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从智慧教育通往未来教育

来源:

中国教育网

智慧教育与未来教育

  2019年,山东大学改造完成的智慧教室登上了热搜,全新人性化设计的教室桌椅,高科技智能化的多媒体设备,还有现代感十足的家具,让它迅速成为了“网红教室”,引来不少学生前去“打卡”。

  无独有偶,近期清华大学经过改造后的三教(第三教学楼)也获得了众多网友的热捧,富含韵律感的空间设计,随处可见自由多元的学习空间单元都让人眼前一亮。

  针对新的融合式教学的要求,该教学楼的教室内部都配置了能满足线下与线上同时教学并进行课堂互动的设备,将先进的网络信息技术融入多元教学空间,通过“智慧”硬件和空间集成,实现内容优化、资源共享、师生交互。

  这些让高考生向往、外校生羡慕、毕业生郁闷的智慧教室仅仅是数字化(智慧)校园的组成部分。

  今年3月,教育部发布《高等学校数字校园建设规范(试行)》的通知,引言开宗明义写道:

  高校数字化校园是在教育信息化2.0发展中,应对信息技术的迅猛发展和积极发展“互联网+教育”的发展需求,结合高等学校信息化发展实际,以标准规范促进教育信息化支撑引领教育现代化发展,指导全国各高等学校充分利用云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等技术,不断改善学校办学条件,营造网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育教学环境,促进信息技术与高等学校人才培养、科学研究、文化传承与创新、社会服务、国际交流等方面的深度融合和创新应用,提高教育教学质量和科研服务水平,提升科学决策和教育治理能力,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。

  数字化(智慧)校园当然也仅仅是智慧教育的组成部分,以立德树人为根本任务,以学习者为中心,以智能技术赋能教育变革,促进教育教学模式的深层次变革,全面提升教育服务能力,推进教育治理体系和治理能力现代化,形成智能时代泛在灵活、满足个性化需求的教育新生态,这才能勾勒出智慧教育的基本形态和重要意义。

  教育部科学技术与信息化司司长雷朝滋在2021全球智慧教育大会的致辞中用“提升智慧教育境界,引领未来教育发展”这句话揭示了智慧教育与未来教育之间的关系。

  雷司长指出,人类历史上每一次的技术革命都全方位地重塑了社会形态和经济形态,同时也对人的精神世界产生了巨大的影响。智慧教育是立足当前、面向未来、支撑新时代的教育。我们不仅要关注“物”,更要关注“人”,不仅要关注“教”,更要关注“育”。发展智慧教育要以人为本,避免“唯技术论”,要密切关注智能技术应用于教育给教师和学习者带来的心理状况、适应能力和深层次需求的变化,要营造具有人文关怀的教育氛围。

  一言以蔽之:智慧教育引领未来!

如何界定教育的未来

  教育的未来很难预测,却让人着迷。

  这其中很重要的原因在于教育带有很强的时代性特征,自我迭代的能力很差,比如农业时代小规模的私塾制和工业时代流水线的班级制,前者有利于因材施教,后者便于规模扩容。那么,信息时代到来了,新的教育模式会带来什么惊喜呢?

  遗憾的是,即便是从农业时代过渡到工业时代,虽然教学环境在变,教学内容在变,但教与学的形式和逻辑却几乎未有变化,如同包裹着坚硬的外壳抵御着外来的冲击。

  信息时代直到目前的状况也是如此,虽然以互联网、大数据为代表的信息技术几乎颠覆这个星球上的所有领域,唯独教育等几个少数领域依旧“顽固不化”,证明当代教育没有对日新月异的新技术“麻木不仁”的表现无非是白板代替了黑板,课件代替了板书,线下课程搬到了线上。

  比较经典的案例是慕课,这个2012年开始兴起并于2013年前后进入中国、号称将要颠覆传统教育的新理念,直到目前为止在全球领域依然在正规教育体系的边缘踱步。

  只有知道通往今天的路,我们才能清楚而明智地规划未来。2019年,中共中央、国务院出台《中国教育现代化2035》对“未来”教育添加了注脚,其中第八项“加快信息化时代教育变革”明确提出:

  建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台。利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合。创新教育服务业态,建立数字教育资源共建共享机制。

  变革需要推动,更需要契机。2020年初突如其来的新冠疫情将中国教育“逼上梁山”,在教育部的果断决策下,近三亿师生开始了史无前例的线上大迁徙和超大规模在线教学实践。

  疫情对于中国教育最“祸兮福所倚”的意义在于,在线教育获得了在体制教育中充当“正规军”一展所长的机会,通过此次在线教育理念的“思想启蒙”运动,促使全社会从上到下达成了大力发展教育信息化,加强在线教育实践、研究和培育的空前共识,也为中国教育的深层次、系统性变革留下了基因、埋下了伏笔。

