摘要
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化成為未來可持續(xù)發(fā)展的重要力量。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型正是教育實現(xiàn)可持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑與必然選擇。文章結(jié)合區(qū)域規(guī)模化教育數(shù)字化實踐,提出以人工智能技術(shù)賦能教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑,即建設(shè)“數(shù)字基座”,提升教育數(shù)字化治理能力;聚焦應(yīng)用場景,推進教育過程數(shù)據(jù)化;提升教師數(shù)字素養(yǎng),增強教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型能力,三位一體推動基礎(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展。
從國家層面看,作為“數(shù)字中國戰(zhàn)略”的一部分,推進教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是貫徹國家戰(zhàn)略的應(yīng)有之義。教育部黨組書記、部長懷進鵬在2022年全國教育工作會議上提出,實施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動。《教育部2022年工作要點》也將“實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動”列為重點任務(wù)。教育部以建設(shè)國家智慧教育公共服務(wù)平臺為抓手,將資源數(shù)據(jù)中心建設(shè)和公共服務(wù)提供相結(jié)合,為學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、學(xué)校管理和教育改革研究提供有力支撐,已經(jīng)覆蓋全國31個省(市、區(qū))和,形成了世界第一大教育資源數(shù)字化中心和服務(wù)平臺,有效推動了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級。
從研究層面看,部分專家對教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型進行了深入研究。理論研究方面,例如,祝智庭等探析了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵、理論框架和核心要素框架、轉(zhuǎn)型實踐的基礎(chǔ)性場域、轉(zhuǎn)型的實用方略以及未來研究方向;吳砥等指出當前國際教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)注重點為“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”“數(shù)字教育資源”“教育教學(xué)創(chuàng)新”“數(shù)字素養(yǎng)提升”“標準規(guī)范研制”“數(shù)字倫理安全”六個方面。應(yīng)用實踐研究方面,例如,周全以國家級信息化教學(xué)試驗區(qū)為例,闡述了以持續(xù)迭代為核心理念的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑,并以基礎(chǔ)教育行政部門為例,提出推動基礎(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展的對策建議。區(qū)域?qū)嵺`探索方面,例如,張治等闡述了以上海寶山區(qū)為代表的數(shù)字化賦能教育教學(xué)模式變革的四條發(fā)展路徑;田永健基于內(nèi)蒙古教育公共服務(wù)平臺體系的教育實踐成效,探討了新基建賦能區(qū)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實踐路徑。
從地方實踐看,各地區(qū)都在積極探索教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型落地的思路和模式。作為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點區(qū)的上海市發(fā)布《上海市教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施方案(2021—2023)》,聚焦組織領(lǐng)導(dǎo)、“數(shù)字基座”、典型應(yīng)用、安全保障等方面多維發(fā)力,構(gòu)建教育數(shù)字化“新環(huán)境、新平臺、新模式、新評價”,推進教育更高層次的優(yōu)質(zhì)均衡、個性多元。安徽省合肥市通過云網(wǎng)端“三位一體”建好數(shù)字基座,聚焦教學(xué)、評價、“雙減”和治理“四維應(yīng)用”強化數(shù)據(jù)賦能,建立“覆蓋全市、統(tǒng)一標準、上線聯(lián)動、資源共享”的教育信息化發(fā)展體系,促進教育高質(zhì)量發(fā)展??傮w來看,教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐是系統(tǒng)化轉(zhuǎn)型,涉及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、教育數(shù)據(jù)治理、應(yīng)用場景創(chuàng)新、數(shù)字化轉(zhuǎn)型能力提升等,雖然目前取得階段性進展,但是尚處于初步探索階段。
從實踐分析看,教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍然面臨如下難題:一是建設(shè)中形成了應(yīng)用的孤島、系統(tǒng)的孤島、數(shù)據(jù)的孤島,不同學(xué)校間的信息系統(tǒng)與資源平臺無法直接通信和調(diào)用。二是核心場景教學(xué)模式有待變革,部分學(xué)校仍以教師講授為主,或數(shù)字化教學(xué)模式單一,存在教學(xué)過程與數(shù)字化工具簡單“疊加”,并非有效“融合”。三是教師數(shù)字素養(yǎng)有待提升,部分中小學(xué)教師對于數(shù)字工具和資源的應(yīng)用較為表面化,教學(xué)觀念亟待轉(zhuǎn)變,應(yīng)用水平還需提高。因此,需要共建良性機制,充分發(fā)揮新技術(shù)優(yōu)勢,賦能教育教學(xué),推動教育全要素、全流程、全業(yè)務(wù)和全領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,促進教育公平、提高教育質(zhì)量。
要推動基礎(chǔ)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型,促進教育高質(zhì)量發(fā)展,需要技術(shù)突破三個關(guān)鍵要素。
