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数智化时代高校教学范式的转型与重构论文

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2025-06-05 11:46:01    来源:    作者:xujingjing

摘要:教育数字化转型是教育现代化的关键,它通过整合互联网、大数据、人工智能等技术,旨在提升教育质量和效率。本文强调了转型的核心在于个性化和精准化教学,重点培养学生的核心素养,如批判性思维和创造力,以适应未来社会的需求。实践路径方面,本文提出了素养为本的育人目标、跨学科内容、技术赋能的教育手段、虚实融合的学习环境、过程导向的教育评价,以及5G+智慧教育模式的应用。面对挑战,本文认为须系统规划和协同推进,同时重视技术应用中的伦理和隐私问题,以实现教育公平,培养创新人才,推动社会进步。

  [摘要]教育数字化转型是教育现代化的关键,它通过整合互联网、大数据、人工智能等技术,旨在提升教育质量和效率。本文强调了转型的核心在于个性化和精准化教学,重点培养学生的核心素养,如批判性思维和创造力,以适应未来社会的需求。实践路径方面,本文提出了素养为本的育人目标、跨学科内容、技术赋能的教育手段、虚实融合的学习环境、过程导向的教育评价,以及5G+智慧教育模式的应用。面对挑战,本文认为须系统规划和协同推进,同时重视技术应用中的伦理和隐私问题,以实现教育公平,培养创新人才,推动社会进步。

  [关键词]数智化;高校教育;教学范式;转型与重构

  0引言

  世界数字教育大会2023年2月13日在北京开幕,“要着力将国家智慧教育平台打造成教育领域重要的公共服务产品,促进数字技术与传统教育融合发展”。在当今时代,互联网构筑了信息的桥梁,实现了数据的无缝链接;物联网技术则进一步拓展,将世界万物纳入一个广泛的互联网络之中。5G技术与人工智能的结合,为智慧城市的构建提供了强大的支撑,使得城市运行更加智能化、高效化。机器借助大数据的深度学习,不断进化出智能,与人类携手共创未来,共同迎接一个以数据驱动和智能技术为核心的新时代——数智化时代的来临。

  1教育数字化转型的必要性

  1.1数智化时代对人才培养提出了新挑战

  未来20年,预计超过半数的职业将实现自动化,而2030年的多数职业尚未出现。在这一背景下,个人职业成功的决定因素将从专业技能转向学习、思维、创新和解决问题的能力等核心素养。例如,像ChatGPT这样的人工智能已经展现出强大的语言理解和文本生成能力[1],能够执行从文本总结到编写脚本、翻译和编写代码等多样化任务。这表明,单纯依靠记忆和练习掌握知识的传统学习体系,已不足以应对未来社会的挑战。

  1.2社会发展深刻影响了教育体系的变革

  从远古时期的口头教授和模仿学习,到农业社会中的私塾和师徒模式,再到工业革命时期兴起的班级教学和学校体系,教育形式随着时代的变迁而不断演进。在信息化、全球化的今天,教育面临的新机遇和新挑战包括如何利用现代技术提高教育质量与效率,如何培养适应未来社会的创新人才,以及如何在全球化背景下传承民族文化等问题[2]。

  1.3数智化时代的教育:数智赋能重塑学与教的过程

  《教育信息化2.0行动计划》《新一代人工智能发展规划》《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023)》等政策文件为教育的未来发展指明了方向。《教育信息化2.0行动计划》推动信息技术与教育教学的深度融合,《新一代人工智能发展规划》提出智慧教育目标,5G技术的引入为教育高质量发展提供了新动能。这些变革将通过智能教学助理、学习支持系统、智慧校园建设等手段,实现教育流程的智能化和个性化,提高教学效率和学习效果[3]。

  1.4以大模型驱动的因材施教将成为教育数字化转型的“新常态”

  教育流程的再造、应用边界的拓展、人机交互的智能跃进和教育数据价值的激活,将深刻影响教育的未来。大模型的引入将简化业务流程,提高教育效率和质量,使得教育应用更加灵活和多样化。同时,大模型将推动人机交互的智能跃进,提高学生的学习兴趣和效果。教育数据的规模化训练和利用,将为教育创新提供强大的数据支撑,推动教育数字化转型的深入发展。

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  2教育数字化转型的内涵特征

  2.1育人目标素养为本

  在教育数字化转型中,以“育人目标素养为本”为核心,旨在培养具备批判思维、创造思维、核心素养和终身发展力的人才[4]。通过大数据分析,个性化教学方案促进独立思考;虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和3D打印等技术激发创造力;在线课程、开放教育资源(OER)和大规模开放在线课程(MOOC)增强全球视野和信息素养;智能教学系统和学习管理系统(LMS)支持个性化学习路径,助力持续能力提升。科研工作者在开发先进教育技术、创新教育模式、关注伦理和隐私问题中发挥关键作用,推动教育公平,提供优质教育资源。

