打造卓越的智能學(xué)習(xí)空間是教育領(lǐng)域數(shù)字化升級(jí)的關(guān)鍵步驟，它促進(jìn)了教學(xué)模式從單一標(biāo)準(zhǔn)化向多樣化、定制化、精細(xì)化教育的演進(jìn)，讓大規(guī)模教育與定制化培育相結(jié)合成為現(xiàn)實(shí)。
智慧校園的構(gòu)建正是目前教育現(xiàn)代化的焦點(diǎn)之一。最近，北京公布了首批智慧校園示范學(xué)校名單，涵蓋了41所不同等級(jí)的學(xué)校。在"十四五"規(guī)劃期間，北京計(jì)劃選出100所智慧校園示范學(xué)校，以此激勵(lì)學(xué)校利用新技術(shù)，打造一個(gè)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)力、具備自我適應(yīng)和廣泛連接特性的新型學(xué)習(xí)環(huán)境，旨在全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和成長(zhǎng)質(zhì)量。
那么，智慧校園的“智慧”究竟體現(xiàn)在哪些方面？
我們?nèi)绾斡行У貙?shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)化為教育上的動(dòng)力，利用數(shù)據(jù)來(lái)深入理解教育的內(nèi)在規(guī)律和發(fā)展
趨勢(shì)，以及預(yù)測(cè)教育的未來(lái)動(dòng)向？
另外，如何利用人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，為學(xué)校管理、教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供更加精確和個(gè)性化的教育支持？
這些都是推進(jìn)智慧校園建設(shè)過(guò)程中需要深入探討的問(wèn)題。
智慧校園核心是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為教育生產(chǎn)力
什么樣的校園才稱得上“智慧校園”？2023年4月，《北京市中小學(xué)智慧校園建設(shè)規(guī)范（試行）》正式公布，為這一概念提供了明確的定義。智慧校園是指智能化基礎(chǔ)設(shè)施先進(jìn)完備、云端體系結(jié)構(gòu)健全開(kāi)放、信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合協(xié)同、空間應(yīng)用線上線下融合流暢、數(shù)智技術(shù)賦能精準(zhǔn)高效、課程課堂評(píng)價(jià)整合升級(jí)、師生素養(yǎng)發(fā)展持續(xù)推進(jìn)、安全保障運(yùn)行機(jī)制健全、學(xué)校辦學(xué)特色與成效顯著的現(xiàn)代化校園。
北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院院長(zhǎng)吳穎強(qiáng)調(diào)，智慧校園的“智慧”不僅體現(xiàn)在學(xué)校管理和教學(xué)運(yùn)行的高效率和便捷性上，更體現(xiàn)在教育系統(tǒng)的開(kāi)放性、互動(dòng)性、協(xié)作性和共享性上。通過(guò)信息化技術(shù)，推動(dòng)學(xué)校管理方式和運(yùn)行模式的現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)全過(guò)程的智能化。這包括后勤管理、師生管理、課程資源、教學(xué)系統(tǒng)、學(xué)生活動(dòng)和教育評(píng)價(jià)等多個(gè)方面的智能化。
北京師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、教育技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)武法提深入探討了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成。他指出，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境由場(chǎng)景應(yīng)用層、技術(shù)支撐層、數(shù)據(jù)模型層三個(gè)層次構(gòu)成，涵蓋了場(chǎng)景、資源、工具、服務(wù)、數(shù)據(jù)和模型等六個(gè)關(guān)鍵要素。場(chǎng)景作為教學(xué)活動(dòng)的核心載體，涉及主體、時(shí)間、空間、事件和設(shè)備等要素，是理解師生行為模式和活動(dòng)事件整體性的基礎(chǔ)。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中的典型場(chǎng)景包括教學(xué)、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)、測(cè)評(píng)、管理與教研等，均旨在促進(jìn)學(xué)習(xí)者素養(yǎng)的發(fā)展。
