教育数字化转型的机遇与策略

智库 (51) 2021-04-10 11:30:10

一、问题提出
当前,新一轮科技和产业革命突飞猛进,数字经济和人工智能蓬勃发展,信息技术正全方位、加速度推進教育变革,教育的数字化转型势在必行。2018至2019年期间,30个国家制定了人工智能发展战略,美国提出要在人工智能领域保持领导地位,俄罗斯政府强调要颁布全面发展人工智能技术的战略性文件以确保技术主权。[1] 2019 年7 月23 日,俄罗斯100 所高校、Mail.ru Group 公司、Kribrum、Skyeng 及Bigdata团队签署了人工智能技术推广网络项目启动协议,协作促进高校教师、研究人员、管理人员和学生的能力发展。[2]俄罗斯已制定了两个与教育数字化转型发展相关的新联邦计划:一是国家优先项目《教育》(2019—2024年);二是“俄罗斯联邦数字经济”国家项目,旨在通过向教育提供人工智能、虚拟现实、物联网等数字技术支持,促进传统教育方式的数字化转型。
2019年9月26—28日,中国教育科学研究院与俄罗斯高等经济大学联合举办了第二届中俄教育研究会议。本次会议的突出特征是中俄教育行政管理部门、高等院校、官方智库等多个主体参与,共同投身教育数字化转型的理论研究和实践探索,如俄罗斯高等教育与科学部、俄罗斯教育科学院等机构充分发挥国家智库的统筹与引领作用,积极推动俄国教育数字化转型的理论和实践研究,密切关注人工智能的最新科技成果,积极推动科技成果在教育领域的应用。本文将基于中俄国家教育智库的研究成果,分析教育数字化转型的机遇与挑战,提出针对性的对策建议。
二、教育数字化转型的机遇与挑战
当前,互联网、人工智能、大数据等信息技术与教育教学深度融合,教育数字化转型成为政界、学者和业界的重要关切。此次中俄教育研讨会极大丰富了教育数字化转型的理论成果,从研究内容、研究视角、研究方法等方面推动了教育数字化转型进程。同时,教育的数字化转型日渐成为高新技术产业发展的重要动力源,有望促进教育机会的增加、师生关系的优化和教学效能的提升。
1.数字化转型成为教育变革的加速器
第一,教育模式发生深刻转变,教育的惠及面不断加大。人工智能给教育理念、教育形式和教育形态带来全方位挑战,深刻冲击着人才培养目标、教育教学内容和育人方式。传统的讲授式、教师主导型、单一化学习等方式受到巨大挑战,教育形态和样态发生深刻转变,知识、技能、经验等资源共享共建的教育形态有望形成,满足残疾学生、年轻母亲、临时失业者等特殊群体的学习需求成为可能,享受不同个人所需的个性化教育服务愈加普遍。
第二,学校场景正在发生转变,学校样态面临转型。未来学校教育将会出现三种互补的场景:一是保守场景得以巩固,该场景以受多层级的官僚教育管理体系支持的、现存的均质化教学模式的保留为特点。数字化技术有助力于实施和遵守高层决策,加强管控,并确保测试材料和教学法的统一。二是学校场景受到冲击,快速发展的网络教学服务将补充传统教育机构的不足,在此情况下,数字化技术用于提供教育机构以外的受教育机会,促进教育的快速发展。三是学校场景面临转型,学校变成专业协会和终身教育的场所。在此情况下,数字技术有助于克服形式主义、支持个性化学习,使学生和教师关注教育成果。俄罗斯积极推动教育数字化转型条件下教育信息空间的构建,用数字技术进行健康监测、利用云技术建立国家健康指标库,设计学生运动活动指标评级系统。
第三,新型教育互动方式正在形成,教育主体关系的双向性特征凸显。随着数字技术在课堂实践中的应用,各级各类参与者正构建起一种新型交流和互动方式,学校和高等教育机构在数字空间中的实际互动被激活,线上教育之间的融通程度加大,各级各类学生的受教育权益保障更加有力,师生关系、生生关系不断优化。
2.教育教学活动突破时间、空间等限制
人工智能正赋能中俄两国教育的各个场景,智慧课堂、个性化学习、智慧平台等新形式接连涌现,教育资源更加便捷化,教学过程更加智能化,课堂形式更加民主化,学习方式更加多元化,数据处理更加智能化,智慧教学环境正在形成,教育形态发生深刻转变。
