科技賦能教育創(chuàng)新：學(xué)習(xí)環(huán)境的變革與升級(jí)

李艷燕

【摘要】新一輪科技革命浪潮來襲，準(zhǔn)確把握科技革命賦能教育創(chuàng)新變革的實(shí)踐路徑成為新時(shí)代建設(shè)高質(zhì)量教育體系的核心問題。學(xué)習(xí)環(huán)境變革與升級(jí)作為科技賦能教育的重要基礎(chǔ)，呈現(xiàn)出與社會(huì)發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)、與教育轉(zhuǎn)型同頻共振、與學(xué)習(xí)主體共融互促的演化特征。新一代學(xué)習(xí)環(huán)境在多模態(tài)感知、全鏈條分析、跨場域融通以及人機(jī)協(xié)同四個(gè)方面將迎來新的技術(shù)突破，為在教育活動(dòng)中加強(qiáng)多維學(xué)習(xí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、構(gòu)建多粒度學(xué)習(xí)者畫像、開展精準(zhǔn)化教學(xué)決策以及豐富自適應(yīng)學(xué)習(xí)支持與服務(wù)等方面提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)支持服務(wù)?；诩夹g(shù)突破與服務(wù)升級(jí)，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境將在賦能“以人為中心”的教育技術(shù)集群創(chuàng)新、深化人工智能教育應(yīng)用場景與服務(wù)設(shè)計(jì)、打造教育高質(zhì)量發(fā)展的中國方案和國際樣板等方面提供重要支撐。

【關(guān)鍵詞】科技賦能教育? 新一代學(xué)習(xí)環(huán)境? 技術(shù)突破? 場景創(chuàng)新? 價(jià)值內(nèi)涵

【中圖分類號(hào)】G434? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2023.20.008

人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展驅(qū)動(dòng)新一輪科技革命浪潮的來襲，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)生顛覆性的變革與創(chuàng)新。在教育領(lǐng)域，如何準(zhǔn)確把握新一輪科技革命賦能教育創(chuàng)新變革的實(shí)踐路徑成為新時(shí)代建設(shè)高質(zhì)量教育體系的核心問題。黨的二十大報(bào)告明確提出：“推進(jìn)教育數(shù)字化，建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會(huì)、學(xué)習(xí)型大國”。[1]習(xí)近平總書記在主持中共中央政治局第五次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出：“教育數(shù)字化是我國開辟教育發(fā)展新賽道和塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢(shì)的重要突破口”，并強(qiáng)調(diào)要“進(jìn)一步推進(jìn)數(shù)字教育，為個(gè)性化學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)、擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面和教育現(xiàn)代化提供有效支撐”。[2]可以說，新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展為創(chuàng)新教育模式、重塑教育未來注入了新的動(dòng)力，為推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了重要支撐，為建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國提供了重要保障。

升級(jí)學(xué)習(xí)環(huán)境是科技賦能教育的重要基礎(chǔ)。利用新一代信息技術(shù)，推動(dòng)設(shè)備、環(huán)境與人聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)建跨時(shí)空、開放融合的泛在新型教育環(huán)境，可以有效促進(jìn)學(xué)校、家庭和社會(huì)的協(xié)同共融，打造規(guī)?；耙虿氖┙獭钡慕逃律鷳B(tài)。[3]國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確指出，要“開發(fā)立體綜合教學(xué)場”;“建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育環(huán)境，提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù)，實(shí)現(xiàn)日常教育和終身教育定制化”。[4]因此，如何對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行變革與升級(jí)，創(chuàng)設(shè)智能、開放、融通的新一代學(xué)習(xí)環(huán)境，成為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下亟待解決的重要議題。

學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展演化與時(shí)代變革

學(xué)習(xí)環(huán)境是人類學(xué)習(xí)發(fā)生的重要場所，承載著學(xué)習(xí)活動(dòng)的發(fā)生。其演變歷程與社會(huì)時(shí)代特征、教育發(fā)展方向以及學(xué)習(xí)主體教育需求高度相關(guān)。

