智能教育軟件助力未來教育發展的關鍵場景及推進策略

摘" "要：智能教育軟件作為智能技術在教育領域的應用方式之一，已成為推動未來教育發展的重要抓手。建構智能教育軟件助力未來教育發展的具體路徑需要以下方面：首先，深入分析智能教育軟件的概念和特征，突顯其在教育創新中的獨特作用；其次，依據所對應的教育場景，將智能教育軟件分為學生學習、教師教學、教育測評和教育管理四類，并闡述不同場景需求下智能學習軟件、智能教學軟件、智能評估軟件、智能管理軟件的具體案例；最后，從加強智能教育軟件應用的政策引導、構建面向智能教育軟件的評估體系、借鑒國際上智能教育軟件發展的優質經驗三個角度，提出推進智能教育軟件助力未來教育發展的相關策略。為智能教育軟件在未來教育中發揮更為深遠的作用提供有益參考，以最大程度發揮智能教育軟件的潛力。

關鍵詞：智能教育軟件；智能學習軟件；智能教學軟件；智能評估軟件；智能管理軟件

中圖分類號：G434" " " " "文獻標志碼：A" " " " "文章編號：1673-8454（2024）07-0073-10

一、引言

進入21世紀以來，軟件在現代社會中扮演著非常重要的角色，無論是休閑娛樂、衣食住行還是工作學習，需要在軟件支持下完成的活動越來越多。智能教育軟件因其便捷性、個性化、互動性等特點受到教育領域越來越多的關注，軟件數量急速增長、應用范圍不斷擴大，深入研究教育軟件及其影響勢在必行。基于此背景，本研究對智能教育軟件的概念、特征與分類進行分析，從教育生態角度審視智能教育軟件支持未來教育發展樣態的具體場景，并提出智能教育軟件推動未來教育發展的具體策略。通過本研究，使人們更好地理解智能教育軟件賦能未來教育的重要意義，為智能教育軟件在實踐中發揮更大作用提供理論支持和實踐指導，從而推動教育的不斷創新與發展，推動教育向更加智能化、高效化的方向邁進。

二、智能教育軟件的相關研究

（一）基本概念

從廣義的概念上來看，軟件通常是被人類有意識地開發出來、進而用于賦能人類行為的人工制品，[1]具體可以包括網站、操作系統、應用程序等。而教育軟件作為軟件的一個分支，是軟件在教育、教學方面的具體表現，[2]也是支持教育活動展開的重要工具。在20世紀90年代，研究者常把課件與軟件作為同一概念來進行探討，[3]在后續研究中，有學者梳理了課件和軟件的內涵及關系，教育軟件一般指軟件開發者開發的或商業發行的、用于教育的可運行的程序，而課件一般是由教育工作者自己制作的用于課堂教學的程序或文件。[4]除此之外，計算機輔助教學和教育軟件也是常常容易混淆的概念。計算機輔助教學是以計算機為教學媒體來提高教學效果的教學活動，[5]而教育軟件是支持計算機輔助教學順利展開的軟件產品，兩者存在本質上的不同。

隨著云計算、大數據、5G、區塊鏈、AI等智能技術的發展與應用，智能化教育軟件以發展高質量教育為目標，推動教與學、教育評價、教育管理與治理的改革，并衍生出“智能教育”“智慧教育”“人工智能教育應用”等不同概念。智慧教育是一個系統的動態工程，智能教育軟件是其中的一個子系統，且是體現智能技術賦能教育的關鍵要素。大多學者認為教育軟件應包括軟件的屬性、教育的屬性（即具有教育策略）和意識形態的屬性（即教育內容）。[5]由此，本研究認為智能教育軟件是以物聯網、大數據、人工智能、邊緣計算、5G等新興智能技術為依托，根據具體的教育業務場景，以提高教育績效、優化教育教學、促進學生學習為目的智能教育應用程序（Intelligent Education Application）。

