【學(xué)習(xí)園地】張軍：構(gòu)建中國特色智慧教育體系的思考與實踐
發(fā)布日期：2022-07-26 供稿：來源：《中國高等教育》 編輯：吳楠 閱讀次數(shù)：
摘 要：在新時代,，中國高等教育發(fā)展迎來歷史性變革,，正向著智能化、智慧化方向發(fā)展,。本文系統(tǒng)分析發(fā)展智慧教育的主要驅(qū)動力,，在深入探討智慧教育的內(nèi)涵與外延,、目標(biāo)與理念、特征與定位的基礎(chǔ)上,，提出智慧教育實施的“五維教育”方案,，并結(jié)合北京理工大學(xué)智慧教育實踐情況進行案例分析。
關(guān)鍵詞：智慧教育,；人工智能,；以人為本；“五維教育”
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,，人工智能及相關(guān)技術(shù)的突破,，正給全行業(yè)帶來顛覆性影響。高等教育在人工智能時代扮演著雙重角色：一方面,，高等教育肩負著培養(yǎng)人工智能時代各類人才的歷史使命,，高等學(xué)校及相關(guān)機構(gòu)需要轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念、技術(shù),、方法,，以適應(yīng)人工智能時代的人才培養(yǎng)目標(biāo)、需求和規(guī)律,；另一方面,，高等學(xué)校本身也是人工智能的主要應(yīng)用場域，教育教學(xué)活動深受人工智能技術(shù)革命的影響,，傳統(tǒng)高等教育人才培養(yǎng)模式需要轉(zhuǎn)型,、升級和創(chuàng)新發(fā)展。本文聚焦高等教育中的智慧教育,，圍繞智慧教育變革的驅(qū)動因素,、內(nèi)涵外延,、實施方案等展開理論探討,，并以北京理工大學(xué)為案例,，對高校開展智慧教育的有關(guān)規(guī)律展開深入分析。
智慧教育：新時代高等教育變革的主要方向
高等教育改革與時代發(fā)展息息相關(guān),。在新時代,，中國高等教育迎來歷史性變革，主要趨勢是朝著智能化,、智慧化方向發(fā)展,，其驅(qū)動因素主要為以下三個方面。
1.高等教育變革的時代新要求
建設(shè)教育強國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程,，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置,，深化教育改革，加快教育現(xiàn)代化,，辦好人民滿意的教育,。高等教育辦學(xué)活動應(yīng)從教育現(xiàn)代化建設(shè)需求和讓人民滿意的角度出發(fā)，人才培養(yǎng)的核心地位應(yīng)體現(xiàn)為“四個凸顯”,，即教育是國之大計,、黨之大計的地位更加凸顯，教育改革開放趨勢更加凸顯,，教育對建設(shè)現(xiàn)代化強國的支撐作用更加凸顯,，教育為人民服務(wù)的價值取向更加凸顯。
在建設(shè)世界一流大學(xué)的進程中,，高等教育人才培養(yǎng)模式變革應(yīng)與時俱進,，應(yīng)面向教育現(xiàn)代化的全球發(fā)展趨勢作出積極調(diào)整，關(guān)鍵就是引入教育現(xiàn)代化的核心理念,、標(biāo)準,、方法、技術(shù),，將智能教育,、智慧教育概念融入高等學(xué)校辦學(xué)全過程，更高質(zhì)量,、更科學(xué)化地開展人才培養(yǎng)活動,。
進入人工智能時代，高等教育治理目標(biāo)和治理體系正發(fā)生深刻變革,。一方面,，對于學(xué)生而言，要實現(xiàn)以學(xué)生為本的有價值的成長,。智慧教育時代,，精準化,、科學(xué)化地進行人才培養(yǎng)成為可能，這為高校貫徹以人為本的教育理念帶來歷史性機遇,，高校應(yīng)更多尊重學(xué)生成長規(guī)律,，更多關(guān)注學(xué)生外在和內(nèi)在潛能，精細化制定人才培養(yǎng)方案,，尤其是科學(xué)評價人才培養(yǎng)成效,，以人才培養(yǎng)的知識、能力,、思維等增值來評價教育教學(xué)的有效性,。另一方面，對于教師而言,，要實現(xiàn)以教師為本的有價值的成長,。進入智慧教育時代，對于教師成長的觀測和服務(wù)應(yīng)成為大學(xué)治理的關(guān)鍵內(nèi)容,。高校應(yīng)充分運用大數(shù)據(jù)和人工智能方法,，科學(xué)化、精準化,、個性化制定教師成長的服務(wù)和支持方案,，為各類創(chuàng)新型學(xué)術(shù)人才真正“冒出來”營造良好環(huán)境。