第一,智慧教育产品助力学校数字化变革,教育教学效能喷涌。人工智能与教育大数据的融合正赋能教育的教、学、评、管、考等各个环节,智慧课堂、精准教学、智慧校园、智慧考试和综合素质评价接连涌现,个性化学习、因材施教、精准评价得以实现。技术加速亦助力打造教育超脑,借助运算智能、感知智能和认知智能等手段建立的智慧教学环境,正逐步破解盲目且低效的学习困境,促进学生深度理解学习内容,多维度认知自我,增强学生自信心。俄罗斯已将教育的数字化转型作为总体目标之一,并将之体现在具体的教学实践中,例如不少俄罗斯学者借助人工智能发展数字心理技术,用于改进教学实践;一些俄罗斯高校通过内容分析、内容互动、学生分析和估值分析等步骤,评估大学课程的内容难度、内容互动、内容难度与相关要求的匹配度,以提高视频讲座的可读性、学生网络课程准备的变动性,促进大学产品的现代化。
第二,学生学习的时空限制被突破,泛在学习形态初步形成。人工智能使量身定制的“菜单式”教育成为现实,教育的个性化特征日趋明显,俄罗斯“Dragonlearn”公司搭建了以互动形式教授中小学课程的国际在线自适应学习平台,根据学生的任务、特点和兴趣等参数,为学生自动选择一定数量的学习任务,并给出实时的反馈,学生可以个性化地开展学习。样本分析显示,该平台能使学生的学业成绩平均提高30%~40%。俄罗斯学者历时30年证实了开展6岁及以上学前阶段儿童早期编程教育的可能性和可行性,其将复杂的编程过程游戏化,在学龄前儿童并不具备数学及很强的逻辑思维情况下,以寓教于乐的形式,培养儿童的数字化素养。人人都能学习、时时都能学习、处处都能学习的泛在学习形态正在形成。   第三,教育数字化改造卓有成效,教育与信息资源有机融合。莫斯科已通过配备现代化技术装备、开发电子日记和杂志、构建电子教育材料库、设计交互式课程情景、培育专门的网络课程设计师等方式,开展专门的电子学校项目,借助创建电子课程模板、使用音频和视频记录、创建交互式任务、创建测试任务等途径,满足儿童尤其是特殊需要儿童的学习需要。为有效地开展实践和实验室培训、讲习班、研究实践和试验活动,有学校建立专门的电子数据库,融合心理诊断资源(计算机测试、电子问卷表格等)、社会研究资源(社会心理、社会学、统计等)、校正发展资源(校正发展方案、培训等)和研究所的实验资源(调查或实际考试或实际操作的综合数据表,可由云中的学生填写)等各类资源。
3.亟需平衡数字化转型与教育的关系
人工智能的应用直接变革了教与学的方式,使原本无法实现的教学得以实现,很大程度上缓解了教育资源供给不足的问题。同时,借助大数据技术进行的学业诊断,使教学评估更加精准,预测形式更加有效,需要妥善平衡好教育与数字化转型的关系。但技术的本质决定了其具有双重性,信息技术在教育中的应用须尊重教育规律、合乎教育价值。
第一,教育数字化转型必须坚守教育的育人目标。信息技术的应用可能使学校与人工智能之间出现数字鸿沟,一定程度上偏离教育的内在逻辑和育人初心,需以“系统活动方法”为理论框架,分析人类活动实践和学生建构主义范式实践之间的对应关系,以确定21世纪人类社会最普遍、最卓有成效的活动模式,并将这些模式反映在中小学教育目标、学生活动、教育标准和教师培训中,最终确定21世纪教育数字化转型的育人目标。有俄罗斯学者关注教育数字化转型下未来教师的职能,强调教师应在个人传播电子设备方面保持领导作用,做好教师教育数字化转型的意愿准备、技术准备和组织教学准备。
第二,需要警惕教育数字化转型引发的数字伦理道德、个人隐私泄露等风险。在社会和经济发生难以预测的复杂条件下,学校情景应能有效支持教育体系的可持续发展,最大限度地减少人工智能带来的社会风险,抵制教育和改革的不良趋势。而教育信息的不当应用、过度分析可能造成个体数据泄露等风险。同时,青少年的生活经历各不相同,且不太丰富,社会阅历有限,过度的数字化教育可能影响学生对自身关键人格特征的认识,使他们的社会和职业选择自决权受到限制。
第三,需要警惕人工智能教育应用可能引发的算法风险。人工智能真正服务于教育,关键一步是把教育问题抽象为数学问题,针对具体教育问题和教育自身逻辑搭建模型,设计算法,计算结果。人工智能在教育领域中的应用,极易引发潜在的算法风险,主要包括:算法简约化导致的教育形式化风险;算法大规模应用导致的学生同质化发展风险;算法黑箱导致的教育被算法控制风险;算法偏见可能使教育弊端扩大化风险;其他行业算法移植导致的教育异化风险;教师过度依赖算法导致的专业技能降低风险。
