教育智能化的目标和效果

马开颜 任心燕

（1.北京教育科学研究院职业教育研究所，北京.100036）

（2.北京宣武红旗业余大学，北京.100054）

在《教育部关于印发〈教育信息化2.0行动计划〉的通知（教技〔2018〕6号）》中，“智能”出现了36次，“智能化”出现了4次。在此行动计划的要求下，各类教育都应该向智能化的方向发展，落实“努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育”，让人民群众享受更优质的教育。

一、实现智能化的前提条件

在《教育信息化2.0行动计划》（以下简称《行动计划》）的“总体要求”中，在“指导思想”里面强调了“构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育体系”[1]。显然，《行动计划》就是在落实“互联网+教育”。而实现教育信息系统的智能化至少需要满足三点：首先，受教育者能够方便、安全地访问网络；其次，网络上应具备受教育者所需要的资源；再次，这些资源能够开放地被受教育者访问。

（一）畅通安全的网络化

要落实“互联网+教育”就要有互联网，还要有畅通的互联网，并且要保证受教育者所使用的设备都能够顺利接入这个畅通的互联网。同时，要保证使用互联网的设备的安全，保证个人、单位数据的安全。现在，通过“三通两平台”的建设，学校已经基本具备了访问互联网的条件，每个学校都通互联网，每个班级都能访问相关的资源，每个教师和学生都有网络学习空间。当然，现在互联网上也有教育资源公共服务平台，学校也能访问教育管理公共服务平台。但是，这样的网络连通和网络服务能够真正满足教育教学的需求吗？从硬件条件上看，似乎是基本满足了。互联网能够连通，然而速度不够快；资源是有的，然而不够丰富和优质；每个教师和学生是有学习空间的，然而更新速度不够快，并且内容远远不能满足学习的需要。两个平台所提供的服务也存在更新速度慢、服务质量低等问题。同时，学校所提供的这些资源、网络的连通和学习空间也存在着大量的安全隐患。

学校内部的网络，也存在同样的问题。网络是连通了，但是打印机可能并没有共享；有服务器和相关资源，但是大多不支持随时随地的访问；学生都有学习空间，但是相互不能够连接和访问，更谈不上对资源的共用与管理。同时，学校通常只注重简单的硬件建设，而没有持续的投入，没有进一步与新技术有效结合，更谈不上在校外对校内数据的畅通访问。

因此，在现在这种状况下，学校的互联网只是连通了而已，根本谈不上畅通和安全。要实现智能化，还需要进一步对互联网的连接和使用的质量不断地更新换代。为了实现教育的智能化，不仅要重视硬件建设，更要重视软件和服务的建设，这样才能满足实现“互联网+教育”的要求。

（二）完整资源的数字化

完整资源的数字化，是指在互联网上可以找到所需要的任何信息，并且这些信息还能够以学习者喜闻乐见的形式呈现出来。

现在大家所说的数字化资源，通常被认为是学习中使用的动画、视频、音频、图片、文字等，是学习的内容。而事实上，数字化资源不仅仅是学习的内容。我们这里提到的完整的资源，是指在学习过程中所涉及到的全部内容，而学习的内容只是其中的一部分。在“互联网+教育”中，学习者本身的信息也是资源，也需要数字化；学习者的学习成绩也是资源，也需要数字化；互联网上提供的学习内容检索信息，也是资源，也需要数字化。完整资源既包括学习的内容，也包括其呈现形式，还包括学习过程的管理信息，甚至应该包括现实的学习过程中可能涉及到的任何数据。而现在的资源基本上都是学习的内容，既不方便学习者进行自我管理，也不能为学习者提供多样的选择。数字化就是将所有这些内容在互联网上以可见的方式呈现出来，并且呈现方式应该能够满足学习者的各种需求。