學(xué)習(xí)環(huán)境伴隨社會(huì)發(fā)展演變升級(jí)。從社會(huì)發(fā)展的時(shí)代特征看，人類社會(huì)先后歷經(jīng)農(nóng)業(yè)社會(huì)、工業(yè)社會(huì)、信息社會(huì)，并正在向智能社會(huì)轉(zhuǎn)型。整體來看，智能社會(huì)下的學(xué)習(xí)環(huán)境具有拓展時(shí)空、聯(lián)結(jié)社群、賦能主體等關(guān)鍵特征。拓展時(shí)空層面，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境將不再受到時(shí)間和空間限制，學(xué)習(xí)空間從單一的學(xué)校物理空間拓展到校內(nèi)、校外相互融通的泛在空間，包括從線下拓展到線上線下相融合，從教室延伸到職場、社區(qū)、家庭等社會(huì)性場域，成為連接正式與非正式學(xué)習(xí)空間的泛在環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供了“隨時(shí)隨地”開展學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。聯(lián)結(jié)社群層面，在新一代學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)將不再是孤立的個(gè)體行為，而越來越強(qiáng)調(diào)社群的聯(lián)結(jié)和合作。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和社交媒體的支持下，學(xué)習(xí)者可以通過在線平臺(tái)加入學(xué)習(xí)社群、討論組或論壇，與其他人分享知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn)。這種學(xué)習(xí)社群的聯(lián)結(jié)有助于拓展學(xué)習(xí)者的視野，促進(jìn)多元化的思考和學(xué)習(xí)方式，并且增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的社交能力。賦能主體層面，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境將促使學(xué)習(xí)變得更加個(gè)性化。通過人工智能和學(xué)習(xí)分析技術(shù)，學(xué)習(xí)平臺(tái)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的行為和學(xué)習(xí)表現(xiàn)，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議和資源推薦，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

學(xué)習(xí)環(huán)境與教育轉(zhuǎn)型同頻共振。學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷演進(jìn)與教育轉(zhuǎn)型息息相關(guān)，在我國教育改革和發(fā)展中所提出的不同學(xué)習(xí)環(huán)境特色也反映了教育發(fā)展和改革的變遷歷程。在“十五”和“十一五”期間，學(xué)習(xí)環(huán)境以“可感可見型”的信息化物理學(xué)習(xí)環(huán)境為特色。最典型的三種模式分別是農(nóng)村中小學(xué)遠(yuǎn)程教育工程的教學(xué)光盤播放點(diǎn)、衛(wèi)星教學(xué)收視點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)教室。在“十二五”期間，網(wǎng)絡(luò)化虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境成為主要特色?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出，把教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略，超前部署教育信息網(wǎng)絡(luò)；提高中小學(xué)每百名學(xué)生擁有計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)，為農(nóng)村中小學(xué)班級(jí)配備多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)設(shè)備；建立數(shù)字圖書館、虛擬實(shí)驗(yàn)室、開放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺(tái)等。[5]在“十三五”期間，學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)一步呈現(xiàn)出數(shù)字化、智能化的虛實(shí)融合的特征?！督逃筷P(guān)于加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)與應(yīng)用的指導(dǎo)意見》提出，“將空間作為基于信息技術(shù)教育教學(xué)的基本環(huán)境”，“加快推進(jìn)人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)的學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)”。[6]智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)成為重點(diǎn)，包括智能校園、基于大數(shù)據(jù)智能的在線學(xué)習(xí)教育平臺(tái)，以及立體綜合教學(xué)場等。在“十四五”期間，學(xué)習(xí)環(huán)境更加強(qiáng)調(diào)智能互聯(lián)和人機(jī)協(xié)同創(chuàng)新?！秶倚畔⒒l(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出建設(shè)數(shù)字國家和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國，建立適應(yīng)教育模式變革的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間；建立網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開放學(xué)習(xí)模式，鼓勵(lì)更多學(xué)校應(yīng)用在線開放課程。[7]整體來看，伴隨著教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，學(xué)習(xí)環(huán)境正向數(shù)字化和智能化的方向快速發(fā)展，推動(dòng)教育加速轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新。

