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21世紀(jì)以來的新興信息技術(shù)對(duì)教育深化改革的重大影響

2019-03-26 11:31何克抗
電化教育研究 2019年3期
關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)者人工智能信息技術(shù)

[摘 要] 文章首先闡述了傳統(tǒng)信息技術(shù)與新興信息技術(shù)各自具有的不同作用及內(nèi)涵,進(jìn)而,對(duì)四大類新興信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用(特別是如何促進(jìn)各級(jí)各類教育變革與創(chuàng)新方面的應(yīng)用)進(jìn)行簡要、但有代表性且深入的、能抓住關(guān)鍵的論述。然后,對(duì)四大類新興信息技術(shù)各自在教育中應(yīng)用所具有的、前所未有的特征與優(yōu)勢(shì)作出系統(tǒng)歸納和總結(jié)。最后,希望各地教育局和各級(jí)各類學(xué)校能下大力倡導(dǎo)與推行以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+教育這四種類型為代表的新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的深入應(yīng)用,以早日實(shí)現(xiàn)教育信息化領(lǐng)域的“中國夢(mèng)”。

[關(guān)鍵詞] 新興信息技術(shù); 大數(shù)據(jù); 云計(jì)算; 人工智能; 互聯(lián)網(wǎng)+教育; 數(shù)字化校園; 智慧校園

[中圖分類號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 何克抗(1937—),男,廣東大埔人。教授,主要從事教育技術(shù)理論與應(yīng)用研究。E-mail:hekkbnu@163.com。

一、引 言

自進(jìn)入21世紀(jì)以來,多種新興的信息技術(shù)快速融入人類社會(huì)的工作、學(xué)習(xí)、生活等各個(gè)領(lǐng)域,尤其是教育領(lǐng)域,從而對(duì)各級(jí)各類教育的深化改革產(chǎn)生了重大而深刻的影響。這些新興信息技術(shù)主要涉及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+教育等四個(gè)方面。而傳統(tǒng)信息技術(shù)一般認(rèn)為是以計(jì)算機(jī)與多媒體教育應(yīng)用為代表;計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用又涉及CAI(計(jì)算機(jī)輔助教學(xué))和CAL(計(jì)算機(jī)輔助學(xué)習(xí))以及在計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行的所有教育、教學(xué)過程、教學(xué)評(píng)價(jià)和數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)等。一般情況下,我們把計(jì)算機(jī)軟硬件在學(xué)校教育中的應(yīng)用(包括輔助教師“教”、支持學(xué)生自主“學(xué)”、實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)軟硬件的教學(xué)評(píng)價(jià)與管理以及提供數(shù)字化教學(xué)資源支持等),統(tǒng)稱之為“數(shù)字化校園”。事實(shí)上,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園就是傳統(tǒng)的信息技術(shù)在教育中的具體運(yùn)用;現(xiàn)在,新信息技術(shù)的興起,使數(shù)字化校園正在向智慧校園轉(zhuǎn)變。

關(guān)于上面提到的四類新興信息技術(shù)的作用及內(nèi)涵,其中前面三類,即大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能都比較精準(zhǔn)、明確,不容易產(chǎn)生誤解或泛化,唯獨(dú)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)+教育,目前學(xué)術(shù)界有多種不同的闡述——有從互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育服務(wù)理念、教育組織方式去理解[1],也有從聯(lián)通學(xué)習(xí)環(huán)境、協(xié)同互動(dòng)教學(xué)模式去探究;但若是只從與新興信息技術(shù)相關(guān)的角度來理解互聯(lián)網(wǎng)+教育的作用及內(nèi)涵,那就變得比較簡單明了——目前,CCtalk(網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái))、學(xué)習(xí)元平臺(tái)或其他基于網(wǎng)絡(luò)的教與學(xué)平臺(tái)是典型的互聯(lián)網(wǎng)+教育在技術(shù)方面的應(yīng)用。

下面筆者就圍繞大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+教育等四種新興信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的代表性應(yīng)用(也是較深入的應(yīng)用),進(jìn)行介紹并談?wù)剛€(gè)人觀點(diǎn)。至于其他一些更具體的新興技術(shù)(如3D打印可歸入大數(shù)據(jù)技術(shù);機(jī)器人可歸入人工智能;Web2.0、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)無線網(wǎng)可歸入互聯(lián)網(wǎng)+教育),這里就不再一一列舉和說明了。

二、關(guān)于大數(shù)據(jù)教育應(yīng)用

大數(shù)據(jù)是信息技術(shù)專業(yè)術(shù)語,指一般軟件工具難以捕捉、管理和分析的海量數(shù)據(jù);與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相比,它的特點(diǎn)是:數(shù)據(jù)量巨大、非結(jié)構(gòu)化、分布式,大量采用可視化展現(xiàn)[2]。現(xiàn)在,信息技術(shù)學(xué)術(shù)界的共同觀點(diǎn)是,大數(shù)據(jù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力;甚至有學(xué)者認(rèn)為,大數(shù)據(jù)技術(shù)可以變革人類的思維方式(事實(shí)上,大數(shù)據(jù)確實(shí)能夠顯著提高思維的品質(zhì)與效率,而思維加工方式是由大腦皮層的神經(jīng)生理機(jī)制控制的,不可能被大數(shù)據(jù)改變)[3]。

教育數(shù)據(jù)挖掘(Educational Data Mining,簡稱EDM)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)(Learning Analytics,簡稱LA)兩大技術(shù),是大數(shù)據(jù)的教育應(yīng)用的基礎(chǔ)。[3]教育數(shù)據(jù)挖掘(EDM)就是“對(duì)學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行量化、分析和建模”;其目的是“利用統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等方法來分析教與學(xué)過程中所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)”。[3]學(xué)習(xí)分析技術(shù)(LA),就是“關(guān)于學(xué)習(xí)者以及他們的學(xué)習(xí)環(huán)境的數(shù)據(jù)測(cè)量、收集和分析”;其目的是“理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)過程以及學(xué)習(xí)環(huán)境”,特別是要通過對(duì)教育大數(shù)據(jù)的分析,整理構(gòu)建出學(xué)習(xí)者的特征,然后以此為基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)者推送個(gè)性化資源。在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,發(fā)揮EDM 和LA的作用,可以幫助教師有效地改進(jìn)教學(xué),也可以用來研究學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的軌跡。大數(shù)據(jù)還可以幫助教師對(duì)學(xué)生作出全面、正確的評(píng)價(jià)。[3]

