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智慧教育的内涵与特征

江苏师范大学教育研究院  杨现民
一、智慧教育概念产生与发展
    智慧是教育永恒的追求,智慧发展是当代教育变革的一种基本价值走向,人类对智慧教育的认识是一个逐步渐进的过程。智慧教育思想最早由哲学家提出并阐述,哲学视角下智慧教育的出发点和归宿点是唤醒、发展人类“智慧”。印度著名的哲学家克里希那穆提在其专著《一生的学习》中从智慧的高度解读了教育,认为真正的教育要帮助人们认识自我、消除恐惧、唤醒智慧[1]。英国著名哲学家怀特海提出儿童智慧教育理论,认为教育的主题是生活,教育的目的是开启学生的智慧[2]。随后,智慧教育受到国内外教育学家、心理学家和科学家的关注。加拿大“现象学教育学”的开创者马克斯•范梅南(Mallen)[3],提出了以儿童发展为取向的智慧教育学理念,指出教育者应该为儿童创造一种充满关爱的学校环境,要关注儿童真实的生活世界,要关心儿童的存在和成长。美国著名心理学家斯腾伯格提出智慧平衡理论[4],倡导为智慧而教,认为教育应教会学生智慧地思考和解决问题,教会学生平衡人际内、人际间以及人与环境之间的利益,培养学生的社会责任。享誉海内外的杰出科学家钱学森先生总结其一生的道德、学问和事业,提出了大成智慧学。“大成智慧”之说与以往关于智慧或思维学说之不同,主要在于它是以马克思主义的辩证唯物论为指导,利用现代信息网络、人-机结合以人为主的方式,集古今中外有关经验、知识、智慧之大成[5]。“大成智慧”的特点是沉浸在广阔的信息空间里所形成的网络智慧(Wisdomincyberspace),是在知识爆炸、信息如潮的时代里所需要的新型的思维方式和思维体系。大成智慧学指导下的智慧教育内涵包括:打通学科界限,重视通才培养;掌握人类知识体系;实现人机结合,优势互补;培养高尚的道德情操[6]。大成智慧教育的宗旨是培养大批顶尖的创新型人才,服务于我国创新型国家建设,对教育发展具有很强的现实指导意义。我国学者靖国平[7]认为,传统意义上的智慧教育是以传授给学生系统的科学知识、形成学生的技能、发展学生的智力以及培养学生能力的教育,是一种狭义的理解,具有一定的局限性。基于此,他提出了广义智慧教育的概念,对智慧教育的内涵进行了扩展。广义智慧教育是一种更为全面、丰富、多元、综合的智慧教育,它主要包含着三个既相互区分又彼此联系的方面:即理性(求知求真)智慧的教育、价值(求善求美)智慧的教育和实践(求实求行)智慧的教育。教育的根本旨趣在于促使受教育者全面地占有自己的智慧本质,成长为理性智慧、价值智慧和实践智慧的统一体。近年来,随着物联网、云计算、大数据、泛在网络等新一代信息技术在教育领域的应用推广。智慧教育被赋予新的内涵和特征,教育技术领域研究者纷纷从信息化视角对智慧教育概念进行了阐述。祝智庭教授在《智慧教育:教育信息化的新境界》文章中分析了信息时代智慧教育的基本内涵:通过构建智慧学习环境(SmartLearningEnvironments),运用智慧教学法(SmartPedagogy),促进学习者进行智慧学习(SmartLearning),从而提升成才期望,即培养具有高智能(High-Intelligence)和创造力(Productivity)的人,利用适当的技术智慧地参与各种实践活动并不断地创造制品和价值,实现对学习环境、生活环境和工作环境灵巧机敏的适应、塑造和选择。尹恩德从教育信息化带动教育现代化发展的角度出发,界定了智慧教育的概念:智慧教育是指运用物联网、云计算为代表的一批新兴的信息技术,统筹规划、协调发展教育系统各项信息化工作,转变教育观念、内容与方法,以应用为核心,强化服务职能,构建网络化、数字化、个性化、智能化、国际化的现代教育体系[8]。金江军[9]认为智慧教育是教育信息化发展的高级阶段,是教育行业的智能化,与传统教育信息化相比表现出集成化、自由化和体验化三大特征。