學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)者共融互促。學(xué)習(xí)環(huán)境影響著學(xué)習(xí)者的發(fā)展，學(xué)習(xí)者的新特征和新需求也不斷重塑學(xué)習(xí)環(huán)境。不同時(shí)代的學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)出迥然不同的學(xué)習(xí)環(huán)境適應(yīng)性，產(chǎn)生了數(shù)字原住民、數(shù)字移民、數(shù)字難民等不同學(xué)習(xí)者群體。對(duì)于伴隨著新科技誕生的新一代數(shù)字原住民而言，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境提供了更靈活、更適切的學(xué)習(xí)方式，如強(qiáng)調(diào)真實(shí)場景的AI沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境、強(qiáng)臨場感的AI全息學(xué)習(xí)環(huán)境、即時(shí)交流互動(dòng)的AI深度交互學(xué)習(xí)環(huán)境、快速通達(dá)的AI全場域聯(lián)通、因材施教的AI小私域智能學(xué)習(xí)環(huán)境等。[8]對(duì)于數(shù)字移民而言，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境提供了更加友好、易于操作的界面和功能，以幫助他們適應(yīng)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，并提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和指導(dǎo)，如自動(dòng)的情境感知、靈活的資源獲取、便捷的環(huán)境管理、多樣的內(nèi)容呈現(xiàn)等。針對(duì)數(shù)字難民，學(xué)習(xí)環(huán)境需要提供更加貼近實(shí)際需求的幫助和支持，例如，提供更多線下培訓(xùn)機(jī)會(huì)或提供電話支持等，幫助他們?nèi)谌霐?shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。整體來看，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境需要具備感知不同類型學(xué)習(xí)群體個(gè)性化需求的“計(jì)算引擎”，構(gòu)建與智能推送不同層次和類型的學(xué)習(xí)環(huán)境來滿足不同學(xué)習(xí)者的智慧學(xué)習(xí)需求，為學(xué)習(xí)者提供更廣泛、更便捷、更多樣化的學(xué)習(xí)資源和服務(wù)。

新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的技術(shù)突破與服務(wù)升級(jí)

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，學(xué)習(xí)環(huán)境在技術(shù)應(yīng)用和支持服務(wù)方面將面臨重要突破與升級(jí)，為重塑教育生態(tài)注入新的動(dòng)力。新一代學(xué)習(xí)環(huán)境融合學(xué)校、家庭和社會(huì)等空間，通過技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境可計(jì)算、學(xué)習(xí)場景可感知、學(xué)習(xí)行為可關(guān)聯(lián)和學(xué)習(xí)服務(wù)可協(xié)同，進(jìn)而為師生提供高效、優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)和個(gè)性化的教與學(xué)支持服務(wù)，推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的縱深發(fā)展與創(chuàng)新升級(jí)。具體來看，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的技術(shù)突破與服務(wù)升級(jí)將體現(xiàn)在多模態(tài)感知、全鏈條分析、跨場域融通以及人機(jī)深度協(xié)同四個(gè)方面。

多模態(tài)感知將強(qiáng)化多維學(xué)習(xí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。新一代學(xué)習(xí)環(huán)境著力于實(shí)現(xiàn)多模態(tài)感知技術(shù)支撐下的學(xué)習(xí)狀態(tài)細(xì)粒度監(jiān)測(cè)。圍繞多模態(tài)感知，學(xué)習(xí)環(huán)境將支持學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)在云、邊、端設(shè)備上進(jìn)行協(xié)同計(jì)算。通過可信密態(tài)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性的數(shù)據(jù)采集和分析，基于物聯(lián)感知設(shè)備和深度學(xué)習(xí)算法實(shí)時(shí)感知學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并基于多種方式的交互技術(shù)，支持學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者與虛擬環(huán)境之間的實(shí)時(shí)交互，依據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)控學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源，為學(xué)習(xí)者提供更加智能、個(gè)性化和高效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。具體來看，通過多模態(tài)感知方式（如視覺、聽覺、觸覺等），學(xué)習(xí)環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)非介入式的感知和記錄學(xué)習(xí)者的行為、情感和認(rèn)知狀態(tài)。這種感知技術(shù)在新一代學(xué)習(xí)環(huán)境中將得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，為教師和學(xué)生提供更有效的學(xué)習(xí)支持和個(gè)性化教育。通過視覺感知，學(xué)習(xí)環(huán)境可以識(shí)別學(xué)習(xí)者的面部表情、身體姿勢(shì)和行為動(dòng)作，了解他們的注意力集中程度和情緒狀態(tài)。通過聲音感知，學(xué)習(xí)環(huán)境可以捕捉學(xué)習(xí)者的語音表達(dá)和情感傾向，了解他們的學(xué)習(xí)投入度和情感特征。通過觸覺感知，學(xué)習(xí)環(huán)境可以收集觸摸屏、觸摸筆等設(shè)備采集到的學(xué)習(xí)者書寫和手勢(shì)信息，了解他們的動(dòng)作特征和操作能力。

