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以数字化助推教育强国建设
摘要:习近平总书记在中共中央政治局第五次集体学习时强调:“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。进一步推进数字教育,为个性化学习、终身学习、扩大优质教育资源覆盖面和教育现代化提供有效支撑。”教育数字化是推动教育高质量发展,建设教育强国的重要引擎。面对新一轮科技革命浪潮,教育要主动变革、积极作为,以数字化助推教育强国建设,努力办好人民满意的教育。
关键词:高校;数字技术;教育强国;策略
信息技术对教育具有革命性影响。大力推进教育信息化,探索“互联网+”条件下的人才培养新模式,以现代信息技术推动教育质量提升,是建设教育强国的重要任务。近年来,国家出台了一系列教育信息化相关政策文件,如《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出要充分发挥现代信息技术作用,建立开放灵活的教育资源公共服务平台,扩大优质教育资源覆盖面,促进优质资源共享;《教育信息化2.0行动计划》提出要实施教育大资源共享计划,推进开放资源汇聚共享,打破教育资源开发利用的传统壁垒,为各级各类学校与学习者提供海量、适切的学习资源服务;《国家教育事业发展“十三五”规划》指出我国目前存在优质教育资源总量不足、布局不合理等问题,应深入推进数字教育资源普遍开放共享。可见,数字资源的建设、共享、服务等是我国教育信息化发展与改革进程中不可或缺的部分。
一、推动教育数字化的意义
高校教学方式的数字化变革可以提高教育质量、突破时空限制、提高学习参与度,同时也能够拓展实践和实验环境,促进跨学科合作。这对于适应信息化社会的需求,培养学生创新能力和适应能力具有重要的意义。
(一)提升教育质量
传统教学主要以手写板书或者投影为主,传达知识的方式较为单一,师生间互动的方式也有限,这就可能导致教师教书育人的激情淡化,学生学习的注意力集中度不够高,进而影响教育质量。在传统的教学中引入数字化技术,不仅可以增加师生之间交流沟通的机会,还可以增加学生对上课的黏性,最终达到提升教育质量的作用。例如,在讲授数字化工厂相关课程时,一方面可以让学生学习相关数字孪生软件,另一方面可以通过VR系统让学生真实感受工厂场景;在讲授工业互联网相关课程时,可以让学生登录工业互联网相关的“驾驶舱”监测系统,沉浸式体验工业互联网应用。
(二)打破时空限制
数字化工具和技术可以为教育提供更丰富、更直观的教学资源和学习材料。高校可以通过网络课程、教学视频、在线交流等方式,为学生提供更加个性化的学习体验。数字化教学可以突破传统课堂教学的时空限制。学生可以自由选择学习的时间和地点,不再受到固定的上课时间和地点的束缚。这对于工作学习兼顾的学生、远程学习的学生以及国际学生来说尤其重要。
(三)拓展实践和实验环境
数字化教学可以提供更多实践和实验环境的拓展。虚拟实验室、在线模拟软件等工具可以为学生提供更多实践机会,尤其是在某些实验条件受限或成本较高的情况下,数字化教学可以弥补实践的不足。以工业机器人集成应用相关课程为例,一套实验设备大概需要30万元,要想建设规模性且能够满足一个班级的学生上课的实验室,需要投资500万元左右,这对于许多高职院校来说成本非常高,有时候难以很快建成满足教学使用的实验室。此时,可以选择使用虚拟化机器人实验平台PQart来带领学生们在线模拟学习机器人的相关操作,提高学生的学习兴趣。
(四)促进跨学科合作
数字化教学可以促进不同学科之间的合作和交流。学生可以通过在线平台共享观点、参与跨学科项目,培养综合能力和团队合作精神,提高综合素质。以金融专业为例,随着数字化经济的不断发展,目前金融行业不再是传统的人文社科专业,已经逐渐融入各种编程算法分析,如Python。高校教育资源完成数字化转型后,金融专业的学生可以通过数字化学习平台学习计算机专业的Python课程。
二、高校数字化建设推动教育发展面临的问题
(一)教学管理设施落后
