新技術(shù)推動教育數(shù)字轉(zhuǎn)型賦能教育教學(xué)變革研究

新技術(shù)推動教育數(shù)字轉(zhuǎn)型賦能教育教學(xué)變革研究摘要：以5G技術(shù)、人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)、AR/VR等為代表的新技術(shù)驅(qū)動人類社會快速進入以數(shù)字化應(yīng)用為基礎(chǔ)的智能時代。在此背景下，探索人工智能助推教師教育改革、教育教學(xué)方法創(chuàng)新的新路徑和新模式。當(dāng)5G、大數(shù)據(jù)、AR/VR等技術(shù)賦能教育，如何培養(yǎng)這種智能時代具有數(shù)字化特征的卓越教師就是迫切的研究內(nèi)容。根本路徑是要堅持應(yīng)用驅(qū)動的思路，推動人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字化新技術(shù)在教師培養(yǎng)中的廣泛應(yīng)用，推動新技術(shù)與教師教育在學(xué)科建設(shè)、環(huán)境布局、資源建設(shè)、教學(xué)方式、育人模式、文化創(chuàng)建等方面的深度融合。關(guān)鍵詞:5G技術(shù)，教育改革，數(shù)字化一、以5G技術(shù)為例，對新技術(shù)做簡單的概述。5G既第五代移動通信技術(shù)。5G作為一種新型移動通信網(wǎng)絡(luò)，具有高可靠、低功耗、低時延、大容量、大覆蓋和大連接的特性，能夠使網(wǎng)絡(luò)教育質(zhì)量提升、門檻降低，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物的全連接，從根本上改變當(dāng)前的教育模式。5G技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算、人工智能、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)融合服務(wù)教育領(lǐng)域，推動智慧教育的發(fā)展。5G技術(shù)憑借其高速率、低延時的特性賦能智慧教育，結(jié)合信息傳感器、射頻識別等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)隨時隨地萬物接入的功能，對教與學(xué)過程進行智能化感知，解決線下數(shù)據(jù)難以獲取的問題。5G憑借其高速率、低功耗等優(yōu)勢，與云計算相結(jié)合，使教學(xué)資源按需供給，為師生提供多層次、全方面、個性化的教學(xué)支持與服務(wù)。人工智能為核心的技術(shù)從語音識別、語義識別、圖像識別、認(rèn)知計算、情感計算傳感器等方面推動教育計算的發(fā)展。機器學(xué)習(xí)能自動從大量數(shù)據(jù)中提取隱含的、未知的、潛在有用的信息和知識，結(jié)合5G技術(shù)高容量、高維度等特點，分析師生的知識、行為和情緒等顯性數(shù)據(jù)，支持教師開展智慧教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的思維和創(chuàng)造力。5G與全息、XR等技術(shù)的融合，進一步突破了虛實世界的界限，實現(xiàn)了映射空間的全息化、全息空間的數(shù)據(jù)化，數(shù)據(jù)空間的智能化。在高品質(zhì)的無縫沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過共享優(yōu)質(zhì)教育資源，來推動教育的高品質(zhì)均衡發(fā)展。5G時代的教育智能技術(shù)，從環(huán)境感知、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)安全等方面為智慧教育提供基礎(chǔ)支撐，依托云計算、人工智能、機器學(xué)習(xí)等智能技術(shù)驅(qū)動教育智慧的產(chǎn)生，利用虛擬現(xiàn)實、全息投影等技術(shù)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)虛實融合的學(xué)習(xí)空間，助力智慧教育的發(fā)展。未來教育不只是現(xiàn)有教育體系的邊際創(chuàng)新，而是要構(gòu)建一個全新的教育生態(tài)。未來充滿了不確定性，教育體系也需要根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展的新形勢、新變化不斷進行調(diào)整和更新。人工智能、大數(shù)據(jù)等為代表的新技術(shù)驅(qū)動人類社會快速進入以數(shù)字化應(yīng)用為基礎(chǔ)的智能時代,“總體來看，目前教育界對人工智能等技術(shù)給予厚望，正以極大的熱情將技術(shù)轉(zhuǎn)化為提升教育質(zhì)量、提高教學(xué)水平、增進教學(xué)效率的方法和工具?！倍⒅悄軙r代建設(shè)數(shù)字化教師培養(yǎng)體系作為基礎(chǔ)教育工作母機的教師教育，培養(yǎng)新時代的卓越教師，也應(yīng)該適應(yīng)這一變化，探索信息化、人工智能等新技術(shù)與教師教育的深度融合，培養(yǎng)具有數(shù)字化特征的適應(yīng)未來需要的卓越教師。這種數(shù)字化特征我們可以概括為“四能五教六者”?！八哪堋奔磾?shù)字化生存與適應(yīng)能力、教育教學(xué)研究能力、教師專業(yè)發(fā)展終身學(xué)習(xí)能力、教育教學(xué)創(chuàng)新實踐能力；“五教”即樂教、適教、懂教、會教、善教；“六者”即學(xué)生學(xué)習(xí)活動組織者、成長過程導(dǎo)引者、教學(xué)資源開發(fā)者、教學(xué)方法創(chuàng)新者、教育教學(xué)研究者、教師專業(yè)發(fā)展終身學(xué)習(xí)者。那么如何培養(yǎng)這種智能時代具有數(shù)字化特征的卓越教師呢？根本路徑是要堅持推動人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)字化新技術(shù)在教師培養(yǎng)中的廣泛應(yīng)用，推動新技術(shù)與教師教育在學(xué)科建設(shè)、環(huán)境布局、資源建設(shè)、教學(xué)方式、育人模式、文化創(chuàng)建等方面的深度融合。