（二）特征剖析

盡管不同類型的智能教育軟件所實現的功能不同，但均具有以下基本特征：一是個性化推薦，尊重學生的主體地位，利用人工智能、5G互聯網、區塊鏈、大數據等諸多智能化技術為學生的學習提供動態、可靠的支持，而非知識的單方面灌輸；二是開放性，智能教育軟件能為學習者提供盡可能真實、豐富、交互性強的學習環境，通過與其他教育平臺互聯互通，實現資源共享和教學內容的開放獲取，同時支持多平臺、多設備的使用，能夠靈活地適應不同學習環境的具體需求；三是共享性，智能教育軟件的共享特征可以實現師生、生生之間的信息共享和協作學習，教師間教學資源共享和教學經驗交流，提高教學質量和效率；四是泛在性，通過智能教育軟件提供的泛在學習空間，支持學習者隨時隨地的學習。學生可以通過智能教育軟件在不同的時間、地點和設備上實現無處不在的學習；五是交互性，智能教育軟件重視協作、溝通等功能的支持，不僅是基于軟件本身的內容提供合適的學習路徑，更是要讓用戶成為知識的創建者和知識間的聯結者，提供充分且恰當的交流渠道，通過社會網絡促進最新知識的流通。

三、智能教育軟件助力教育發展的場景

國內外教育類的軟件數量均在不斷增長，種類繁多的軟件可以滿足學習者不同的學習需求。按照其功能，智能教育軟件可以分為學習游戲類、交互參考應用類、修正工具類、加強版電子證書、計劃管理工具、數據統計工具和特殊教育應用工具七大類。[6]從適用場景的角度來看，有學者認為智能教育軟件主要分為通訊類、閱讀類、寫作類、數學類、音樂類、歌曲類、藝術與圖片鑒賞類、游戲類、題庫類等。[7]有學者提出將智能教育軟件概括為數據庫類（對應數據化）、教學輔助類（對應信息化）和智能教育類（對應知識化）軟件。[8]這表明，智能教育軟件通過多種方式助力教育發展，體現較高水平的技術應用。[9]

自《教育信息化2.0行動計劃》提出“以信息化引領構建以學習者為中心的全新教育生態”以來，智能技術不斷深入教與學的核心環節，逐漸與教育場景深入融合，為教育全場景持續賦能，打造更個性化、智能化、泛在化的教育環境。[10]有關行業報告將教育環節歸納為“內容開發—學習/教學—練習—測評—管理”五個環節，并分析了五個環節中人工智能的應用。[11]有學者認為，智能技術應用的教育場景總體上可分為三類：教育核心場景、次核心教育場景、外圍教育場景。[12]目前，市面上智能教育軟件賦能教育場景的類型比較多元，主要包括個性化學習、智慧課堂、智能教研，以及家校互動管理、智能評估等場景，涵蓋學習監督、教學支撐、學校管理、考試測評四個方向。[13]

根據研究領域和實踐領域對教育場景的分類方法，本研究將智能教育軟件分為智能學習軟件、智能教學軟件、智能評估軟件和智能管理軟件四類，其所涉及的關鍵教育場景分別為學生學習、教師教學、教育管理和教育測評。智能教育軟件以服務高質量教育的發展為價值導向，正在推動教學、學習、教育評價、教育管理的改革與創新。

（一）學的場景：智能學習軟件助力高質量學習

智能教育軟件在助力學生高質量學習方面發揮關鍵作用。智能教育軟件不僅能提供面向每個學生的個性化學習與成長評價，還通過對學生的學業和綜合素質發展進行個性化診斷和預測，為每個學生量身定制發展規劃建議和學習資源，從而有力地助力學生實現全面而個性化的發展。[14]通過對市面上467款面向學生學習的智能教育軟件進行市場調研，本研究發現這些軟件主要圍繞學生課外自主學習、課堂學習、智能作業、社會實踐、運動健康這五個子場景中的學習需求進行設計開發。

