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智慧教育的发展及价值取向分析

2017-05-30马小强施建国程莉莉王珠珠

中国电化教育 2017年12期
关键词:智慧教育发展路径实践

马小强 施建国 程莉莉 王珠珠

摘要:近几年来,智慧教育的研究和实践呈现一种蓬勃发展的态势,也存在一些问题和不足。在研究和实践中,对于智慧教育的界定还存在一定争议,较多从环境和技术的角度去描述智慧教育,有的脱离教育信息化发展的整体脉络孤立地去探讨智慧教育。该文梳理了智慧教育的基本概念,分析了智慧教育发展的现状和存在的问题。在此基础上,提出了智慧教育是教育信息化发展的高级阶段的概念,指出了智慧教育发展的基本路径。

关键词:智慧教育;概念;实践;发展路径

教育现代化是中国教育改革发展的时代主题,实现中国教育现代化,离不开教育信息化的支撑和引领,智慧教育作为教育发展的新形态,为办好更加公平更高质量的教育提供了新的引擎。近年来,我国智慧教育得到蓬勃发展,部分地区和学校的积极探索和尝试,已经取得了一批成果与经验,在理论、实践与产业等方面奠定了继续推广的基础。与此同时,也存在认识不清晰、重建设轻应用、对关键点把握不准确等现象。针对这些问题,中央电教馆联合浙江省教育技术中心等单位,对智慧教育的理论和实践进行了认真梳理并形成共识。

2017年9月,“第四届全国智慧教育高层论坛”在宁波召开。论坛分享了智慧教育研究和实践的经验与成果,并正式发布《2017智慧教育(宁波)共识》。该文就《共识》研制过程中的探索与思考进行汇总提炼,对“智慧教育”与教育信息化的关系加以梳理,以期进一步推进教育信息化工作的深入开展。

一、“智慧教育”诞生的时代意义

随着移动互联、物联网、大数据、人工智能等技术的不断成熟,以其为基础的“智慧教育”的研究和实践也如火如荼。对于“智慧教育”概念的起源,不同研究者有不同观点,基本上可以归纳为两个方面:一是认为“智慧教育”是IBM公司提出的“智慧地球”战略的组成部分,二是认为源于钱学森“大成智慧学”的构想。

2008年,IBM在《智慧地球:下一代領导议程》(A Smarter Planet:the Next Leadership Agenda)中首次提出“智慧地球”概念,其对“智慧地球”的良好愿景是:借助新一代信息技术(如传感技术、物联网技术、移动通讯技术、大数据分析、3D打印等)的强力支持,让地球上所有东西实现被感知化、互联化和智能化(Instrumented,Interconnected and Infused withIntelligence)。从该愿景的表述可以看出,其“智慧地球”战略的核心,是在大范围应用最新的信息技术手段的基础上,改变整个世界沟通和被感知的方式,进而重塑物质世界和人类的关系,解决^类发展面临的时代问题。随着这一战略的推进,“智慧城市”“智慧医疗”“智慧交通”等理念纷纷被提出,并迅速介入人们的生活。当这一技术与文化相互交织的浪潮涌向教育领域时,“智慧教育”便应运而生。2009年,IBM发起智慧教育倡导,提出智慧教育的五大路标,即:学习者的技术沉浸,个性化和多元化的学习路径,服务型经济的知识技能,系统、文化与资源的全球整合和21世纪经济发展的关键作用。同时提出未来的智慧(SMART)教育应当具有五个方面的内涵:教学活动要以学生为中心进行设计;要对教学资源集中管理、实时监测、科学分配,并进行实时统计与分析;要对教学过程和管理过程实现智能化的决策与管理;要实现没有时空限制的在线互动教学;要让优质资源随时随地均可方便地共享。

与IBM“智慧教育”提出的智慧教育路标类似,韩国政府在其发展智慧教育(SMART EDUCATION)的计划中,将智慧教育的内涵界定为SMART,即:Self-directed(自我导向)、Motivated with Fun(通过兴趣激发学习动机)、Adaptive based on Level(支持分层适应式教学)、Resouwe Free:(丰富的免费教学资源、TechnologyEmbedded(技术融入)。同样通过构成SMART这一单词阐释“智慧教育”理念的,还有台湾学者张奕华,他认为,智慧教育包含以下五个部分:Student-centeredApproach(以学生为中心的教学)、Motivate Students toLearn(通过多元取向引起学生学习动机)、AccessingOnline Education(无处不在的学习机会)、ResourceAvailabihty and Diversity(丰富的学习资源)、TechnologySupport and Service(技术支持与服务)。IBM的智慧教育理念、韩国政府和张奕华对智慧教育内涵的阐释,都注重基于技术构建学习支撑环境,强调以学习者为中心设计教学、提供资源和服务,进而更好地转变学习方式、提升学习质量,其理论的核心在于应用新技术建立一种新的学习模式。

