杭州師范大學教授楊俊鋒：智能技術(shù)助力教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型

董棟

智能技術(shù)的應(yīng)用和升級，為優(yōu)化學習場景提供了條件。從學習空間的重構(gòu)到技術(shù)賦能學生和教師，進而促進教育教學的改革創(chuàng)新，智能技術(shù)發(fā)揮了強大的支撐作用。

關(guān)鍵詞 智能技術(shù) 學習空間 混合式同步網(wǎng)絡(luò)課堂 應(yīng)用監(jiān)督

當下，以大數(shù)據(jù)、云計算和深度學習等技術(shù)作為核心驅(qū)動力的智能技術(shù)正加快推動教與學方式的改革，并取得突破性進展。智能技術(shù)在構(gòu)建智能化、交互式新型學習體系的同時，也推動著教育事業(yè)不斷朝著以人為本的方向前進。

十余年來，杭州師范大學教授楊俊鋒一直致力于教育技術(shù)學的相關(guān)研究與實踐。在與本刊的對話中，他以學習空間及混合式同步網(wǎng)絡(luò)課堂為例，分析了智能技術(shù)應(yīng)用于教育的重要意義。他表示，“未來，智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)深入，將為教育事業(yè)的發(fā)展注入強大活力。這種深入應(yīng)用不僅需要技術(shù)和研究的協(xié)同驅(qū)動，還有賴于教育管理者、教師和學習者的充分合作，如此才能為智能時代的教育賦能增效，推動教育朝著更公平、更高質(zhì)量的方向發(fā)展。”

“智能技術(shù)+教育” 提升教學質(zhì)量

在線學習：您認為智能技術(shù)為教育提供了哪些支持？

楊俊鋒：將智能技術(shù)應(yīng)用于教學活動來提升教與學效果已成為國際共識。我們現(xiàn)在所說的智能技術(shù)，其實并不是一種或幾種人工智能技術(shù)的簡單組合，而是一個包含設(shè)備、算法、管理、倫理等在內(nèi)的綜合研究域。教育領(lǐng)域中的智能技術(shù)基于對教學全過程的多模態(tài)信息采集，通過面向教育場景的智能算法，實現(xiàn)個性化、深度化和智能化的教育服務(wù)，從而促進教育的科學變革。智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用也不是簡單的遷移，而是在充分理解教育教學規(guī)律的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對智慧學習教學過程、教育評價和教育管理的支持。

比如，以智能技術(shù)為基礎(chǔ)建設(shè)的學習空間，可以全面感知學習情景中的環(huán)境、裝備、用戶等各種信息，幫助教師掌握學生全過程的學習數(shù)據(jù)。此外，智慧學習空間還可以為學生匹配適合個性特征的學習內(nèi)容、學習伙伴，規(guī)劃自適應(yīng)的學習進度，優(yōu)化學習和教學的場景，促進教與學方式的改革；可以從個人獲得知識與技能的個體學習、基于共同目標的小組協(xié)作學習、群體建構(gòu)知識的班集體教學三個維度，促進正式學習與非正式學習的融合，推動線上、線下的學習和教學。

在線學習：技術(shù)正在重塑教育形態(tài)。在此背景下，您認為如何更好地將智能技術(shù)融入教育實踐，提升教育質(zhì)量？

楊俊鋒：利用智能技術(shù)提升教育教學質(zhì)量，首先要明確基礎(chǔ)設(shè)施和人工智能工具的配置是前提，智能技術(shù)賦能教師、學生和家長是條件，教學和學習模式的創(chuàng)新是途徑，教育系統(tǒng)的變革是目標。

智能技術(shù)融入學校教育，最基本的是要完善信息基礎(chǔ)設(shè)施和人工智能工具的配置。設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、工具這些都是智能技術(shù)應(yīng)用的基本環(huán)境，這種環(huán)境通過感知學生的學習場景，識別學生的學習特征，記錄學生的學習過程并自動評測學習結(jié)果，為學習者提供適切的學習資源和便利的互動工具，促進學生的有效學習。

環(huán)境的配置為教師、學生和家長使用相關(guān)工具提供了條件，為實現(xiàn)新型教學模式提供了新的可能。與統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一步調(diào)、統(tǒng)一檢測的傳統(tǒng)教學模式相比，新型教學模式更加注重滿足學生個性特征的任意時間、任意地點、任意方式、任意步調(diào)的模式。這種新型的教學模式更加重視學生的多樣性，通過智能技術(shù)使個性化、差異性學習以及“以人為本”的教育理念成為可能。

智能技術(shù)應(yīng)用的目標是促進教育系統(tǒng)的變革。對學校而言，科學的決策和管理的優(yōu)化是重點。學校可以利用大數(shù)據(jù)、云計算、智能感知等技術(shù)，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行高效采集和深度挖掘，幫助學校確立優(yōu)先治理任務(wù)和關(guān)鍵治理業(yè)務(wù)，促進學校辦學質(zhì)量與教學水平的持續(xù)改進。