  2.2学习内容跨科综合

  在教育数字化转型中,迎来了一个开放、多元、互联的新教育时代,以“学习内容跨科综合”为核心,超越传统知识传授和技能训练。教育重点转向培养学生的批判性思维、创新能力和终身学习,筛选、分析信息,形成见解和解决问题。同时,注重综合素质,如跨学科思维、团队协作和领导力,适应社会对全面人才的需求。教育内容体现综合性和交叉性,学生可自由组合学习内容,形成个性化学习路径,培养创新和解决问题的能力。教育全球化和开放性让学生打破地理限制,通过在线平台与全球师生交流合作,拓宽视野。2.3教育手段个性智能

  在教育数字化转型中,通过智慧校园建设提供智能化管理和优化配置的校园资源,为学生创造便捷、安全、舒适的学习环境。智慧课堂利用智能教学系统、VR、AR等技术,实现沉浸式、互动式学习,教师能根据学生情况个性化调整教学。通过实时监测分析学生学习行为实现精准诊断,提供个性化建议,帮助教师了解学生需求,定制教学方案。智能分析运用大数据、机器学习技术,挖掘教育数据,优化决策,推动教育科学发展。

  2.4学习资源丰富多样

  在教育数字化转型中,学习资源的丰富性和多样性是关键,利用数字技术提供广泛、深入、互动的学习材料,提升学习体验。通过直观、生动的图文视频资源传递知识,加深理解,便于个性化和终身学习。数字资源如电子书、在线课程、OER等,打破时空限制,实现知识无边界传播,具有互动性和可更新性。流媒体技术保证信息实时传输,增强沉浸感和参与度。VR/AR技术通过模拟环境或叠加虚拟信息,提供沉浸式学习场景,在多领域展现显著优势。

  2.5学习环境立体智慧

  教育数字化转型正构建一个多维度、互动性强、个性化的立体智慧学习环境。物联网技术升级物理空间,实现智能监控和管理,提高校园运营效率和学习体验。“互联网+教育”模式突破地域限制,通过在线平台和云课堂实现资源共享和远程互动,拓宽学习时空。VR/AR技术提供沉浸式学习体验,增强直观性和趣味性。元宇宙概念提出虚拟学习空间,通过虚拟角色互动交流,实现丰富多元的学习体验。

  2.6人际交互高效便捷

  在教育数字化转型中,人际交互的高效与便捷性是教育现代化的重要指标。利用信息技术优化沟通与协作,提升教育互动性和个性化。即时通信技术提高师生沟通效率,缩短沟通距离,使教育活动更灵活。学习平台提供丰富的交互场景和工具,构建社交化学习网络。智能终端普及实现教育个性化和移动化,学习更灵活便捷。智能推送技术精准高效传递学习资源,通过分析学习行为推送个性化建议,减少信息筛选时间,增强互动性,激发学习动力。

  3教育数字化转型的实践路径

  3.1素养为本培育终身发展力的育人目标

  在人类进步的历程中,衡量一个人强弱的标准不断演变。在远古的狩猎时期,肌肉力量是关键;到了工业时期,随着机器取代人力,知识变得至关重要。然而,在数字化和智能化的今天,知识变得容易获取,而思维能力、学习能力和核心素质成为个人发展的核心要素。

  中国学生发展的核心素养受自主发展、人文基础和社会参与三个层面的影响,传统教学范式的教学目标是掌握知识,教学内容是系统知识,教学方式是传授知识。基于核心素养重构课程内容,基于5G+智慧教育因材施教,实现教学范式的转型,从而使得教学目标变为高阶思维和核心素养,教学内容变为核心问题和关键技能,教学方式变为技术赋能和对话生成。

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  3.2弹性多元跨科综合的育人内容

  在教育的数字化转型中,面临着“值得学习的知识”不断膨胀的挑战与机遇。作为教育工作者,认识到教育的目标不仅是传授基础知识和技能,更要培养学生适应21世纪的综合能力。

  首要任务是培养适应社会的关键能力。这包括加强学生的批判性思维、创新能力、沟通协作以及终身学习能力,确保他们能够在快速变化的环境中茁壮成长。

  其次,教育内容必须超越传统学科的界限,鼓励学生探索新兴的、综合性强的学科领域。通过跨学科的研究和学习,如生物信息学、环境科学、数据科学等,学生能够获得更全面的视角,为解决当代世界面临的复杂问题打下坚实基础。