著名科学家钱学森早在1997年就着重从人的培养的角度,提出了“大成智慧学”(Science ofWisdom in Cyberspace)。他在培养科技创新人才的教育构想中提及要“集大成、得智慧”,并提出四种构想:(1)用现代科学技术体系结构培养和教育学生;(2)让大学生懂得系统科学;(3)让科学和艺术“联姻”;(4)改革数学课程。钱老谈的“大成智慧学”是指当人面对变幻莫测而又错综复杂的事物时,能够迅速做出科学、准确而又灵活、明智的判断与决策,并能不断有所发现、有所创新,强调的是在新的技术下人的高级智慧的发展。

无论是IBM的“智慧教育”理念,还是钱学森“集大成、得智慧”的构想,都高度重视在当下技术飞速发展和信息爆炸的时代,提升人解决复杂问题的能力,改变既有的教育方法和模式,注重创新能力和解决实际问题能力等高阶能力的培养。但相对而言,“大成智慧学”的理念更为宏观,而IBM的“智慧教育”理念,以及上述对SMART内涵的阐释,对于构建人类智慧与机器智慧相互协作、融合共生的关系则提出了解决思路。

二、研究与实践现状

近年来,对“智慧教育”的关注持续升温,无论是研究领域还是实践领域,都开展了大量工作,相关成果呈现井喷的态势。

(--)学术研究情况分析

有学者梳理了2005-2015年间标题中含有“智慧教育”的论文221篇,文献数量从2010年开始有明显提高,尤其2014年发文量达71篇。笔者也在知网上以“智慧教育”为主题,检索了2014-2017年(9月中旬)论文发表情况,结果如下表所示。可见,有关智慧教育的研究持续增长。

笔者应用知网平台提供的“计量可视化分析”功能,分别对含有“智慧教育”、“智慧教育”及“平台”、“智慧教育”及“案例”的三个组别的搜索结果进行分析,如图1、图2、下页图3所示。图1选取了“智慧教育”为主题的被引数量排名前50的核心期刊论文作为分析对象;图2选取了以“智慧教育”并“平台”为主题的论文全部124篇为分析對象;下页图3选取了以“智慧教育”并“案例”为主题的全部29篇作为分析对象,对理论研究情况、平台建设情况及实践应用情况进行分析。

根据上页图1一图3,可以得出以下结论:

1.对于智慧教育的研究,无论是侧重于理论探索,还是实践应用,最为聚焦的主题都是“学习过程”。说明无论是在研究领域,还是在应用平台建设和实践中,智慧教育关注和解决的都是以学习过程为核心的问题,智慧教育研究和应用的主要方向是改变学习过程、提高学习绩效。

2.信息技术是智慧教育研究与实践的重要支撑。除了对于“学习过程”的关注,无论是理论研究、平台建设还是实践应用,都具有一个明显的特点,即通过采用信息技术手段、尤其是最新的信息技术手段,来解决学习过程中产生的实际问题。通过对若干代表性成果的分析可以发现,不同研究对于“智慧教育”概念的界定存在一定差异,侧重有所不同,可以归纳为“系统论”和“环境论”两种观点。“系统论”的观点认为,要将智慧教育放在教育信息化整体布局中加以考量,认为智慧教育产生的影响对应于从微观到宏观的整个教育系统,会对系统中的各类主体以至于系统本身产生影响。持“环境论”的研究则认为,智慧教育更多地表现为支持或影响教学的技术环境,环境的构建以信息技术为支撑,同时为新的学习模式的创建提供保障。尽管这两种观点侧重于从不同角度阐释对智慧教育的理解,但是都不约而同地把信息技术的支持作为智慧教育得以实现的重要支撑。

3.平台开发以应用和需求为导向。通过上页图2可以看出,对于平台的研究,各个核心概念之间联系非常紧密,形成了非常完善的概念网络,充分说明对于平台的研究已经进入了一个良好、成熟的阶段。但在智慧教育平台建设与应用过程中,“物联网”“大数据”“教育平台”等技术相关内容并没有处在核心位置,最受关注的依然是“学习过程”,这一点是较为出乎笔者意料的。这充分说明目前在智慧教育平台开发和应用的过程中,仍然是以应用和需求为导向的,仍然面向教学过程中实际问题的解决。