2.國內(nèi)外環(huán)境深刻變化的歷史新選擇
當(dāng)前世界正面臨著百年未有之大變局,，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深刻影響并不斷調(diào)整著世界格局,。此種背景下，各國高等學(xué)校,、研發(fā)機構(gòu),、科技企業(yè)等競爭加劇，高校必須及時調(diào)整辦學(xué)理念,、目標(biāo),、內(nèi)容、方式,、方法,、技術(shù)等，并通過智能化,、智慧化的人才培養(yǎng)模式改革,，深度賦能技術(shù)創(chuàng)新，有效培養(yǎng)適應(yīng)未來經(jīng)濟社會發(fā)展,、能夠參與全球競爭的高素質(zhì)人才,。這就要求我國高校人才培養(yǎng)活動必須與本輪新技術(shù)革命緊密銜接，尤其是要率先面向智能化,、智慧化方向轉(zhuǎn)型,。
3.智慧社會發(fā)展推動智慧教育變革
進入人工智能時代,，海量數(shù)據(jù)的教育資源出現(xiàn)，教育不再是工業(yè)標(biāo)準化的產(chǎn)物,，而是朝著交互式,、自主性和定制式發(fā)展，以智慧賦能教育成為重要發(fā)展方向,。同時,，知識網(wǎng)絡(luò)化,、教育信息化不斷催生變革,，智慧教育成為了社會進步和教育資源高效利用的重要一環(huán)，其社會關(guān)注度日益增強,。高校借助大數(shù)據(jù)和人工智能方法,，將可以實現(xiàn)人才培養(yǎng)活動從精準招生到精準培養(yǎng)的全過程科學(xué)化監(jiān)控和管理。通過大數(shù)據(jù)和人工智能方法形成有關(guān)人才培養(yǎng)規(guī)律的（準）因果式關(guān)系,，可以直接指導(dǎo)教育教學(xué)改革,。高等學(xué)校也可以借助智能化手段，真正做到因材施教,，形成以人為本,、多元成長的新的教育理念。
智慧社會背景下,，高校人才培養(yǎng)活動將從工業(yè)化走向個性化,、從標(biāo)準化走向定制式。在此階段,，智慧將賦能教育,，教育活動內(nèi)容將更為精準，高等學(xué)校人才培養(yǎng)活動進入可調(diào)整,、可定義,、可自主、可交互的自主個性,、研討探究階段,。
與此同時，全球教育教學(xué)也在向智慧化,、智能化發(fā)展轉(zhuǎn)變,。當(dāng)前國際高等教育變革發(fā)展的總體趨勢是融合、轉(zhuǎn)型,、開放,，這進一步要求高校面向智能化方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。我國高等教育也應(yīng)準確思變,、科學(xué)應(yīng)變,、主動求變,，借助智慧教育理念、方法和技術(shù)實現(xiàn)高等教育跨越式發(fā)展,。智慧教育是教育發(fā)展到信息時代的產(chǎn)物,，是對移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算,、大數(shù)據(jù),、智能終端等新一代信息技術(shù)與產(chǎn)品的綜合運用。目前,，智慧教育已成為各國教育信息化的重要組成部分,，是全球各國順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代全球教育轉(zhuǎn)型的必然選擇。
智慧教育的時代內(nèi)涵
