在人工智能大模型等前沿技术加速演进的背景下,教育系统正经历由数字化向智能化转型的深层变革。智慧教育作为教育数字化发展的理想形态,体现了中国以科技引领教育变革的战略导向,是面向未来教育形态的系统性学术探索。
智慧教育内涵思想的源头可追溯到钱学森于1992年提出的“大成智慧学”。这一思想倡导利用现代信息网络,实现人机思维的优势互补与人人智慧的融合共生,贯通古今中外的知识体系,旨在培养具有系统性思维与创新能力的智慧型人才。钱学森强调教育应坚持以人为主的人机协同路径,促进“集大成、得智慧”,使学生在面对复杂多变、信息交织的时代挑战时,能够高效整合多种思维模式,迅速作出科学明智的判断与决策,并能不断有所发现、有所创新。
2008年国际商业机器公司(IBM)“智慧地球”战略提出后,其核心理念迅速渗透到各行业,教育领域的“智慧教育”概念应运而生。智慧教育并非传统教育逻辑的渐进式延伸,而是数字技术变革与智能社会发展共同塑造的教育新形态。它可理解为一种由学校、区域或国家提供的以高学习体验、高内容适配和高教学效率为特征的教育行为(系统),能利用现代科学技术为学生、教师和家长等教育主体提供一系列差异化的支持和个性化服务,全面采集并利用参与者群体的状态数据与教育教学过程数据来促进公平、持续改进绩效并孕育教育的**。
从本质上看,智慧教育强调“慧”从师出、“能”自环境、“变”在形态。智能技术构建的学习环境是智慧教育的重要支撑。智慧学习环境能够精准识别学习者个体差异、动态匹配其学习节奏,突破物理边界的限制,有效拓展教育的可达性与灵活性,使“随时、随地、因需而学”的学习成为现实。其主要功能通过情境识别、过程记录、环境感知和社群联结等关键技术特征来实现,为学习者构建高效学习的活动空间。
以学生为中心的教师育人“智慧”是智慧教育的灵魂所在。这一“智慧”超越了教师知识传授的职能范畴,强调教师以人文关怀为基,借助技术工具,开展以学生为中心的教学活动,引导学生在复杂问题中学会思考、在多样情境中培育创造力,推动教育回归“育人”本质,指向拔尖创新人才的培养目标。
教育体制机制的深层次改革是构建未来教育形态的重要保障。建立能充分发挥各类教育机构整体功能的教育制度,通过教育教学的要素重建、关系重塑、流程再造,推动教育的系统性变革,实现教育范式从工业时代的阶段性与标准化向智能时代的终身性与个性化的转变,为智慧教育解构长期困扰教育实践的“不可能三角”提供可能。
伴随人工智能大模型等前沿技术的加速迭代与突破,全球科技创新正步入由智能技术驱动的深度变革期,持续重塑生产方式、产业结构与社会形态。教育作为推动社会可持续发展的关键引擎,正迎来结构性转型的历史契机。面对日益复杂的社会局势与全球性教育危机,各国纷纷加快教育数字化战略布局,力图通过技术革新重构教育体系,以提升教育质量和促进教育公平。
我国自20世纪末启动教育信息化建设以来,始终坚持以技术作为推动教育变革的重要力量。从“教育信息化”到“教育数字化”,再到“智慧教育”的提出与发展,教育理念和实践持续演进与优化,逐步形成具有中国特色的教育发展路径。2025年,我国教育部发布《中国智慧教育白皮书》,指出人工智能正全面重构教育内容、教学模式、治理体系与发展形态,我国教育数字化已进入纵深推进的新阶段,展现出以科技引领教育变革、布局未来教育发展的主动姿态。
中国教育科学研究院发布的《中国智慧教育发展报告(2024 - 2025)》指出,中国智慧教育发展理念以“联结为先、内容为本、合作为要”的“3C”理念筑基,以“集成化、智能化、国际化”的“3I”的路径创新,“应用为王”作为一条主线贯穿智慧教育发展全过程。随着人工智能重新定义教育,智慧教育内涵得到进一步深化,呈现出“六新”特征:从“效率优先”迈向“适性发展”的教育新理念,从“学校中心”迈向“泛在生态”的教育新体系,从“线性机制”迈向“敏捷机制”的教育新制度,从“碎片知识堆叠”迈向“世界模型建构”的教育新内容,从“符号学习”迈向“场景训练”的教育新方法,从“传统管理”迈向“优化重塑”的教育新治理。