在教学管理工作中,有些高校大力倡导信息化,但在执行层面,高校并不注重信息化基础设施的建设。比如,在硬件上,由于投入不足,各学科配备的信息化设备数量有限,教师之间需要进行协调,难以灵活、自主地开展信息化教学。长此以往,很容易削弱教师的工作热情,不利于信息化教学活动的普及。此外,在软件上,各学科配备的软件系统过于滞后,整体利用率较低。而且,在运行过程中,有些软件系统不够稳定,教师经常遭遇各种各样的意外情况,难以正常地推进信息化教学。这不仅给教师带来困扰,还会阻碍学生的学习。配备合适的硬件、软件,并进行专业化维护,这是高校教学管理工作中的重点,相关教职工要引起重视。否则,高校很难适应教育信息化发展的趋势。
(二)教学管理制度不健全
在教育信息化发展形势下,有些高校已经产生危机意识,已经认识到教学管理信息化建设的重要性,但忽视了相关制度的建设。具体表现为:一方面忽视了信息化技术应用制度。在平时的教学管理工作中,有些高校仅仅关注信息化条件,包括信息化硬件、信息化软件、信息化实验室、信息化实训基地等,没有从应用视角认真研究信息化技术的应用问题,如应用形式、应用频率、应用安全性等。在这种情况下,信息化技术的作用很难充分地显现出来。而且,应用信息化技术的过程中,可能会出现一些不规范的操作,不利于高校迈向正规的教育信息化之路;另一方面忽视了信息化教学考核制度。开展教学管理工作时,有些高校重点抓信息化教学过程,没有关注信息化教学的结果。也就是说,高校对于信息化教学相关的各项工作,并没有结果上的明确要求。这样的教学管理态度,不利于推行高质量的信息化教学。探索教育信息化的道路上,高校要重视信息化技术应用制度、信息化教学考核制度,通过这两项制度加强教学管理工作。
(三)教学管理队伍不达标
关于推动教育数字化建设工作,有些高校缺乏合格的管理人员。例如,有些高校配备的管理人员,来自教学一线,熟悉教学工作,熟悉教师和学生,更加侧重于教学环节的管理,对于信息化建设的认识不够全面,也不够深刻,缺乏信息化建设相关的工作经验。这一类管理人员,仍然停留于传统的教学管理状态,难以进入信息化的教学管理状态。在教育信息化发展的大趋势下,高校教学管理人员要重新审视自己的工作职责,既要懂教学环节的管理,也要懂信息化建设的管理,要主动拓展自己的工作能力,追求全方面发展。另外,在教学管理信息化建设过程中,相关管理人员不能因循守旧,照搬照抄过去的工作方案,要有创新思维和创新能力,敢于打破传统的工作方案。然而,结合实际情况来分析,有些高校储备的管理人员,其工作思路过于保守,已经习惯于按部就班的工作方案,不愿意进行尝试、探索,很难实施全新的工作方案[6]。针对这一类管理人员的特点,高校要适当地提高工作要求,认真研究如何激发管理人员的创新热情、创新潜力。以上种种现象说明,教学管理队伍的综合能力、职业素养,还未达到高校的要求,很难正确引领教学管理信息化建设工作。在教育信息化背景下,高校要倾注足够的精力,大力培养一批合格的教学管理人员。
三、高校教育数字化转型对教师履职的影响
百年大计,教育为本;教育大计,教师为本。主动适应数字时代需求、努力提升自身数字素养的教师,一定会在职业发展道路上走得更快、走得更远。面对新时代,教师要提高驾驭数字化的意识和能力,适应教育数字化转型,成为会用、乐用、善用数字技术的高素质教师。
第一,数字化赋能教师的教学深度。数字化教学已经影响到教育教学各环节,如备课、教学、作业、批阅等。借助人数字化教学,教师可以研判学习效果、诊断学习障碍,并做出综合素质评价,从而在符合学生认知规律的前提下拓展教学的深度,提高教学效果。数字化教学还带来了丰富的学科教学工具和多样化的教学资源,便于教师引领学生跨学科学习数学、物理、生物学方面的知识内容,演绎科学概念与原理,从而由浅入深、见微知著;AR、VR等虚拟现实技术所营造的环境,能让学生仿佛置身于美术馆或音乐厅中,从不同角度感受艺术的美好,进而提升审美层次。得益于数字化的发展,教师在教学中可以突破传统资源和工具的限制,让学生学到知识内核,让知识进入学生内心。