二、智慧教育的内涵解析
    (一)生态学视角下的智慧教育
    从生态观的视角出发,我们认为,智慧教育是依托物联网、云计算、无线通信等新一代信息技术所打造的物联化、智能化、感知化、泛在化的教育信息生态系统,是数字教育的高级发展阶段,旨在提升现有数字教育系统的智慧化水平,实现信息技术与教育主流业务的深度融合(智慧教学、智慧管理、智慧评价、智慧科研和智慧服务),促进教育利益相关者(学生、教师、家长、管理者、社会公众等)的智慧养成与可持续发展。21世纪人类社会已全面进入信息时代。信息技术不仅能为教育战略目标的落实提供高效率的工具,其普及与渗透还会改变我们一些重大战略实施的生态环境,从而对这些战略落实提出了变革性的思路和挑战[10]。对于智慧教育而言,技术不再是无足轻重,其角色已经发生“质变”,跃升为整个教育生态系统的关键性物种。信息技术的合理导入和应用加速了整个教育系统的和谐运转和持续进化,带动着教育现代化事业不断向前发展。智慧教育不是隔空建楼,而是对现有数字教育系统的升级改造。经过近十年的教育信息化发展,我国的数字教育事业取得了长足进步,信息化基础设施、数字教育资源、管理信息化水平、师生信息技术素养等方面都有了显著提升。然而,我国的数字教育仍面临一些瓶颈亟待突破,比如信息系统维护难、数据与资源共享难、管理效率低下、决策科学化水平不足、技术与教学整合层次较低等。新一代信息技术的发展为我国数字教育转型智慧教育提供了重要机遇。教育的本质是培养人,信息时代的智慧教育更要“面向未来”,合理、有效、创新应用信息技术,培养适应未来社会发展需要、不断推动社会改革与进步的创新型人才。智慧教育要教会学生21世纪生存技能[11],包括学习与创新技能(批判性思考和解决问题能力、沟通与协作能力、创造与革新能力)、数字素养技能(信息素养、媒体素养、通信技术素养)和职业生活技能(灵活性与适应能力、主动性与自我导向、社交与跨文化交流能力、高效的生产力、责任感、领导力等)。
    (二)智慧教育与相关概念辨析
    信息化推动下的智慧教育与当前流行的数字教育、教育信息化以及教育现代化之间既有联系又有区别。
    1.智慧教育与数字教育
    数字教育是信息化环境开展的基于各种数字技术的新型教育形态[12]。智慧教育是数字教育的进一步发展,严格意义上来说也属于数字教育的范畴,是数字教育的高级发展阶段。二者的关系不是非此即彼、互相替代,智慧教育是整合物联网、云计算、大数据、移动通信、增强现实等先进信息技术的增强型数字教育(Enhancede-Education)。智慧教育在发展目标、技术作用、应用的核心技术、建设模式、学习资源、学习方式、教学方式、科研方式、管理模式、评价指导思想等方面与传统数字教育表现出诸多的不同(见下表),总体呈现智能化、融合化、泛在化、个性化与开放协同的特征与发展趋势。
    2.智慧教育与教育信息化
    教育信息化是在国家及教育部门的统一规划和组织下,在教育领域(管理、教学、科研、服务)全面深入地运用信息技术来促进教育改革和教育发展,加速实现教育现代化的过程。国内著名教育技术专家祝智庭教授认为“智慧教育是当代教育信息化的新境界,是素质教育在信息时代、知识时代和数字时代的深化与提升”。智慧教育已成为当前国际社会教育信息化推进过程中的重要发展战略和长期任务。教育信息化政策、制度、队伍与机制的全方位发展与完善,将为智慧教育提供良好的发展环境。智慧教育的持续发展又将进一步体现教育信息化的战略优势,巩固教育信息化在整个国家教育体系中的地位。
    3.智慧教育与教育现代化