  东京工业大学技术组在2019年开启了一个未来愿景项目,畅想未来20年、50年和百年后的景象,其中一个未来场景是2040年“在家完成一切”,意思是人们不需要离开家就可以完成各种事情。然而在2020年,我们就已经经历了“在家完成一切”和“随处皆可办公”的这两个未来愿景。

  这提醒我们,未来其实是一个相对的概念,看起来好像远在天边,但很有可能会因为某种突变甚至蝴蝶效应而近在咫尺,教育能否可以应时而变,取决于我们是否做好了准备。

影响未来教育的三大要素

  2020年经合组织(OECD)发布《回到教育的未来:关于学校教育的四种图景》认为未来二十年中,四种未来学校教育图景分别为:学校教育扩展、教育外包、学校作为学习中心以及无边界学习。

  报告指出:更加个性化的未来学习离不开数字化的教育系统。未来的学习将会采用线上线下混合式教学方法,课程安排会更加灵活,学科界限、学习场所也将变得模糊。学习者可以通过互联网实现随时随地学习,即时反馈评估,成为自身学习的生产者和消费者。学校仍然是教育系统的中心,保留大部分功能,为学习者提供学习机会。

  由于数字化提高了学生的自主学习能力,学校工作人员可以更加专注于学习者的情感需求和学习动机,教师和家长可以对学生的在校表现进行即时沟通。

  在上述内容中,我们可以比较清晰的看到未来高等教育变革的三大关键要素:

  1.新技术

  21世纪以来,全球科技创新加速度持续增加,以人工智能、移动通信、物联网、区块链等为代表的新一代信息技术加速突破,使得人才和知识需要重新定义,打着深刻工业时代传统烙印的教育正在接受着严峻的考验。

  这其中,如同马镫和火枪深刻改变了古代和现代战争格局一样,信息技术本身业已成为未来高等教育变革的关键要素。这其中又涉及到新技术的应用和鉴别问题。

  比如当前最让人期待的人工智能+教育,清华大学教授、欧洲科学院外籍院士孙茂松就认为:我国疫情下的在线教学能够交出满意答卷主要得益于前些年教育信息化所取得的显著成效,而非智能化的贡献,其包含的真正的“智慧教育”成分非常少。其中,在关键环节教学大数据的缺失是重要原因。没有数据,人工智能“有劲使不出”。因此他建议,应探索建立学习社交网络乃至全国性网络学习空间的可能性,从而比较彻底地解决学习大数据结构性缺失问题。

  又比如疫情当中发挥了重要作用的在线教学,在疫情缓解之后迅速被习惯性放弃,一旦失去了应用场景,在线教学的发展就难以为继。就像清华大学副校长杨斌刊文写道:新冠肺炎疫情突如其来,在线教学成了“不得已而为之”的方式,师生一起接受了一次以信息技术促进教学的大培训、大练兵,在社交隔离状态下维护了正常的教学秩序,是大功一件。但随着国内疫情的有效控制,师生重返教室。在线教学的应用,似乎又回到了疫情前,刀枪入库、马放南山。着实有些可惜。他认为,“我们需要自觉地思考和实践,把在线方式融入日常教学,把在线当作自然而然的一部分而非传统教学的替代”。

  而在当前正在进行的教师轮岗制度恰恰可能给在线教学提供了一个新的场景和机会,通过新技术的虚拟空间的管理、教学替代教师在物理空间的腾转挪移,应该是一个较优的方案。

  当然,重视技术不是“唯技术”,尤其是在教育层面,要高度警惕新技术对于社会伦理和安全的挑战,要加强监管和鉴别,保障师生的身心健康。

  2.新体制

  新教育模式的落地和发展需要土壤,互联网+教育绝不仅仅是在线上进行教学这样一个“形”,想要真正实现互联网+教育的“形神具备”,就必须进行深层次、系统性变革,其中最重要的就是管理体制创新和评价机制配合。

  实际上,仅就在线教学为例,想要实际落地,达到与线下教育实质等效,甚至青出于蓝而胜于蓝,那就是一个“牵一发而动全身”的问题。

  比如,经常进行在线教学的教师都知道,学生面对着屏幕,想要达到在线教学的良好效果,传统45分钟的课时太长了,一般以20分钟左右为宜。正常情况下这样进行教学,那么首先冲击的就是学校的教学秩序,继而带来教务管理、教学评价、教学方法、教师利益等种种问题,而这只是在线教学相对于线下教学的小改变,但也表明两者巨大差异对于传统教学管理的挑战。

  3.新素养

  无论是技术的嬗变还是体制机制的创新,最终还是要依靠教育的主体——教师和学生能够“接得住”、“用得好”才行,这其中,教师信息素养的要求已经提升到前所未有的重要地位。

  在疫情当中我们应该看到,作为互联网时代的原住民,大部分学生对于在线教学的接受程度相当高,反而是很多教师左支右绌,手忙脚乱,这从某个侧面也证明,我们教育教学策动者,也就是教师这个角色的教育信息技术的接受度和引导力已经开始落后于被教育者了。