結(jié)合以上對于智慧教育背景的分析,，可以認為,，智慧教育是以先進信息技術(shù)、腦智(類腦智能,、人工智能)技術(shù),、教與學(xué)技術(shù)為依托，通過學(xué)習(xí)心理,、心理科學(xué)等賦能教育教學(xué)創(chuàng)新,，通過人機互動、數(shù)據(jù)共享,、知識互聯(lián),，滿足學(xué)生個性化、精準化,、智慧化學(xué)習(xí)需求,，以知識的融合交叉實現(xiàn)知識衍新，通過智教智學(xué)釋放教育生產(chǎn)力,，重塑教育生態(tài),，構(gòu)建以人為本的精細化教育治理體系，為師生提供有價值成長的教育新模式,。
1.智慧教育的內(nèi)涵與外延
從智慧教育概念的內(nèi)涵來看,，智慧教育本質(zhì)上是一種全新的教育模式，是信息化教育的拓展與延伸,，是破解傳統(tǒng)各類教育難題的重要手段,，是教育理念、教學(xué)模式,、管理體制等在新技術(shù)支撐下的革命性創(chuàng)新,。智慧教育的內(nèi)涵根植于新技術(shù)，旨在全方位服務(wù)于人才培養(yǎng)活動,，可以最大限度發(fā)揮育人效應(yīng),，打破專業(yè)課程壁壘,，通過賦能使課程承載起信念教育、專業(yè)訓(xùn)練,、素質(zhì)提升等多重教育目標(biāo),。致力于培育人的德性與才智的智慧教育，則需立足學(xué)生人文底蘊,、科學(xué)精神的形成,，并將人文底蘊、科學(xué)精神外化為學(xué)生的自主發(fā)展與社會參與,，從而涵養(yǎng),、生成人的智慧。
從概念外延來看,，智慧教育體系引領(lǐng)下的教育發(fā)展,，需要在教育理念,、教育模式,、教學(xué)體系、教育管理等方面進行系統(tǒng)改革,。一是理念改革,。智慧教育的核心理念是促進師生有價值的成長。智慧教育時代,，高等教育辦學(xué)理念應(yīng)真正做到“以學(xué)生為中心”,，教育教學(xué)活動的本質(zhì)不再是知識傳輸，而變成激發(fā)學(xué)生自身潛能,，高校要成為具有挑戰(zhàn)性,、創(chuàng)新性、個性化,、貫通性的學(xué)生成長基地,。在智慧教育時代，教師的角色和身份也相應(yīng)改變,，要改革并完善教師的激勵體系,，打造教師智慧成長的階梯，最終實現(xiàn)師生共同成長,、雙向激勵,。二是體制改革。智慧教育的核心,，是打造無壁壘的跨學(xué)院,、跨學(xué)科的教學(xué)組織。智慧教育時代的核心課程,，應(yīng)由學(xué)校統(tǒng)籌評估,，教務(wù)部門跨學(xué)院組織,，以此打破專業(yè)學(xué)科壁壘。智慧教育的體制改革還需要深化課堂革命,，探索線上線下融合,、項目牽引驅(qū)動的新課堂模式，將新技術(shù)廣泛融入新課堂,。三是技術(shù)變革,。智聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為智慧教育開展提供了技術(shù)基礎(chǔ)。教育技術(shù)是幫助人得到發(fā)展的主體技術(shù),。感知層實現(xiàn)多元全面持續(xù)的協(xié)同感知,，網(wǎng)絡(luò)層建立泛在多尺度的教育信息網(wǎng)絡(luò)，計算層著眼于教育數(shù)據(jù)挖掘和知識拓展,，最終服務(wù)層提供多元個性化的教育定制服務(wù),，有望真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、知識互聯(lián),、群智協(xié)同,、教育智學(xué)。
2.智慧教育的目標(biāo)和理念
智慧教育的核心是以人為本,，最大化激發(fā)教育參與者潛能,，提高教育效能。智慧教育的最終目的是培養(yǎng)智慧型人才,，而智慧型人才是指高階知識,、專業(yè)能力、良好技術(shù)素養(yǎng)與高尚品德高度耦合的人才,。