    教育现代化是用现代先进教育思想和科学技术武装人们,使教育思想观念,教育内容、方法与手段以及校舍与设备,逐步提高到现代的世界先进水平,培养出适应参与国际经济竞争和综合国力竞争的新型劳动者和高素质人才的过程[13]。顾明远教授指出,教育现代化包括教育思想的现代化、教育制度的现代化、教育内容的现代化、教育设备和手段的现代化、教育方法的现代化、教育管理的现代化[14],呈现出教育的民主性和公平性、终身性和全时空性、生产性和社会性、个性性和创造性、多样性和差异性、信息化和创新性、国际性和开放性、科学性和法制性等基本特征[15]。智慧教育是适应信息社会发展需要的高度发达的教育形态,具备公平性、终身性、创新性、开放性、个性化等多个教育现代化的核心特征。智慧教育既是信息时代教育发展的新境界,也是教育现代化追求的重要目标。智慧教育不仅仅体现在教育环境的智慧化上,还包括教与学的智慧化、教育管理的智慧化、教育科研的智慧化、教育服务的智慧化、教育评价的智慧化等多个方面,是信息化推动下的全方位教育变革。教育现代化的核心是人的现代化,智慧教育旨在培养大批具备21世纪技能、拥有创新意识和创新能力的现代智慧型人才。
三、智慧教育的特征分析
    智慧教育是技术支持下的新型教育形态,与传统信息化教育相比,呈现出不同的教育特征和技术特征。
(一)教育特征
    从生态学的视角来看,智慧教育是技术推动下的和谐教育信息生态,其核心教育特征可以概括为:信息技术与学科教学深度融合、全球教育资源无缝整合共享、无处不在的开放按需学习、绿色高效的教育管理、基于大数据的科学分析与评价。
    1.信息技术与学科教学深度融合
    信息技术与教育的“深度融合”涉及到方方面面,包括技术与管理的融合、技术与教学的融合、技术与科研的融合、技术与社会服务的融合、技术与校园生活的融合等等。其中,信息技术与学科教学的深度融合应该是智慧教育的首要价值追求。课堂是教育改革的主阵地,学科教学是教育系统的核心业务。如果说信息技术与课程整合是教学改革的“物理反应”,那么信息技术与学科教学深度融合则是“整合”基础上的“化学反应”。智慧教育环境下电子书包、平板电脑、智能手机等移动终端将成为课堂教学的常规载具,BYOD(BringYourOwnDevice)运动将在全国各级各类学校逐步推广普及。移动终端的引入使得课堂教学组织将变得更加灵活多样,不囿于“排排坐”的固定形式。支持各种学科教学的专用软件(如图形计算器、几何画板、ChemLab等)将越来越丰富,可以实现更高效率的学科知识传授与学科能力培养。智慧教育需要广大师生具备较强的信息技术应用能力,合理、有效、创新应用技术促进课前、课中与课后教与学活动的全程设计、实施与评价。信息技术在学科教学中的“消融”,教师和学生从关注技术逐步转变到关注教学活动本身,是智慧教育成功的重要标志和核心特征。
    2.全球教育资源无缝整合共享
    大踏步前进的科技正在创造一个新的、更小的、更平坦的世界,“地球村”正在从预言变成现实。智慧教育要培养的不是一般意义上的国家公民,而是适应二十一世纪发展需要、具有全球视野和创新思维的世界公民。近年来,在世界知名大学的努力推动下,OER(OpenEducationalResource)运动和MOOCs(MassiveOpenOnlineCourses)运动席卷全球,优质教育资源迅速传递到世界各个角落。智慧教育秉承“开放共享”理念,通过多种途径(自建、引进、购买、交换)实现全球优质教育资源的无缝整合与无障碍流通,使得世界各地的学生和社会公众可以随意获取任何适合自己的教育资源(多媒体课件、视频课程、教学软件等)。全球优质教育资源的无缝整合与共享,是突破教育资源地域限制的“大智慧”,将有可能缩小世界教育鸿沟,提升欠发达国家和地区的教育质量。
    3.无处不在的开放、按需学习