數(shù)字化校園主要實(shí)現(xiàn)了功能的數(shù)字化替代，如將傳統(tǒng)的粉筆和黑板替換為電子屏。而智慧校園則更進(jìn)一步，致力于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為教育生產(chǎn)力，利用數(shù)據(jù)賦能教育教學(xué)過(guò)程。通過(guò)構(gòu)建教育模型，對(duì)過(guò)程性數(shù)據(jù)和結(jié)果性數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，揭示教育教學(xué)的深層次規(guī)律，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的教育決策和智慧的教育治理。
冠標(biāo)科技的校園管理系統(tǒng)就是以大數(shù)據(jù)分析推動(dòng)教學(xué)發(fā)展，目前已經(jīng)走進(jìn)全國(guó)多所學(xué)校。通過(guò)校園管理系統(tǒng)，可以進(jìn)行家校信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)校務(wù)點(diǎn)播查詢。學(xué)校通過(guò)系統(tǒng)把學(xué)生表現(xiàn)、考勤、成績(jī)、消費(fèi)告知家長(zhǎng)。系統(tǒng)及時(shí)采集校園支付、校園安全、校園教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)校管理的自動(dòng)化、智能化，家校溝通的具體化、實(shí)時(shí)化，讓學(xué)生家長(zhǎng)及時(shí)了解孩子在學(xué)校的學(xué)習(xí)、生活情況，更好地架起家校溝通和互動(dòng)的平臺(tái)。冠標(biāo)科技校園管理系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的教學(xué)反饋和對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)，從而推動(dòng)教育的持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展。
基礎(chǔ)應(yīng)用已常態(tài)化，數(shù)據(jù)賦能尚且不足
傳統(tǒng)的以知識(shí)為中心的教學(xué)方式，難以滿足學(xué)生的探索需求，導(dǎo)致其缺乏對(duì)科學(xué)知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。也因此，智慧教育的價(jià)值就體現(xiàn)出來(lái)。
根據(jù)多位教育專家分析，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠保障精準(zhǔn)化教研的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建優(yōu)質(zhì)科學(xué)課堂的要素模型，以可視化的形式進(jìn)行呈現(xiàn)與推廣，幫助教師進(jìn)行生成式教學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造豐富的學(xué)習(xí)場(chǎng)景；可以輔助教師精準(zhǔn)分析個(gè)體或群體學(xué)生的學(xué)情，為學(xué)生畫(huà)像，做到因材施教，滿足學(xué)生不同的學(xué)習(xí)需求和能力水平，從而促進(jìn)差異化教學(xué)；還可以支持個(gè)性化學(xué)習(xí)，利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)采集和評(píng)估學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，形成個(gè)人學(xué)習(xí)分析報(bào)告，提供個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，從而最大限度地優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。
如何讓校園實(shí)現(xiàn)真正的“智慧”？炫酷的軟硬件設(shè)施之外，如何讓數(shù)據(jù)真正發(fā)揮價(jià)值？這是當(dāng)下智慧校園建設(shè)面臨的重要問(wèn)題。
武法提指出，從當(dāng)下各地智慧校園建設(shè)情況看，智慧課堂數(shù)據(jù)賦能尚不足。學(xué)校基礎(chǔ)性、統(tǒng)計(jì)性數(shù)據(jù)的應(yīng)用雖已常態(tài)化，但對(duì)教育過(guò)程性數(shù)據(jù)的深度挖掘與應(yīng)用還比較淺表化，以數(shù)據(jù)反饋課堂教學(xué)改進(jìn)尚需加強(qiáng)，基于學(xué)情數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)教學(xué)與個(gè)性化學(xué)習(xí)模式探索還需深入。
此外，數(shù)據(jù)的常態(tài)化伴隨式采集和基于教育模型的深度分析是實(shí)現(xiàn)智慧的來(lái)源，而現(xiàn)在部分智慧校園建設(shè)剛剛起步。武法提介紹，“目前，伴隨式數(shù)據(jù)采集技術(shù)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正突破，數(shù)據(jù)采集還不夠常態(tài)化、泛在化，這就導(dǎo)致一些智慧教育的理論設(shè)計(jì)都無(wú)法付諸實(shí)踐。”
