學習支持服務的程度，且科技賦能教育這個話題本身也面臨著一些來自倫理道德方面的批判。因此，需要從實踐著手，依托國家智慧教育的示范性工程(如：智慧教育示范區(qū)、教育數(shù)字化轉型試點區(qū)等)，開展科技賦能教育高質量發(fā)展的智能教育社會實驗，圍繞科技在教育中的典型應用場景，采用跨學科、追蹤式的實證研究方法，開展長周期、寬領域、多學科的介入式觀測和科學測量[28]，探究科技手段在教育教學的深入應用對于學生學習模式的變革、學習成效的提升、學習習慣的養(yǎng)成能夠起到何種作用，明確科技與教育的深度融合能夠對課堂教學的模式、氛圍和效果以及教師的信息素養(yǎng)產生何種影響。通過大規(guī)模智能教育社會實驗的開展，厘清科技賦能教育的實踐成效、潛在問題、倫理風險和推進路徑，探尋科技賦能教育的核心場景、推進策略和發(fā)展路徑，以此助推教育的數(shù)字化和綠色轉型，推動教育高質量發(fā)展。