“課外自主學習”場景涉及學生在課堂外主動進行的學習活動。學生在課外自主學習時能夠通過智能教育軟件得到個性化學科輔導和專注力培養的支持，實現更高效的自主學習。

“課堂學習”場景涵蓋線下、線上、混合學習等學生在課內學習的多種形式。學生在線下課堂學習中可通過智能設備（如手機、平板）上的智能軟件與同學合作學習、同步教師教學課件等；在線上課堂學習中，智能教育軟件支持學生獲取在線學習資源，為學生制定個性化學習路徑，對學生學習過程進行實時監測和評估。[15]

“智能作業”與傳統作業的設計有所區別，其擺脫了無差異設計和內容的機械重復，避免了形式單一和負擔過重的問題，追求個性化和高質量。智能教育軟件能夠根據學科特點、學生學情和學習風格，推送科學設計、適宜難度、合理結構、適度負擔的作業。此外，智能作業類型豐富，強調綜合性、探究性和開放性，更加注重培養學生的高階思維能力。

“社會實踐”場景是學生在實際社會環境中應用知識和技能的學習場景。通過計算機代碼編輯器、智能問答系統等工具，學生能夠參與實踐性項目，在真實場景中解決問題，從而培養創新思維、問題解決、團隊協作等高階思維能力。

“運動健康”場景是指學生體育鍛煉的場景。在此場景中，智能教育軟件不僅可以對學生的運動姿態進行矯正與提示，制訂個性化的運動計劃，推薦相關運動資源，并提供對運動和健康情況的分析報告等支持。

以上場景對應的典型智能學習軟件案例、實現的功能與主要支持技術如表1所示。

（二）教的場景：智能教學軟件助力高質量教師發展

教師在履行教育使命的過程中，需要通過教育研究、教學改革實踐不斷更新知識和教育理念，提高專業素養和教學能力。[16]教育部發布的《教育部關于實施第二批人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的通知》[17]（以下簡稱《通知》）提出要依托智能教育平臺系統，實現人機協同的雙師課堂。這表明在數字化轉型中，教師應積極適應信息技術和人工智能的變革，借助智能教學平臺系統有效開展教育教學。通過對市面上91款面向教師的智能教育軟件進行市場調研，本研究發現這些軟件主要圍繞教師授課、備課、教研、智能作業場景展開。

在授課場景中，智能授課軟件突破傳統教學的時空限制，支持教師在線直播教學，學生突破地理位置限制，同步學習。軟件支持同時多人畫筆、文字、圖形授權，實現多頁滾動無限使用，為學生提供兼具互動性和協作性的學習環境。教師通過豐富多維的教學工具，構建分組討論、舉手搶答等大量互動教學場景，顯著提升教學效果。

在備課場景中，智能備課軟件根據班級學生學情和教師歷史備課記錄，為教師提供個性化的備課資源推薦。此外，軟件提供智能便捷的備課工具，支持教師快速制作高質量課件并設計配套內容。教師備課組可以在軟件上發起集體備課，參與的教師可通過手機實時研討、批注課件，提升備課質量。

在教研場景中，智能教研軟件通過教師畫像為教師推薦個性化教研活動和資源，智能識別教學行為和動態預測，支持教師的自我診斷、評估教研績效以及反思。同時，軟件提供遠程教研互動，打破時空限制，延伸教研現場。在智能教研軟件上，教師還能便捷高效地開展微格錄課和網絡在線聽評課等教研活動。

在智能作業布置場景中，智能作業軟件能根據學情智能生成個性化、高質量的作業。一旦學生完成作答，教師可選擇一鍵機器批改或與機器協同批改。作業點評和答疑也可由作業軟件完成，幫助教師擺脫傳統煩瑣復雜的作業點評和答疑任務。根據學生的作業行為和完成表現相關數據，軟件為教師提供智能分析。