4.实践研究相对薄弱。如图3所示,首先从研究成果的数量来看,反映实践研究的“案例”类主题的论文远远少于研究平台的论文。其次,虽然研究的核心依然是“学习过程”,但是各个关注度较高的关键词之间联系松散。这说明在案例应用层面,各个成果之间相对独立、呈现族群状,虽然关注的核心问题集中,但角度不一且彼此孤立,缺乏有效的综合和统一,还处在各自为政的状态。与上页图1和上页图2相比还不够紧密,比较薄弱。

(二)我国的具体实践

我国迄今为止在国家政策性文件中没有明确提出“智慧教育”的概念并进行部署,但早在2010年发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》以及随后各省市教育改革与发展规划纲要中,就充分肯定了信息技术对教育发展的革命性影响,纷纷将教育信息化作为优先发展领域。在2012年发布的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中,则进一步明确了未来十年我国教育信息化事业发展的指导思想、工作方针、发展任务、行动计划和保障措施。2016年7月,中国中央办公厅、国务院办公厅印发《国家信息化发展战略纲要》,提出“完善教育信息基础设施和公共服务平台,推进优质数字教育资源共建共享和均衡配置,建立适应教育模式变革的网络学习空间,缩小区域、城乡、校际差距”,明确了教育信息化的工作目标和主要任务。2016年发布的《教育信息化“十三五”规划》(教技[2016]2号)明确强调了“云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术逐步广泛应用,经济社会各行业信息化步伐不断加快,社会整体信息化程度不断加深,信息技术对教育的革命性影响日趋明显”。以上诸多政策文件的发布和实施,为“智慧教育”的发展奠定了基础。

2016年,浙江省发布《浙江省教育信息化“十三五”发展规划》,提出:以“技术支撑和引领教育现代化”为理念,全面发展智慧教育;到2030年,实现每个学习者都能通过技术受益,获取人生的成功和发展,形成新的教育生态。浙江省宁波市于2015年制定了城市智慧教育发展基本框架,提出要在三年内主要建设“一个门户(宁波智慧教育门户网站),三个平台(智慧教育学习平台、智慧教育公共服务平台、智慧教育云平台),五个体系(常态运营维护体系、资源供给与交易体系、基础数据共享体系、多元经费保障体系、政府合作推进体系)”,力争形成政策机制、应用技术、运行模式的突破。

福建省在2017年9月1日发布了《智慧校园建设规范》,提出了智慧校园建设的三个主要方向:校园基础设施、学校业务支撑体系、校园信息化应用系统,并根据四个指标对智慧校园进行评价:基础环境设施、应用服务、数字资源、应用成效、队伍管理。

广州市早在2013年就提出了建设智慧广州的实施意见,指出要着力发展智慧民生服务,构建教育云公共服务平台,整合共享全市优质教育信息资源;推动网络环境下的教育模式创新;加快推进广州智慧大学城和数字教育城建设,探索推进智慧校园建设。

北京市许多中小学开始自发地在“智慧教育”理念指引下尝试对教学和学习过程做出改变,如中关村二小通过一系列技术手段和智慧教育理念,初步实现了多址、同步、同质办学,使中关村二小稀缺的优质教育资源提供给越来越多的学生所共享,产生了良好的的社会效应。

除了各地、各校开展的智慧教育实践外,许多企业也积极发挥自身技术优势,加速推动新的技术转化为能够进入课堂的教学产品,有效促进了智慧教育实践的开展。

从以上对于理论研究与实践开展情况的总体分析可以看出,理论探索、平台建设的水平和质量要优于实践应用,在今后的工作中,要加大实践应用的力度,对于实践应用的成果进一步总结、提炼、共享、推广,从而反作用于理论研究,以形成良性的推进机制,在教育信息化不断深化的过程中推进智慧教育的开展。

三、智慧教育的价值取向

推进智慧教育,不仅要明确概念,而且要在价值取向上进行进一步的梳理,为理论和实践推进奠定重要基础。

(一)智慧教育是教育信息化发展的高级阶段

明确智慧教育的价值取向,首先要确定智慧教育在现有的教育系统或者教育话语体系中的定位。从上文对于智慧教育的研究和现状的分析来看,应当将“智慧教育”这一概念放到“教育信息化”的大框架内进行理解,智慧教育是教育信息化发展的高级形态和新的发展模式。