  未来的教学场景中,具体知识传授方面的工作将更多的被信息技术所承担和替代,教师的重心更多转向能力培养、素质培育、人格塑造等方面,成为名副其实的“灵魂工程师”。这意味着教师的定义和职业要求将全面更新和颠覆,需要我们做好充分的准备。

未来教育狂想曲

  我从不想未来,它来得太快。据说这是爱因斯坦的感慨。

  的确,自爱因斯坦所在的二十世纪以来的世界变化实在太快、太大,如果将这一百多年放到整个人类文明的长河中可以用“弹指之间瞬息万变”来形容了。

  越是这样,关于未来高等教育的发展模态越难预测,这就像那些互联网先驱者们在当时根本想不到仅仅50年之后,网络竟然能够如此大纵深、立体式的影响人类社会的发展。但是,基于现状,我们至少可以发掘未来高等教育的几个关键词:

  1.个性化教育

  在教育公平和规模教育的前提下实现个性化教育,将是人类在教育领域应用人工智能和大数据技术能够想象到的最高目标之一。

  基于智能技术真正兼具农业时代私塾制与工业时代的流水线教育两者的优势,通过对被教育对象进行综合调查、研究、分析、测试、考核和诊断,根据被教育对象的潜质特征和自我价值倾向以及被教育对象的利益人的目标与要求,量身定制教育目标、教育计划、辅导方案等,真正实现因材施教和精准教育。

  届时,人工智能学习助手会根据你的学科、课程进度、个人特点等进行匹配性的自适应个性化学习,而教师也可以在与之相连接的教学助理的帮助下了解每位学生的状态,并给予相应的帮助。

  2.数据评价

  数据作为智能教育的新要素将贯穿信息时代的全过程,并且重要性在不断叠加,在教育层面,借助完整的教学、学习大数据所形成的数据流有可能会成为教师教学水平、学生学习能力过程评价的核心依据,特别是因为中高考结果评价导致左右为难的中国教育而言,这将是破局的关键,同时也是扩大正规教育途径,引入更多社会力量均衡教育资源的基础。

  当然,想要达到这样的效果,就必须要做好顶层设计,具备类似于规划中教育专网这样单一、安全的数据资源整合通道,当然也需要体制、机制的创新。

  3.区块链可信体系

  区块链是将密码学、经济学、社会学相结的一门技术,是分布式数据存储、加密算法、共识机制等计算机技术在互联网时代的创新应用模式,本身具有不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点,对于推进学生征信管理、学籍管理、综合素质评价、学术资质证明具有重要价值,能够解决教育领域中的信任问题,与数据评价一起构建安全可信的教育体系,对于整合全球教育以及优秀机构教育,实现学分共享,拓展教育边界都有重大影响。

  4.虚拟现实

  脸书(Facebook)创始人扎克伯格认为,AR/VR将会超越智能手机和个人电脑,成为下一代主流计算平台。虽然当前提出的“元宇宙”充满了浓浓的资本炒作味道,但不可否认的是,VR、AR、MR(Mixed Reality,混合现实)等虚拟现实技术必将在教育领域大行其道。

  想象一下,你跟老师同学们共处于一个宇宙空间中,导师可以将所有人带到任何一个人类已经探明的星系或者星球上,讲述这里的天文学原理和形成机制;又或者,你可以穿越时空,与任何一个科学史、文学史上的人物交流;再或者,你可以置身于火箭、机车、轮船的内部,实地操作并检测其运行的各方面数据……这些不过是未来教育的小小场景,而你同时可以与全球相关学者、师生共同讨论,通过全息投影共上一堂课,所有需要的资料都触手可及。

  5.脑机接口

  基于这项技术对于教育的根本性颠覆,我们将其从本应属于虚拟现实组成部分单独拿出来叙述。

  在我们看来,人工智能的确可以改变教育的生态,但更多是辅助和增强,而真正有可能实现教育革命并摧毁现有教育模式的,是脑机接口,这是万物互联最终关卡,也是人类智能飞跃的关键技术。

  通俗来说,脑机接口(Brain Computer Interface),指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。

  看起来好像没什么,但设想一下,如果在人类大脑中植入一个微芯片,可以与大脑实现信息存储、提取和删除,微芯片的容量不用大,10GB容量就可以携带十几个图书馆的书籍信息量。

  假如这种技术在未来的五十年内真能达到这样的水平,这就意味着知识本身的传授已经毫无意义,现有教学模式下占据大部分时间的背诵、刷题、朗读等模式都毫无意义,知识的应用、分析以及人格、习惯的塑造等个性化培养将成为教育的根本目的。

  总之,从智慧教育通往未来教育,将是一条充满惊喜又步履维艰的道路,特别是教育作为国之大计,系统性改革难度极大的情况下。因此有必要继续加强教育信息化引领作用,通过时代和科技的力量破解矛盾,达成共识,积极推进教育现代化建设。

  作者:王世新


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