摘要：伴随智能时代数字与智能技术进一步的深度耦合，传统的以硬件和技术为核心的建设思路已不适应智慧教育区域融合贯通的发展需要，智慧教育亟待转型。目前，智慧教育转型主要面临急需实现多维度跨界的融合渠道、保障数据智慧化无缝流转的内驱力系统、构建各要素链接的生态体系三大现实诉求。基于生态视域可以实现智慧教育转型，即智慧环境从平面支撑化向沉浸生态化转型、智慧素养从“人—机”协同化到“物—人”协同化转型、智慧融合从数字化驱动向数智化驱动转型、智慧人才从知识智力化向知识智慧化转型，创设服务教育全生态的智慧融合等实践路径满足教育诉求，最终促成智慧教育转型。

关键词：生态视域；智慧教育转型；智慧融合；智慧人才

中图分类号：G640   文献标识码：A

引言

随着数字化时代来临，人的创新能力、沟通协作能力、复杂问题解决能力、人机协作能力等将成为面向未来的关键能力。社会经济各行业对人才需求的快速改变，倒逼教育系统必须进行全面、彻底的转型和升级，才能应对这一形势。因此，建设以数字化为支撑的高质量教育体系，是应对新阶段人才培养挑战的必然选择。加快推进教育数字化转型，是我国实现从教育基本均衡到高位均衡、从教育大国到教育强国的必由之路。在这一过程中，全国各地都在积极探索智慧教育的可行发展模式，力图融入新技术，构建新生态，开创新局面，显著提升区域教育发展水平，实现义务教育优质均衡发展。

1 智慧教育的概念

随着教育信息化建设的加快推进和技术的快速更迭，智慧教育被赋予了更加丰富的时代意义。祝智庭教授从教与学的关系入手，将教师置身于人机协同、互联互通的数字生态环境下，通过技术将教学智慧、数据智慧和文化智慧融合，全面感知学习过程，获得精准的智能分析和优化的教学策略，让学生拥有个性化的学习体验，从而培养具有良好品性、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才。杨现民教授从教育信息生态的角度，依托人工智能、物联网、云计算、无线通信等新型技术，打造具有物联化、智能化、感知化、泛在化的高阶数字教育，提升数字教育的智慧化水平，促进参与者的智慧素养提升和可持续发展。智慧教育是在信息化基础上建构的教育新秩序和新形态，旨在践行智慧教育理念，利用信息技术手段构建智慧学习环境、运用智慧教学法、促进学习者开展智慧学习，从而培养具有高阶思维能力和较强问题解决能力的智慧型学生。智慧教育是在“时代催化剂”的作用下与教育教学发展产生的“化学反应”，而不是“物理变化”。

2 生态视域下智慧教育的特点

第一，层次性。生态视域下的智慧教育不仅关注静态系统，还重视动态运行，可以说既关注横向各要素的构成，又注重纵向各层次的运行，而各层次的运行也正需要人的主观能动性的发挥。从基础层、技能层、运用层、目标层四个层级，对智慧教育内部进行合理规划、布局和调控，具体而言分别是智慧环境、智慧素养、智慧融合与智慧人才，以实现教育生态循环中从数据到信息到知识最后到智慧的转化。第二，动态平衡性。动态平衡性是生态学理论最主要的特点之一，生态视域下智慧教育的动态平衡性表现在其运转逻辑上。流动的数据实现了基础层智慧环境的自我演进，同时，环境又为数据无缝衔接提供了载体，并通过技能层智慧素养被加工成为各种信息，借由数智化驱动在全方位的运用层智慧融合中将信息整合为知识，最终目标层智慧人才通过联结多元知识形成智慧，由此实现智慧教育内部各层次的供给平衡，它们之间的相互作用构成了动态平衡的自适应系统。