以上分析表明,大數(shù)據(jù)對(duì)于支持個(gè)性化學(xué)習(xí)和適應(yīng)性教學(xué)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),而這正是各級(jí)各類教育深化改革的目標(biāo)之一。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,還給中小學(xué)教師的信息素養(yǎng)培訓(xùn)展示了新的前景。對(duì)中小學(xué)教師進(jìn)行信息素養(yǎng)培訓(xùn),伴隨培訓(xùn)的過程,會(huì)有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生,這些數(shù)據(jù),可以是數(shù)字、符號(hào)、文本,也可以是音頻、視頻、圖形、圖像,有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),也有半結(jié)構(gòu)化,還有非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)技術(shù),能夠?qū)⑸鲜龈鞣N信息進(jìn)行“實(shí)錄”采集,并進(jìn)行整理分析,從而發(fā)現(xiàn)其中問題,并立即反饋給培訓(xùn)者,同時(shí)反饋給受訓(xùn)者。根據(jù)反饋信息,培訓(xùn)者可調(diào)整培訓(xùn)計(jì)劃和培訓(xùn)方法,受訓(xùn)者可調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法和自我適應(yīng)狀態(tài),從而更有效地實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性培訓(xùn)[4]。

基于大數(shù)據(jù)的中小學(xué)教師信息素養(yǎng)培訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建涉及五個(gè)環(huán)節(jié),分別是:數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)以及個(gè)性化培訓(xùn)計(jì)劃制訂和培訓(xùn)評(píng)價(jià)。所采集數(shù)據(jù),可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。其中,靜態(tài)數(shù)據(jù)是受訓(xùn)者的基本信息和在培訓(xùn)中用到的各種培訓(xùn)資源;動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是,受訓(xùn)者在受訓(xùn)前對(duì)培訓(xùn)資源的預(yù)覽和評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、受訓(xùn)者在受訓(xùn)過程中的行為數(shù)據(jù)和受訓(xùn)后的實(shí)踐操作數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析是培訓(xùn)平臺(tái)操作的核心環(huán)節(jié),基于對(duì)海量數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析,發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)中隱含的各種關(guān)系與價(jià)值,從中推理出受訓(xùn)者的信息素養(yǎng)水平、信息素養(yǎng)需求以及在培訓(xùn)過程中和培訓(xùn)活動(dòng)結(jié)束后需要的支持服務(wù)等,這樣,就為下一步培訓(xùn)制訂比較完善的培訓(xùn)計(jì)劃提供了依據(jù)??梢暬尸F(xiàn)環(huán)節(jié)能把受訓(xùn)者在信息素養(yǎng)培訓(xùn)過程中通過大數(shù)據(jù)分析得出的信息,以直觀的圖形或圖表形式向受訓(xùn)者動(dòng)態(tài)呈現(xiàn),以幫助他們理解信息的深層含義。此平臺(tái)還為教師制訂了個(gè)性化培訓(xùn)計(jì)劃,且不是一成不變的,而是處在不斷循環(huán)的過程中。在實(shí)踐中檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不足,進(jìn)行修改,此過程不斷循環(huán),就能保證培訓(xùn)計(jì)劃的適用性。而且,平臺(tái)的“培訓(xùn)評(píng)價(jià)”功能,不是在培訓(xùn)計(jì)劃結(jié)束之后才進(jìn)行,而是貫穿于培訓(xùn)過程的所有環(huán)節(jié),并且集形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)于一身,使兩種評(píng)價(jià)方式相互補(bǔ)充,這樣就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,充分保證培訓(xùn)的效果[5]。

三、關(guān)于云計(jì)算教育應(yīng)用

(一)促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源共建與共享

近年來(特別是2010年以來),云計(jì)算在我國各級(jí)各類教育中的應(yīng)用,尤其是在擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源受益面,推動(dòng)優(yōu)質(zhì)教育資源共建、共享,使區(qū)域內(nèi)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展方面,起著至關(guān)重要的作用。下面僅以北京市豐臺(tái)區(qū)教育局的“e師豐云”項(xiàng)目為例[5],即可看到我國“云計(jì)算”教育應(yīng)用快速發(fā)展的端倪。

北京市豐臺(tái)區(qū)教育局在2015年開始著手建設(shè)本區(qū)的教育云平臺(tái)。在相關(guān)部門近兩年的精心設(shè)計(jì)與規(guī)劃后,“e師豐云”(豐臺(tái)區(qū)的教育云平臺(tái)),終于在2017年4月27日正式啟動(dòng),從這一天起,豐臺(tái)區(qū)教育進(jìn)入了以“云計(jì)算”引領(lǐng)“數(shù)字化教與學(xué)”的全新時(shí)代。現(xiàn)在,登錄“e師豐云”平臺(tái),只需單點(diǎn)登錄或統(tǒng)一認(rèn)證,廣大教師就能隨時(shí)隨地在云端工作與學(xué)習(xí);該平臺(tái)已匯聚了區(qū)內(nèi)外各種優(yōu)質(zhì)資源,并在此基礎(chǔ)上開展了多方面的教育應(yīng)用[5]。

(二)助力各類教師培訓(xùn)與教研

“e師豐云”平臺(tái)對(duì)區(qū)內(nèi)各級(jí)各類教師培訓(xùn)與教研的大力推進(jìn),體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

1. 利用云平臺(tái)可從五個(gè)維度助力教師培訓(xùn)進(jìn)程

豐臺(tái)區(qū)把各級(jí)各類教師培訓(xùn)作為推進(jìn)教育信息化的重要舉措,從“研、訓(xùn)、賽、評(píng)、建”等五個(gè)不同的維度,不斷深化培訓(xùn)工作,同時(shí),通過課堂教學(xué)示范,幫助廣大教師走上科研之路,最終達(dá)到“以研促訓(xùn)、以訓(xùn)促賽、以賽促評(píng)、以評(píng)促建”的目的。[5]