随着教育理论和理念的发展,教育要培养什么样的人和人的何种能力的认识一直在改变。20世纪90年代,克林顿政府提出建设“信息高速公路”,其核心是发展以Intemet为核心的综合化信息服务体系和推进信息技术(IT)在社会各领域的广泛应用,特别是把IT在教育中应用作为实施面向21世纪教育改革的重要途径。“教育信息化”的概念也正式被提出。可以说,“教育信息化”自诞生开始就担负着面向21世纪卓越人才培养的使命。这一使命是一个渐进的过程,在发展的几十年中,逐步解决了基本理念、基础设施、基本技术应用能力的普及,开始寻求如何产生“革命性影响”的途径和方法、措施和举措。智慧教育培养人的目标正是教育信息化目标的继承、延续和具体化。

“教育信息化”重视最新的信息技术手段对于教育教学的支持作用,最终目标是“提高教学效果、效率和效益”,即提升学科教学质量和学生综合素质。技术的应用并不是目的,而只是一种手段,或者说,是一种动力。

迄今为止,国内外的教育信息化,大体经历了三个发展阶段:基础设施建设阶段、强调教学应用阶段、反思探索阶段。在前两个阶段,由于处于技术发展的早期,硬件、网络和技术的普及还没有完全实现,技术使用的主体——广大教师和学生对于技术的掌握也并不娴熟,因此主要的工作是基础设施建设、技术工具和数字资源等的普及以及在课堂教学中的推广使用。2010年,教育部正式颁布的《国家中长期教育和改革发展规划纲要(2010-2020年)》中,明确提出“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”,对于“信息技术”与教育的关系进行了重新定位,取代了早期的工具性定位。2012年,教育部制定发布《教育信息化十年发展规划(2011-2020)》,对于如何发挥信息技术对教育发展的“革命性影响”作用,提出了新的途径和方法,即“信息技术与教育教学的深度融合”,并一直贯彻于我国教育信息化推进工作的进程之中。这反映了我国教育信息化事业在经过十余年的建设和应用后,所进行的理论思考和实践反思,是对于实施“教育信息化”的途径与方法的全新认识,也意味着“教育信息化”工作进入了一个新的发展阶段,泛在教育、物聯网、大数据、人工智能等信息技术的最新成果的作用得到全方位彰显,与教育教学的结合也更加紧密,并推进教育模式的变革,促进人的发展和创新能力培养。这种新的形态和发展模式,就是“智慧教育”。

智慧教育以先进的教育理念为指导,运用大数据、云计算、物联网、人工智能等新技术,对资源配置、学习环境、学习内容、教学方法、教育评价和教育管理流程进行优化创新,形成了以个性化学习环境、多样化学习模式和现代教育制度三者相互影响和相互支撑的教育新形态。智慧教育是教育信息化发展的新形式,但又超越了教育信息化本身,是信息时代教育适应社会发展需求的必然选择和发展形态。

(二)要强调人类智慧与机器智慧的结合

相较于传统的信息技术,智慧教育框架内的技术有着本质的不同,即机器具有了“智慧”。2017年初,AlphaGo战胜顶尖的人类围棋选手,使得人工智能得到了前所未有的关注。AlphaGo用到的神经网络、深度学习、大数据等技术,也开始应用于教育之中,使得机器智慧也可以做出类似人类的决策和判断。那么,既然机器已经有了智慧,人类智慧的价值又应该如何体现呢?二者又该如何融洽相处呢?笔者认为,在智慧教育大环境下,机器智慧和人的智慧是有机结合的,基于技术手段,机器智慧可以实现对海量数据的快速全面的传递、收集和处理,能够基于数据中传递的信息进行综合分析和决策,从而解决一些低层次问题。在“了解”学习者的同时,机器智慧可以构建智能的学习环境,规划学习路径、推送学习资源、选择学习内容、提供精准的评价和及时的反馈、构建沟通共享环境,改变学习的模式。而学习者的智慧,将侧重于在机器智慧综合分析的基础上,面对错综复杂的事物做出科学、准确、灵活、明智的判断与决策,有所发现、有所创新。

机器智慧与人类智慧的融合共生、相互配合,既是教育发展的方向,也是人类社会与机器智慧共处的趋势。未来人类与机器将处于共生环境之中,将机器的智慧和人的智慧有机结合,进一步发挥人的高级智慧和高阶能力在认识世界和改造世界中的作用,比以往任何时候都重要。AlphaGo之所以能够胜利,首先得益于人类团队创造的技术和方法,使得其能够学会“学习”,因此,在AlphaGo与人类的对战中,无论是谁胜谁负,都是人类智慧的胜利。