智能技術(shù)為學習空間的融合提供支撐

在線學習：智能技術(shù)的深入應(yīng)用，為創(chuàng)設(shè)融合的學習空間和智慧安全的學習環(huán)境提供了基礎(chǔ)。您是如何理解學習空間這一概念的？

楊俊鋒：關(guān)于學習空間，國內(nèi)外都有相關(guān)研究和實踐，它其實是個人學習環(huán)境和公共學習空間的有機統(tǒng)一，它的建設(shè)要綜合考慮技術(shù)的最新發(fā)展和學生的個性化學習需求，其建設(shè)的目標是實現(xiàn)教育機構(gòu)物理空間和虛擬空間的有效融合，促進學生高效地學習。

學習空間是開展學習活動的場所，在技術(shù)豐富的環(huán)境下，通過改造學校的學習環(huán)境來適應(yīng)學生的學習需求。學習空間既包括線上的虛擬空間，也包括線下的物理空間。二者共同構(gòu)成了一個融合型的學習空間，為學生的學習提供了基礎(chǔ)保障。線下的物理空間還可分為正式、非正式兩種，正式的學習空間主要有大禮堂、教室和實驗室等，非正式的學習空間主要有休息室、戶外學習區(qū)等；虛擬學習空間主要有學習管理系統(tǒng)、社交網(wǎng)站或在線環(huán)境等。

目前來看，融合型學習空間的建設(shè)成為學校實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)，促進學習者自主、靈活和投入的學習，在提高教師教學有效性和學生學習投入的同時，為今天的學生準備明天的環(huán)境，使學習者能夠盡快適應(yīng)未來的工作和生活。

在線學習：具體來說，學習空間的設(shè)計對實際的教與學有何益處？

楊俊鋒：融合是學習空間發(fā)展的一個基本趨勢。這其中包含了物理空間的融合、虛擬空間的融合、物理空間與虛擬空間的融合。學習空間的融合，促進了學習者在正式、非正式情景中進行小組協(xié)作與討論，體現(xiàn)出強交互性，使個體學習、小組協(xié)作學習、集體學習在虛實空間中隨時隨地發(fā)生。

學習空間的設(shè)計要考慮教學法，不同的教學法對學習空間有不同的要求。不管是物理空間還是虛擬空間，都可以從教與學的內(nèi)容呈現(xiàn)、課堂環(huán)境管理、即時教學互動等方面進行設(shè)計。其中，在教與學內(nèi)容的呈現(xiàn)方面，教師保證每個小組都有演示的機會，并以學生投屏演示、發(fā)送彈幕討論等方式，為學生的學習結(jié)果提供展示機會，增強學生的成就感與滿足感；在課堂環(huán)境管理方面，教師既可以改變教室座位布局，也可以使用隨機點名等技術(shù)工具，提高學生的課堂參與度；在即時教學互動方面，教師通過平臺工具推送題目，可以獲取全班學生的答題結(jié)果，并根據(jù)學生的知識掌握情況，調(diào)整教學的進度與安排，保證學生的學習效果。

混合式同步網(wǎng)絡(luò)課堂促進教育均衡發(fā)展

在線學習：同步網(wǎng)絡(luò)課堂的應(yīng)用也同樣需要技術(shù)支持。與傳統(tǒng)物理課堂相比，同步網(wǎng)絡(luò)課堂具有哪些優(yōu)勢？

楊俊鋒：技術(shù)的發(fā)展，使得我們的課堂從傳統(tǒng)的物理課堂拓展到了網(wǎng)絡(luò)課堂。網(wǎng)絡(luò)課堂可進一步細分為異步網(wǎng)絡(luò)課堂和同步網(wǎng)絡(luò)課堂。異步網(wǎng)絡(luò)課堂借助于學習管理系統(tǒng)實現(xiàn)，主要為成人學習者提供了學習機會。同步網(wǎng)絡(luò)課堂是在師生物理空間分離的條件下，利用網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)等工具，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開展實時同步授課的一種教學形態(tài)，實現(xiàn)了教師和學生面對面的互動。這種方式將傳統(tǒng)物理課堂和同步網(wǎng)絡(luò)課堂相結(jié)合，此時的同步網(wǎng)絡(luò)課堂便可稱為混合式同步網(wǎng)絡(luò)課堂。

為了促進教育公平，國內(nèi)不少地區(qū)和學校已經(jīng)開始嘗試混合式同步網(wǎng)絡(luò)課堂，共享同一個教師、共上同一堂課?；旌鲜酵骄W(wǎng)絡(luò)課堂依靠網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)得以實施，是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的一個創(chuàng)新實踐應(yīng)用。運用這種方式，教師和學生既可以同時看到教學內(nèi)容，也可以看到彼此的表情和動作。教師和學生、學生和學生之間，除了能夠進行視音頻互動，還可以通過交互平臺實現(xiàn)文字、電子白板、論壇等各種形式的互動。利用智能技術(shù)構(gòu)建高清同步網(wǎng)絡(luò)課堂，同時隨著同步網(wǎng)絡(luò)教學體驗的進一步優(yōu)化，創(chuàng)設(shè)學生喜聞樂見的學習環(huán)境，能有力地促進教學資源的共享與教育的高質(zhì)量均衡發(fā)展。

