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智慧教育当下有哪些难点和痛点?如何解决?

仙桃大数据学院 2021-04-14 14:35 智慧教育,高素质人才

古人云:“黑发不知勤学早,白发方悔读书迟”,子女的教育问题一直是中国人的头等大事。我国一直在努力推动教育公平,然而因为经济发展和地理位置,各地的教育产业发展仍有很大差距。

教育是立国之本。

在信息技术大规模运用于教育领域以前,我们对基础教育公平的关注重点在于普及义务教育和对弱势群体的帮扶。随着科技发展,5G、大数据和人工智能等技术为教育扶贫与教育公平提供了一种新途径,即尽可能消除区域、贫富等差异,让每个孩子都能获取优质的教育内容。过去由于不同学校间师资、生源和硬件条件的差异,往往会在一片区域中出现几个家长向往的“名校”。而科技变革能够改变传统的教育方式,让学习知识的途径不再局限于某个老师或教材。当教育资源在网络上流动,每个学生都将有机会接收高质量教育。

最近,我偶然看到《杨澜访谈录》逐风者第三季中智慧教育的内容,访谈内容展示了英特尔给出的未来教育方案尝试,从多个角度探索科技赋能教育的可行性,让我有许多感触。子曰:有教无类,将信息技术全面应用于课堂教学、线上教学等多元化教育领域,形成产业化的教育服务,无疑是践行教育公平的有力举措。与传统教育方式相比,教育信息化有望在学习机会、学习过程和学业成就全过程,给学生带来全方位的平等权益,培养我国现代化建设需要的高素质人才。

一、技术变革背景下的教育发展现状

1. 技术进步改变传统教学过程

信息技术改变了我们的生活,也给教育领域带来变革。教育信息化是指将信息技术运用于教育教学活动当中,提升教育现代化水平,不仅涉及教育内容、教育方式的改变,还涉及学习方式、教师与学生素质培养的变革[1]

图源自网络

教育信息化涉及从教材制定、教师备课、课堂学习到课后考核全流程。在线课程、云课堂改变了传统教学模式,互联网信息提供教学资源,线上直播互动使原本局限的课堂教学突破时空限制。上课前,老师可将知识点上传供学生提前预习;课堂上,老师讲授变为学生小组讨论;基于大数据分析,老师掌握学生数据,随时调整教学进程。此外,通过课程设计和计算机辅助教学,中小学生可接触编程、趣味实验等多样化课程,培养技术素养与思维习惯。

随着互联网、大数据、人工智能等技术的发展,教育信息化发展将融入线上教学、虚拟仿真和智能助教等新模式,让偏远地区或残疾学生也能融入线上课堂,用数字化提升教育服务质量。

2. 智慧教育发展现状

必须要承认的是,最近十年间,我国教育理念和教育方式已经有了很大发展,并且取得了许多成果。但是现有的课堂教学模式下,教育却持续面临着资源分配不均衡和信息孤岛的“顽疾”。解决上述问题的方法就是共通共享,探索课堂教育领域新生态。

图源自网络

我国很早就开始运用信息技术促进教育改革发展,陆续制定了《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》《教育信息化“十三五”规划》《教育信息化2.0行动计划》等政策。学校也在更新教育资源,以提升师生信息化素养。目前,全国中小学联网率达到100%,出口带宽达到100兆的学校占99.9%,约四分之三的学校实现无线网络覆盖,99.5%的中小学校拥有多媒体教室,教师终端基本普及[2]

疫情期间紧急建设的国家中小学网络云平台,为各年级、各学科提供8000多节数字课程教学资源和1000多节专题教育资源,为1.8亿中小学生在线学习提供了支撑[3]。然而,各地区教育信息化发展依然存在差异,部分区域智慧校园建设与教育信息化发展较为滞后,教师信息化素养和教学创新能力还有待提升。因此,教学信息化仍需政策引领和财政资金支持,加强教师的信息素养建设,促进教育公平。

3. 教育新生态带来的意义

在整个教育体系中,基础教育的受教育年限最长,在读学生人数最多,涉及人群最广,因此学校教育教学更为重要。借助互联网和信息技术,教育信息化能够降低对教师和客观环境的过度依赖,带来教和学的新模式。

建立教育新生态,首先要考虑教育公平问题。“教育+信息化”的核心是以人为本的教育,强调对学生综合素质的培养,弥补弱势学生群体教育资源的缺憾。信息技术更容易嵌入教育场景中,丰富教育形式,实现基于大数据的教育评估,为每一位学生选择适合的学习任务,为促进教育公平、缓解师资压力等难题提供了新思路。

二、未来教育面临的挑战

近年来,线上授课和计算机辅助教学的进程逐步加快,更多老师开始使用微信、教学软件等工具引导学生学习,这一变化也不可避免地引起争议。

图源自网络

支持者认为教育信息化能够通过技术手段,把学生的学习进度量化,提供个体化的教学方案;一些人则认为教育信息化不仅仅是解决工具和手段的问题,义务教育阶段的教学目标和形式以高考成绩为导向,且受到班级人数较多、课堂交流氛围差和教学软件不完善等客观条件的制约,教育信息化仍面临一些挑战。