2. 利用云平臺(tái)能以豐富資源及各種條件促進(jìn)教研質(zhì)量提升

云平臺(tái)所具有的多種優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,為各個(gè)學(xué)校的教師開展教研活動(dòng),提供了充分的資源保障(如各學(xué)科的教學(xué)設(shè)計(jì)案例、各種優(yōu)質(zhì)示范課等),也為教師自學(xué)與進(jìn)修提供了便利的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)條件;特別是能讓教師實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科、跨學(xué)段的觀摩與學(xué)習(xí),并通過觸類旁通把其他學(xué)科、學(xué)段的經(jīng)驗(yàn)借鑒或融入自己的學(xué)科及學(xué)段的教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中,既啟發(fā)了他們的思路,開闊了他們的視野,提高了他們的信息化素養(yǎng),又在很大程度上提升了他們的教學(xué)能力與教研水平。[6]

3. 登錄教師社區(qū),開展深化主題的教研活動(dòng)

“e師豐云”平臺(tái)上有一個(gè)教師社區(qū),登錄教師社區(qū),區(qū)級(jí)教研員可根據(jù)工作需求,創(chuàng)建不同主題的教研社區(qū),用以開展不同內(nèi)容的在線教研活動(dòng)。教師社區(qū)突破了時(shí)空、地域、學(xué)科、學(xué)段和人員等各種限制,讓所有教師都能有機(jī)會(huì)參與到全區(qū)的教研活動(dòng)中來,在區(qū)教研室的精心組織和帶領(lǐng)下,深入思考,潛心教研。[5]

(三)提升學(xué)科教學(xué)質(zhì)量——可實(shí)施基于“互動(dòng)反饋系統(tǒng)”的精準(zhǔn)教學(xué)

“互動(dòng)反饋系統(tǒng)”(Interactive Response System,簡稱IRS)是課堂信息化教學(xué)系統(tǒng),主要由以下部分構(gòu)成:師生群組遙控器、接收器和云平臺(tái)軟件等。系統(tǒng)中的每個(gè)使用者,都有一個(gè)遙控器。在課堂教學(xué)進(jìn)行中,任何一位學(xué)生都可以按照教師設(shè)定的問題,以選擇或搶答的方式參與到課堂互動(dòng)中,并能立即得到反饋。這套系統(tǒng)的功能包括:收集群體反饋信息、即時(shí)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,系統(tǒng)整合了自動(dòng)測(cè)評(píng)、調(diào)查、反饋、記錄、統(tǒng)計(jì)的功能。教師要在教學(xué)過程中運(yùn)用該系統(tǒng),需在備課時(shí)深入研究教材,再根據(jù)學(xué)生情況、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)等,設(shè)計(jì)“題干”與“選項(xiàng)”?!邦}干”的設(shè)計(jì)涉及選擇題或判斷題的編制;而“選項(xiàng)”要求則以2~5個(gè)為宜(不宜過多)。教師通過遙控器發(fā)布問題,學(xué)生則通過自己手控的遙控器回答問題。[5]

云平臺(tái)支持下的“互動(dòng)反饋系統(tǒng)”在教學(xué)上具有三方面的優(yōu)勢(shì):[5](1)能更好地實(shí)施“因材施教”?!盎?dòng)反饋系統(tǒng)”在云平臺(tái)支持下解決了教師在課堂教學(xué)過程中,無法同時(shí)照顧到每一個(gè)學(xué)生,更無法從眾多學(xué)生中及時(shí)獲取反饋信息的難題。因?yàn)槊课粚W(xué)生都有一個(gè)遙控器,學(xué)生只需按鍵,就可參與到當(dāng)前學(xué)習(xí)活動(dòng)中,并能獲得即時(shí)反饋信息;教師只要通過應(yīng)答系統(tǒng)收集學(xué)生信息,就可以立即知道每位學(xué)生回答的正誤,以及相應(yīng)答案的統(tǒng)計(jì)情況(比如,每個(gè)選項(xiàng)中所占人數(shù)百分比的統(tǒng)計(jì))。如此,這種數(shù)據(jù)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能的運(yùn)用,教師可以獲得每位學(xué)生學(xué)習(xí)情況的及時(shí)反饋,并可據(jù)此及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法、策略及進(jìn)程,從而更好地實(shí)施因材施教。(2)能從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)學(xué)習(xí)”(使“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”)?;?dòng)反饋教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用,既可以消除學(xué)生對(duì)課堂測(cè)試的恐懼心理,又可以消除學(xué)生回答問題時(shí)的擔(dān)憂心理?!邦}干”的設(shè)計(jì)會(huì)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而促使學(xué)生從知識(shí)的被動(dòng)接受者,轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的主動(dòng)探究者(在具體的按鍵操作過程中,學(xué)生每一步都需要進(jìn)行獨(dú)立思考)。發(fā)生了認(rèn)知沖突后,學(xué)生可以開展分析、辯論,在辯論中思考,從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)學(xué)習(xí)”,從“基本學(xué)會(huì)”轉(zhuǎn)向“深層意義建構(gòu)”,總之,通過學(xué)習(xí)的深化,真正提高了學(xué)習(xí)的效果。在回答問題過程中,回答正確的學(xué)生和回答不完善的學(xué)生之間,可以進(jìn)行小的辯論(教師可以將互動(dòng)反饋系統(tǒng)收集的相關(guān)信息,用于組織這種辯論,或開展組內(nèi)協(xié)作),從而在課堂上既實(shí)現(xiàn)了師生之間的交互,又實(shí)現(xiàn)了生生之間的交互,還可以形成群體的激勵(lì)效應(yīng),大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,最終實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。(3)可以為教師的科研及教學(xué)工作的形成性評(píng)價(jià),提供有效的數(shù)據(jù)支持。

“互動(dòng)反饋教學(xué)系統(tǒng)”是云平臺(tái)技術(shù)支持的,它不但能準(zhǔn)確記錄整節(jié)課所產(chǎn)生的全部教與學(xué)信息,還可以統(tǒng)計(jì)分析每位學(xué)生個(gè)體和班級(jí)整體在教學(xué)過程中的反饋數(shù)據(jù),這個(gè)過程是自動(dòng)進(jìn)行的;不僅能分析具體某個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,還可以分析全班同學(xué)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的整體掌握情況。教師既可以在課后進(jìn)行歸納總結(jié),從而為教學(xué)研究提供準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù),又便于教師對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)。

“云端漫步,開啟數(shù)字化教與學(xué)的新時(shí)代”,這不是設(shè)想,而是現(xiàn)實(shí)中教育信息化發(fā)展的新階段,是“數(shù)字化校園”發(fā)展到“智慧校園”和“智慧課堂”的具體體現(xiàn)。