第四,需尊重教育数字化转型的过程性。教育数字化转型是对教育目标、教学内容、教学组织形式、教学环境等因素的系统变革过程,涉及教育学、心理学、经济学、系统科学等多种学科。教育数字化转型的实现并非一蹴而就,而是一个技术推动下不断调整适应的漫长过程。在此过程中,可能出现专业师资力量不足、相关教学标准和指导意见缺乏、实验室和硬件配备不足、课程资源缺乏、教学课时不足、中高考或综合素质评价机制不完善等问题,增加了教育系统的不稳定性。
三、教育数字化转型的对策建议
当前,中国正以高远站位和战略眼光,积极推动人工智能和教育的深度融合,加快推进教育的数字化转型。教育部2018年印发的《教育信息化2.0行动计划》明确将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量,支撑引领教育现代化发展,推动教育理念更新、模式变革、体系重构,努力实现“教育信息化从1.0时代到2.0时代的跨越”。习近平总书记在给中国教育部与联合国教科文组织举办的“国际人工智能与教育大会”贺信中指出,“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育深度融合,促进教育变革创新,充分发挥人工智能优势,加快发展伴随每个人一生的教育、平等面向每个人的教育、适合每个人的教育、更加开放灵活的教育。”
需緊扣教育变革的时代浪潮,将教育的数字化转型提升到战略高度,纳入到决策服务的议程之中,体现在政府、学校、社会、企业各类主体的合作内容之中,共同助力教育的数字化转型。不仅要加强教育行政部门的统筹谋划作用,防范教育数字化转型的潜在风险,协力构建多主体协同落实机制,而且要聚力打造智慧校园新生态,培育一批适应新代需求的智慧型新教师。
1.加强教育行政部门的统筹谋划作用,形成教育数字化转型制度规范
第一,发挥教育行政部门的统筹谋划作用,构建教育数字资源共享系统。适逢教育数字化转型进入重要机遇期,理念、政策、技术、平台、人力等资源日趋丰富,各级教育行政主管部门需勇于担当,发挥好宏观统筹和推动作用,协同各方力量、各种资源,多举措、全方位开发数字教育资源,拓展数字教育资源的广度与深度,增强服务教育信息化建设者、实践者和研究者的能力。
第二,研制教育数字化转型的行业标准,明确教育数字化转型的方向与目标。面对人工智能的理论体系有待丰富、人工智能技术的应用效果尚有突破空间的现状,应推动成立教育数字化转型发展联盟,鼓励众筹众创、分工协作;探索建立教育数字化转型的行业规范,形成人工智能教育技术应用的行业标准,指导各级各类学校建立教育教学等业务部门的制度规范和保障措施。
第三,进一步完善教育数字化转型的法律法规,建立教育数字应用的风险防范机制。当前,人工智能技术的责任判定已对法律构成了挑战,突出表现为人工智能的程序设计与开发者不具备对技术的完全控制力,人工智能产品不具备独立承担责任的能力[3]。应明确相关行为的科学与伦理边界,研制教育数字化转型的挖掘与使用规范,严格设定数据的使用权限,切实保障个人信息安全和利益主体合法权益;坚持教育学导向而非技术导向应用人工智能,让教师参与决策过程,保持教育算法的透明性、可理解性和可解释性。   2.加强部门联动和跨界融合,构建教育数字化转型落实机制
第一,加强教育行政部门横向联动,明晰教育数字化转型的权责关系。建议教育部、科技部、工业和信息化部等相关部委构建协同联动机制,制定分工明晰、切实可行的教育数字化转型行动计划,明确教育数字化转型的牵头单位与配合单位、第一责任人与相关责任人、总体行动方案和具体实施步骤,切实推进教育数字化转型的落地。
第二,创新工作落实机制,细化分解教育数字化转型行动方案。建议成立省级人工智能教育领导小组,下设基础教育、考试工作、智慧校园专项等工作组,由各省的第一教育行政负责人担任组长,全面负责教育的数字化转型工作;重点攻关,协同推进,立足试点区域,面向全省,推进人工智能课程教育教学,探索人工智能条件下的人才培养模式、教育服务模式和教育治理模式。