一方面,，智慧教育堅持以學(xué)生為中心，既面向未來智能社會需要展開人才培養(yǎng)活動,，又徹底激發(fā)學(xué)生潛質(zhì),，實現(xiàn)學(xué)習(xí)者角色從被動到主動的轉(zhuǎn)換。一是促進學(xué)生博專相濟,。智慧教育將全面釋放各類線上線下教學(xué)資源,，為學(xué)生通識教育提供更多渠道、更多內(nèi)容,、更多方法,，為學(xué)生成長為博專相濟的復(fù)合型人才提供新的教育路徑。二是深挖學(xué)生自主潛質(zhì),。智慧教育時代將實現(xiàn)知識內(nèi)容或獲取渠道的極大豐富,，將打破學(xué)生主要從高校獲取知識的傳統(tǒng)路徑依賴，高校教育教學(xué)活動的主要目標(biāo)由知識傳授逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉椒ㄖ笇?dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí)從被動接受逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c,。在此過程中,，借助大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，還可以精準定位學(xué)生特質(zhì),，因材施教深挖學(xué)生潛質(zhì),，改變知識傳輸路徑，凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,。三是激活學(xué)生好奇追求,。進入智慧教育時代，尤其要注重對于學(xué)生好奇心的發(fā)掘和保護,，學(xué)生不應(yīng)是課程,、知識、教學(xué)活動的被動參與者,，而應(yīng)該擁有基于自身喜好教育選擇權(quán),。四是促進學(xué)生個性激發(fā)。智慧教育應(yīng)借助各類新的理念和技術(shù)手段,，充分激發(fā)學(xué)生的個性,，讓優(yōu)勢更優(yōu)、特長更長,，讓高等教育活動從標(biāo)準化逐步過渡到個性化教育,。
另一方面，智慧教育應(yīng)堅持以教師為中心,，助力教師成長，促進高等教育內(nèi)涵式發(fā)展,。一是學(xué)術(shù)賦能,。人工智能時代將改變學(xué)術(shù)職業(yè)的成長規(guī)律，借助大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù),，學(xué)術(shù)創(chuàng)新渠道,、方法和技術(shù)增多，新信息和新知識獲取的時效性增強,，學(xué)科交叉融合與國際化合作等可能性增大,，基礎(chǔ)創(chuàng)新、底部創(chuàng)新,、顛覆性創(chuàng)新成果可能不斷涌現(xiàn),，這為高校教師學(xué)術(shù)發(fā)展帶來新的機遇。二是因材施教,。在智能教育時代,，由于智能載體或設(shè)備代替了教師的絕大部分知識傳播的任務(wù)，使得他們能夠有時間和精力進行有針對性的點撥,，實施精準教學(xué),，可以基于對學(xué)生精準的大數(shù)據(jù)畫像,，細致區(qū)分學(xué)生特質(zhì)，實現(xiàn)因材施教,，實施個性化教育,。三是導(dǎo)學(xué)精育。智慧教育時代有望全過程全方位追蹤式開展學(xué)情教情等分析,，實現(xiàn)對人才培養(yǎng)的導(dǎo)學(xué)精育,。四是深度浸潤。智慧教育時代有望形成全校園立體式智慧教育環(huán)境,，形成以智慧智能為核心的教育體系,，實現(xiàn)學(xué)生在校期間面向智能化教育的深度浸潤。
3.智慧教育的定位與特征
智慧教育的關(guān)鍵定位在于三個方面,，即智慧化,、個性化、精準化,。
一是智慧化,。進入智慧教育時代，教育資源的多樣開放帶來了海量的在線優(yōu)質(zhì)內(nèi)容,，信息手段充分應(yīng)用形成各類信息化教學(xué)空間,，新基建則完善了端邊基礎(chǔ)設(shè)施等，促進了信息化發(fā)展的質(zhì)變,。在此背景下,，高校教育教學(xué)活動進入智慧化時代，對于學(xué)生而言,，從招生,、培養(yǎng)到就業(yè)，全過程納入智慧監(jiān)控平臺,；對于教師而言,，從教學(xué)、科研,、社會服務(wù)到國際化,，全內(nèi)容納入智慧教育平臺。智慧性的本質(zhì)是提高高校辦學(xué)效率,，動態(tài)化調(diào)整高校辦學(xué)策略,，為學(xué)生和教師的有價值成長助力。