  最后,教育应着重于全球化视野的培养和实践应用的强化。这不仅意味着让学生理解和应对全球性挑战[5],还要求教育者设计灵活的课程体系,结合理论与实践,以激发学生的实际操作能力和创新思维。

  3.3多元互动技术赋能的育人方法

  首先,问题引领是激发学生探究精神和批判性思维的关键。问题导向的学习(PBL)能够显著提升学生的创新能力和解决复杂问题的能力,通过设置问题情境,引导学生主动探索和解决,可以增强学习的实践性和应用性。

  其次,多元互动是促进知识共享和观点碰撞的有效途径。在数智化技术支持下,高校可以构建线上线下相结合的互动平台,鼓励师生之间、学生之间进行知识技能探讨,深入情感、态度和价值观的交流。

  最后,技术赋能为教学提供强大的工具和平台。利用人工智能、大数据、虚拟技术等,使学生实现个性化学习和沉浸式体验,同时帮助教师更精准地评估学生的学习情况,实现教学内容和方法的动态调整。

  3.4沉浸体验虚实融合的育人场域

  首先,沉浸体验作为一种全新的教学模式,利用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术,可以为学生提供身临其境的学习体验。通过模拟真实场景或创造虚构环境,学生能够在一个安全且可控的空间中进行探索和实践,这不仅增强了学习的直观性和互动性,还有助于提升学生的学习动机和参与度[6]。

  其次,虚实融合是数智化时代教学范式转型的核心特征。通过将实体教学资源与数字教学资源相结合,构建线上线下混合式教学模式,可以实现教学资源的优化配置和教学活动的灵活开展。在这种模式下,教师可以利用数字工具和平台进行课程设计和教学实施,学生则可以在虚拟环境中进行个性化学习和自主探索。

  然而,实现沉浸体验和虚实融合的教学范式转型并非易事。它需要高校在基础设施建设、教师培训、教学内容开发、教学方法创新等多个方面进行系统规划和协同推进。同时,还需要关注技术应用中的伦理和隐私问题,确保技术的发展能够促进教育公平,让所有学生都能享受到高质量的教育资源。

  3.5精准分析面向过程的教育评价

  实现伴随式、嵌入式的过程评价,给学生的学习状态进行精准画像。构建多元评价渠道,比如通过教学平台记录、课堂互动和线上作品等来综合评价学生,同时,评价应贯穿教学全过程,不仅仅只关注客观得分,还要重视不同层次学生的主观思考和创新能力,以实现教育评价的精准化和个性化。

  3.6 5G+智慧教育重塑学与教过程的教育模式

  在教育领域,大数据分析的运用正推动教学与管理从传统的模糊状态向精准化转变。利用智能教学系统,教师可以实时接收学生的学习反馈,据此灵活调整教学内容和方法,确保教学活动与学生的实际需求紧密相连。同时,智能系统还能根据学生的学习表现和兴趣,自动推荐相关的学习资源,提高学习效率和质量。此外,基于互联网思维和智能技术,教育过程得以重塑[7]。互联网提供了丰富的学习资源和平台,学生可以随时随地自主学习,突破了时间和空间的限制。

  4结语与展望

  在数智化时代,高等教育的数字化转型是教育现代化的关键。这一转型通过互联网、大数据和人工智能等技术的融合,推动教育评价精准化、学习内容跨学科综合、教育手段个性化智能化、学习资源多样化以及学习环境立体智慧化,以满足个性化需求和终身学习能力的培养。未来,高校必须重视批判思维、创造思维、核心素养和终身发展力的培育,实现学习内容的跨科综合,提升解决复杂问题的能力。教育数字化转型虽面临挑战,但通过系统规划和协同推进,关注技术伦理和隐私,将促进教育公平,为社会培养创新人才,迎接美好未来。

  [1]戴岭,胡姣,祝智庭.ChatGPT赋能教育数字化转型的新方略[J].开放教育研究,2023,29(4):41-48.

  [2]袁振国.教育数字化转型:转什么,怎么转[J].华东师范大学学报(教育科学版),2023,41(3):1-11.

  [3]何娃媛,范春荣,曹婷.5G+智慧教育典型应用场景探究[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2023,22(2):58-60.

  [4]蒋永贵.再探指向核心素养的学习目标研制[J].课程·教材·教法,2023,43(5):48-55.

  [5]丁显廷,卢志扬,童蕾,等.全球化线上线下混合教学模式:iPodia全球无边界课堂创新与实践[J].实验室研究与探索,2023,42(9):156-162.

  [6]刘滢.沉浸体验角度下的剧场空间设计研究[D].长春:长春工业大学,2023.

  [7]陈伟.高等教育发展的中国智慧:生成逻辑和实践意蕴[J].高教探索,2022(2):5-12.