四、關(guān)于“人工智能”教育應(yīng)用

國內(nèi)外學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為,未來是智能時(shí)代,人工智能(Artificial Intelligence,簡稱AI)將與人們的工作、學(xué)習(xí)、生活融為一體,并深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)的方方面面(特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與教育)。

(一)國內(nèi)關(guān)于AI教育應(yīng)用的代表性觀點(diǎn)

國內(nèi)有關(guān)智能教育應(yīng)用現(xiàn)狀的觀點(diǎn)和對(duì)發(fā)展前景的展望,可以我國百度公司教育事業(yè)部總經(jīng)理張高的觀點(diǎn)為代表。張高博士認(rèn)為[7],智能時(shí)代,人工智能技術(shù)不僅會(huì)將傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)“翻新”——通過“人工智能+傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”,未來將出現(xiàn)兩種情景:一是很多傳統(tǒng)的、簡單的腦力勞動(dòng),將會(huì)被人工智能所取代;二是當(dāng)人工智能在各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)深度融合后,必將對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重構(gòu),這就使人工智能作用實(shí)現(xiàn)了質(zhì)變:從“提升效率”轉(zhuǎn)為“重構(gòu)產(chǎn)業(yè)”。在教育領(lǐng)域,人工智能將對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生極為深刻的影響,這種影響的直接表現(xiàn)是[7]:

AI將使教育更加接近本質(zhì),而教育的本質(zhì)是系統(tǒng)地幫助學(xué)習(xí)者提升思想品德和認(rèn)知能力的過程,并服務(wù)于學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求。例如:AI的意圖識(shí)別技術(shù),可用于發(fā)掘每個(gè)用戶的真實(shí)需求,然后再根據(jù)這種個(gè)性化需求去提供對(duì)應(yīng)的個(gè)性化服務(wù);AI的知識(shí)捕手技術(shù),可以捕捉文章中的不同類型知識(shí)點(diǎn),并且為用戶推薦與該知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的多種學(xué)習(xí)資料,以加深學(xué)習(xí)程度,拓展學(xué)習(xí)邊界,從而為學(xué)習(xí)者提供更有效的學(xué)習(xí)支持服務(wù);AI的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)(AR教學(xué))技術(shù),可以提供知識(shí)具象化的服務(wù)需求,也就是通過構(gòu)建AR場(chǎng)景(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景),把抽象的知識(shí)具象化,以實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的立體生動(dòng)講解,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解與掌握;AI的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)(VR教學(xué))技術(shù),可以提供多維交互體驗(yàn)的服務(wù)需求,也就是提供虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所需的課堂硬件、軟件、終端以及課程的完整解決方案,從而營造出前所未有的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn);AI的閃電估分技術(shù),可以提供升學(xué)方面的服務(wù)需求。運(yùn)用這種技術(shù),高考交卷后2小時(shí)內(nèi),PC端和APP端即可實(shí)現(xiàn)同步上線真題+解析(4天內(nèi)可達(dá)到4億次訪問);高考首日可服務(wù)全國 400萬考生及家長;高考真題及解析可以覆蓋全國90%考區(qū)。人工智能的智能備課技術(shù),有為教師提供智能化備課服務(wù)的功能,可以根據(jù)具體的課堂教學(xué)進(jìn)度,為教師推送相應(yīng)的、優(yōu)質(zhì)的備課資源,從而滿足教師的個(gè)性化備課需求。

(二)國際上關(guān)于AI教育應(yīng)用的代表性觀點(diǎn)

國際上的類似看法,可以英國著名學(xué)者史蒂芬·哈格德(Stephen Haggard,他曾任英國開放大學(xué)課程計(jì)劃執(zhí)行主任,現(xiàn)為英國教育部在線學(xué)習(xí)咨詢專家)為代表。哈格德認(rèn)為,當(dāng)前AI在教育中應(yīng)用的最新進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面[8]:(1)課本的個(gè)性化定制——能根據(jù)學(xué)生希望的閱讀方式呈現(xiàn)課本內(nèi)容。一種名叫“ Cram101”的軟件已能實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能,它可以根據(jù)不同的閱讀目的(例如略讀、復(fù)習(xí)或深度閱讀等)自動(dòng)對(duì)課本的內(nèi)容進(jìn)行全新的、完全不同的編排。例如,它可以將原來的課本內(nèi)容重新呈現(xiàn)為概要、重點(diǎn)、測(cè)驗(yàn)或理解檢查等形式,還能提醒讀者此前被忽略或遺漏的內(nèi)容。(2)幫助語言學(xué)習(xí)者確定自己最薄弱的詞匯及語法——通常語言培訓(xùn)師能幫助語言學(xué)習(xí)者確定自己最薄弱的詞匯及語法,并據(jù)此調(diào)整課程內(nèi)容。現(xiàn)在這種功能已可以從語言學(xué)習(xí)平臺(tái)“多靈狗(Duolingo)”上直接下載得到。(3)作文自動(dòng)評(píng)價(jià)——AI還可應(yīng)用于作文的自動(dòng)評(píng)價(jià)、抄襲檢測(cè)、學(xué)校選擇等多個(gè)領(lǐng)域。以上幾種人工智能教育應(yīng)用都利用了復(fù)雜的算法模型,這類模型可用來對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)策略和學(xué)科知識(shí)進(jìn)行演算,此外,還利用了來自用戶的數(shù)據(jù),從而更加真實(shí)、準(zhǔn)確。(4)IBM公司近年來新研發(fā)的“沃森教學(xué)助理(Teacher Assistant with Watson)”是一個(gè)自動(dòng)化的教案選擇器,可用于幫助小學(xué)數(shù)學(xué)教師為其所教班級(jí)選擇最佳的教案和學(xué)習(xí)方法?!拔稚边€可基于對(duì)每堂課使用的語言、問題類型、知識(shí)和概念水平的分析,對(duì)語料庫中的所有數(shù)學(xué)教案進(jìn)行智能評(píng)估,并將這些教案與教師的實(shí)際需求相匹配。目前,教師的需求還是以教師提供關(guān)鍵字的方式獲取。今后,IBM會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展“沃森”功能,讓它不僅向教師、也向?qū)W生解釋和評(píng)估數(shù)據(jù),并為學(xué)生提供學(xué)習(xí)需求報(bào)告。到那時(shí),或許就可以說人類已經(jīng)真正擁有了能實(shí)際運(yùn)行于課堂“教與學(xué)”的人工智能系統(tǒng)。