只有完整、丰富的数字化资源，才能为智能化提供基础数据，才能够根据学习者的需要进行智能化检索，并将检索到的成果以最适合的形式呈现给学习者。如果没有完整的数字化资源，智能化就缺少了可以产生智能的土壤。拿消费者购物来比喻，在“互联网+教育”中的智能化，犹如电子商务为消费者提供的智能化服务，需要有丰富的、多样的、完整的货物，并且这些货物都已经方便检索和识别，消费者需要什么样的货物，都可以在这里找到。也就是说，在“互联网+教育”中，学习者需要什么样的资源，都可以找到对应的、多样的、完整的、数字化的资源。

（三）开放的大数据

“互联网+教育”的一个核心就是需要大数据，需要开放的大数据。完整的数字化资源提供了大数据，畅通安全的网络提供了这些数据传输的路径。接下来需要的是开放，这也是《行动计划》的一个核心理念。学习内容、学习资源以及学习过程中产生的数据应是开放的，每个人都可以方便地访问和使用。

互联网为学习者提供了丰富的资源和数据，资源和数据如今已经不再是稀缺品，不再需要具有封闭的私有属性。互联网的基本特征就是开放和共享，大家都能使用。资源少的时候，资源就会成为稀缺品，就会供不应求，这时掌握这些资源，并将其私有化，可以提高其价值。资源多了以后，可以提供的选择就多了，这时只有将其开放共享才能提高其价值。可以将资源和数据看成是很多数据的岛屿，如果这些岛屿之间不能进行数据交换，它们就是孤岛，不能促进各个岛屿的发展。因此，需要将这些岛屿开放，互相连接，互通有无，相互开发，从而形成大数据。这些资源和数据岛屿连在一起，就是开放的大数据。

在开放大数据的前提下，才有可能谈到智能化的处理。因为可以访问到的数据量大，进行筛选和判断的样本量就丰富，就可以依据丰富的样本统计出相关的规律，从而实现智能化。现在说到人工智能就会提及机器学习，机器学习就需要海量的数据进行支撑。海量的数据就是大数据，大数据就是开放的数据。使用者对开放的大数据进行访问时，需要为其提供一个最佳的访问路径，我们称之为“路由”，这个路由也是需要智能化才能处理和形成。

因此，教育的网络化、数字化、开放的大数据是实现教育智能化的前提条件。满足了这样的条件，还需要在智能化服务、智能化教学环境和智能化学习体系三个方面进行教育智能化的改造。

二、智能化服务

在《行动计划》的“实施行动”第（五）点“百区千校万课引领行动”中，强调“探索在信息化条件下实现差异化教学、个性化学习、精细化管理、智能化服务的典型途径”[1]。“互联网+教育”提供的教育服务是智能化的服务，需要根据学习者、学习的内容、学习使用的设备进行精准服务，这样的服务才能称之为智能化。

（一）因人服务

因人服务是指智能化的教育信息系统要能够根据不同的人群的需要提供相应的教育服务。“互联网+教育”会面对各种各样的学习者，他们可能处于各个年龄段，包括幼儿、少年、青年、成人、老年等，就会有各种不同的需求。另外，即使相同年龄段的学习者也会由于各自不同的情况有不同的学习需求。因此，提供的学习服务应该是智能化的，根据不同的人群不同的需求提供相关的学习服务，也就是“私人订制”。这样的订制服务不是仅仅提供各种不同的内容供学习者自己选择这么简单，而是学习系统要能够提供基于大数据的学习服务，可以根据学习者的个体特征，进行智能判断，自动为学习者提供符合他们特征需求的相关内容服务。这样的服务才是因人服务。

因人服务，就是在实现个性化学习，就是在满足差异化教学[2]。信息系统根据学习者的个人情况、个人学习习惯、个人需求提供服务，需要系统有充分的智能性，需要大数据的支撑。只有因人服务，即由系统为不同的学习者提供智能化的订制服务，才能体现建设个性化教育体系的要求，才能提供优质的教育。