第三,调动各类主体能动性构建协同推进的长效机制。一要激发企业的主导作用,尤需强化高新技术企业的创新主体作用,构建企业创新联动联盟,增强高新技术的辐射力,带动更多企业转型升级,协力打造教育人工智能高地。二要创新产教融合方式、释放产教融合效能,打通校企合作的观念、制度和政策阻滞,促进人工智能服务教育改革和发展的能力。三要融汇高校、教科研院所、教育学会、人工智能学会、物联网学会等单位,共建教育数字化转型工作团队,联合制定人工智能教育的人才培养方案,统筹人工智能教育的教师、课程、培训、平台和评价等。
3.促进现代信息技术多场景应用,打造智慧校园新生态
第一,加快智能校园建设,促进人工智能的全场景应用。一是立足学校数字化现状,依托互联网优势,适应泛在学习趋势,有针对性地推进基于互联网的混合式学习、线上线下学习和翻转课堂;有步骤地将数字资源纳入学校办学条件建设、教育教学管理、课程教学编写等,普遍提高信息化应用水平。二是遴选智慧校园示范区,汇聚优秀建设案例,通过开设网上公开专栏、举办现场应用展览、开展经验分享会等形式大力推广。
第二,开发人工智能教学平台,创新课程与教学体系。一是搭建国家级人工智能教育创新平台,强化对教育教学变革的多方支持。如建立国家教育大数据监测与服务中心,定期采集、储存、加工教育数据,通过统计、挖掘、分析数据资源,为教育数字化转型提供数据支持;借助人机交互、知识图谱、自然语言理解等技术,提升各类智能教育产品的智能技术,优化智能服务体验。二是开发集教师备课、课堂内容、课堂管理、学生学习等功能于一体的人工智能教学平台,兼备学生和教师两大端口,使教师全面了解班级和学生个体的学习情况,实时了解学生的学习进展,让学生根据学习进程、能力、兴趣等特质,在线模拟学习内容,直观感受隐性知识与经验,自主把握学习进度。三是编写人工智能教育系列教材,分别面向小学、初中和高中三个学段,关注智慧环境、智能交通、智慧家具等多个议题。
第三,加快智慧校园建设,构筑“人工智能+教育”新生态。一要着力推进智慧校园建设,以人工智能、互联网、云计算和物联网技术等现代信息技术为支撑,统筹学校软硬件建设、校内外资源,建设一体化智能化的教学、管理与服务平台。二要大力支持学校运用人工智能技术变革组织结构和管理体制,优化运行机制和服务模式,实现校园精细化管理、个性化服务,全面提升学校治理水平。
4.提升教师智慧教学胜任力,培育智慧型新教师
技术哲学家贝尔纳·斯蒂格勒(Bernard Stiegler)认为人必须通过不断发明创造来弥补先天的缺陷。[4]可见,技术在人的“存在”中充当“代具”的角色,人类唯有不断寻求技术的支持,才能完善自身性能,最终形成融洽的“人—技术”结构。然而,受大脑生理结构等生物性因素影响,教师在知识获取、信息传递、信息分析等方面处于劣势位置,亟需有效借助技术手段提高教师的智慧教学胜任力。
第一,开展系统的教师信息化培训,打造适应人工智能时代的教师队伍。定期为中小学教研员、信息技术教师开设教育信息化专题培训,借助现场培训和网络直播等多种载体,广泛开展教育数字转型教研活动。通过举辦省级教师信息化基本功比赛、“互联网+教育”工作坊、教育信息化研讨会等,激发教师提升信息化素养,推动教育数字化转型的进程。
第二,回应学生的多元化诉求,创设个性化教学情境。教师应树立教育大数据思维,注重收集学生数据,动态监测学生学习状况,诊断学生学习困难,分析学生学习问题,借助数字化学习技术适度干预学生学习,提供针对性、个性化的学习建议,帮助学生完成探究式学习;还应及时更新教育教学理念,创新指引性教学材料,构建适应性、启发性的问题情境,提供必要的学习条件与支持,引导学生挖掘、探索问题的意义、价值和属性,帮助学生理解复杂的社会情境,建构个体与社会的关系。
第三,探索新型教学方式,增强教师的技术应用能力。教师应转变教学理念,秉持育人为本的教育原则,自觉主动接受信息化技术培训,认真学习教育信息技术教学手段,创设精准、灵活、高效的教学情境;加强自我反思,总结反思自我智慧教学的理念、行动、实效,做好教育数字化转型的思想准备,着力提升人工智能教学胜任力。

THE END

发表评论