新技术在教育领域中的应用与发展

2023-10-27李阳地力夏提·哈依热丁雷一腾

中国教育技术装备 2023年13期

关键词：新技术大数据人工智能

李阳地力夏提·哈依热丁雷一腾

摘要以普通高中通用技术课程为例，采用文献分析法介绍新技术在教育领域中的应用，探究新技术在普通高中教育领域中应用存在的问题，并提出新技术在教育领域中发展的相关建议，为新技术在教育领域中的应用与发展奠定了基础。

关键词通用技术课程；新技术；人工智能；大数据

中圖分类号：G632.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）13-0091-03

0 引言

新技术发展日新月异，人工智能、大数据、虚拟现实等技术开始走进人们的日常生活。为了顺应时代的发展，教育领域的新技术应用日益普及。《教育部办公厅关于推荐遴选“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区的通知》（教基厅函〔2019〕46号）里明确了各实验区应充分利用各级各类平台开展线上线下混合教学，优化教学设计，丰富教学内容，探索运用人工智能、物联网、区块链等技术，推动数字资源内容监管、确权保护、共建共享；加强对学生学习过程数据的收集，联通不同平台与工具应用之间的学习数据，推动学习大数据应用；推动“网络教研”“跨学科教学”“编程教育”“人工智能教育”“智慧课堂”“数字阅读”，为教学改革注入活力。党的十九届五中全会也明确提出建设高质量教育体系，到2035年建成教育强国的目标，新技术与教育教学的深度融合是推进教育高质量发展、建成教育强国的强劲动力。

教育部制定的《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》中进一步明确了我国普通高中教育的任务是促进学生全面而有个性的发展，为学生适应社会生活、高等教育和职业发展作准备，为学生的终身发展奠定基础。培养目标是进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养，使学生具有理想信念和社会责任感，具有科学文化素养和终身学习能力，具有自主发展能力和沟通合作能力。高中通识教育应与时俱进，适应社会发展，与科技前沿发展保持一致。

1 新技术在教育领域应用的研究综述

近年来，新技术在教育领域中的发展引起了国内学者的重视，并由此开展了许多相关研究。但研究的重点主要集中于高等教育，基于普通高中教育、义务教育阶段的研究鲜有报道。

如天津大学的王桂平等[1]分析了疫情下人工智能与大数据对教育行业产生的影响，梳理了教学管理、课堂教学、课外辅导、考试管理等人工智能教育的四种应用场景，分析了人工智能应用存在的障碍，并提出加强人工智能基础设施建设、推进人工智能教育的产学研合作等建议。江西科技学院的尹范琪等[2]着重研究了VR技术在虚拟化教学实验、交通安全知识普及和沉浸式阅读中的使用，利用VR的互动性、想象性、沉浸安全性的特性，将学习变成一种交互体验，可以用来提高学生的学习效率。西安科技大学的王浩[3]对高校思想政治教育工作实施过程中大数据技术应用的重要价值进行了总结，并从大数据专业人才的培育、思想政治教育信息的处理、思想政治教育工作的形式和内容等方面出发，对高校思想政治教育工作的问题进行了研究，提出了符合实际情况的改进策略。中南大学的薛涛等[4]研究了虚拟现实在课堂教学方面的理论基础，讨论了该技术在课堂教学方面的应用模型，最终为虚拟现实技术在教育领域的发展提出了总结与展望。华南理工大学的姚甜[5]通过分析AR技术的原理、技术特点和实现方式，并结合实际案例总结出AR技术在教育领域中的应用方向和特征优势，为AR技术在教育中的设计应用提供理论指导。青岛大学的孙春梅等[6]全面梳理了区块链技术在教育领域应用的研究热点与发展脉络，同时通过中外文献对比来了解不同时空条件下教育区块链的发展状况。南京师范大学附属中学江宁分校的吴波[7]探讨了人工智能背景下中学生信息技术教育中存在的问题，并提出一些优化与改善，让信息技术教育的有效性能够充分发挥[7]。西安电子科技大学的黄丽娟等[8]从高校教学管理的角度出发，提出了一套虚拟货币技术在高校教学活动中的应用框架，并分析了其在教学领域应用中可能产生的风险。北京第二外国语学院的白娟[9]介绍了语音识别技术在教育教学领域应用的几种主要形式，包括口语测评、学习记录、智能演讲台、多媒体信息检索等，并阐述了语音识别技术应用于教学领域的可行性，最后对语音识别技术目前存在的问题以及未来发展走向成熟的可行之路进行了探讨。重庆师范大学的马燕等[10]采用元分析方法，对2010—2020年间国内外33项混合现实技术支持下的实验与准实验研究进行了深入分析，探究混合现实技术对学生学习绩效的影响。其结果表明：混合现实技术对学生学习绩效具有积极的正向提升作用，其应用效果受到学段、学科、实验周期和学习场所等调节变量的影响。