與傳統(tǒng)介入式的數(shù)據(jù)收集方式不同，通過非介入式的多模態(tài)感知技術(shù)，學(xué)習(xí)環(huán)境可以在不干擾自然教學(xué)進(jìn)程的條件下實(shí)時(shí)記錄學(xué)習(xí)者在多空間、多平臺(tái)、多時(shí)段下的“行為-認(rèn)知-情感”數(shù)據(jù)，并通過深度學(xué)習(xí)算法智能識(shí)別學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，全面客觀地分析與評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)問題，并為學(xué)生提供實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的文本、視頻、音頻等多模態(tài)、個(gè)性化學(xué)習(xí)資源的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。當(dāng)學(xué)習(xí)者的注意力分散或情緒低落時(shí)，學(xué)習(xí)環(huán)境將自動(dòng)調(diào)整學(xué)習(xí)資源和提供鼓勵(lì)性提示，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和積極性；當(dāng)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中遇到挑戰(zhàn)時(shí)，學(xué)習(xí)環(huán)境將分析學(xué)生所面對(duì)挑戰(zhàn)的類型和產(chǎn)生原因，并推送適切的調(diào)節(jié)策略，幫助學(xué)習(xí)者克服困難，順利完成學(xué)業(yè)任務(wù)。

全鏈條分析將助力精準(zhǔn)化教學(xué)決策。全鏈條分析通過全面收集、整合和分析學(xué)習(xí)者的全流程數(shù)據(jù)，幫助教師作出個(gè)性化的教學(xué)決策，為學(xué)習(xí)者提供更精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。在軟硬件設(shè)備及技術(shù)的支持下，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)分析將貫穿學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的“前-中-后”三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)全鏈條分析與全流程追蹤。在學(xué)習(xí)開始階段，全鏈條分析會(huì)自動(dòng)分析教師設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和難度，收集學(xué)習(xí)者的認(rèn)知特點(diǎn)、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)目標(biāo)等信息，幫助教師了解每位學(xué)習(xí)者的差異和特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征自動(dòng)劃分同質(zhì)或異質(zhì)學(xué)習(xí)小組，推送差異化的學(xué)習(xí)資源。在學(xué)習(xí)中間階段，學(xué)習(xí)環(huán)境基于學(xué)習(xí)平臺(tái)以及多模態(tài)環(huán)境感知等技術(shù)，全面收集學(xué)習(xí)行為、情感態(tài)度、學(xué)業(yè)表現(xiàn)等過程性數(shù)據(jù)，并通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)以可視化方式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)模式、認(rèn)知軌跡以及知識(shí)掌握情況，幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)。在學(xué)習(xí)結(jié)束階段，全鏈條的學(xué)習(xí)分析將持續(xù)追蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)結(jié)果及其對(duì)教學(xué)的反饋與評(píng)價(jià)，自動(dòng)生成學(xué)習(xí)狀態(tài)分析報(bào)告、智能評(píng)課記錄。這可以幫助教師了解教學(xué)效果以及學(xué)習(xí)者的滿意度，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)方法及教學(xué)策略的改進(jìn)與優(yōu)化。

整體來看，利用深度學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)過程全鏈條多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和融合，可以智能識(shí)別不同學(xué)習(xí)場景下學(xué)習(xí)者的個(gè)體行為和互動(dòng)事件，并對(duì)學(xué)習(xí)者的知識(shí)吸收、學(xué)習(xí)行為表征、情感狀態(tài)激活等全流程信息進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，進(jìn)而生成可視化的分析結(jié)果和可解釋的分析報(bào)告。這一分析結(jié)果可為教師提供更加全面的數(shù)據(jù)支持和指導(dǎo)，幫助教師更好地了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)干預(yù)和輔導(dǎo)，推動(dòng)規(guī)?；耙虿氖┙獭崩硐氲膶?shí)現(xiàn)。