以上場景對應的典型智能教學軟件案例、實現的功能與主要支持技術如表2所示。

（三）評的場景：智能測評軟件助力高質量教育評價

教育評價對引領教育發展方向、影響教與學方式起著至關重要的作用。《深化新時代教育評價改革總體方案》明確提出，通過信息化等手段，探索有效的學生、家長、教師、社區等參與的評價方式，并客觀記錄學生品行、突出表現，特別是踐行社會主義核心價值觀的情況。[18]智能技術通過提供數據支持，構建跨區域、跨場景的智能化測評系統，為結果評價、過程評價、增值評價、綜合評價等方式，提供科學、專業和客觀的支持。[19]通過對市面上42款面向教育測評的智能教育軟件進行市場調研，本研究發現這些軟件主要圍繞智能組件、考試管理、智能閱卷、考試分析、評估反饋這五個子場景開展。

智能組卷場景中，智能教育軟件支持智能命題和組卷、試題自動查重、試卷質量的預測評估等。智能組卷軟件不僅能考慮到試題難度的適宜性，還能檢測學生知識、能力和學科核心素養是否達到教師預期目標等。此外，根據評估結果，軟件還能進行自動調整，提高試卷質量。

考試管理場景中，智能教育軟件支持學生在線參與測評，并且系統具備智能識別考生身份、智能防作弊等功能。

智能閱卷場景中，智能教育軟件通過深度應用圖像檢測、手寫識別、自然語言理解等智能技術，實現主觀題的智能評分、無效作答檢測、雷同卷判定等功能，使閱卷平臺具備專家評分水平。[20]對于主觀性強的題目，教師也可選擇人機協同批閱，以確保批閱質量。

考試分析場景中，智能教育軟件能夠基于學生考試數據，深入挖掘其中的信息與規律，構建各類學生模型，以實現最優的教育數據利用。

在評估反饋場景中，在智能技術的支持下，智能評估軟件顯著提升了數據獲取的效率和準確度。同時，評估模型在適切性、靈活性、教育性、可靠性等方面得到有效提升。多元評價主體可以根據評估內容調整評分權重，而結果評價、過程評價、增值評價，以及綜合評價等方式在科學性、專業性和客觀性上都有巨大的進步。

以上場景對應的典型智能測評軟件案例、實現的功能與主要支持技術如表3所示。

（四）管的場景：智能管理軟件助力高質量教育管理

數字化賦能教育管理的本質是通過新興技術和信息數據，將數字技術與數字思維融入教育管理全過程，全面重塑教育管理的方式、流程、手段和工具。[21]智慧管理包括監控、數據采集、智能分析與預測、可視化呈現、智慧決策等階段。[22]在智能技術推動下，教育管理已經實現從傳統人工管理到信息化管理的轉變，不僅降低人力成本，更使教育管理趨向科學、人性化、智能化，得到了廣泛認可。[23]通過對市面上118款面向教育管理的智能教育軟件進行市場調研，本研究發現這些軟件主要圍繞班級管理、學校管理和區域管理這三個子場景開展。

在班級管理場景中，智能軟件提供多項服務，其中包括班級學生考勤管理、班級日常行為管理、班級作業管理，班級交流平臺用于通知發布與展示，以及家校信息交流與同步。這些服務全面支持班級管理，提高管理效率與學生學習體驗。

在學校管理場景中，智能軟件提供多項服務，包括學業質量管理、學校檔案管理、學校教研管理、學校辦公事務管理、學校食堂管理、校園安防。這些服務全面支持學校管理，提高效率與便利性。