2 新技术在高中教育领域应用中存在的问题

2.1 新技术与普通高中教育教学融合程度不够

新技术包含的学科多样，涉及面宽、覆盖面广。新技术与教育教学深度融合，要求教师知识更全面、教学技能更高、视野更广阔、对课堂教学的驾驭能力更强。显然，普通教师还达不到这种水平。新技术可以融合包括图像、视听等多种形式的学习资源。这些资源经过教师的筛选、组合，可以形成优秀的教学资源。如何从新技术中提取适应高中教育的知识，将新技术与高中通用技术相融合，更好地应用在教育领域，是通用技术教师面临的主要问题。因为高中通用技术课程教育不同于大学专业教育，学生的主要学习内容还是以语文、数学、外语、物理、生物等必修课程为主，通用技术课程教育的目的是帮助学生提升学业以外的核心素养，并能对未来的高等教育学习或者职业发展有所规划，想要达到的目标是让学生紧跟时代科技发展，熟悉了解现代新技术。

2.2 高中通用技术课程教师对新技术掌握程度不够

通用技术课程教学与新技术要做到深度融合，通用技术课程教师的综合素质培养极其重要。以新疆维吾尔自治区为例，全疆中小学招聘教师均按照2019年自治区面向社会公开招聘中小学教师考试专业参考目录执行，目录要求高中通用技术课程教师必须是物理类相关专业毕业生。师范类高校培养的物理专业类教师一般具有良好的物理理论知识和专业实验能力，但是新技术理论知识相对欠缺，缺少指导学生技能知识的经验与能力，严重影响学生的学习兴趣与学业发展。此外，普通高中教师不同于高校教师，其主要工作内容是教学，很少承担科研工作，对新技术的知识接触较少。因此，高中通用技术课程教师需要定期进行新技术知识培训。但高中通用技术课程教师的培训一般由当地高校负责，培训方式和手段较为单一，通用技术课程的大部分知识点是工程技术类专业知识，在培训方式上，难免会按照师范类教育方式进行。最终造成培训质量不高。

2.3 新技术与教育装备结合程度不够

采用新技术教学，教育装备至关重要。好的教育装备不仅能够提高教学质量和教学效率，还能促进教育教学改革。现阶段，高中通用技术课程的教学，大多数是进行理论知识的讲解，实践类的教学环节较少，同时缺乏相应的教育装备，导致最终的教学效果不理想。因此，高中通用技术课程教师在教学过程中需要配备相应的教育装备，教师要能够根据实际情况灵活利用教育装备，把握好教育装备的尺度，才能达到最佳的教学效果。这就要求学校对通用技术课程教师的学习培训要紧跟新技术、教育装备的迭代更新，教师也要努力提升自己的素养，充分发挥自身的才能，这样才能够帮助学生更好地做好未来高等教育专业的选择和职业发展的规划。

3 新技术在教育领域中的发展建议

3.1 加强教育领域中新技术基础设施建设

传统的教学过程中，教育设备主要是黑板、粉笔、多媒体投影仪等设备。教学主要采用传统的教师讲课、学生听课的“填鸭式”教学模式，教学设备相对单一，无法更好地提高学生的学习兴趣，吸引学生的注意力。2021年7月1日，教育部等六部门印发《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》（教科信〔2021〕2号），提出，到2025年，基本形成结构优化、集约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系。这为加强教育领域中新技术基础设施建设奠定了基础。