跨場域融通將支持多粒度學(xué)習(xí)者畫像刻畫。在新型信息技術(shù)的支持下，跨場域融通將融合物理環(huán)境與虛擬環(huán)境，匯聚正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)場景下感知到的環(huán)境信息和多維學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，分析師生、生生以及學(xué)習(xí)者與環(huán)境之間的交互信息，繪制基于場景感知的學(xué)習(xí)者畫像，為學(xué)習(xí)者提供跨場域的聯(lián)通式學(xué)習(xí)支持服務(wù)。在新一代學(xué)習(xí)環(huán)境中，跨場域融通將整合學(xué)習(xí)者在學(xué)校、家庭、社交媒體等不同場域中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，以獲取學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為、興趣愛好、社交互動(dòng)等方面的信息。利用深度學(xué)習(xí)算法，跨場域融通可以精準(zhǔn)構(gòu)建耦合時(shí)空環(huán)境、知識(shí)資源和認(rèn)知行為的多粒度學(xué)習(xí)者個(gè)體畫像和群組畫像。學(xué)習(xí)者個(gè)體畫像將幫助教師更好地了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)偏好、弱勢(shì)領(lǐng)域和潛在問題，更好地為他們量身定制學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)策略，助力提供更加精準(zhǔn)的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)。群組畫像則面向多用戶、多場景的學(xué)習(xí)者，提供全方位和立體化的智慧學(xué)習(xí)支持服務(wù)，進(jìn)一步拓展個(gè)體畫像的學(xué)習(xí)支持服務(wù)場景并豐富學(xué)習(xí)支持服務(wù)內(nèi)容。在個(gè)體畫像的基礎(chǔ)上，群組畫像更加關(guān)注學(xué)習(xí)者之間的社會(huì)關(guān)聯(lián)，從而進(jìn)一步豐富和拓展學(xué)習(xí)支持服務(wù)內(nèi)容。在多元復(fù)雜的社會(huì)化學(xué)習(xí)場景下，群組畫像通過跨場域融通對(duì)不同學(xué)科專業(yè)、行業(yè)領(lǐng)域、年齡特征的學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)海量聚集、學(xué)習(xí)者標(biāo)簽精準(zhǔn)分類、學(xué)習(xí)服務(wù)融合創(chuàng)新，以互聯(lián)式的協(xié)作學(xué)習(xí)方式，共同構(gòu)建群體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成協(xié)同開放的學(xué)習(xí)共同體，提升學(xué)習(xí)的深度和廣度，優(yōu)化學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

通過對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)體畫像和群組畫像的分析，教師可以更好地了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)偏好、弱勢(shì)領(lǐng)域和潛在問題，為他們量身定制學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)策略，匹配同質(zhì)或異質(zhì)的學(xué)習(xí)伙伴，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)服務(wù)的升級(jí)。

人機(jī)協(xié)同將賦能自適應(yīng)學(xué)習(xí)支持與服務(wù)。人機(jī)協(xié)同是充分發(fā)揮人類智慧和機(jī)器智能的雙重優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域中各教學(xué)主體與智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)之間的高效互動(dòng)與協(xié)作。利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等智能技術(shù)構(gòu)建智能化學(xué)習(xí)環(huán)境，提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)支持服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各教學(xué)主體與學(xué)習(xí)系統(tǒng)的高效互動(dòng)與協(xié)作將成為新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的重要特征。在智能化學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為與反饋內(nèi)容，環(huán)境可以精確識(shí)別學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求和困難點(diǎn)，并根據(jù)其個(gè)性化的特點(diǎn)提供針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源和策略，幫助學(xué)習(xí)者高效理解和掌握知識(shí)，優(yōu)化學(xué)習(xí)效果，并輔助教師了解學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，提供針對(duì)性的指導(dǎo)。同時(shí)，智能化學(xué)習(xí)環(huán)境還將根據(jù)學(xué)習(xí)者的回答、提問和反饋，調(diào)整學(xué)習(xí)過程中的內(nèi)容和難度，以適應(yīng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)展和個(gè)性化需求，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的積極參與和深入思考，提升學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果。通過人機(jī)協(xié)同，學(xué)習(xí)者可以在不同時(shí)間、地點(diǎn)和設(shè)備上進(jìn)行學(xué)習(xí)，并獲得智聯(lián)融通的生態(tài)一體化學(xué)習(xí)體驗(yàn)。也就是說無論是在學(xué)校、家庭還是社會(huì)場域，又或者說無論是在物理空間還是虛擬空間，學(xué)習(xí)者都可以通過與智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行交互，獲得優(yōu)質(zhì)、高效、個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持與服務(wù)，并在學(xué)習(xí)社區(qū)中與其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的連續(xù)性和可持續(xù)性。