除了史蒂芬·哈格德的代表性觀點(diǎn)以外,國際上還有幾位學(xué)者對(duì)AI教育應(yīng)用新發(fā)展的研究也頗值得關(guān)注。

其中一位是芬蘭奧盧大學(xué)學(xué)習(xí)與教育技術(shù)領(lǐng)域?qū)<屹Z維拉教授[10],她與其來自不同學(xué)科領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)伙伴一起,利用腦電感應(yīng)、眼動(dòng)追蹤等多模態(tài)生物識(shí)別技術(shù)收集學(xué)生個(gè)人層面的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),并結(jié)合教學(xué)工具中的系統(tǒng)日志、課堂音視頻錄像等手段,全方位追蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動(dòng)與社交活動(dòng)軌跡,從而為推動(dòng)“自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)與協(xié)同共享學(xué)習(xí)”的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

另一位是美國密歇根大學(xué)的麥凱博士[9],他主張從學(xué)習(xí)者已有的學(xué)習(xí)經(jīng)歷出發(fā),利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)為學(xué)習(xí)者畫像(并非真正的畫像,而是要給出學(xué)習(xí)者在知識(shí)能力基礎(chǔ)以及認(rèn)知風(fēng)格、認(rèn)知特點(diǎn)方面的學(xué)習(xí)者特征),在此基礎(chǔ)上向?qū)W習(xí)者提供個(gè)性化的人工智能教師,從而深入推動(dòng)高?;A(chǔ)課程的個(gè)性化與自適應(yīng)教學(xué)。

還有一位是美國諾貝爾大學(xué)的梅洛博士[10],他利用生物識(shí)別和視頻識(shí)別等多模態(tài)技術(shù),對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行情感追蹤、參與追蹤、學(xué)習(xí)活動(dòng)追蹤、注意力追蹤等多方面的跟蹤與觀測(cè),以便更好地理解和自動(dòng)識(shí)別學(xué)習(xí)者在課堂學(xué)習(xí)過程中的各種心理變化。

(三)近年來國際上出現(xiàn)的有關(guān)人工智能的激進(jìn)觀點(diǎn)

國際學(xué)術(shù)界關(guān)于人工智能,除了積極開展上述涉及AI教育應(yīng)用及其未來前景的種種研究與探索以外,也有少數(shù)學(xué)者提出了一些激進(jìn)的、容易引起爭議的觀點(diǎn)。

例如,有的學(xué)者認(rèn)為,當(dāng)前全球已進(jìn)入“以人工智能為核心的第四次工業(yè)革命時(shí)代”[10]。這一觀點(diǎn)最早是由《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志編輯保羅·麥基里和《第三次工業(yè)革命——新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界》的作者杰里米·里夫金提出的,并在國際上引起很大的反響和共鳴,甚至有一段時(shí)間,“第四次工業(yè)革命”已成為某些國家和地區(qū)的流行口號(hào)(連美國《華盛頓郵報(bào)》網(wǎng)站于 2017年11月底也在驚呼“第四次工業(yè)革命”即將來臨)。但是,有不少學(xué)者明確反對(duì)這種觀點(diǎn)。例如我國著名學(xué)者周洪宇就認(rèn)為[10],所謂“第四次工業(yè)革命”只是當(dāng)前第三次工業(yè)革命的另一個(gè)發(fā)展階段。因?yàn)榈谝淮喂I(yè)革命、第二次工業(yè)革命和第三次工業(yè)革命之間都有“質(zhì)”的不同——實(shí)現(xiàn)了從農(nóng)業(yè)時(shí)代到工業(yè)時(shí)代再到信息時(shí)代的根本變遷。而現(xiàn)在的所謂“第四次工業(yè)革命”和第三次工業(yè)革命之間并沒有本質(zhì)區(qū)別。不可能構(gòu)成一個(gè)時(shí)代性的差異和變化。

無論是保羅·麥基里,還是杰里米·里夫金,他倆都強(qiáng)調(diào)第三次工業(yè)革命的特征是“信息化和網(wǎng)絡(luò)化”。而事實(shí)上,“智能化”也是第三次工業(yè)革命的重要內(nèi)容與特征——因?yàn)椤爸悄芑鼻∏∈乾F(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合的體現(xiàn)。第三次工業(yè)革命強(qiáng)調(diào)的是新能源、新材料、新技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)(即“三新一網(wǎng)”),它們的融合運(yùn)用才能實(shí)現(xiàn)智能化,沒有“三新一網(wǎng)”的融合作基礎(chǔ),智能化不可能成氣候。所以,克勞斯·施瓦布等人提出“要把智能化從第三次工業(yè)革命里獨(dú)立出來,作為第四次工業(yè)革命標(biāo)志”的說法,在學(xué)術(shù)界是有很大爭議的。學(xué)者周洪宇就堅(jiān)持主張:還是稱“第三次工業(yè)革命”(或統(tǒng)稱“新工業(yè)革命”)為宜,而不要提什么“第四次工業(yè)革命”[10]。

當(dāng)前,國際上還有另一種頗有爭議的觀點(diǎn),有人認(rèn)為“2017年是全球人工智能教育應(yīng)用的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)”——由于數(shù)據(jù)保密是人工智能應(yīng)用的直接障礙,未來AI很可能無法在教育領(lǐng)域真正發(fā)揮作用,即便AI真的在教育中發(fā)揮了作用,也不一定受人們的歡迎。正是基于這種觀點(diǎn),歐洲有些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)近年來發(fā)布的研究報(bào)告(或白皮書),把2017年確定為AI教育應(yīng)用的關(guān)鍵“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”[8]。

西方學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為,數(shù)據(jù)保密是人工智能應(yīng)用于教育所面臨的最直接障礙——目前應(yīng)用于教育的AI都有賴于“數(shù)據(jù)挖掘”,AI技術(shù)要求對(duì)學(xué)習(xí)者所做的每件事情都進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)、記錄,并分析學(xué)習(xí)者每次敲擊鍵盤的活動(dòng)情況,這些信息對(duì)于支持AI的引擎算法不可或缺。按照美國的法律和文化,絕大多數(shù)情況下允許學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行此類監(jiān)測(cè),絕大部分美國人也接受學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)獲取他們的個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù);而在此過程中,個(gè)人數(shù)據(jù)的保密很難得到保證。相反,泄漏和濫用個(gè)人數(shù)據(jù)的情況屢見不鮮,這確實(shí)將會(huì)危及人工智能賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。