从农业社会、工业社会到当下的数字社会,教育形态始终伴随着社会结构与生产方式的变迁而不断调整。当前,以生成式人工智能为代表的前沿技术,正以前所未有的速度推动教育理念、教学方法与治理模式的系统性重构。
自新一轮工业革命浪潮兴起以来,全球科技创新进入空前密集活跃期,人工智能、大数据等新一代信息技术集群推动人类生产生活各领域发生结构性重组与系统性流程再造,对具备创新能力和数字素养的新型人才提出迫切需求。智慧教育被赋予新的时代内涵与特征,强调教育系统化思维与学习环境智能升级。学者祝智庭等指出,智慧教育是经济全球化、技术变革和知识爆炸的产物,需要以智慧学习环境为技术支撑、以智慧教学法为催化促导、以智慧学习为根本基石,其宗旨在于培育兼具高智能与创造力的新型人才。杨现民从生态学视角出发,认为智慧教育是依托物联网、云计算、无线通信等新一代信息技术所打造的物联化、智能化、感知化、泛在化的教育信息生态系统,旨在实现信息技术与教育主流业务的深度融合,促进教育利益相关者的智慧养成与可持续发展。
自2018年《教育信息化2.0行动计划》实施以来,我国教育与数字技术深度融合阶段正式开启。在政策推动下,各级各类学校积极探索智慧校园建设、智能教学平台应用及数据驱动的教学决策实践,教育教学模式加速向智能化、个性化方向转型,数字化转型实践持续深化,智慧教育的内涵也在实践中持续拓展。学者钟绍春等提出,智慧教育是在大数据、人工智能、虚拟仿真等信息技术的支持下,对教育教学全过程进行实时监测与调控,**限度地将师资、设施设备、场地等教育资源合理、均衡配置;同时,将优秀教师的教学智慧和典型学生的学习经验实时提供给每一位学生和教师。学者曹培杰认为,智慧教育应以“人的智慧成长”为导向,运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的智慧化转型,在普及化的学校教育中,提供适切性学习机会,构建精准、个性、灵活的教育服务体系,**限度地满足学生的成长需要。
近年来,人工智能技术与大模型、脑科学等深度融合,智慧教育理论呈现整体生态观与价值伦理反思并重的人本特征。顾小清等学者提出,智慧教育倡导以发展学生的高级思维能力与创新品质为追求,帮助学生成为善于学习、善于协作、善于沟通、善于研判、善于创造、善于解决复杂问题的学习者,体现了一种新的人才观。学者张军提出,智慧教育是以先进信息技术、脑智(类脑智能、人工智能)技术、教与学技术为依托,通过学习心理、心理科学等赋能教育教学创新,通过人机互动、数据共享、知识互联,满足学生个性化、精准化、智慧化学习需求,以知识的融合交叉实现知识衍新,通过智教智学释放教育生产力,重塑教育生态,构建以人为本的精细化教育治理体系,为师生提供有成长价值的教育新模式。在全球视野层面,一些国际学者将智慧教育的研究拓展至关键的伦理维度,强调智慧教育应是高效、有道德且促进公平的教育,要确保困难群体能够平等获取技术资源,培养具有独立思考能力的自主学习者。
未来教师应在保持教师的主体性价值与角色能动性基础上,强化对学生认知与情感状态的动态识别,通过灵活教学与项目化学习,系统培养学生的实践能力与创新精神。教师的角色也随之升级为专业知识学习的“引导者”、职业发展的“引路人”以及科研与学术创新的“合作者”。例如,在一些智慧教育试点学校,教师利用人工智能技术分析学生的学习数据,了解学生的学习进度和困难点,从而制定个性化的教学方案,提高教学效果。