  • 培养个性化人才。从古至今,因材施教一直是教育家的梦想。每个孩子个性化发展,需要激发创造性思维和创新精神。中小学生的科学素养和创新实践较为薄弱,教育信息化能为孩子们提供合适他们的学习内容和学习途径。

  • 提高教师科学素养。孟子曰:尽信书则不如无书。同样,技术和机器也只是教育的一种途径,老师是教学活动顺利进行的重要保证,线下的互动反馈依然是最真实的。。因此要提高教师的数字化素养,发挥教师在信息技术与教育融合中的作用。

  • 未来教育产业化。当人工智能、大数据、VR、AR进入教育领域,课堂的数字化需要教师、学生和教育资源的协同。通过产教融合,将先进的技术、理念、管理方式与教育人才培养对接,推动科技领域的创新教育产品发展。

三、教育信息化的解决案例

尽管教育信息化仍面临诸多挑战,但是把握未来教育、智慧教育等发展机遇,建立适合自己国情的新型教育体系,对我们国家的发展和国民素质提高至关重要。

从1985年美国促进科学协会组织制订《普及科学-美国2061计划》开启全球范围的教育信息化改革至今,已经过去将近四十年时间。这期间,教育信息化朝着满足每一个学生的教育公平,以及数字化、个性化发展的方向不断前进。

教育花絮版:

【精彩花絮】杨澜访谈录逐风者,英特尔® vPro® 平台带您解密智慧课堂183 播放 · 1 赞同视频点击可播放视频

我们以杨澜访谈录《逐风者》中英特尔为教育信息化所做工作为例,作为一家信息技术产品提供商,英特尔能够通过技术创新满足各级教育机构的数字化需求,加速推进教育信息化的数字化转型,打造真正能落地的智慧教育新生态。在构建解决方案的过程中,主要搭载了英特尔vPro平台。英特尔vPro平台的定位是卓越商用处理器,通俗来讲,它是企业管理商业PC的一站式助手,通过开放底层技术权限,保障企业管理的稳定性和安全性。在教育场景中,它可以通过提供智慧教学的支持技术、工具,围绕教育行业中教师、学生和教育方式三要素,推动教育新生态的数字化进程。

1. 技术赋能教育

技术创新离不开实际应用场景和行业建设需求的深入结合,未来教育的发展要依赖于产品和技术的支持。在信息化中,新的教育基础设施包括现代化教学场所、规模化网络覆盖、大数据系统和开放性教育资源等软硬件条件,这是教育信息化变革的前提。例如,视频会议技术让线上教学更便捷,而慕课平台汇聚了大量数字资源,能满足不同学生的个性化发展与多样化教育需要。

发挥产业界优势的英特尔vPro平台给出一种参考路径,通过和高校、中小学等合作伙伴携手,将人工智能和大数据等技术引入教学实验环节。在初高中物理、化学课程实验室中,搭载vPro的操作台可展示教师实验示范的操作细节,取代传统的围观式教学,其上配备的摄像头可监控学生实验操作。教学设备由vPro远程管理,可实现实验室多学科高效利用,减少学校的空间和资金负担。

2. 提高师生科学素养

影响教学质量的因素有很多,例如,课程的吸引力,教师的教学方式等,往往会决定学生学习这门课程的积极程度。因此,具备较高科学素养的教师是教育信息化的重要环节。2022年4月,教育部等八部门印发了《新时代基础教育强师计划》,强调要用信息化技术加强教师科学素养,探索教师教育改革、教育教学方法创新、教育精准帮扶的新路径。

在教育实践中,学生学习需要教师的恰当引导,师生互动是所有教育的基础。英特尔未来教育项目致力于帮助教师提升专业技术水平,也就是帮忙老师了解、用好信息化教学技术。在过去的近20年时间里,这个项目帮助了近270万名中国教师。

而在学生的信息素质培养中,课程创新是关键。比如在英特尔Skills for Innovation课程中,学生能通过AI教育生态箱,将人工智能、编程与生态种植相结合,培养创新思维。中小学生有机会接触、学习前沿的人工智能知识、编程知识,用编程体验在生态环境种植植物的乐趣。

3. 产教融合

产业界是科技发展的前沿,基础教育是人才培养的基石,因此产教融合有助于提升教育质量、助力信息技术突破。产教融合中,需要产业界和教育界相互配合,加强学校和企业的深度合作,发挥各自优势,建立教育信息化的全产业链模式。对学生而言,参与产业界密切相关的项目有助于创新实践人才培养,例如让学生自己动手搭建自动驾驶模型车,接触前沿研究领域。对学校而言,可为每一位学生、每个班级建立学习档案,实时了解学习情况。此外,也应重视教育领域的科技创新创业人才,推动更多教学软件出现,让科研创新项目的优秀成果走进学校。

面向未来,需积极推动信息技术和教育教学的深度融合,构建更加开放、高效和智能的课堂教育,让技术进步和教育公平惠及每个人。