第二,数字化赋能教师的教学精度。通过数字化记录和分析的学生学习行为数据,任课教师可以了解每位学生在课堂上实际的学习情况和知识掌握情况。获得这些精准反馈后,教师即可调整教学步调、教学内容和提供给学生的学习资源与支架,协调处理好整体教学、分层教学、个别指导之间的关系,让每位学生获得最适合自己的学习支持。例如,在配套智能手环的智慧体育课堂上,教师可以实时监测学生的体能状态,为他们开具适中的锻炼处方,从而精准提高学生的运动能力。
第三,数字化赋能教师的教学效度。数字化可以承担起教师需要承担的一些任务,尤其是那些简单的重复性工作,把教师从日常烦琐、机械、重复的事务中解放出来,让教师拥有更多的时间从事更有价值的事情。比如,利用数字技术开展教育教学工作,提高教学能力,涵养教育情怀。因此,广大教师需要增加有关数字化的知识与技能储备,并将其应用于教学教研,研究数字化对教学效果的影响,观察学生心理、家长认可度的变化,不断提升自己的职业素养和专业能力,实现教学过程的事半功倍和减负增效。
第四,数字化赋能教师的专业广度。教师承担着传授知识、传授思想、传授真理的重要职责,肩负着塑造生命、塑造灵魂、塑造新人的神圣使命,不能囿于狭窄的日常事务而裹足不前。放眼新时代数字化不仅可以提取学生的学习数据,还可以获取教师成长的各种数据。学校通过建立数字档案数据库,教师的基础个人信息、参加的培训和课题、教授的课程等内容均能得到详细记录。教研部门便可在此基础上分析出教师专业发展的路线图,从而为教师更好地发展提供科学的、个性化的指导。我们要不断探索数字化赋能教师专业能力提升的有效途径,持续促进教师的专业发展,从而助力广大教师既做经师又做人师,既教书又育人,成为新时代的“大先生”。
四、数字化助推教育强国建设策略
(一)推进教育资源整合
随着科技的发展,教育模式必须因时而变,高校的课堂教学必须将教学能力强、授课经验丰富、幽默风趣的教师和最好的教材、课本、教案等统筹在一起。如何让学生使用最好和最全面的教育资源,是我们目前在高校教学中亟待解决的问题,当下,高校教材随着互联网技术的发展亦在不断地探索、演进和改革,从纸质教材发展到与数字化教材相结合,让数字化教材和纸质教材逐步互动化。例如,在纸质版教材的相关疑难问题之处设置超链接或者其他数字链接方式,让学生通过扫码阅读对该问题进行深入学习。从课堂教学应用来看,教师在现实课堂以课件讲授的教学方式,结合互联网、VR/AR等技术,可以实现数字教材的仿真化,辅助如物理.工业机械、医学医疗课程教学。未来,教育在“元宇宙”阶段可以实现教材内容学习的立体化、仿真化、互动化,像谷歌地图、百度地图那样,利用数字李生技术把真实的场景如中国美术馆与科技馆、大英博物馆、巴黎卢浮宫等同样复制到数字化空间,通过VR/AR/MR技术能够帮助呈现部分不易或无法真实展示的实物,拓展美术馆、博物馆的展览范式,让观众摆脱时空限制,进而给参观者提供虚拟现实的美术馆、博物馆情境,使观展活动在沉浸式氛围下圆满完成。数字化教材为教学设计注人了全新的教学模式,为教学实施提供了更多的方便,进而提升了教学效果。教育“元宇宙”高度真实和沉浸式的特征将进一步提升用户的存在感、临场感,使用户身临其境般地学习成为可能。从真实存在的教室展厅,到虚拟存在的数字化空间,再到人头脑中的思维空间,都是在创造一种新的学习模式。如古希腊艺术鉴赏,传统教学是通过教师的知识讲解,借助文字图片、音频、视频媒介感受古希腊的艺术之美。在互联网发展的高级阶段,通过MR\AR的融合现实和模拟现实技术,能够将虚拟空间与真实情境完美融会,把数字技术生成的文字、图像、三维模型、音频、视频等虚拟技术植入高校教学,实现虚拟空间和现实情境的共融,并允许每个学生在虚拟的数字化空间进行内容生产和编辑探索。仍以古希腊艺术鉴赏课为例,教师在为学生布置课题之后,由学生自行带着问题走进虚拟的古希腊艺术世界,在完成每一个探索研究的学习环节以及欣赏每--件作品之后,必须准确回答问题之后才可以从云展厅退出,然后再去开启新的知识大门并进入下一-步学习。教学模式的改变从根本..上引导学生主动探究学习,并及时完成课业任务,大幅度改善学习效果并提升学习质量。
(二)完善教学数字化管理制度