一是要能對復(fù)雜學(xué)情做診斷,進行個性化推薦,為學(xué)生學(xué)習(xí)減負增效。第一,OCR技術(shù),要把圖片變成機器可以理解的“文字”,尤其是復(fù)雜公式的精準識別,這為機器分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)奠定了基礎(chǔ);第二,閱讀理解能力,使得機器可以學(xué)習(xí)多個領(lǐng)域的知識,同時能夠綜合運用知識和常識進行推理;第三,主觀題評分技術(shù),當前,文科主觀題評分技術(shù)2021年已在12個省份高考中規(guī)模使用,并在雅思英語口語和作文評分中超過人工評閱水平。
二是要能提升學(xué)習(xí)興趣,降低學(xué)生學(xué)業(yè)壓力,促進學(xué)生全面發(fā)展。第一,語音合成、口語評測、機器翻譯等人工智能核心技術(shù)已經(jīng)成熟,進而提升學(xué)生溝通能力和社交能力;第二,業(yè)界領(lǐng)先的體育運動狀態(tài)分析與動作識別、場地自動標定與成績判定等技術(shù),能實現(xiàn)運動違規(guī)診斷生成個性化運動處方,激發(fā)體育教學(xué)活力;第三,利用語言、語音、表情等多模態(tài)信息自主研發(fā)的多模深度知識推理算法,逐步形成“家、校、社、醫(yī)”四位一體的青少年心理健康篩查、預(yù)警、干預(yù)與追蹤體系,能有效幫助學(xué)生降低壓力和焦慮,實現(xiàn)學(xué)生身心健康發(fā)展。
三是要實現(xiàn)教育全要素、全流程、全業(yè)務(wù)、全領(lǐng)域數(shù)據(jù)應(yīng)接盡接、互聯(lián)互通,實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化。第一,平臺具備商務(wù)智能(BI)能力、數(shù)據(jù)集成能力、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理能力;第二,平臺具備海量多模態(tài)數(shù)據(jù)存儲和離線批處理與低延遲實時計算能力;第三,平臺具備建立和評價自身數(shù)據(jù)管理能力。
1.建設(shè)“數(shù)字基座”,提升教育數(shù)字化治理水平
2.聚焦應(yīng)用場景,推進教育過程數(shù)據(jù)化
第二,賦能五育并舉,促進學(xué)生全面發(fā)展。學(xué)業(yè)減負提質(zhì)能讓學(xué)生有更多時間參加體育、藝術(shù)、勞動等課程,培養(yǎng)創(chuàng)造力,實現(xiàn)全面發(fā)展。在心理健康方面,通過AI多模態(tài)篩查技術(shù),動態(tài)監(jiān)測學(xué)生各種心理壓力變化,人機互動自主減壓,跟蹤應(yīng)用數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):學(xué)生抑郁狀態(tài)識別準確率達到91.2%,學(xué)校心理篩查準確率提升30%,學(xué)生對自助心理干預(yù)方案認可度達到82%;持續(xù)使用五個月后,高水平壓力學(xué)生人數(shù)占比下降17%。在體育方面,通過計算機視覺技術(shù)融合傳感技術(shù),實現(xiàn)運動結(jié)果診斷、姿態(tài)識別與違規(guī)動作診斷,生成運動畫像和個性化運動處方,指導(dǎo)科學(xué)訓(xùn)練。目前,已累計開展115萬人次測評,幫助學(xué)生立定跳遠、跑步等運動成績平均提升13.7%,學(xué)校國家體測優(yōu)秀率平均提升12%。
3.提升教師數(shù)字素養(yǎng),增強數(shù)字化轉(zhuǎn)型能力
第二,優(yōu)化教師研修資源。以教師核心素養(yǎng)培養(yǎng)為導(dǎo)向,確定不同層次、不同類型、不同發(fā)展階段的教師數(shù)字化學(xué)習(xí)資源框架,區(qū)域?qū)用?,?yīng)開展講座、研討、優(yōu)質(zhì)課展示、教學(xué)比賽等多種形式的教師數(shù)字素養(yǎng)培訓(xùn)活動,開設(shè)數(shù)字技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合的線上、線下課程,建成服務(wù)教師學(xué)習(xí)、資源智能推送、教師自主選學(xué)的研修資源公共服務(wù)支撐。
第三,創(chuàng)新智能研修模式。建設(shè)智能研修平臺,為教師自主發(fā)展與精準培訓(xùn)提供研修服務(wù),包括通過網(wǎng)絡(luò)平臺組織線上集體備課、聽評課、專題研討、項目式培訓(xùn)等活動,通過網(wǎng)絡(luò)名師工作室建立研修共同體常態(tài)化研修機制等,幫助教師發(fā)展數(shù)字化時代新能力、適應(yīng)新要求。例如,北京市東城區(qū)建設(shè)了智慧教研平臺,實現(xiàn)教研和教、學(xué)、評、管場景間的全面融合,創(chuàng)新教研形式,構(gòu)建“三級四類”線上工作室188個,形成工作室群形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)研修共同體,輻射市、區(qū)、校三級體系,助力教師專業(yè)成長和區(qū)域教育高質(zhì)量發(fā)展,目前,已開展單年級學(xué)科、全學(xué)段學(xué)科、跨學(xué)科、跨區(qū)域四類混合式教研活動4023場。
加快推進教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型,是我國教育高質(zhì)量發(fā)展的選擇,也是教育領(lǐng)域為數(shù)字中國建設(shè)培養(yǎng)人才的有力舉措。因此,我們要發(fā)揮人工智能技術(shù)優(yōu)勢,加快推進基礎(chǔ)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。一是建議國家層面要加快教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型標準制訂,各區(qū)域要統(tǒng)籌整體實施規(guī)劃,確保有效落地;二是應(yīng)積極建設(shè)教育“數(shù)字基座”,實現(xiàn)不同系統(tǒng)、不同類型業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)接盡接、互聯(lián)互通,實現(xiàn)教育從管理走向治理,為數(shù)字化轉(zhuǎn)型夯實基礎(chǔ);三是建議通過開展教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實驗區(qū)遴選工作,通過機制創(chuàng)新、資金配套、技術(shù)支持等保障措施,打造區(qū)域教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型樣板,形成教學(xué)、評價、治理等多場景數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法與模式,通過現(xiàn)場會、優(yōu)秀案例等形式,為更多地區(qū)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供示范、指導(dǎo),加快教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動的落實。
本文來源于《中國教師》雜志2023年第3期。
作者系|科大訊飛股份有限公司副總裁
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