目前，課堂上基于攝像頭和教育平板等互動(dòng)設(shè)備進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集做得比較好，但是在教室之外的泛在學(xué)習(xí)場(chǎng)景，以及在場(chǎng)館、社區(qū)、圖書(shū)館、課外活動(dòng)場(chǎng)地等場(chǎng)景的數(shù)據(jù)采集還很難實(shí)現(xiàn)；此外，當(dāng)下統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)和結(jié)果性數(shù)據(jù)比較多，包括作業(yè)、試卷、成績(jī)等等，但是在協(xié)作學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等場(chǎng)景下的過(guò)程性數(shù)據(jù)還難以采集。
“只有采集到學(xué)生的全息數(shù)據(jù)才能夠建立起精準(zhǔn)的學(xué)生數(shù)字畫(huà)像，但是完整的過(guò)程性的數(shù)據(jù)是缺乏的、不全面的。”武法提說(shuō)。
“智慧校園建設(shè)一定要遵從教育規(guī)律，要服務(wù)師生的教與學(xué)，學(xué)校不是智慧產(chǎn)品的‘試驗(yàn)場(chǎng)’，而是成熟技術(shù)產(chǎn)品的‘應(yīng)用基地’。”吳穎惠提出，對(duì)于教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)而言，系統(tǒng)或工具研發(fā)的全過(guò)程一定要有教師參與，不能想當(dāng)然地研發(fā)教育產(chǎn)品，“任何想為課堂教學(xué)‘另辟蹊徑’的想法都是不可行的，課堂教學(xué)固有規(guī)律不容忽視與違背。”
學(xué)校、企業(yè)、政府和教研在聯(lián)合設(shè)計(jì)智慧校園的時(shí)候，一定要從老師的需求出發(fā)，本著方便易用的原則，不要讓老師在學(xué)技術(shù)上花費(fèi)很多精力，這樣的話老師才有積極性去使用，才能讓技術(shù)真正服務(wù)于教學(xué)需要。
生成式人工智能進(jìn)一步應(yīng)用是未來(lái)發(fā)展方向
“智慧校園建設(shè)必然會(huì)從基礎(chǔ)建設(shè)、后勤管理，最終走向教育教學(xué)應(yīng)用。”教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，談及智慧校園的未來(lái)發(fā)展，吳穎惠指出，智慧德育、智慧體育、智慧美育、智慧勞育等有助于學(xué)生智慧學(xué)習(xí)的產(chǎn)品，都是今后智慧校園建設(shè)關(guān)注的重點(diǎn)。另外，雙師課堂、遠(yuǎn)程教學(xué)、智慧實(shí)驗(yàn)室等也都是今后關(guān)注的重點(diǎn)。
比如老師想了解某個(gè)小組的具體學(xué)習(xí)情況，但是數(shù)據(jù)看板上看不到，這時(shí)候就可以利用生成式人工智能技術(shù)，老師可以直接向機(jī)器提問(wèn)“這道題孩子們做錯(cuò)的原因是什么？”讓人工智能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以人機(jī)對(duì)話的方式來(lái)幫助老師獲得想要了解的信息。
此外，數(shù)字教育發(fā)展呈現(xiàn)出更多趨勢(shì)，包括數(shù)字技術(shù)的發(fā)展將改變教育出版的方式和課程、教材形態(tài)，使得教育活動(dòng)開(kāi)展的支撐環(huán)境發(fā)生巨大改變；人機(jī)協(xié)同將成為數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)的基線思維；數(shù)字教育的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)教育學(xué)及其各分支學(xué)科的數(shù)字化融合與轉(zhuǎn)變，催生數(shù)字教育學(xué)。
最為關(guān)鍵的是，“未來(lái)智慧校園的發(fā)展，一定是更深層地發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，建立各種教育模型進(jìn)行深度分析，更深層地支撐教師的教、學(xué)生的學(xué)、學(xué)校的管。”武法提認(rèn)為，教育數(shù)據(jù)的伴隨式采集及深化應(yīng)用將成為數(shù)字教育高質(zhì)量發(fā)展的突破口，數(shù)據(jù)應(yīng)用于課堂教學(xué)改進(jìn)從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)，應(yīng)用于教學(xué)模式變革從而支撐素養(yǎng)導(dǎo)向的課程改革，應(yīng)用于綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教育評(píng)價(jià)改革，應(yīng)用于教育的科學(xué)決策從而實(shí)現(xiàn)教育治理現(xiàn)代化。