二是個性化,。智慧教育尊重每一個教育參與者,，凸顯多元智能理論和多元成才觀，尊重個性、承認個體差異,、深挖個性并激發(fā)個人潛能,，知識和能力并重開展人才培養(yǎng)活動。與此同時,，智慧化時代也可以做到真正的教學(xué)相長,，教師在開展個性化學(xué)生培養(yǎng)活動中，也能促進個人價值提升,。
三是精準化,。智慧教育時代將大幅提高教育教學(xué)活動的精度，精準化辦學(xué)將大幅提高人才培養(yǎng)效率,，提高學(xué)習(xí)成功可能性,，各類智能輔助設(shè)備和機器人也將大幅提高科研成功率，降低研發(fā)成本,。除此之外,，還可能為學(xué)生學(xué)習(xí)和教師發(fā)展提供更為科學(xué)化的評價模型，優(yōu)化教育評價體系,。
“五維一體”打造智慧教育體系
北京理工大學(xué)以智慧和互聯(lián)為理念,，構(gòu)建集三維空間、時間維度和知識維度于一體的“五維教育”,，并通過“五維教育”具體實施,，體現(xiàn)智慧教育內(nèi)涵?！拔寰S教育”的核心目標(biāo)是突破時間和空間的限制,，為學(xué)生的知識獲取、知識內(nèi)化,、知識增值提供全方位服務(wù),。基于“五維教育”這一新型教育模式,，近年來北京理工大學(xué)不斷嘗試和探索，從開發(fā)“沉浸式體驗”思政課程學(xué)習(xí)模式,、構(gòu)建“延河課堂”等方面入手,，積極打造具有北理工特色的智慧教育體系。
1.打造“智能交互”與“沉浸式體驗”于一體的立德樹人教育平臺,，提升學(xué)生知識衍新和知識增值的效率
全面貫徹黨的教育方針,，改革創(chuàng)新教學(xué)模式，構(gòu)建虛擬仿真思政課程空間,。為推進高校思想政治工作改革創(chuàng)新,，運用大學(xué)生喜歡的表達方式開展思想政治教育，北京理工大學(xué)成立了“虛擬仿真思政課體驗教學(xué)中心”，并專項劃撥200平米專用場地,，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）應(yīng)用于思政課堂,，滿足了大規(guī)模教學(xué)的需求。目前,，這種全新的思政課程可以實現(xiàn)本,、碩、博思政課程的全面覆蓋,，能夠滿足目前30至60人思政課教學(xué)班的授課需要,。
利用前沿數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)，貫通空間維與時間維,，升級知識共享與傳播途徑,。北京理工大學(xué)運用豐富的教學(xué)資源，利用前沿數(shù)字化虛擬仿真技術(shù),，推動現(xiàn)代信息技術(shù)與思政課深度融合,，把學(xué)生帶入紅軍長征、延安烽火,、新文化運動等歷史場景中,，讓學(xué)生在沉浸體驗中更加深刻地理解史實。此外,，北京理工大學(xué)的虛擬技術(shù)體驗課也嘗試融入中華五千年文明,、世界經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護,、文化交融以及戰(zhàn)爭與和平等主題的內(nèi)容,，不斷探索更加豐富充實的思政課程，構(gòu)建立德樹人綜合教育平臺,。
成功打造視,、聽、觸,、學(xué)相結(jié)合的思政教學(xué)體驗,，通過更震撼、更豐富,、更直觀,、更形象的視聽盛宴，提高學(xué)生的積極性和參與度,，加速知識獲取與知識內(nèi)化,。北京理工大學(xué)“沉浸式”智慧教育的探索，將虛擬仿真,、影音視聽和在線學(xué)習(xí)集成在一起,，給學(xué)生提供身臨其境的生動思政場景,，打造出視、聽,、觸,、學(xué)相結(jié)合的思政教學(xué)模式，增強教學(xué)過程的吸引力和感染力,，提高學(xué)生在思政課堂中的積極性和參與度,。