(三)智慧教育是以学习者为中心的教育

智慧教育强调以学习者为中心,强调人的个性化发展。传统的、班级授课制的教学组织形式,既是培养大规模具有一定专业技能的劳动者的客观需求导致的,同时也是在教学手段和工具相对简单的情况下的最优选择。随着大众对于自身个性化发展的重视,对于更具针对性、更为高效的教育需求愈发迫切,创新型人才培养的目标也要求要围绕学习者设计学习过程、提供学习资源、创建良好的学习环境。智慧教育理念的核心思想,就是采用最为先进的信息技术手段,采集获取学习者的学习需求,了解学习者当下的学习状态,根据学习者的学业水平智能地提供全过程学习支持和及时的评价反馈,并根据学习过程进行动态调整;辅助教师在课堂上随时了解学生的学习情况,从而做出精准的学习指导,调整教学环节;在课后,则可以使学习者基于智能化的学习环境开展自学、自测、协作交流等。通过为每一个学生提供更好的人性关怀,实现教育优质均衡发展,形成“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会。

四、发展愿景和基本路径

智慧教育秉承民主、开放、创新、共享、协作和用户中心的互联网精神,追求教育的适切性,针对学生个体学习能力、兴趣特长等特征,促进人的全面、自由、个性发展。智慧教育的发展将进一步调整线上学习和线下学习之间的关系、正式学习与非正式学习之间的关系,教师与学生之间的关系,学校、家庭、社区之间的关系,教育与产业之间的关系,形成基于互联思维的,更加开放、更加适切、更加人本、更加平等和更加可持续发展的教育新生态。

作为教育信息化发展新阶段的智慧教育,当前对于教育的主要影响应当体现在具体的教学和学习过程之中,将技术融合、渗透于教育内容、学习环境、学习方式、教育评价与管理等教育教学的全过程,体现在教育教学支持的各个环节,包括对教师的支持如网络课程建设、学生特征分析、智能测评、智能备课、教师专业发展路径规划等;对学生学习的支持,包括基于泛在网络的无缝学习、智能评价、智能推送、智能规划学习路径等;对管理者的支持,包括通过人工智能和大数据分析对学生和教学开展的智能管控、精准管控等;针对研究者的支持,包括基于大数据的大范围调研和深度数据挖掘、基于网络的学习行为采集、跨区域的协调研究与调查等;针对企业的支持,包括为改进产品和服务提供的师生学习行为数据采集,实时动态用户信息反馈,对用户信息进行挖掘以提高针对性等。

在智慧教育的发展过程中,要以领导力的提升为首要前提,以新一代信息技术构建的智慧教育环境为物质支撑,以信息技术与教育教学的深度融合为核心任务,以教师信息技术应用能力的提升为重要保障,通过服务体系的构建帮助学校和师生获取空间、场所、工具等支持,不斷完善和深化智慧学习。这些问题的解决,将是智慧教育能否在教育信息化发展的新阶段发挥中应有作用的关键环节。

这些支撑和引领作用的体现,有赖于以泛在网络、物联网技术、大数据理念和数据分析技术、人工智能技术等为依托,并主要表现为智能学习环境的构建和智能管理的实现,从而全方位地对人的学习与发展提供支持。这种“无缝”的环境既是空间上的——包括在校内、家庭中、交通工具上等不同的社会场景之中,也是时间上的——课前、课中、课后,在校期间、校外期间等,更是关系上的——人与物、人与人、人与服务之间的连接,即构建一个“人人皆学、处处能学、时时可学”的环境。

一些地区、学校的成功经验表明,只有坚持问题导向和需求导向选择智慧教育推进路径,才能取得预期成效。变革学习空间,推动课程实现与提升;改变认知环境,提高学习者认知水平;激发学习兴趣,增强学习内驱力;建立泛在连接,改变教育供给方式;技术赋能发展,提升教师专业能力;应用数据导向,实现教育教学精准管理,这六个方面既是智慧教育先行者的经验总结,也是推进智慧教育时可以选择的工作切入点。

总之,要从教育发展全局的高度看待智慧教育,教育机构、企业、家庭要形成合力,积极探索和实践,多形态、多路径推进智慧教育的深入发展,释放技术促进学习的全部潜能,为每一个学生提供更好的人文关怀,实现教育优质均衡发展,以支撑引领教育变革,形成“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会,走出一条中国特色的智慧教育促进教育现代化的发展之路。

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