（二）因事服务

因事服务是指智能化的教育信息系统根据不同的事情提供完善、便捷的功能。当不同的人群在使用教育信息系统时，他们分别具有什么样的权限，能够使用哪些功能，要按照什么样的流程来进行操作，应为他们提供何种可视化的结果，这些都需要根据具体的事情来进行设计，并根据不同人群智能化地进行处理。教育信息系统要能帮助使用者记住这些事情，并按照使用者的习惯提供相关的功能，而不需要使用者自己进行过多的记忆和规划，这就是智能化的体现。

因事服务，是精细化管理的体现。每一个事情，每一个使用者的需求，每一项教育信息系统的功能，都能够通过友好的交互操作进行处理，并且与使用者进行有效的自动关联，减少使用者对于使用方法、功能了解等方面不必要的学习，帮助使用者将精力从琐碎的事务性工作中解脱出来。这才是智能化管理的本质，才能帮助使用者真正学习到所需要的教育内容。

（三）因设备服务

因设备服务是指智能化的教育信息系统能够满足不同的人群在不同的设备上访问教育信息系统，并能在不同的设备上处理相关的事情。

智能手机已经成为一个普及的客户端工具，基于智能手机的学习应用程序（APP）已经有大量的商业应用。智能手机因其易携带、硬件条件可比拟电脑、可方便地访问网络资源的特性，非常适合作为移动学习的工具。智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等多种可连接到互联网上的设备，像用签字笔取代毛笔进行书写一样，已经形成了新的交流和学习方式[2]。但是这些设备在显示上并不完全一致，也就是说在智能手机上的显示方式和阅读习惯，并不适合在笔记本电脑上使用，更不适合在台式电脑上使用。另外，为了更好地服务学习者，还需要考虑学习者可能会使用打印机等设备，打印机的显示输出更是与电脑的显示输出截然不同。因此，教育信息系统要考虑多种状态下智能化的输出和使用，满足使用者在不同的设备上使用教育信息系统的需求，为用户方便地使用教育信息系统提供服务。

因设备服务，能够更好地满足学习者的泛在化学习，也可以看作是因人服务的另一种表现形式，是智能化服务的有效落实。根据不同的设备状况，智能地提供不同的服务效果，才能够更方便使用者进行学习，提高使用者的学习效率。

智能化服务是“三通两平台”中“两平台”的进一步发展，通过软件的设计，完成智能化的配置、管理和服务，为使用者提供更好的体验。

三、智能化教学环境

在《行动计划》的“实施行动”第（七）点“智慧教育创新发展行动”中，强调“开展以学习者为中心的智能化教学支持环境建设，推动人工智能在教学、管理等方面的全流程应用”[1]。有了智能化的服务，还需要有智能化的设备、智能化的教学环境支撑智能化服务的运行。教学环境涉及到地点、设备、人员三个基本要素。

（一）任何地点都能交换数据

随着在线教育的开展，教室已经不再是唯一的学习环境。建设以学习者为中心的智能化教学支持环境，不能只是考虑学校、教室的教学支持环境，还应该考虑到在任何地点都能够进行学习。不论在什么地点，都能够保证学习进度的记录同步，也就是任何地点访问的数据都是一致的，在任何地点都能够进行数据交换，都能够保证数据畅通、安全地传输。这样的环境要求从全社会建设网络的角度考虑问题。

任何地点的数据交换，是支持混合式学习的一个基本条件[4]。要支持混合式学习，需要在任何地点都能够访问互联网，访问教育信息系统。这不仅需要社会化的网络建设，更需要教育信息系统能够支持在任何地点被访问，需要教育信息系统支持畅通安全的网络化，需要保证学校的资源、设备畅通、安全地接入互联网。