對(duì)于教師來說，人機(jī)協(xié)同將為其提供面向不同教學(xué)場景的精準(zhǔn)教學(xué)推薦與干預(yù)策略，幫助教師更好地了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，優(yōu)化教學(xué)過程，提升教學(xué)效果。對(duì)于學(xué)習(xí)者而言，人機(jī)協(xié)同能夠提供內(nèi)容必需、難度適中、結(jié)構(gòu)合理的學(xué)習(xí)資源，并為其匹配增進(jìn)群體歸屬感和情感認(rèn)同感的學(xué)習(xí)伙伴，促進(jìn)真實(shí)且有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)的發(fā)生。整體來看，人機(jī)協(xié)同在新一代學(xué)習(xí)環(huán)境中將為教師和學(xué)習(xí)者提供更智能、個(gè)性化和高效的學(xué)習(xí)支持與服務(wù)，推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的縱深發(fā)展與創(chuàng)新升級(jí)。

新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的價(jià)值內(nèi)涵

科技賦能學(xué)習(xí)環(huán)境的變革與升級(jí)是教育體系對(duì)數(shù)字化時(shí)代發(fā)展的必要回應(yīng)。這一變革涉及教育理念、教育利益相關(guān)方以及技術(shù)等復(fù)雜要素的系統(tǒng)性轉(zhuǎn)變，也將塑造新的學(xué)習(xí)模式，深刻改變教育系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制。整體而言，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的價(jià)值內(nèi)涵體現(xiàn)在教育創(chuàng)新、應(yīng)用升級(jí)和示范引領(lǐng)三個(gè)方面。

助力新一代學(xué)習(xí)環(huán)境技術(shù)研發(fā)，賦能“以人為中心”的技術(shù)集群協(xié)同，以服務(wù)教育創(chuàng)新。新一代學(xué)習(xí)環(huán)境以“科技賦能教育”的戰(zhàn)略定位為導(dǎo)向，專注于解決學(xué)習(xí)環(huán)境中的多模態(tài)感知與監(jiān)測(cè)、多場景學(xué)習(xí)過程記錄與分析、跨場景學(xué)習(xí)場景建模與服務(wù)，以及高復(fù)雜學(xué)習(xí)社群聯(lián)結(jié)與支持等關(guān)鍵技術(shù)問題。一方面，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境借助大數(shù)據(jù)、人工智能等新興科技的支持，開展技術(shù)研發(fā)和集成應(yīng)用，推動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)步入功能全面、服務(wù)智能的新樣態(tài)，為構(gòu)建高質(zhì)量教育體系提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐。另一方面，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境注重人工智能關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)平臺(tái)的研發(fā)與優(yōu)化升級(jí)，形成技術(shù)群集成式服務(wù)教育的持續(xù)創(chuàng)新力。此外，整合5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)，搭建數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施體系，配置交互式白板、平板電腦、虛擬現(xiàn)實(shí)、教學(xué)機(jī)器人等教學(xué)設(shè)備，應(yīng)用在線教學(xué)平臺(tái)、優(yōu)質(zhì)教育資源平臺(tái)、虛擬協(xié)作學(xué)習(xí)空間等學(xué)習(xí)軟件，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境將有效構(gòu)建泛在智聯(lián)的學(xué)習(xí)通道，推動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境中各主體要素的互聯(lián)互通，形成開放、共享、包容、合作的學(xué)習(xí)圈。同時(shí)，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境還將強(qiáng)化教育數(shù)據(jù)要素的多元化處理功能，實(shí)現(xiàn)教育主體、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)資源等的數(shù)字化呈現(xiàn)。通過運(yùn)用知識(shí)圖譜、智能導(dǎo)航和推薦系統(tǒng)等各種智能輔助工具，學(xué)習(xí)環(huán)境將實(shí)現(xiàn)對(duì)教育數(shù)據(jù)的收集、分類、篩選、儲(chǔ)存、呈現(xiàn)等多元化處理，激活數(shù)據(jù)要素的價(jià)值潛力，為“數(shù)字中國戰(zhàn)略”和教育強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供全方位人才培養(yǎng)支持。新一代學(xué)習(xí)環(huán)境將進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效率、促進(jìn)教育公平，并推動(dòng)學(xué)習(xí)者在數(shù)字化時(shí)代得到更全面、個(gè)性化的發(fā)展。