在線學習：混合式同步網(wǎng)絡(luò)課堂具體“混合”了哪些方面？在實際應(yīng)用中需要注意什么？

楊俊鋒：在混合式同步網(wǎng)絡(luò)課堂中，遠端和近端這兩個實體的班級通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了聯(lián)通，遠端班級能夠與近端班級實時互動。兩端師生的互動是基于網(wǎng)絡(luò)的面對面交互，但本地教師和學生的互動又是基于傳統(tǒng)的物理環(huán)境，這是第一個層面的混合，即虛實的混合；通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，遠近端學生共享同一位優(yōu)秀老師，參與同一個學習環(huán)節(jié)，兩端的學生組成了一個新的混合班級，這是第二個層面的混合，即學生的混合；近端授課教師與遠端輔導教師協(xié)同工作，共同深度參與教學，促進兩端教師的個人專業(yè)發(fā)展，這就形成了第三個層面的混合，即教師的混合；教師開展教學活動時，需要考慮混合的學習環(huán)境以及遠近端學生的能力水平，這就形成了第四個層面的混合，即教學的混合。

認清同步網(wǎng)絡(luò)課堂的混合特性是保障其有效實施的基礎(chǔ)。虛實的混合實現(xiàn)了多元的交互，但同時也給教師的課堂教學帶來了挑戰(zhàn)。它要求教師能夠熟練地在現(xiàn)實物理空間與虛擬網(wǎng)絡(luò)空間之間進行切換，還要同時兼顧本地學生與遠端虛擬學生的需求。學生的混合實現(xiàn)了農(nóng)村學生與城市學生的交流，但兩端學生的基礎(chǔ)知識又具有一定的差距，既不能讓近端學生“吃不飽”，又不能讓遠端學生“受不了”，這對課堂進度也形成挑戰(zhàn)。教師的混合要求有設(shè)計合理的協(xié)作機制，既要調(diào)動城市教師的積極性，又要真正地促進鄉(xiāng)村教師的專業(yè)發(fā)展。而教學的混合是有效性的最本質(zhì)體現(xiàn)，教師在考慮不同層次混合的基礎(chǔ)上，需要制訂有效的策略，調(diào)動起雙方學生的積極性，在為農(nóng)村地區(qū)帶來優(yōu)質(zhì)教育資源的同時，盡量減少對本地學生的消極影響。

培養(yǎng)“5C能力” 加強應(yīng)用監(jiān)督

在線學習：我們常說，技術(shù)是一把雙刃劍。您認為應(yīng)如何應(yīng)對新技術(shù)對教育帶來的沖擊？

楊俊鋒：智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了強大的動力。但智能技術(shù)在教育的應(yīng)用中也出現(xiàn)了數(shù)據(jù)泄露、算法偏見、評價體系失衡等問題，對學校原有教育目標、教學模式、評價體系等帶來了沖擊。

為有效應(yīng)對沖擊，學校以及教育相關(guān)工作者應(yīng)始終堅持“促進人的全面發(fā)展”這一教育目標，加強培養(yǎng)學生的“5C能力”，即創(chuàng)新能力（creativity）、協(xié)作能力（collaboration）、批判性思維能力（critical thinking）、溝通能力（communication）與文化理解與傳承能力（culture competency）。與智能技術(shù)形成良性的人機協(xié)同，更好應(yīng)對復雜而又不確定的世界。

當然，學校也需要進一步優(yōu)化教育場景的設(shè)計，明確智能技術(shù)在育人過程中的價值，從教學全流程、全要素、全業(yè)務(wù)視角進一步探索，實現(xiàn)智能技術(shù)與教育教學的深度融合。這個過程中，通過應(yīng)用智能技術(shù)，采用典型場景驅(qū)動模式，探索低成本、可推廣的典型應(yīng)用，逐步解決教育、教學中的核心問題，推動教育數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級。

在線學習：那您認為應(yīng)如何規(guī)避智能技術(shù)使用過程中的負面效應(yīng)？

楊俊鋒：為了確保智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中向善發(fā)展，首先相關(guān)部門應(yīng)健全智能技術(shù)使用的倫理規(guī)范，并將倫理道德融入智能技術(shù)使用的全生命周期，保證數(shù)據(jù)的安全可控與師生的隱私安全。同時，也要加強監(jiān)督、審查算法的設(shè)計，確保公正無偏見，將倫理道德融入教育的相關(guān)環(huán)節(jié)和實踐活動，做到智能技術(shù)的應(yīng)用要以人為本、相稱無害。

另外一點是要明確新技術(shù)的應(yīng)用限度以及人工智能在教育中的定位。使用者應(yīng)深刻認識到智能技術(shù)在教育中只是起輔助作用，并不能完全替代教師。教師也不能忽略對學生的情感關(guān)懷，要多加關(guān)注學生的心理健康。要對學生使用相關(guān)智能技術(shù)的全過程進行監(jiān)督，引導學生正確、適度使用智能技術(shù)。

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