数字化教育教学变革研究

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数字化教育教学变革研究摘要：当前，以人工智能、大数据、云计算、区块链、物联网、5G技术等为代表的新技术驱动人类社会快速进入以数字化应用为基础的智能时代。数字化成为催生教育结构变革的重要力量，人工智能的教育应用成为教育领域关注的热点。新时代基础教育强师计划提出，深入实施人工智能助推教师队伍建设试点行动，探索人工智能助推教师管理优化、教师教育改革、教育教学方法创新、教育精准帮扶的新路径和新模式。本文围绕建设高质量的“数字底座”，如何培养智能时代数字化卓越教师，对数字化赋能教师队伍建设的路径与策略作出探讨。同时，阐述了推进数字化建设对新时代教师队伍建设实现高质量发展具有的重大战略意义。关键词：新技术、数字化、智能教育、高质量基础设施、卓越教师、乡村振兴当前，以人工智能、大数据、云计算、区块链、物联网、5G技术等为代表的新技术驱动人类社会快速进入以数字化应用为基础的智能时代。在此背景下，数字化成为催生教育结构变革的重要力量，人工智能的教育应用成为教育领域关注的热点，学习者建模、教育数据挖掘、可视化等技术的发展，使得人工智能尤其是其中自适应技术的发展为个性化教学提供了强有力的支持。新时代基础教育强师计划提出，深入实施人工智能助推教师队伍建设试点行动，探索人工智能助推教师管理优化、教师教育改革、教育教学方法创新、教育精准帮扶的新路径和新模式。本文围绕智能时代数字化卓越教师的培养特征，对数字化赋能教师队伍建设的路径与策略作出探讨。同时，阐述了推进数字化建设对新时代教师队伍建设实现高质量发展具有的重大战略意义。一、高质量的“数字底座”赋能教育数字化转型。-8-

1教育新基建面向未来，要促进信息技术与教育教学的深度融合，构建高质量教育支撑体系。这个支撑体系将助力破解教育均衡、家校协同、师生减负等教育难题，推动教育模式变革、流程再造和生态重塑，有效提升教学效率和教育质量，培养具有家国情怀、德才兼备的高素质创新创造人才。因此，推动教育新基建要跳出技术的逻辑，从教育生态构建和教育事业发展的高度去勾勒发展蓝图。2021年，教育部等六部门出台了《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》（教科信〔2021〕2号）[1]，提出到2025年，基本形成结构优化、集约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系。2020年初，一场突如其来的新冠肺炎疫情，让全国大中小学生宅家数月。但是，受益于教育系统信息化的建设成果，各地普遍实现了“停课不停学”。早在十年前，南京信息工程大学刘铭副教授就把线上与线下融合的混合式教学模式应用到实践中，疫情让他和许多老师的在线教学水平都上了一个台阶。从最初的教学时空延展，到评价方式的多维性和精准性，再到智慧教室和虚拟现实的应用，层出不穷的新技术应用让他深深体会到新基建对教育改革的强大助推作用。新基建无疑将进一步补足教育信息化短板，提升教育质量。但是，实现教育革新，还需要弄清楚教育领域目前存在什么问题，如果发现不了问题，革新就无从说起。1、建设“数字”校园。教师教育的数字化建设，需要切实推进“数字校园”建设，以强大的技术创新与应用能力，为构建优质教育体系提供坚实的“数字底座”-8-

2。总体来说，是要在建设校园数字化学习环境的基础上，建设整合形成信息技术与教育教学融合示范中心，以应用驱动为导向，以大数据中心建设为依托，一站式体验为特点，优秀融合案例为引领，构建云端一体化的教育生态体系。具体来说，一是要优化校园网络，实现有线网、无线网和5G网络覆盖，大幅度提升教育网络质量。二是要建设线上线下一体化、现实虚拟双融合的智慧教室和“云端一体化”的数字化学习平台，打造物理空间、资源空间和社交空间有机整合的学习空间，构建课堂与课外的泛在学习环境，全面支持学习资源、学习活动、学习过程和学习数据等有机融合。三是要加强数据中心能力建设，开发智能、快速、全面的学习分析系统，建立高效、安全、灵活、敏捷的智能化运维保障体系。2、创新应用新型基础设施。依托“互联网+教育”大平台，创新教学、评价、研训和管理等应用，促进信息技术与教育教学深度融合。普及新技术条件下的混合式、合作式、体验式、探究式等教学，探索新型教学方式。开发基于人工智能的智能助教、智能学伴等教学应用，实现“人机共教、人机共育”，提高教育教学质量。转变简单以考试成绩为唯一标准的学生评价模式。鼓励学校探索试行规模化在线考试、无纸化考试。推动教育行政办公数字化，支持全流程、全业务线上办理，普及线上协同办公、移动办公等新形式。-8-

