中国学者在智慧教育领域的研究成果

二、实践领域

华东师范大学于2020年获批上海市科学技术委员会科技创新人工智能专项“教育数据治理与智能教育大脑关键技术研究及典型应用”，以智慧教育理论为支撑，围绕数字化教育装备的关键技术、数字化教育装备系统的设计与集成、数字化教育装备的标准及评测、数字化教育装备的应用与示范推广四个研究方向，构建了以智慧教育理论为支撑的精准教学模式，打造了融合技术—教法—文化系统的全新智慧教育环境架构，以智慧教育架构设计协同技术产品、学术研究与教学实践共同体推进的智慧教育系统；设计了刻画学生发展的多维数字画像，包括构建学习者多维数字画像模型、确定学习者多维数字画像标准、探索学习分析互操作服务框架等；开发了以核心素养评估为目标的智慧教育测评系统，通过对智慧教育生态系统进行深入研究，形成了无感捕捉、数据建模、画像刻画、智能评测、资源推荐联动培养机制；基于学习分析技术形成以人工智能教育大脑为隐喻的师生教学行为诊断分析系统、基于学生成长大数据的画像生成与成长监测系统、面向数学及信息学科的自适应学习系统，以实现应用智慧教育系统促进学生核心素养发展的目标，开发了针对核心素养的测评、分析与可视化工具。

华中师范大学与宁夏回族自治区银川市第十五中学携手，构建了“互联网+3571讲学稿”教学模式，即教学3阶段、课前预习5环节、课堂教学7步骤、课后巩固1过程。通过这一模式，该校确实做到了基于互联网改革全校教学结构，实现整体流程重组，显著提升了学生学习效果。2020年起，宁夏连续3年开展教师信息素养全员测评定级，完善教师专业发展数字画像。最新测评结果显示，2022年，全区6.9万名中小学校长、教师和各级教研员参加了信息素养测评，合格率达99.93%，优秀率达69.97%，较2021年增长了8.82%。

东北师范大学智慧课堂理论研究与应用实践在全国影响广泛，提出了在智能技术支持下创新教育教学的智慧教育模型，基于学习路径体系的教学资源智能索引与建序，覆盖知识应用边界情况的虚拟仿真学习工具原型等，取得了系列重要成果，有效引领了我国教育信息化、“互联网+教育”、智慧教育等的发展方向。

北京大学国家智能社会治理（教育）特色基地以研究教育人工智能技术应用伦理为特色，开展智能环境下新型师生关系和创新教学组织结构的研究，关注智能教育机会和智能教育资源的可获得性、公平性，以科学方法探索由此引发的新情况、新问题、新样态。该基地重点探索“人工智能在教育中应该如何合伦理地应用？”这一问题，关注人工智能在教育中的应用如何确保以人为中心，增强人工智能技术的可信度，达到对人无害、有益，即在保障学生、教师等利益相关者的基本权利的前提下能够真正为他们带来切实益处，促进人的全面发展。北京大学教育学院学习科学实验室执行主任尚俊杰和他的团队多年来以学习科学与游戏化学习为研究主线，涉及游戏化学习的多个环节，如教育游戏的设计与应用、游戏化学习基础机制、基于游戏的学习能力评估、游戏化学习方式下的学习分析、教师学习科学素养的提升等，提出了基于学习科学的教育游戏设计模型（LG五角模型，如图4）。他主持的课程“游戏化教学法”入选首批国家级本科一流线上课程。

清华大学开展了混合学习系统模型、混合教学改革研究与实践框架的探索，并进行了相关教育教学软件的开发。清华大学有关学者提出了混合学习系统CABLS六维模型，为混合学习从一种教学方法上升为学校信息化教学改革的系统工程提供了理论基础；提出了数字化学习环境系统的教育学模型、设计方法和技术架构，研制了“清华教育在线”系列教育教学软件，在500余所院校应用，成为学校响应国家加速高校科技成果转化的标志性案例；构建了混合教学理论体系、技术体系、实施体系三个维度，课程、专业和学校三个层面的研究与实践框架，成为上百所院校混合教育教学改革的理论基础和实施指南。

首都师范大学教授王陆和团队开展的靠谱COP（教师在线实践社区的简称，The Teacher’s Online Communities Of Practics）项目研究。该项目通过构建由中小学教师、大学专家及助学者所组成的一种正式学习与非正式学习相混合的学习型组织，借助课堂教学行为大数据等方法与技术，持续监测与提升学校课堂教学质量，有效帮助研修教师丰富、改善和重构教师有关如何教与如何支持学生学的实践性知识，从而实现学校整体办学水平的提升与快速发展。通过长达二十年的理论研究和创新应用结果表明，靠谱COP项目能够显著促进教育的优质化与均衡化发展、有效发挥信息化领导力带动学校快速发展、显著提升教师专业发展水平与实践性知识水平。