针对教育数字化发展形势,高校要与时俱进,抓好教学数字化建设,完善相关制度。具体来说:一方面建立数字化术应用制度。在教学管理方面,高校不仅要重视各个版块的数字化条件,还要关注数字化的应用问题。例如,高校应建立数字化技术应用制度,认真研究如何应用数字化技术、如何提高数字化技术的利用率、如何应对数字化技术的风险。同时,依据该制度,严肃抵制不规范的数字化操作,倡导文明、科学利用数字化技术,坚持正规的教育数字化发展路线;另一方面设置数字化教学考核制度。高校既要评估数字化教学的过程,也要详细统计结果,考核数字化教学的结果。比如,高校设置数字化教学考核制度,明确列出数字化教学的考核细则,呼吁各学科教师配合考核工作,以考核的方式进行自我检测、自我提升,充分展现数字化教学方面的潜力,提醒各学科教师认真设计数字化教学,对数字化教学的结果负责。总体来说,各项制度的建立,有利于加强教学管理,促进高校教育数字化发展。
(三)打造数智引领的数字技能发展环境
在数智时代,高校教育数字技能需要往终身化、普及化方向发展,需要充分利用现代信息技术,特别是人工智能技术,建设数智引领的数字技能基础设施,建构满足人人时时处处开展数字技能学习的数字化学习环境。同时也需要提供安全可靠的数字技能应用的网络环境。在数智时代,要将人工智能作为新型基础设施的重要建设领域与方向,在建构数字化基础设施的同时,推动实现数字化基础设施的智能化。通过对传统物理基础设施进行智能化升级,实现智能基础设施的普惠,通过加快建设人工智能基础设施,推动人工智能开放平台、行业大数据中心与典型应用的深度融合,实现数字技能的智能化、跨越式发展。通过打造智慧化的数字技能学习平台,实现学习平台的智慧化服务。
(四)加强网络平台建设,营造数字化教育发展环境
加速数字化教育资源的整合和改造,建立和完善数字化教育平台和数字化公共服务平台,营造良好的发展环境,是克服应用中出现的各种问题,建设教育强国的重要举措。在智能技术的支持下,围绕新型资源和工具、资源供给、资源监管对数字资源进行新布局,以教育服务为核心,这样既有利于扩大优质教育资源的辐射范围,同时还有利于提高教育资源的准确性和应用性。这样一来,不仅可以实现教育资源的优化整合和合理配置,还可以营造良好的数字教育发展环境。除此之外,重视网络安全,关注数字伦理是体现教育数字网络平台的可用、可靠、可控性的重点内容,因此,在平台建设过程中要以提高教育数字化管理水平为主要任务。总之,推动数字教育,为我国乃至世界各国提供更好的教育平台,对建设学习型社会,践行终身学习理念具有十分重要的意义。
(五)加大高校教师数字技能培训力度
数字时代的来临,要求高校教师具备较高的数字素养,以适应教育的数字化转型,加大高校教师数字技能培训力度是提升教师数字素养的重要策略之一。其一,建立完善的数字技能培训机制。高校可以建立专门的数字技能培训机构或部门,负责组织和开展教师的数字技能培训活动。培训机构可以邀请专家学者、行业专业人士等进行授课,开设以数字技术为主题的培训课程和讲座,教师可以通过参与这些培训活动,系统学习和掌握数字技术的应用方法和技能。高校还可以建立在线学习平台,提供数字技能培训课程和资源,方便教师根据自身需要进行学习和提升。其二,加强教师数字技能培训的实践环节。除了理论学习,教师还需要通过实践活动来巩固和运用所学的数字技能。高校可以组织教师参与项目研究、实验教学、在线教学等实践活动,使教师能够在实际教学中应用数字技术,提高数字素养的实际能力。此外,高校还要与企业、科研机构等合作,开展教师实习和交流活动,让教师接触到最新的数字技术、应用场景和研究成果,提高教师数字技能的应用水平。
五、结语
加快高等教育数字化的先导性发展,大力推进教育信息化、教育资源数字化建设,以数字化引领高等教育现代化建设,已成为当前和未来的时代命题。为推动我国高校教育数字技能的持续发展,需要政府部门进一步优化数字技能发展环境,健全数字技能政策体系。因此,不断推进教育领域的全面数字化转型,这也是教育系统把握新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局的一项战略性措施,建设以数字化为支撑的高质量教育体系,是建设教育强国的必要举措,也是从教育大国走向教育强国的必由之路。
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