2.以“延河課堂”為載體，促進知識維度的全方位延伸
北京理工大學(xué)多年來以“學(xué)本名師,、智聯(lián)融動,、育教衍新、明德精工”為理念,，形成了集“課程資源,、線上教學(xué)、運行監(jiān)控,、多維評價,、開放共享、國際一流”六位一體的綜合教學(xué)體系,，共分為直播課堂,、錄播課堂、精品課程,、課程思政,、百家大講堂和專題課堂六個模塊，成功打造常態(tài)化教與學(xué)的資源匯聚平臺,，即“延河課堂”,。“延河課堂”主要包括三個共享平臺,，分別是“云錄播”“樂學(xué)”“云課堂”,。三種形式平臺各有側(cè)重，匯聚整合了北京理工大學(xué)海量的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,，完整覆蓋教學(xué)的各個場景,，促進師生間知識轉(zhuǎn)移和交流互動。
通過“云錄播”突破空間限制,，達到“身臨其境”的遠程教學(xué)效果,，提高知識獲取的靈活性?！霸其洸ァ蓖ㄟ^連接教室內(nèi)的攝像頭等硬件設(shè)施，自動對課堂內(nèi)容進行實時直播或錄制,，讓遠在千里之外的學(xué)生也能體驗到現(xiàn)場氛圍,。這種授課方式巧用信息化技術(shù)擴展教學(xué)空間維度,，為各類學(xué)生打造質(zhì)量一流、面向國際的線上精品課程,，尤其是在疫情防控期間,，為海內(nèi)外留學(xué)生提供“身臨其境”的在線課堂學(xué)習(xí)機會?！霸其洸ァ蓖黄瓶臻g限制,，擁有無障礙、無限制的線上學(xué)習(xí)模式,，為各類學(xué)生提供了自由,、自主選擇課程學(xué)習(xí)的機會，學(xué)生不再局限于自己的專業(yè)領(lǐng)域,，而是可以根據(jù)興趣和喜好豐富自己的知識儲備,。
通過“樂學(xué)”協(xié)同時間和空間維度，整合各種教學(xué)資源進行教學(xué)全過程的精細化管理,，提升實踐環(huán)節(jié)和復(fù)雜知識的內(nèi)化效果,。“樂學(xué)”側(cè)重教學(xué)過程管理,，是將課堂教學(xué)內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)資源及信息技術(shù)相結(jié)合的線上教學(xué)互動平臺,，覆蓋各類網(wǎng)絡(luò)終端。教師通過“樂學(xué)”平臺可分享課程講義,、測驗,、作業(yè)、題庫等資源,，同時可以設(shè)置教學(xué)進度跟蹤,、教學(xué)進度管理、日常成績管理等,，完成線上教學(xué)全過程的管理,。“樂學(xué)”平臺還置入了自動評判功能,，能對學(xué)生提交的作業(yè)等內(nèi)容自動批改,，提高教師教學(xué)管理效率。同時,，針對更多實踐操作環(huán)節(jié)的課程,，“樂學(xué)”平臺為學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)的實踐環(huán)境，幫助學(xué)生將所學(xué)的理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作,，有效提升了學(xué)生實踐能力,。“樂學(xué)”也為學(xué)生群體提供了自行學(xué)習(xí)進度設(shè)置和疑難問題解答渠道,。
通過“云課堂”實現(xiàn)教與學(xué)的實時互動,，加速知識共享與傳遞,。“云課堂”是借助“i北理”實現(xiàn)師生間的即時溝通工具,，其采用社交網(wǎng)絡(luò)中的扁平化溝通方式,，形成以交流討論為核心的全新教學(xué)形態(tài)。通過“云課堂”,，可以充分利用信息化技術(shù)豐富教學(xué)資源,，通暢跨校區(qū)辦學(xué)的交流渠道?！霸普n堂”通過時間維和知識維的協(xié)同配合,，提升知識傳遞的效率，使知識在教與學(xué)中實時共享,、實時傳播,、實時轉(zhuǎn)化。
（作者張軍：中國工程院院士,，北京理工大學(xué)黨委書記）
原載2022年第13/14期《中國高等教育》雜志