與美國不同,歐洲國家的民眾對(duì)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)、記錄個(gè)人數(shù)據(jù)的認(rèn)同度極低,歐盟法律明確授予個(gè)人具有全權(quán)負(fù)責(zé)和管理個(gè)人數(shù)據(jù)的權(quán)利。近年來已有越來越多歐盟的公民(尤其是學(xué)生)開始嚴(yán)格把控其自身數(shù)據(jù),拒絕被第三方使用。在這種情況下,AI系統(tǒng)將無法獲得必要的數(shù)據(jù)來支持教育應(yīng)用。這正是歐洲某些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)把2017年確定為AI教育應(yīng)用關(guān)鍵“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”的依據(jù)所在。應(yīng)該說,這一觀點(diǎn)并非主觀臆測(cè),而是具有一定的客觀現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。

從全球范圍看,國家和政策層面是否會(huì)同意為了推動(dòng)人工智能的教育應(yīng)用而允許學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)和記錄學(xué)習(xí)者的個(gè)人數(shù)據(jù),目前還有待觀察;更大的可能性是,不同的國家、地區(qū)在這方面將采取各自不同的政策、舉措。如上所述,歐盟就與美國完全不同,而我國目前在這方面實(shí)施的政策、舉措則和美國比較類似。

五、關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”應(yīng)用

學(xué)術(shù)界對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的內(nèi)涵,有許多種不同的理解和闡釋,但若是僅從與“新興信息技術(shù)”相關(guān)的角度來觀察,那就變得簡單明了。對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”在技術(shù)方面的應(yīng)用,我們可以用CCtalk(網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái))、學(xué)習(xí)元平臺(tái)或其他基于網(wǎng)絡(luò)的“教與學(xué)”平臺(tái)來代表。下面我們就著重以“CCtalk”和“學(xué)習(xí)元平臺(tái)”為例,看看“互聯(lián)網(wǎng)+”這類新興技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些新意值得我們認(rèn)真關(guān)注。

(一)CCtalk(網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái))的應(yīng)用

1. 應(yīng)用背景

CCtalk是基于互聯(lián)網(wǎng)的直播平臺(tái),它對(duì)促進(jìn)義務(wù)教育的優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展具有不可替代的重要意義與作用。這里僅簡要介紹河南省盧氏縣的CCtalk應(yīng)用案例[11],即可初見端倪。河南省有一個(gè)國家級(jí)貧困縣盧氏縣。地理環(huán)境高山環(huán)繞,自然條件極為惡劣。落后的經(jīng)濟(jì)制約著教育的均衡發(fā)展:首先,教育資源分布不均衡,使得縣直學(xué)校的教育質(zhì)量大大高于鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校;第二,教學(xué)規(guī)模大小不均,上千學(xué)生規(guī)模的學(xué)校,和只有幾個(gè)、十幾個(gè)學(xué)生的教學(xué)點(diǎn)共同存在;第三,教學(xué)改革不均衡,條件較好的學(xué)校已經(jīng)開始嘗試“翻轉(zhuǎn)課堂”,條件差的學(xué)校,連最起碼的集體備課都做不到。一些偏遠(yuǎn)的教學(xué)點(diǎn)甚至連音樂、體育、美術(shù)課都開不起來。最嚴(yán)重的情況是,校舍面積嚴(yán)重不足,硬件條件極差,功能教室奇缺,操場(chǎng)嚴(yán)重不達(dá)標(biāo)。

縣領(lǐng)導(dǎo)和部分中小學(xué)校長先后到北京、上海、深圳等發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)習(xí)取經(jīng)。在上??疾炝藴瓍^(qū)的CCtalk直播平臺(tái)后,有相見恨晚的感覺。隨后,多次召開專題會(huì)議,著重研究在盧氏縣部署“CCtalk”應(yīng)用的相關(guān)舉措。

2. CCtalk直播平臺(tái)的六大優(yōu)勢(shì)

上海滬江區(qū)研發(fā)的CCtalk網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)直播設(shè)備比較簡單:只需電腦、網(wǎng)線、攝像頭,音視頻直播活動(dòng)就可在全縣范圍開展;(2)多路直播也可以同時(shí)進(jìn)行;(3)在直播過程中,也可以現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行交流與互動(dòng);(4)對(duì)終端設(shè)備的要求低:平板電腦、智能手機(jī)、IPad均可用作終端,參與到直播活動(dòng)中,特別是智能手機(jī),更成為師生跨時(shí)空教學(xué)的利器;(5)所有的直播活動(dòng)都可生成新的視頻,并保存在直播群里;(6)所生成的新視頻,又成為新的教材,為所有成員所共享,從而使優(yōu)質(zhì)教育資源不斷豐富??傮w上看,CCtalk具有低成本、高效益的優(yōu)勢(shì),因而深受廣大師生歡迎。

3. CCtalk直播平臺(tái)通過三種課堂促進(jìn)教育均衡發(fā)展

這三種課堂是縣里主推的“同步課堂”、外面引入的“外地名師課堂”和縣里配送的“專遞課堂”。三種課堂的具體內(nèi)容如下:

第一,主推的“同步課堂”。這是本地城區(qū)名師主講的優(yōu)質(zhì)課,課表可以提前下發(fā)到各個(gè)學(xué)校,偏遠(yuǎn)學(xué)校學(xué)生能夠同步學(xué)習(xí),與城區(qū)學(xué)生享受同樣的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