在政府主导下，各学校可根据自身的实际情况，建设包括网络、教室等“硬”新技术基础设施环境，配套较好的资源、应用等“软”基础设施条件，引进相应的新技术教育装备，让教师更好地将理论抽象的知识形象生动地传达给学生。

3.2 建立教育领域新技术应用创新试点

我国对人工智能、大数据、VR、AR等新技术的研究始于21世纪，其整体的研发时间和投入使用时间较短，应用于教育领域中的具体案例并不多见。为了提升广大教师的技术素养，推动探索人工智能、大数据、5G等新技术助力教师队伍建设改革的新路径和新模式，首先应充分调动政产学研各方力量，组织各级各类学校、科研机构等积极申报应用试点项目，呈现“部门协同、上下联动、产学合作、聚力创新”的特点，推动教育模式变革和教育生态重构，实现新技术在教育领域更快更好发展。其次需要相关教育部门牵头，前期先在发达地区建立一些教育领域新技术应用创新示范点，做好带头引导作用，同时搭建智慧网络，确保教学资源的共享利用。其他地区相关教学单位可组织青年教师到应用试点单位参观学习，结合本校的实际情况，陆续开展各类新技术教育研究与应用工作。

3.3 加强新技术教学人才培养

新技术不断发展，在教育中的应用不断拓展，这对教师的能力素质提出了更高的要求。教师在课堂教学过程中，必须把握好新技术的切入点，让新技术服务于课堂教学，服务于学生，要利用新技术激发学生课堂潜能和创造力。但新技术涉及的学科较为广泛，普通教学人员短期内的培训很难达到一个较好的效果。

因此，必须加强新技术专业教学人才培养。在实施培训前，相关工作人员需要先对教学人员的学识水平、对新技术的了解程度、对新型教学装置或技术的接受程度进行调研，在充分了解实际教学情况后，再制定较为完善的培训计划。培训人员应该多选用创新意识强、接受程度较高的青年教师，这样，通过培训的教学人员才能将新技术巧妙地融入实践教学过程中。相信在未来，教育领域中会诞生很多新技术专业教学人才。

3.4 加强校企合作

现阶段，教育领域对于各类新技术的需求与日俱增。新技术要在教育领域广泛应用，政府应该作为主体，加大对教育领域新技术科研项目的支持力度，推进教育领域新技术产学研合作项目的落地。在具体实施过程中，教育装备企业、高新技术企业应广泛调研一线教学单位在教育装备使用、制作、研究方面的问题。

教学单位应积极将教育领域中存在的问题及其他需求反馈给企业，解决好关键性难题，达到合作共赢的目标。此外，还要利用好产学研合作项目，开展好高中教师的新技术培训工作，让更多的教师积极到企业生产实践中去参观学习，真正了解新技术在实际应用中是如何发挥作用的。

4 结束语

面对知识裂变的今天，学生学习知识的多面性、广泛性、自主性对学校教育提出了更高的要求，仅靠一本教案，一支粉笔的教学方式远远不能满足学生的需要，也不利于学生的全面发展，更不利于创新型人才的培养，所以对新技术知识的了解与运用势在必行。

教育作為国之大计、党之大计，是民族振兴、社会进步的重要基石。推进新技术在教育领域中的发展，必须在党和国家的统一领导下，各级地方政府、各级各类学校和社会各方面大力支持与协作，新技术在教育领域方能得到持续、稳定、健康的发展。

5 参考文献

[1] 王桂平，张涵.疫情下大数据与人工智能技术在教育领域的应用与思考[J].计算机时代，2021（4）：32-34.

[2] 尹范琪，吴灿琴，宋晓丹.VR技术在教育领域中的应用[J].科技创业月刊，2021（1）：126-128.

[3] 王浩.VR技术在教育中的应用试析大数据技术在高校思想政治教育领域的重要应用价值及改进策略[J].大视野，2020（6）：41-44.

[4] 薛涛，邓业鹏，范世旭，等.虚拟现实技术在教育领域的应用[J].数字技术与应用，2020，38（6）：53-54.

[5] 姚甜.AR技术在教育领域的应用[J].无线互联科技，2020，17（4）：158-159.