促進(jìn)新一代學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)用升級(jí)，深化人工智能教育應(yīng)用場景設(shè)計(jì)與服務(wù)模式創(chuàng)新。充分發(fā)揮新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以應(yīng)用服務(wù)為導(dǎo)向，提升教育教學(xué)應(yīng)用場景設(shè)計(jì)和服務(wù)模式創(chuàng)新能力，一批示范性強(qiáng)、顯示度高、帶動(dòng)性強(qiáng)的人工智能教育應(yīng)用場景將逐步形成。首先，通過創(chuàng)新應(yīng)用場景，將新一代學(xué)習(xí)環(huán)境計(jì)算的“教、學(xué)、管、評(píng)、測(cè)”應(yīng)用于多樣化的學(xué)習(xí)情境，服務(wù)學(xué)習(xí)者個(gè)體自學(xué)、群體協(xié)作學(xué)習(xí)、課堂聽講等學(xué)習(xí)情境，推動(dòng)項(xiàng)目學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)等新型學(xué)習(xí)方式的發(fā)展。其次，借助大規(guī)模智慧學(xué)習(xí)系統(tǒng)、在線智能教室，以及符合在校學(xué)生學(xué)習(xí)需求的“智能學(xué)伴”，推動(dòng)形成人機(jī)共教、人機(jī)共育的新型教學(xué)模式。這將帶來更靈活、高效、個(gè)性化的教學(xué)體驗(yàn)，有效提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效。最后，融通數(shù)字化和智能化的物理空間、信息空間、社會(huì)空間，實(shí)現(xiàn)多空間融合，推動(dòng)高質(zhì)量的協(xié)同育人服務(wù)創(chuàng)新。例如，通過應(yīng)用數(shù)字孿生校園，打造多功能、開放式、共享化的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心、虛擬工廠以及智能博物館等，形成家、校、社協(xié)同育人教育新生態(tài)。這些價(jià)值內(nèi)涵將進(jìn)一步提升教育的智能化水平，推動(dòng)教育創(chuàng)新不斷迭代，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和個(gè)性化學(xué)習(xí)支持，同時(shí)助力教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)的個(gè)性化指導(dǎo)，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、扎實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)和全面發(fā)展的新時(shí)代人才作出積極貢獻(xiàn)。