第二,引入的“外地名師課堂”。主要指“美麗鄉(xiāng)村課程”“彩虹花課程”“南京棲霞區(qū)名師課程”“鯊魚公園兒童科學(xué)頻道”等。

第三,配送的“專遞課堂”。這是專門針對(duì)學(xué)校規(guī)模小、教學(xué)點(diǎn)多的現(xiàn)實(shí)情況,把小學(xué)的音樂、體育、美術(shù)的系列網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)任務(wù),分包給城區(qū)的優(yōu)秀音樂、體育、美術(shù)教師,由他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)一端做直播課;而在網(wǎng)絡(luò)另一端的深山區(qū)孩子們則看著大屏幕開展相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng),這就是所謂“專遞課堂”。如果沒有跟上直播的節(jié)奏,還可以通過觀看CCtalk生成的教學(xué)視頻,在當(dāng)?shù)貙W(xué)校組織音樂、體育和美術(shù)的教學(xué),教學(xué)成果也相當(dāng)好。盧氏縣教育局還定期地通過直播活動(dòng),使家長與學(xué)校之間交流互動(dòng),調(diào)動(dòng)社會(huì)各方力量及相關(guān)因素,實(shí)現(xiàn)全方位育人。

(二)學(xué)習(xí)元平臺(tái)的應(yīng)用

1. 學(xué)習(xí)元平臺(tái)的內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)及主要模塊

學(xué)習(xí)元平臺(tái)(Learning Cell System)是由北京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院余勝泉教授為首的團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的、基于互聯(lián)網(wǎng)的專門用于支持深度學(xué)習(xí)的、開放性的學(xué)習(xí)平臺(tái)[12]。這個(gè)平臺(tái)的內(nèi)涵涉及一些全新理念,如“生成”“進(jìn)化”“適應(yīng)”“社會(huì)認(rèn)知”等,把學(xué)習(xí)元作為最小資源組織單位。這個(gè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)由六大部分組成:學(xué)習(xí)元、知識(shí)群、知識(shí)云、學(xué)習(xí)工具、個(gè)人空間與學(xué)習(xí)社區(qū)。其中用于支持深度學(xué)習(xí)的功能包含四個(gè)模塊:在線深度學(xué)習(xí)行為交互支持模塊、群體協(xié)同建構(gòu)深度學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)化模塊、多元聯(lián)系的深度學(xué)習(xí)行為可視化與聚類分析模塊和激勵(lì)深度學(xué)習(xí)的發(fā)展評(píng)估模塊。下面著重對(duì)該平臺(tái)專門用于支持深度學(xué)習(xí)的四大功能模塊進(jìn)行介紹。[12]

2. 專門用于支持深度學(xué)習(xí)的四大功能模塊[12]

(1)在線深度學(xué)習(xí)行為交互支持模塊

其核心功能包括:學(xué)習(xí)元知識(shí)創(chuàng)建、知識(shí)內(nèi)容進(jìn)化版本對(duì)比、知識(shí)內(nèi)容協(xié)同編輯、全文批注、段落微批注、資源討論、資源評(píng)價(jià)、語義信息管理、資源語義關(guān)聯(lián)、學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)活動(dòng)、好友管理、個(gè)人空間、知識(shí)本體構(gòu)建、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、人際網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)簽語義標(biāo)注、語義搜索、資源聚合工具、社區(qū)學(xué)習(xí)與交互等。本模塊能對(duì)九種可促成深度學(xué)習(xí)發(fā)生的行為交互,提供有效支持。

(2)群體協(xié)同建構(gòu)深度學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)化模塊

要實(shí)現(xiàn)群體協(xié)同建構(gòu)深度學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)化,需要多種技術(shù):群體眾包技術(shù)、資源的語義建模技術(shù)、內(nèi)容協(xié)同編輯與版本控制技術(shù)、資源的有序進(jìn)化控制技術(shù)\資源的動(dòng)態(tài)語義聚合技術(shù)和資源進(jìn)化的可視化路徑展現(xiàn)技術(shù)等。

(3)多元聯(lián)系的深度學(xué)習(xí)行為可視化與聚類分析模塊

這個(gè)模塊的核心功能包括:學(xué)習(xí)軌跡可視化、人際網(wǎng)絡(luò)可視化、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)可視化、社會(huì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)可視化和標(biāo)簽聚類等。

(4)激勵(lì)深度學(xué)習(xí)的發(fā)展評(píng)估模塊

這個(gè)模塊的核心功能包括:學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案設(shè)定、學(xué)習(xí)交互數(shù)據(jù)采集與分析、多維評(píng)價(jià)結(jié)果展示和診斷標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置。

學(xué)習(xí)元平臺(tái)可以提供基于過程性信息的評(píng)價(jià)服務(wù)。這為課程開發(fā)者提供了評(píng)價(jià)方案設(shè)計(jì)工具;開發(fā)者可以針對(duì)具體課程,設(shè)置一定的評(píng)價(jià)方案,系統(tǒng)就可以根據(jù)評(píng)價(jià)方案,結(jié)合不同學(xué)習(xí)者在課程實(shí)施過程中的學(xué)習(xí)信息,對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程以及整體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)估,給出評(píng)價(jià)結(jié)果,并將結(jié)果反饋給課程開發(fā)者和學(xué)習(xí)者,從而實(shí)現(xiàn)基于過程的可視化評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中,也可以隨時(shí)查看對(duì)自身的評(píng)價(jià)信息,對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況有較全面的掌握,以便相應(yīng)地調(diào)整學(xué)習(xí)策略,更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)與適應(yīng)性學(xué)習(xí)。[12]

六、新興信息技術(shù)的特征與優(yōu)勢(shì)

本文開篇提到,新興信息技術(shù)主要涉及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+教育等幾個(gè)方面。而傳統(tǒng)信息技術(shù)一般被認(rèn)為是以計(jì)算機(jī)與多媒體教育應(yīng)用為代表;如前所述,一般還把計(jì)算機(jī)軟硬件對(duì)于整個(gè)學(xué)校教育的應(yīng)用(包括輔助教師“教”、支持學(xué)生自主“學(xué)”、實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)軟硬件的教學(xué)評(píng)價(jià)與教學(xué)管理以及提供數(shù)字化教學(xué)資源支持等),統(tǒng)稱之為“數(shù)字化校園”。應(yīng)該說,以“數(shù)字化校園”為代表的傳統(tǒng)信息技術(shù)教育應(yīng)用,確實(shí)促進(jìn)了各級(jí)各類教育的改革與發(fā)展,真正起到了“運(yùn)用教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化”的作用。不過,客觀地說,這種“促進(jìn)”還不夠廣泛、不夠深入,在這個(gè)發(fā)展階段,“教育信息化對(duì)教育現(xiàn)代化的帶動(dòng)”更多的是停留在口號(hào)上、倡導(dǎo)上——教育現(xiàn)代化在實(shí)際中的體現(xiàn)只是在少數(shù)地區(qū)的個(gè)別領(lǐng)域,遠(yuǎn)未能普及。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(特別是近十年來),隨著“大數(shù)據(jù)”“云計(jì)算”“人工智能”和“互聯(lián)網(wǎng)+教育”等四種類型新興信息技術(shù)的日益廣泛運(yùn)用,上述局面已逐步改觀——新興信息技術(shù)由于具有前所未有的特征與優(yōu)勢(shì),其教育應(yīng)用不僅促進(jìn)了各級(jí)各類教育的改革與發(fā)展,還有力地支持了各級(jí)各類教育的變革與創(chuàng)新;“運(yùn)用教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化”也不再停留在“口號(hào)上、倡導(dǎo)上”,而是迅速地把我國廣大地區(qū)(包括一些中西部貧困地區(qū))的各級(jí)各類教育推向國際教育現(xiàn)代化的前沿。