    智慧教育环境不是一个割裂的教育空间,而是通过网络将学校、家庭、社区、博物馆、图书馆、公园等各种场所连接起来的教育生态系统。学习需求无处不在、学习无时无刻不在发生,云计算、物联网、移动通信等信息技术的发展为人类的学习提供了无限的可能。学习不应该固定在教室和学校,而应回归社会和生活,发生在任何有学习需求的地方。智慧教育环境下的学习将走向泛在学习。泛在学习不是以某个个体(如传统学习中的教师)为核心的运转,而是点到点的、平面化的学习互联。“泛在”包含三个方面的内涵,即无处不在的学习资源、无处不在的学习服务和无处不在的学习伙伴[16],最终形成一个技术完全融入“学习”的和谐教育信息生态[17]。
    4.绿色高效的教育管理
    “绿色教育”强调教育事业的可持续发展,既是智慧教育的指导理念也是其重要特征。信息技术的普及应用为实现教育管理的智慧化、推动绿色教育发展提供了条件。云计算技术通过整合基础设施(IAAS)、研发平台(PAAS)、应用软件(SAAS)三种计算资源,可以实现管理数据的统一采集与集中存储,实现管理业务流程的统一运行与监控,有效避免“信息孤岛”,减少教育管理上人力、物力和财力的浪费。物联网通过射频识别(RFID)、二维码(QRcode)、红外感应、全球定位等技术,将各种教育装备与互联网连接起来,进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,可以有效提高管理效率和质量。大数据技术全面采集各种教育数据,进行科学统计分析与数据挖掘处理,可以为教育决策(经费分配、学校布局等)提供数据支持,而科学的教育决策又将推动教育事业的可持续、均衡发展。办公自动化全面普及,将大幅度减少纸张浪费,实现教育领域的低碳环保。不仅仅学生的学业需要“减负”,教育的管理业务也需要“减负”,精简管理流程,废除或优化一些不合时宜的管理制度(如繁琐的公文审批、设备招标、经费报销等),不断提高教育管理业务系统的运行效率。
    5.基于大数据的科学分析与评价
    智慧教育需要更具“智慧”的教育评价方式,“靠数据说话”是智慧教育评价的重要指导思想。物联网、云计算、移动通信、大数据等新一代信息技术的发展为教育评价从“经验主义”走向“数据主义”提供了技术条件,可以实现各种教育管理与教学过程数据的全面采集、存储与分析,并通过可视化技术进行直观的呈现。智慧教育环境下包括中小学学业成就评价、体质健康评价、本科教学质量评估、教育信息化与教育现代化发展评价等在内的各种教育评价与评估,将更具智慧性、科学性和可持续性。2013年9月1日教育部开始推行全国统一学籍,每个学生都分配一个能够跟随他自己一生的一个学籍号。“全国学生终身一人一号”的推行,为全国教育数据的统一采集提供了条件,学校不仅仅能对学生在校期间的学业成就进行评价,还可以通过学籍号持续跟踪学生毕业后的发展与学习情况,为教学质量评估提供更全面、更准确的科学数据分析结果。
(二)技术特征
    从技术的视角来看,智慧教育是一个集约化的信息系统工程,其核心技术特征可以概括为:情境感知、无缝连接、全向交互、智能管控、按需推送、可视化。
    1.情境感知
    情境感知是智慧教育最基础的功能特征,依据情境感知数据自适应地为用户提供推送式服务。常用的情境感知技术包括GPS、RFID、QRCode以及各类传感器(如温度、湿度、二氧化碳、光照等)。情境感知的对象包括两类,分别是外在的学习环境与人的内在学习状态,具体感知内容包括:(1)感知教与学活动实施的物理位置信息;(2)感知教与学活动发生、进行与结束的时间信息;(3)感知教与学活动场所的环境信息,如温度、湿度等;感知学习者的专业知识背景;(4)感知学习者的学习状态,如焦虑、烦躁、开心等;(5)感知学习者的知识背景、知识基础、知识缺陷等;(6)感知学习者的认知风格、学习风格等;(7)感知学习者的学习与交往需求。
    2.无缝连接