在區域管理場景中，智能軟件支持多項服務，包括區域學業質量管理、區域教學管理、區域資助管理。這些服務有助于區域教育管理的科學決策和高效運作。

四、智能教育軟件助力教育發展的推進策略

（一）加強智能教育軟件應用的政策引導

智能教育軟件已成為教育信息化發展的重要載體，其在教育教學中的應用需要政策的支持和引領。一方面，進一步從政策層面明確技術規范，促進智能教育軟件類教育新型基礎設施建設。《教育部等八部門關于引導規范教育移動互聯網應用有序健康發展的意見》明確提出要建立健全教育移動應用評估、監測、檢查、防護等技術規范，推進教育移動應用制度化、規范化、標準化。[24]《中國教育現代化2035》強調，要加快信息化時代教育變革，創新教育服務業態，建立數字教育資源共建共享機制，完善利益分配機制、知識產權保護制度和新型教育服務監管制度。[25]技術與教育場景的融合創新成為教育政策方向的切題之要，而智能教育軟件是實現這一目標的關鍵依托。在人工智能、5G、大數據等新一代技術驅動下，需要提高智能教育軟件的可用性、實用性和智能性，以解決內容陳舊、利用率低、適用性差、智能化程度低等現實問題。

另一方面，要加強政策引導，促進智能教育軟件倫理層面的規范應用。運用教育大數據可以對學習者學習行為進行分析，但同時也無疑涉及學生數據安全、隱私等道德層面和法律層面的問題。[26]要重點保障數據和信息安全，強化隱私保護，切實維護好廣大師生的切身利益。[27]因此，在智能教育軟件的應用中，應明確各類軟件在收集、存儲和處理學生個人數據時的規范性要求，保護學生的個人隱私和數據安全；建立健全數據隱私保護法律法規、建立教育數據使用規范、加強教育數據安全管理，為智能教育軟件的發展提供法律規章制度支撐，促進教育數據挖掘和學習分析的合法、規范、安全應用，以及提供法律援助和監督機制。[28]通過明確智能教育軟件的應用標準和規范，推動智能教育軟件的健康發展。

（二）構建面向智能教育軟件的評估體系

在各類教育軟件趨向智能化的背景下，如何評價目前市場上種類繁多的智能教育軟件，如何利用評價更好地推動人工智能時代的數字化學習，成為亟需探討的問題。教育軟件的評估體系一直隨著時代發展和技術革新而優化與豐富，但亦存在以下主要問題：一是評估體系無法覆蓋不同類型的智能教育軟件。現有評估體系大多是針對服務教與學過程的軟件，缺少對教育管理、教育評價等其他在教育環節提供服務的教育軟件的評判。二是評估體系的可靠性有待驗證。現有評估體系的相關指標在提出后，缺乏在真實場景中應用和檢驗的過程。三是評估體系的可用性有待提升。評估體系中的指標描述較為抽象和不切實際，在針對具體軟件的實際評估過程中常造成較大的模糊性問題，不利于評測工作的展開。四是評估體系的前沿性不足。在時代發展推動下相關軟件已出現不同于以往的智能化特征，如從人機交互向人機協同的方向進階。而智能教育軟件的評估相關研究不足，已有研究多聚焦教育軟件的評估，但現有指標難以適應軟件智能化的發展方向。

為更好地利用評估結果推動教育軟件工具的研發與應用，構建面向智能教育軟件的評估指數勢在必行。在現有評估體系的基礎上，開發與當下時代特征相契合的智能教育軟件指數，即通過對智能教育軟件的功能、場景、質量等方面進行測評，分析其可用性、易用性和使用效果，同時要確保評估主體的多元性，如設計面向開發者、研究者和使用者三方的評估問卷，全方位、多視角地開展軟件評估，深入探討教育軟件對用戶的價值，最終達到優化人工智能工具監管體系的目標。