贯通技术应用与认知跃升,利用智能技术实现教学内容的动态呈现和互动式学习。例如,通过虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,为学生创造沉浸式的学习体验,让学生更加直观地理解知识。同时,利用在线教学平台,实现跨地区、跨学校的优质课程共享,扩大教育资源的覆盖范围。
我国教育部坚持联结为先、内容为本、合作为要的“3C”发展理念,聚焦集成化、智能化、国际化的“3I”战略方向,加强教育数字化统筹谋划,建强用好国家智慧教育公共服务平台,实施人工智能赋能教育行动,深化数字教育国际合作交流。例如,国家智慧教育公共服务平台集成了各级优质平台、资源、服务,逐步实现入口统一、资源共享、数据融通,为师生提供了丰富的学习资源和便捷的服务。
中国智慧教育在基础教育、职业教育、高等教育、继续教育和特殊教育领域都有丰富的实践探索。例如,在基础教育领域,一些学校通过建设智慧校园,实现了教学管理的智能化和信息化;在职业教育领域,通过开展校企合作,利用人工智能技术培养高技能人才;在高等教育领域,推动学科专业数字化升级和科研范式变革,培养创新型人才。
虽然人工智能等技术为智慧教育带来了巨大的发展机遇,但也面临着技术应用的挑战。例如,技术的稳定性和可靠性、数据的安全和隐私保护等问题。为应对这些挑战,需要加强技术研发和创新,提高技术的稳定性和可靠性;同时,建立健全数据安全和隐私保护制度,加强对数据的管理和监督。
教师是智慧教育的关键实施者,其数字素养水平直接影响智慧教育的实施效果。然而,目前部分教师的数字素养有待提高,缺乏对新技术的了解和应用能力。为应对这一挑战,需要加强教师的培训和培养,提高教师的数字素养和信息技术应用能力。例如,开展教师信息技术培训课程,鼓励教师参与教育技术创新实践。
智慧教育的发展可能会加剧教育公平问题,例如,城乡之间、地区之间的数字鸿沟可能会导致教育资源分配不均。为应对这一挑战,需要加强教育资源的均衡配置,加大对农村地区、贫困地区和弱势群体的教育投入,缩小数字鸿沟。同时,利用技术手段,实现优质教育资源的共享,促进教育公平。
随着人工智能在教育领域的广泛应用,也带来了一系列伦理道德问题,例如,算法歧视、数据滥用等。为应对这些挑战,需要加强伦理道德教育,引导师生树立正确的价值观和道德观;同时,建立健全伦理道德规范和监管机制,确保人工智能技术在教育领域的合理应用。
未来,教学思维链创新教育大模型将成为智慧教育的重要发展方向。通过构建教育大模型,能够实现对学生学习过程的精准分析和个性化指导,提高教学效率和质量。
智能体将在智慧教育中发挥越来越重要的作用,实现AI与教育的深度融合。例如,智能教学助手能够为学生提供实时的学习帮助和反馈,智能学习伙伴能够与学生进行互动式学习,提高学生的学习兴趣和参与度。
数字教学法将成为课堂教学范式创新的重要手段,通过运用数字技术,实现教学内容的多样化呈现和互动式学习,提高课堂教学的趣味性和实效性。
STEM(科学、技术、工程、数学)教育将成为未来人才培养的重要战略选择,培养学生的创新能力和实践能力,适应未来社会的发展需求。
未来的智慧教育将更加注重社会情感学习,培养学生的社会情感能力,促进人机和谐共生。例如,通过开展情感教育课程,引导学生正确处理人际关系和情感问题。
随着人工智能技术在教育领域的广泛应用,算法治理将成为确保教育技术向上向善的关键。需要加强对算法的监管和评估,确保算法的公平性和透明度,避免算法歧视和数据滥用等问题。
智能鸿沟将成为重塑教育公平的新变量,需要采取有效措施缩小智能鸿沟,确保每个学生都能享受到优质的教育资源。例如,加强对农村地区和贫困地区的教育信息化建设,提高学生的数字素养和信息技术应用能力。
智慧教育作为教育数字化发展的理想形态,正引领着教育领域的深刻变革。在未来的发展中,我们需要充分发挥人工智能等技术的优势,积极应对智慧教育面临的挑战,推动智慧教育不断创新和发展,为培养适应未来社会发展的高素质人才做出贡献。