    泛在网络是智慧教育开展的基础,基于泛在网络的无缝连接是智慧教育的基本特征。无缝连接具体体现在如下几个方面:(1)系统集成:遵循技术标准,跨级、跨域教育服务平台之间实现数据共享、系统集成;(2)虚实融合:通过增强现实等技术实现物理环境与虚拟环境的无缝融合;(3)多终端访问:支持任何常用终端设备无缝连接到各种教育信息系统,无缝获取学习资源与服务;(4)无缝切换:学习者的多个学习终端之间实现数据同步、无缝切换,学习过程实现无缝迁移;(5)联接社群:为特定学习情景建立学习社群,为学习者有效联接和利用学习社群进行沟通和交流提供支持。
    3.全向交互
    教与学活动的本质是交互,智慧教育系统支持全方位的交互,包括人与人之间的交互以及人与物之间的交互。全向交互具体体现在如下几个方面:(1)自然交互:通过语音、手势等更加自然的操作方式与媒体、系统进行交互;(2)深度互动:实现师生之间、生生之间的随时、随地的互动交流,促使深层学习发生;(3)过程记录:自动记录教与学互动的全过程,为智慧教育管理与决策提供数据支持。
    4.智能管控
    教育环境、资源、管理与服务的智能管理是智慧教育的核心特征。智能管控具体体现在如下几个方面:(1)智能控制:基于标准协议,实现信令互通,进而实现教育环境、教育资源、教育管理和教育服务等全过程的智能控制;(2)智能诊断:基于智能控制数据和结果,辅助管理者快速、准确诊断问题,及时、有效解决教育业务开展过程中、教育装备使用过程中存在的问题;(3)智能分析:在系统内各类数据的汇聚与处理的基础上,进行挖掘分析,为智慧教育系统的数据共享和业务流程升级改造提供科学决策依据;(4)智能调节:感知教室、会议室、图书馆等物理场所的环境,依据教与学的实际需求,动态调节声、广、电、温度、湿度等环境指标;(5)智能调度:基于智能诊断、智能分析的结果,科学调度教育资源、调整教育机构布局、分配教育经费等。
    5.按需推送
    智能教育要达成“人人教、人人学”的美好愿望,教育资源可以按需获取和使用,教与学可以按需开展。按需推送是智慧教育的另一重要特征,具体体现在如下几个方面:(1)按需推送资源:根据用户的学习偏好和学习需求,个性化推送学习资源或信息;(2)按需推送活动:根据用户的现有基础、学习偏好以及学习目的,适应性推送学习活动;(3)按需推送服务:根据用户当时的学习状态和需求,适时推送学习服务(解决疑问、提供指导等);(4)按需推送工具:根据用户学习过程记录,适应性推送用户学习所需的各种认知工具;(5)按需推送人际资源:根据用户的兴趣、偏好、学习的内容等,适应性推送学伴、教师、学科专家等人际资源。
    6.可视化
    可视化是信息时代数据处理与显示的必然趋势。可视化是智慧教育观摩、巡视、监控的必备功能,也是智慧教育系统的重要特征,具体体现在如下几个方面:(1)可视化监控:通过视窗可以监看智慧教育应用系统的运行状态;(2)可视化呈现:通过图形界面,清晰、直观、全面的呈现各类教育统计数据;(3)可视化操作:提供具有良好体验的操作界面,以可视化的方式操作教育设备和应用系统。
四、结束语
    技术推动下的智慧教育发展已是大势所趋,正在成为信息时代全球教育改革的“方向标”。智慧教育是一个宏大的系统,包括智慧环境、智慧教学、智慧学习、智慧管理、智慧科研、智慧评价、智慧服务等核心要素。创新应用科技提升教育智慧,打造和谐、可持续发展的教育信息生态系统,培养大批智慧型人才,是信息时代智慧教育的终极目标。厘清智慧教育的内涵与特征后,接下来还有很多问题亟待深入研究,比如智慧教育的体系架构、智慧教育的发展战略、智慧教育环境的建设、智慧教学与学习模式的设计、智慧环境下基于大数据的教育评价等。
 

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