（三）借鑒國際智能教育軟件的優質經驗

現如今，大部分國家都能意識到教育軟件評估對推進教育數字化進程、發展受教育者的能力、幫助師生選擇教育軟件的重要性。根據國外相關學者的研究，德國等10個歐洲國家設立了19個教育軟件評估機構，對教育軟件進行相關研究，促進教育軟件評估活動多形態開展；[29]美國在各州設置教育軟件的評估機構，促進各州根據自己的現實情況設置教育軟件的評估方式和評估指標，重視對軟件內容和教育性的評價；[30]韓國成立教育開發院，采取多樣化的教學模式，促進教育軟件的開發、普及和利用，為教育軟件質量認證制奠定基礎，推進韓國的教育信息化進程。[31]國外相較于國內對教育軟件的研究開始較早，因此，借鑒國外智能教育軟件開發與實踐的優質經驗，有助于科學地引導智能教育軟件的可持續發展。

隨著科技的不斷進步和教育需求的不斷變化，智能教育軟件評估體系在過去幾年取得長足發展。從最初簡單的功能評估到如今涵蓋教學效果、用戶體驗、針對性等多個方面的全面評估，這一體系已經愈加豐富和完善。教育軟件在投入使用之初，研究者認為能否達成教育目的是評估教育軟件的最主要標準，如美國早期的教育軟件評價指標更多地關注教育內容和教育性的評估。但隨著軟件更新迭代速度的加快，研究者和用戶在重視教育軟件的教育目的的同時，需更加重視軟件在使用體驗感和操作便利性方面的評估。國家政策對教育軟件評估的影響則體現在指導性和推動性上，成立專門的教育軟件評估研究部門一定程度上有助于推動國家教育數字化的發展。同時，隨著人工智能和大數據技術的發展，評估體系還在不斷演進，以更好地適應教育環境的變化，為教育提供更精準、更有效的智能化支持。

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Key Scenarios and Promotion Strategies for Intelligent Education Software Promoting Future Education Development： Excerpt from the 2023 Annual Report on Artificial Intelligence Promoting the Development of Education （Ⅶ）

Chunli WANG1， Yuanyuan LI2， Ke YAN3

（1.Faculty of Education， Henan Normal University， Xinxiang 453007， Henan;

2.Department of Education Technology in Faculty of Education， East China Normal University， Shanghai 200062;

3.Puyang County Third Middle School， Puyang 457100， Henan）

Abstract： As one of intelligent technologies applied in education， intelligent education software has become an important tool to promote future education development. The specific path of constructing intelligent educational software to help the future development of education needs to start from following aspects： Firstly， the concept and characteristics of intelligent education software are deeply analyzed， highlighting its unique role in educational innovation， and secondly， according to the difference in educational scenarios， intelligent education software is divided into four categories： student learning， teacher teaching， education evaluation， and education management. Specific cases of intelligent learning software， intelligent teaching software， intelligent evaluation software， and intelligent management software that meet the requirements of the above scenarios are elaborated; finally， strategies are put forward from three perspectives： strengthening policy guidance for the application of intelligent education software， constructing an evaluation system for intelligent education software， and drawing on the high-quality international experience on intelligent education software. The research will provide useful references for promoting intelligent education software playing a more profound role in future education， in order to maximize the potential of intelligent education software.

Keywords： Intelligent education software; Intelligent learning software; Intelligent teaching software; Intelligent evaluation software; Intelligent management software

編輯：王天鵬" "校對：王曉明

DOI：10.3969/j.issn.1673-8454.2024.07.008

作者簡介：王春麗，河南師范大學教育學部副教授，博士（河南新鄉 453007）；李園園，華東師范大學教育學部教育信息技術學系碩士研究生（上海 200062）；閆珂，濮陽縣第三中學教師（河南濮陽 457100）

基金項目：2023年河南省重點研發與推廣專項（科技攻關）項目“大規模在線教育中學習者自我調節學習的動態測評與實時反饋研究”（編號：232102320150）；2023年河南師范大學研究生教育改革與質量提升工程項目之精品在線課程項目“中小學信息技術教育前沿專題”（編號：XY2023ZX03）；2023年中國教育學會教育科研重點委托課題“人工智能教育發展指數研究”（編號：202300001101WTA）