（一）推進人工智能和教育的學(xué)科平臺建設(shè)通過建設(shè)主體教育改革實驗區(qū)、智能教育創(chuàng)新平臺、教育智庫平臺、教師發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新平臺等平臺，圍繞教育理論創(chuàng)新、信息化教學(xué)變革與應(yīng)用、教育信息技術(shù)創(chuàng)新、教師教育創(chuàng)新等領(lǐng)域進行理論研究與實踐探索，從而為智能時代的教師教育改革提供學(xué)科支撐，以人工智能和教育的學(xué)科建設(shè)創(chuàng)新引領(lǐng)數(shù)字化的教師教育改革和卓越教師培養(yǎng)創(chuàng)新，為新時代教師隊伍建設(shè)作出貢獻。（二）建設(shè)智能化、沉浸式的數(shù)字化校園環(huán)境具體來說，一是要優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)有線網(wǎng)、無線網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，大幅度提升教育網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。二是要建設(shè)線上線下一體化、現(xiàn)實虛擬雙融合的智慧教室和“云端一體化”的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺，打造物理空間、資源空間和社交空間有機整合的學(xué)習(xí)空間，構(gòu)建課堂與課外的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，全面支持學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)等有機融合。三是要加強數(shù)據(jù)中心能力建設(shè)，開發(fā)智能、快速、全面的學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)，建立高效、安全、靈活、敏捷的智能化運維保障體系（三）建構(gòu)支撐一流教師教育的數(shù)字化資源體系完善資源持續(xù)共建共享機制。統(tǒng)籌各類教育資源，建立以學(xué)校為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)成果積累機制，探索實行認(rèn)證、積累與轉(zhuǎn)換制度，實現(xiàn)不同層次人才培養(yǎng)體系之間的“縱向銜接、橫向互通”。創(chuàng)新資源服務(wù)機制，通過完善數(shù)字資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證指標(biāo)，引入第三方優(yōu)質(zhì)力量參與數(shù)字化資源開發(fā)，激活內(nèi)部資源，充實資源建設(shè)專業(yè)團隊，探索出適合學(xué)校特點的數(shù)字資源供給模式和服務(wù)機制。形成多樣化、立體型的數(shù)字教育資源體系（四）建設(shè)數(shù)字化的卓越教師培養(yǎng)體系“人工智能改變了人才培養(yǎng)的目標(biāo)，重新定義了知識創(chuàng)造的方式，教師已不再是知識的唯一來源……除了傳授知識以外，教師的核心價值在于‘育人’。”要“挖掘人工智能賦能的未來教師及教師教育發(fā)展機制”。學(xué)校要整體提升教師信息素養(yǎng)，利用信息技術(shù)變革教師教育教學(xué)培養(yǎng)模式，創(chuàng)建數(shù)字環(huán)境，利用大數(shù)據(jù)平臺伴隨式采集課堂教與學(xué)行為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析支持變革教學(xué)方式與方法，推進學(xué)科交叉融合，實行數(shù)字化卓越教師培養(yǎng)。三、推進數(shù)字化建設(shè)和教育改革的時代意義智能時代，數(shù)字化賦能了新時代的教師隊伍建設(shè)，助力了教師教育的深化改革。推進數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)，對新時代教師隊伍高質(zhì)量發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。探索信息化的教育模式，推進教育均衡發(fā)展，定向培養(yǎng)中西部優(yōu)秀中小學(xué)教師。數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于新時代教師教育改革，促進教育均衡可持續(xù)發(fā)展。2021年，教育部等九部門啟動實施中西部欠發(fā)達地區(qū)優(yōu)秀教師定向培養(yǎng)計劃（簡稱“優(yōu)師計劃”）。數(shù)字化技術(shù)為這一計劃的實施提供了技術(shù)支持。學(xué)?？梢酝ㄟ^線上媒體平臺開展“優(yōu)師計劃”政策宣講，推進“優(yōu)師計劃”招生工作。在“優(yōu)師計劃”師范生培養(yǎng)中，可以發(fā)揮人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)助推作用，優(yōu)化人工智能應(yīng)用等教育技術(shù)課程，把信息化教學(xué)能力納入師范生基本功培養(yǎng)，開展虛擬教研，幫助師范生感知真實鄉(xiāng)村學(xué)校環(huán)境并進行教學(xué)實踐，掌握大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，著力培養(yǎng)面向未來的具有較高信息素養(yǎng)的鄉(xiāng)村教師。2020年新冠疫情期間，國家大力倡導(dǎo)停課不停學(xué)的背景下，在線教育作為一種剛需發(fā)揮著不可替代的作用。各個學(xué)校對標(biāo)智能時代教育改革的重大戰(zhàn)略需求，積極思考構(gòu)建智能時代的教育教學(xué)新體系，整合學(xué)校學(xué)科資源，深化體制機制改革，積極推進人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G技術(shù)等與教育教學(xué)的融合。數(shù)字化為服務(wù)鄉(xiāng)村振興，推進優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源共建共享，探索信息化背景下的教育精準(zhǔn)幫扶新模式提供了可實施的途徑。通過引入大數(shù)據(jù)、云計算、虛擬現(xiàn)實和人工智能等前沿技術(shù)支持的實物情景和實訓(xùn)操作等培訓(xùn)資源，以及一線優(yōu)秀教師參與研發(fā)的微課、直播課等視頻培訓(xùn)課程資源，依托教學(xué)云平臺線上培訓(xùn)研修系統(tǒng)，提供信息技術(shù)與教育教學(xué)融合創(chuàng)新的線上課程，形成多樣化、立體型的數(shù)字教育