3 基于智慧教育的教学设计研究与实践

3.1 教学模式的创新

如何恰当利用信息技术创设新型学习情境和教学模式，有效提升教学质量，是教育教学数字化转型的核心内容。某学校从游戏化、情境化、项目式教学出发，通过设计与实施“秘境课程”，在课程建设与学习变革方面做出了有益探索。学校巧妙采用了对学生极具吸引力的密室逃脱游戏思路，基于“秘密教室”情境，设计活动化、游戏化、生活化的学习活动，课程主题化、项目式特征明显，对激发学生学习兴趣、达到探究式和合作式学习效果具有积极作用。从密室课程设计案例可以看出，该课程强化跨学科知识整合，将知识与生活实践结合，有利于培养学生的综合学习能力。该校将游戏化情境与真实问题情境融合的课程学习情境设计思路对相关学校具有借鉴意义，既提高了学习的趣味性，又增强了学生解决实际问题的能力。

3.2 智慧学习环境构建

智能学习环境是指在信息技术、学习工具、学习资源和学习活动的支持下，科学地分析和挖掘学习者在学习过程中产生的学习情境信息或学习数据的综合感知。识别学习者和学习情境的特点，智能地生成最适合的学习目标和学习任务，引导和帮助学习者制定有效的学习策略，促进学习者智慧和能力的发展与智慧行动的出现。智慧学习环境是支持学习者全面高效发展的学习空间，具有适配性、感知性、联通性等特征，作为开展智慧教育活动的空间和场所，可以是现实环境，也可以是虚拟环境，抑或是二者的互联互通。智慧学习环境的构建，是实现教与学方式变革的基础，应该具备如下功能需求：一是无缝连接，将技术融入教育环境，根据学习者的需求，跨越时间与空间的限制，为其提供无障碍、连续性的深度学习机会；二是全面感知，要敏锐地感知教学发生的情境，判断学习者的行为与特征，为深度学习与社会境脉融合提供技术支持；三是适配服务，根据学习者的个体差异提供适合的学习工具、学习服务和学习建议；四是智能分析，对学习过程进行记录，挖掘数据，寻找规律进行分析，为学习决策提供可视化参考和过程性评价；五是自然交互，提供简单的交互界面，在降低学习者认知负荷的同时提升学习者的学习自由度，增强知识生成和智慧应用的能力，促进学习者的深度学习与体验。

3.3 沉浸生态化的智慧环境

信息化的“智慧”释义经历了从数据到信息，再到知识和智慧的过程，“数据”强调收集、“信息”强调联结、“知识”强调整体形成、“智慧”强调多个“整体”的联结。在智能时代，智慧环境作为智慧教育的基础层，对其他各层级起支撑作用，而支撑主要是以提供沉浸服务实现的。主动智能服务为智慧环境实现全面沉浸提供了技术支持。通过体系化的平台搭建，实时采集学习过程中的数据并借助于数智化分析进行个性化信息推送；同时，智能教学模型和智慧评价模型针对学习者的学习进行辅助决策，用户可及时调整方案更加专注于个人成长，实现效率与效果质的提升。在此过程中，环境也完成了数据收集、信息识别、知识体系搭建以及最终的智慧创生。在以学习者为例的沉浸生态化智慧环境中，首先，以教育环境的“体系化”建设为基础，包括智慧教育的硬环境、软环境以及支撑技术的系统搭建，为学习者的全生命周期数据流动提供平台支撑；其次，“物”“人”协同过程中不断与智慧环境形成互动，数据在智慧教育的平台体系下形成一条条信息；再次，将这些信息通过数智化分析从不同维度组成全业务链中某节点的知识，并达成智能推送；最后，这些源源不断的知识，通过构建模型实现对智慧教学、智慧治理、智慧生活、智慧研训、智慧评价等方面的评估，从而为智慧教育提供精准化数据服务，最终实现数据向智慧的动态流转。