任何地点都能交换数据，拓宽了学习空间，也对智能化教学环境提出了更高的要求。

（二）任何设备都能交换数据

电脑是访问教育信息系统的主要设备，现在也拓展到智能手机等相关的设备。但是，并不是只有电脑、智能手机等才是智能化教学环境中的访问设备。随着网络的发展，几乎所有的电子设备都可以接入网络[5]。因此，智能化教学环境，不能只考虑利用传统的电脑等设备进行数据交换，更需要考虑利用各种设备与教育信息系统进行数据交换。

在学校的管理中，任何设备都能交换数据，可以带来更好的体验。可以设想一下，学生利用一张卡就能够确定位置，就可以查询到学习的进度和结果，可以进行点名式的登录，进而可以查询到在教育信息系统中的任何信息。这样仅仅需要支持读卡器就能够接入网络，并能进行数据交换。

任何设备都能交换数据是进行精细化、智能化管理的基础，而将这些数据有效地进行整合与处理，能够管理、分析各种设备中的数据，预测数据带来的相关结果，是教育信息系统智能化的体现。

（三）任何人都能方便安全地交换数据

在任何地点和利用任何设备都能够交换数据的问题解决了之后，剩下的就是解决人的问题。保证任何人都可以方便地访问教育信息系统，与教育信息系统交换数据，最后做到任何人之间都能够方便地交换数据，这是智能化教学环境最终要实现的功能。

保证任何人都能方便安全地交换数据，是“以人为本”进行信息化智能服务的体现。在教育信息系统中，完成数据的交换，就是完成了事情的处理，就是完成了人的体验活动。当然，这样的数据交换需要控制权限，以确保数据的安全性。在智能化的教学环境中，什么人应该完成什么事情，什么人能够得到什么样的数据，都应由教育信息系统智能地进行设置和处理，不再需要通过人为控制电源来保证系统的安全和稳定。这样的智能化教学环境为人们使用智能化教育信息系统提供帮助，是在减轻人的负担，为人们更高效地学习和工作提供助力，而不是使用管理人的规章制度来束缚使用者。

智能化教学环境是“三通两平台”中“三通”的进一步发展，是通过硬件建设和软件设计，为智能化服务提供必要的支撑和保障，是推进智能化服务的基础。另外，计算机技术和硬件的发展迅速，在进行智能化教学环境的建设过程中，不可能一次性到位，需要具备逐步完善的思路，并能够尽可能地提高现有设备的利用率。

四、智能化学习体系

在《行动计划》的“实施行动”第（七）点“智慧教育创新发展行动”中，强调“加快面向下一代网络的高校智能学习体系建设”“形成泛在化、智能化学习体系，推进信息技术和智能技术深度融入教育教学全过程”[1]。智能化教学环境满足了泛在化，智能化服务满足了信息技术在教育教学全过程的融入，也就是提供了学习所需要的硬件和软件支撑。那么，学习内容就是进行“互联网+教育”、实现教育智能化的核心。在智能化学习体系的建设过程中，除了满足智能化服务和对智能化教学环境的支持外，还需要从学习内容上注重三个方面的建设，保证进入智能化教育信息系统的每个学习者都能做到可学、乐学、学有所用。

（一）人人都有的可学

人人都有的可学是指在智能化的学习体系中，人人都能找到相关的学习内容。要做到这一点，不能仅仅做到网络上有完整的数字化资源，同时需要有大量的数据，更需要这些资源能够按照学习者的认知进行智能化的排列组合，形成符合学习者认知的可用资源。在网上进行学习，不能要求每个学习者都必须从基础知识学起，也就是不能按照基础教育（如小学、中学）那样，按照学科体系来建设学习体系。虽然在已有的网络学习体系中，基础教育的中考、高考所涉及的学科体系的知识是访问量最大的学习资源，但是这并没有做到人人可学，不符合建立终身化教育体系的总体要求。