具體來說,不同類型的新興信息技術(shù)對(duì)于各級(jí)各類教育深化改革所起的作用并不相同,其意義與影響也有很大差異。例如:大數(shù)據(jù)在支持適應(yīng)性教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、基于大量數(shù)據(jù)的科學(xué)評(píng)估和精確管理等方面,具有其他技術(shù)無法替代的優(yōu)勢(shì);云計(jì)算在實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空、跨地區(qū)的海量優(yōu)質(zhì)教育資源共建與共享,從而促進(jìn)區(qū)域內(nèi)義務(wù)教育均衡發(fā)展(乃至優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展)方面具有先天的、獨(dú)一無二的特點(diǎn);人工智能(AI),包括知識(shí)工程、專家系統(tǒng)、語音識(shí)別、視頻識(shí)別、語義分析、情感計(jì)算、眼動(dòng)追蹤、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等眾多領(lǐng)域的先進(jìn)智能技術(shù),多年來的研究與實(shí)踐證明,AI教育應(yīng)用確實(shí)能為各級(jí)各類教育的變革與創(chuàng)新開拓視野、提供思路。全球?qū)W術(shù)界都公認(rèn):AI是實(shí)現(xiàn)教育創(chuàng)新的最為重要且有效的技術(shù)手段。

而以互聯(lián)網(wǎng)+教育為代表的第四類新興信息技術(shù),由于互聯(lián)網(wǎng)具有極強(qiáng)的聯(lián)通性、協(xié)同性、交互性,并且網(wǎng)上擁有極為豐富的資源(包括有形的物化資源和非物化的人際關(guān)系資源),所以,互聯(lián)網(wǎng)+教育為代表的第四類新興信息技術(shù),同時(shí)擁有前三種類型新興信息技術(shù)所具有的特征與優(yōu)勢(shì)。例如,上面已經(jīng)提到,上海滬江區(qū)研發(fā)的“CCtalk直播平臺(tái)”,具有類似“云計(jì)算”的跨越時(shí)空和跨越地區(qū)實(shí)現(xiàn)教育資源共建與共享功能,從而能有效地促進(jìn)區(qū)域內(nèi)義務(wù)教育的均衡發(fā)展(乃至優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展)。北京師范大學(xué)余勝泉教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“學(xué)習(xí)元平臺(tái)”,由于擁有專門用于支持深度學(xué)習(xí)的四大功能模塊,所以在支持學(xué)生自主的“學(xué)”方面,能體現(xiàn)出“個(gè)性化學(xué)習(xí)”和“適應(yīng)性學(xué)習(xí)”的特點(diǎn)(具有“大數(shù)據(jù)”技術(shù)的特征與優(yōu)勢(shì));而該學(xué)習(xí)元平臺(tái)在支持課程設(shè)計(jì)與教學(xué)(即輔助教師“教”)方面,又能經(jīng)常發(fā)揮出智能化教學(xué)的功能(即具有“人工智能”教育應(yīng)用的特征與優(yōu)勢(shì))。目前國內(nèi)外其他常見的、基于互聯(lián)網(wǎng)的“教與學(xué)”支撐平臺(tái),也與上述“CCtalk直播平臺(tái)”或“學(xué)習(xí)元平臺(tái)”類似,通常都基于各自不同的先進(jìn)“教與學(xué)”理念、具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)及強(qiáng)大功能模塊,因而都擁有各自不同的特征與優(yōu)勢(shì)。

七、結(jié) 語

通過以上論述可以看到,以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+教育等四種類型為代表的新興信息技術(shù),其教育應(yīng)用確實(shí)具有前所未有的特征、優(yōu)勢(shì)與功能——例如大數(shù)據(jù)能有效實(shí)施適應(yīng)性教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、科學(xué)評(píng)估和精準(zhǔn)管理;云計(jì)算能支持跨時(shí)空、跨地域的優(yōu)質(zhì)教育資源共建與共享,從而促進(jìn)區(qū)域內(nèi)教育均衡發(fā)展(乃至優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展);人工智能可為各級(jí)各類教育的變革與創(chuàng)新開拓視野、提供思路,并提供實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的各種工具手段;涉及新興信息技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)+教育,則同時(shí)具有前三類新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢(shì)與功能。而獲取或?qū)崿F(xiàn)這些特征、優(yōu)勢(shì)與功能,正是世界各國通過大力推進(jìn)教育信息化來帶動(dòng)教育現(xiàn)代化的一貫宗旨和始終不渝追求的目標(biāo)。所以隨著我們國家的日益強(qiáng)大,國力的不斷增強(qiáng)和教育信息化水平的提升,我們殷切地希望:各地教育局和各級(jí)各類學(xué)校絕不能滿足于原來的以計(jì)算機(jī)與多媒體教育應(yīng)用為代表的數(shù)字化校園水平,而應(yīng)該下大力倡導(dǎo)與推進(jìn)以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和互聯(lián)網(wǎng)+教育這四種類型為代表的新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用,使數(shù)字化校園與數(shù)字化課堂盡快轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨鲜鏊拇箢愋屡d信息技術(shù)的普遍深入應(yīng)用為標(biāo)志的智慧校園與智慧課堂——這是廣大人民群眾想要盡快實(shí)現(xiàn)的教育信息化愿景,也是中國夢(mèng)在教育信息化領(lǐng)域的具體體現(xiàn)。

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