江苏师范大学开展了智慧教育理论研究与应用实践，提出数据驱动教学范式，已在全国50多所实验学校开展精准教学改革实验。在该范式下，教学结构从四要素（教师、学生、媒介、内容）转变为五要素（教师、学生、媒介、内容、数据），数据作为一种新的生态要素出现在教学系统中，并为整个系统的运转提供智慧能量。通过教学大数据的深度挖掘和多元分析，能够将数据背后反映的教学意义与价值清晰地呈现出来，进而帮助教师在课前进行精心的教学设计，课中进行精细的授导、精练的研习与精准的评估，课后进行精益的辅导。真实的教学数据不会“说假话”，它会赋予教师三种能力，分别是“显微镜”式的观察能力（看得更细，比如详细诊断学生的知识缺陷），“望远镜”式的预测能力（看得更远，比如预测学生的学习成效），“导航仪”式的指导能力（看得更准，比如给予学生个性化的学习路径与方法指导）。

“近未来”智慧教育发展思路

一是要发展高意识学习。

高意识是一种超越认知和感知后的状态，能让人对现实的本质、自我和生活等有更深刻的理解。这与王阳明所说的“知而不行，是为不知。行而不知，可以致知”有异曲同工之处。有学者提出有意识学习矩阵，将低意识学习到高意识学习分为四个阶段。第一阶段是不知何为不知，即仅局限于自身的知识库中，并不能意识到自身知识的缺乏；第二阶段是知道何为不知，通过他人的指点，了解到自身知识的缺乏之处，并能制定相应的目标去学习新的知识或技能；第三阶段是知道何为已知，意识到自己掌握了新的知识或技能，并加以持续练习养成习惯，这种习惯会在潜意识中变成“天性”；第四阶段是不知何为已知，此阶段则需要一定的“开悟”，技能和行为将成为本能，即无需思考便可随意运用。在“知道何为不知”和“知道何为已知”两个阶段中，ChatGPT可以起到很大的作用。高意识学习的核心要素是发展主体意识，包括问题意识、协同意识、价值意识、审辩意识、创造意识、愿景意识。

二是要从知识本位走向技能本位。

世界经济论坛于2020年1月发布了一份题为《未来学校：为第四次工业革命定义新的教育模式》的报告，并提出了“教育4.0”的全球框架（以下简称框架）。该框架提出了新的教育目标，即培养全球公民技能、创新创造技能、技术使用技能、人际沟通协作技能，以及四种主流的学习方式，即个性自主学习、随处全纳学习、问题化协作学习、学生内驱终身学习。特别值得注意的是，该框架凸显了一种技能优先培养的未来教育理念。技能本位教育旨在提高教育效果和效率，提高知识以及个人技能，并培养能够为自己的未来把握方向的个体。当今教育必须适应当代社会发展需要，优先考虑构成终身学习和进步的基础技能、语言技能、思维技能和心理技能。在学习过程中不断发展技能，如理解所学知识，将其转化为实践，持续在头脑中构建认知图式，而不是从学习中单纯记忆知识。另外，学生在学校学到的知识并不总是能快速转化为实践，学生不知道如何应用所学实现教育目标、改进实践技能、发展心智技能以及社交和情感技能。因此，以技能学习带动知识学习与态度价值塑造是教育理念创新和认识论的革命。

三是要从智慧培育走向智慧自觉。

人机协同教育将推动构建相应的教育生态。教育生态的稳定性与变化性，又将通过学习生态体现出来。新一代人工智能技术及其对教育系统的干预，造就了以学为中心的人机协同教育范式，触发学习者学习方式、认知方式、交互关系等的改变，并将形成以学为中心的学习生态。在有效的学习生态中，各要素之间的作用会相互增强，作用远大于各要素叠加之和，从而促进学习者发挥潜力。智慧学习生态的关键是能提前布局面向未来的人才产出机制，帮助学习者适应时代变化，快速更新迭代知识、技能与思想，让学习者能够灵活迁移和广泛应用已储备知识，并能进行跨学科联动思考，帮助学习者构建数字化学习力，促进其成长和形成社会适应力。

四是要构建人技共善的数字德育体系。

技术给教育带来巨大冲击，我们必须正视其中的德育问题，要通过正德和赋能，构建健康的数字DNA并植入教育全过程。因此，笔者和团队成员构建了数字社会文化综合治理框架，旨在明晰多方主体权责和文化治理内涵，为数字社会文化治理机制提供不同视角。数字社会文化综合治理框架从个人—集体、法规—技术两个维度规定了治理向度。其中，个人价值观和集体伦理的公约性、自律性构成纵向维度，法规制约和技术监管构成横向维度，从四个方向共同努力共建数字社会文化的道德伦理机制。同时，在人技共善的数字德育方面，需要以美德、道德、伦理形成数字文化的德育基因，然后赋能于人机协同的智慧，从数字素养到数字智能最终上升到数字智慧。数字德育的主要实践路径包括面向全民的数字素养与技能教育、面向学生的数字智能教育、面向教师的数字能力教育、面向企业科技人员的数字伦理教育和面向领导力发展的数字智慧教育等。

智慧教育是经济全球化、技术变革和知识爆炸的产物，也是教育信息化发展到2.0阶段的新形态。面对席卷而来的教育数字化转型浪潮，我们必须抓住机遇、直面挑战，为教育变革和创新做好准备。创造美好的学习发展体验是智慧教育的不二法门。诚如爱因斯坦所说：“信息不是知识，知识的唯一来源是体验，您需要通过体验来获得智慧。”未来，期待与教育同仁共同致力于教育数字化转型的思考和研究，进一步推动中国教育数字化转型理论体系的健全和完善。