發(fā)揮新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的示范引領(lǐng)作用，打造教育高質(zhì)量發(fā)展的中國方案和國際樣板。當(dāng)前，我國已設(shè)立18個(gè)國家級(jí)“智慧教育示范區(qū)”，且中、東、西部地區(qū)大多數(shù)省市已設(shè)立了建設(shè)數(shù)百上千個(gè)智慧校園示范校的目標(biāo)，形成了由點(diǎn)到面的智能教育推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展大格局。面對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境變革與升級(jí)的時(shí)代需求，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)將從技術(shù)突破、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、解決方案、大規(guī)模應(yīng)用服務(wù)等方面形成中國教育高質(zhì)量發(fā)展方案的突破口和主要亮點(diǎn)。新一代學(xué)習(xí)環(huán)境基于“云邊端”協(xié)同的智聯(lián)空間，運(yùn)用多模態(tài)感知與監(jiān)測(cè)技術(shù)、多場景的學(xué)習(xí)過程記錄與分析技術(shù)、跨場域的學(xué)習(xí)場景建模與推薦技術(shù)、人機(jī)協(xié)同的學(xué)習(xí)社群建構(gòu)與支持技術(shù)，形成相應(yīng)的技術(shù)路線和綜合解決方案。通過構(gòu)建大規(guī)模智慧教室監(jiān)測(cè)平臺(tái)和涵蓋多場景的立體綜合教學(xué)場應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智慧教育發(fā)展結(jié)構(gòu)、規(guī)模、質(zhì)量、效率的有機(jī)統(tǒng)一，為新型學(xué)習(xí)環(huán)境的技術(shù)研發(fā)、服務(wù)升級(jí)和大規(guī)模應(yīng)用提供參考樣板。中國新一代學(xué)習(xí)環(huán)境的示范引領(lǐng)，將為全球教育發(fā)展提供可借鑒的方案，為推進(jìn)全球教育公平和高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)中國力量。

總結(jié)

人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展驅(qū)動(dòng)新一輪科技革命浪潮來襲，如何準(zhǔn)確把握新一輪科技革命賦能教育創(chuàng)新變革的實(shí)踐路徑成為新時(shí)代建設(shè)高質(zhì)量教育體系的核心問題。新一代學(xué)習(xí)環(huán)境是支撐教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)。伴隨社會(huì)發(fā)展和教育轉(zhuǎn)型，學(xué)習(xí)主體的學(xué)習(xí)需求不斷變化，學(xué)習(xí)環(huán)境將呈現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心，跨學(xué)校、家庭、社會(huì)等場域，以教室為中心，線上線下融合、空間智聯(lián)感知的泛在學(xué)習(xí)樣態(tài)。在智能技術(shù)支持下，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境將提供多空間感知、全維度分析、跨場域融通和自適應(yīng)服務(wù)等智能空間支撐能力，解決學(xué)習(xí)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)差、學(xué)習(xí)狀態(tài)追蹤分析難、學(xué)習(xí)支持服務(wù)精度低等瓶頸問題。在技術(shù)突破與服務(wù)升級(jí)的基礎(chǔ)上，新一代學(xué)習(xí)環(huán)境將與教育發(fā)展雙向賦能、同頻共振，促進(jìn)數(shù)字化和智能化的學(xué)習(xí)生態(tài)生成，為構(gòu)建高質(zhì)量教育體系提供基礎(chǔ)支撐，助力“數(shù)字中國戰(zhàn)略”和教育強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（本文系科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”重大項(xiàng)目“學(xué)習(xí)環(huán)境智聯(lián)計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范”的階段性研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：2022ZD0115900）

注釋

[1]習(xí)近平：《高舉中國特色社會(huì)主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家而團(tuán)結(jié)奮斗——在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會(huì)上的報(bào)告》，北京：人民出版社，2022年，第34頁。

[2]《習(xí)近平主持中央政治局第五次集體學(xué)習(xí)并發(fā)表重要講話》，2023年5月29日，https：//www.gov.cn/yaowen/liebiao/202305/content_6883632.htm？device=app&eqid=eb971fc50000693b000000046475a66c&eqid=d4e15373000186c20000000464902840。

[3]黃榮懷：《科教融匯共塑未來教育》，《人民教育》，2023年第9期。

[4]《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》，2017年7月20日，https：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm。

[5]《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，2010年7月29日，http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s6052/moe_838/201008/t20100802_93704.html。

[6]《教育部關(guān)于加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)與應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，2019年1月27日，https：//www.gov.cn/xinwen/2019-01/27/content_5361514.htm。

[7]《中共中央辦公廳 國務(wù)院辦公廳印發(fā)〈國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要〉》，2016年7月27日，https：//www.gov.cn/xinwen/2016-07/27/content_5095336.htm。

[8]李軍、楊濱：《指數(shù)型（ET）智慧學(xué)習(xí)環(huán)境多模態(tài)構(gòu)建路向探究》，《電化教育研究》，2021年第42卷第7期。

責(zé) 編∕包 鈺