3通过公众号与家校通app结合，搭建多角色客户端平台，用户关注公众号即可体验学生端、家长端、教师端、校长端。公众号可以实时推送作业通知，支持图文，语音方式发布，减少教师工作量。学校充分利用大数据，建成完整统一、技术先进，覆盖全面、应用深入，高效稳定、安全可靠的校园信息化。建立校级统一信息系统，实现师生间，科室间，家校间流程通畅，对校园的各项服务管理工作和广大教职工及家长和学生提供无所不在的一站式服务；并可让家长方便快捷的了解校园动态及孩子在校的学习生活情况，有效的形成家校互通。3、保障基础设施安全。校园基础设施建设要保障网络安全，过滤网络不良信息，提升信息化供应链水平，强化在线教育监管，保障广大师生的切身利益。在教育专网主干网和校园网互联网出口建设网络访问防火墙，自动识别、过滤不良网站和信息。在中小学生个人学习终端增加青少年保护功能，保护学生视力健康，预防青少年网络沉迷。支持开发适用于中小学生使用的安全浏览器等软件和教育学习平台，从严限制广告，杜绝不良信息，保障学生绿色上网。二、智能时代培养数字化卓越教师。智能时代的教育是具有显著数字化特征的教育。当前，有关数字化技术特别是人工智能对教育特别是教师教育的影响在学术、政策和实践层面的讨论愈加热烈。2018年，《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》提出“-8-

4教师应主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效地开展教育教学”[2]。在推进教育信息化的进程中，正是由于教师主动转变观念、勇于创新和因地制宜的实践，信息技术与教育教学深度融合的理念得以实施，数字化教学绽放了精彩，焕发出强大的生命力。如果简单总结，这些教师除了爱教育、爱学生、爱本职岗位这些通常的优秀品质，还具有以下两个鲜明的特点。一是对待信息技术的态度积极，开展数字化教学的意愿强烈。思想是行动的先导，如果教师缺乏应用信息技术的意识，即便配备再先进的信息化教学设备，其价值也会大打折扣。只有对互联网、云计算、物联网、大数据、人工智能等新技术在教育领域的应用保持旺盛的好奇心和求知欲，以积极、开放和包容的心态拥抱接纳，才会主动转变观念，积极运用信息技术提高教育教学质量。二是勇于尝试和探索，主动将信息技术应用于解决教学实际问题当中。对于教师来说，重要的不是学会使用几项技术工具或操作一些设备，而是考虑如何让信息技术更好地融入教学，服务于教学变革。教师应学会选择恰当的方式方法、选取适合的学科工具解决教学实际问题，创设有利于学生开展自主、合作探究的学习环境，促进学生高阶思维能力的发展，培养创新型人才。三、为培养新时代卓越教师开拓路径。-8-

5那么如何培养这种智能时代具有数字化特征的卓越教师呢？根本路径是要坚持应用驱动的思路，推动人工智能、大数据、云计算等数字化新技术在教师培养中的广泛应用，推动新技术与教师教育在学科建设、环境布局、资源建设、教学方式、育人模式、文化创建等方面的深度融合。2018年，教育部等五部门联合印发了《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》（教师[2018]2号）[3]，文件指出：“充分利用云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等新技术，推进教师教育信息化教学服务平台建设和应用，推动以自主、合作、探究为主要特征的教学方式变革。目前教育界对人工智能等技术给予厚望，正以极大的热情将技术转化为提升教育质量、提高教学水平、增进教学效率的方法和工具。”作为基础教育工作母机的教师教育，培养新时代的卓越教师，也应该适应这一变化，探索信息化、人工智能等新技术与教师教育的深度融合，培养具有数字化特征的适应未来需要的卓越教师。这种数字化特征我们可以概括为“四能五教六者”。“四能”即数字化生存与适应能力、教育教学研究能力、教师专业发展终身学习能力、教育教学创新实践能力；“五教”即乐教、适教、懂教、会教、善教；“六者”即学生学习活动组织者、成长过程导引者、教学资源开发者、教学方法创新者、教育教学研究者、教师专业发展终身学习者。四、信息化时代推进教育均衡发展。-8-

6智能时代，数字化赋能了新时代的教师队伍建设，助力了教师教育的深化改革。推进数字化系统建设，对新时代教师队伍高质量发展具有重大战略意义。一是探索信息化的教育模式，推进教育均衡发展，定向培养中西部优秀中小学教师，促进教育均衡可持续发展。2021年，教育部等九部门发布了《中西部欠发达地区优秀教师定向培养计划》（教师[2021]4号，以下简称优师计划）[4]。文件指出，加强中西部欠发达地区教师定向培养，造就一批有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的“四有”好老师，建设高质量中小学教师队伍。优师计划师范生毕业时，参照免试认定中小学教师资格改革相关政策，免国家中小学教师资格考试，认定取得中小学教师资格。学校可以通过线上媒体平台开展“优师计划”政策宣讲，推进“优师计划”招生工作。在“优师计划”师范生培养中，可以发挥人工智能、大数据等新技术助推作用，优化人工智能应用等教育技术课程，把信息化教学能力纳入师范生基本功培养，开展虚拟教研，帮助师范生感知真实乡村学校环境并进行教学实践，掌握大数据分析技术，着力培养面向未来的具有较高信息素养的乡村教师。-8-

7未来教育离不开数字化，数字化转型需要的不仅是教育的内容、方法和手段的转型，更为重要的是教育形态的变化、学科知识和教育知识整体重构，以及教育治理模式的变革。教育数字化转型，需要将数字化嵌入到原有的教育教学流程中，创造出新的范式、流程、结构以及业务形态。此外，这种转型要求教育从业者需要具备一些新的能力，这种能力并不仅仅是信息素养的提升，更重要的是了解面向数字化的工作流程、懂得如何以恰当的方式借助数字化推动教育教学和管理，并且了解技术使用的伦理，这些都是未来教师和教育者所必备的能力。-8-