3.4 实验教学的变革。

虚拟现实技术近年来发展非常迅速，为解决中小学实验教学难题提供了新思路。汉阳区教育局电教馆利用“实践共同体”这一独特的组织形式，推动区域虚拟实验教学的协同发展，在探究、合作、实践、创新、共享、共赢的核心价值引领下，围绕虚拟实验教学应用机制、模式、队伍、案例四大方面，开展实践探索，让虚拟实验教学真正契合师生需求。根据“相互补充、虚实结合、能实不虚、用出价值”的应用原则，提炼出共同体虚拟实验教学应用模式，如“沉浸式翻转课堂”教学模式、“融合式自主探究”学习模式，就是非常有特色的教与学模式。汉阳区形成学科虚拟实验教学应用策略，建成适合虚拟实验教学的学科课程体系和学习环境，通过组织一系列虚拟实验教学的实践与创新活动，促进教师专业成长，该成果已被复制推广到全国不少地区，形成了较大的影响力。某学校从“技术+环境”“平台+资源”“机制+数据”“文化+创新”四个方面进行“VR+教育”实践，打造全新的沉浸式、交互式的教学场景，转变育人理念，通过虚拟现实技术助力教学方式变革来促进育人方式的改革。学校将“央馆虚拟实验”教学服务系统的资源与教育云互动课堂教学平台相结合，选择符合实际教学需求的虚拟实验资源，组成校本资源库，开展实验课堂教学实践，基本构建了覆盖课前、课中、课后的“沉浸式翻转课堂”教学模式。学校强化顶层设计，围绕“建、配、管、研、训、用”六个方面总体谋划虚拟实验教学推进工作，构建阳光智慧教育实施新路径。学校整合“央馆虚拟实验”、思政课程、安全教育、心理健康和学科综合课程，使“沉浸式翻转课堂”教学模式在更多学科上得以延伸，让情境体验、仿真虚拟在校园随时发生。学校整体设计较为完整，形成了一套“沉浸式翻转课堂”教学模式的建设与应用体系，有较强的借鉴与参考价值。

3.5 政、企、校融合创新发展

智慧教育生态的构建是复杂的系统工程，需要教育行政部门、教育研究部门、行业企业、基层学校等多方协同参与，积极探索政、企、校合作发展的新样态。教育行政部门要坚持以数据为驱动进行顶层设计和管理决策，从传统教育所依靠的经验思维转向以挖掘、联通、汇聚数据结果为依据，科学调整和配置教育发展的各个要素与环节，加强政策统筹规划和落地实施，建设智慧教育公共服务体系，优化硬件设施和软件资源，保障教育信息化基础设施建设，提升智慧教育应用效能。面对教育信息化的现实需求和未来趋势，企业在智慧教育生态系统中发挥着不可替代的作用。企业可以利用科技研发优势以及领域特色，为智慧教育提供满足个性化需求、适配性高的相关服务。同时，企业的产品研发团队要参与智慧教育发展水平的评估工作，对具体项目的完成与运行进行跟踪研究，运用多维度和多来源的数据进行全视域监控，并实时同步分析，实现监管从静态向动态的转变，形成兼具全样本数据、模型搭建、归纳分析、可视化反馈、产品迭代的发展模式。基层学校要积极探索，创新性地将新技术应用到课堂中，提升学校教育信息化软硬件系统的智慧化水平，支持数据化、实景化、个性化的学习样态，探索智慧教育情境中的教育教学创新模式与典型案例，真正让智慧教育的理念、方法浸润课堂和学生。全面加强各级各类学校数字校园建设，促进数字校园应用全面深入普及，打通学校、家庭和社会之间的数据壁垒，实现教育数据与社会数据系统的有效对接，构建数据互联融通的个性化教学支持服务环境，强化支撑个性化、适应性学习与教学的服务能力。

3.6 作业调控管理精准化

为了有效地减少由于教师之间沟通不畅造成的作业量过多或者是过少的现象，教师发展中心统一规定了每天布置作业的学科及作业量，年级组长和班主任要及时查看平台中不同课程教师布置的作业信息，对教师布置的作业数量进行科学的把控，如果出现了作业过多或者是过少的现象，要和相应的代课教师进行及时的沟通、交流，对作业量进行合理的协调，使得作业量始终保持均衡状态。

4 结束语

智慧教育的核心是“汇人之智，赋物以慧”。智慧教育的发展，需要全局性谋划和各个要素之间的互联互通。我们不能依赖于技术的更新迭代，而要更加重视个体与信息环境之间的关系，为不同个体提供高效率、高体验的差异化支持和适配服务。同时，要以应用为核心，以教育实践活动为纽带，促进流程和模式的优化创新，继而通过智慧教育的生态发展引领教育信息化的变革和创新。

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