建立终身化的教育体系，需要有人人可学的数字化资源，而且这些资源应是海量的数据。这就涉及到学什么、什么是大家需要的学习内容的问题。终身化的教育，什么都可以学习。对于人的一生来说，生活就是学习。学习内容可以是如何做一道菜、如何养一盆花、如何化个妆；可以是写一幅书法对联、欣赏一首唐诗、用电子琴演奏一首乐曲；可以是安装一个水龙头、调整一下煤气灶；还可以是选择购买一个基金、核算一下自己的纳税金额等等。生活中可以学习的内容很多，并不是只有参加考试的内容才需要学习。以上这些都是源自于生活的学习内容，每个人都可以找到需要学习的内容。这样的学习体系才能满足人民群众的需求，才能为人民群众提供优质的教育资源，才是终身化的学习[6]。

现在互联网上已经有一部分这样的资源，但是这些资源还没有被教育信息系统有效利用，没有形成相关的学习体系，没能通过智能化的服务为人们提供相关的学习服务。学习者需要学习这些内容时，也不能系统地、有规划地在教育信息系统中进行学习。而智能化的教育信息系统应当有效地整合这些资源，因人而异地提供智能化的服务，为每个人的工作、生活建立适当的学习体系，提高每个人工作、生活的质量。这样的教育信息系统才能满足人们智能化、终身化的学习状态。

（二）人人都有兴趣学

人人都有兴趣学是指在智能化的学习体系中，智能化的教育信息系统可以为每个人提供适合的学习形式。

在现有的学习体系中，主要的形式是以视频为主。但是，在学习过程中，并不是每个人都适合使用视频进行学习。有些人可能更适合利用文字、照片、图形进行学习，有些人甚至更愿意打印学习资料，在线下阅读。学习习惯是每个人固有的特性，智能化的教育信息系统不能只提供一种学习形式，让学习者来适应。恰恰相反，应该本着因人服务的原则，根据每个人的学习习惯，为学习者提供符合其学习习惯的学习形式。

教育信息系统对每个使用者的学习习惯进行跟踪、判断、分析和预测，是教育信息系统智能化的主要标志。如今使用智能化教育信息系统的学习者可以分为两类：一类是信息时代的原住民，因为他们还在学校学习，他们的学习习惯可以被记录到教育信息系统中，然后根据这些面对面学习的学习习惯，为学习者在教育信息系统中订制相关的学习形式和学习内容；另外一类人群，由于已经离开了学校，没有在学校的学习习惯记录，可以在这些学习者注册进入教育信息系统时，通过对其智能评估、评测学习习惯，然后进行智能的大数据分析，为他们订制学习形式和学习内容。当然，随着学习内容的不断增加，教育信息系统应能够智能、动态地为这两类学习者调整学习形式和学习内容，以确保学习者喜欢相应的形式，愿意学习相关的内容。

要保持学习者的学习兴趣，需要智能化地调整形式、内容和学习频率，帮助学习者建立乐于学习的学习习惯。

（三）人人学的都有用

不论多好的内容、多丰富的形式、学习者开始时多么有兴趣，如果学习后看不到学习效果，学习者也会逐步失去兴趣。所以，在建立学习体系时，要考虑到内容对于学习者一定是有用的。人人学的都有用是指在智能化的学习体系中，智能化的教育信息系统为每个人提供可见的学习效果，并且保证这些效果符合学习者的需求。

能否根据每个人的学习情况，智能化地筛选网络上海量的学习资源，是决定教育信息系统使用效果的本质问题。由于学习者不同，对学习抱有不同的学习目的，希望得到不同的学习效果，因此只建立一种学习体系是不够的。现有的学科体系、基于工作的工作过程体系、基于能力培养的学习体系，都不可能满足所有的学习者。智能化的学习体系肯定应包容现有的各种学习体系，因为这些学习体系都能实现在校的学习者需要的学习效果。但是对于更广泛的学习，其学习体系肯定是一种松散的结构，只要是符合学习者某项需求的学习内容，都可以进入学习体系中，并且由教育信息系统智能地进行归类和处理，以满足更多学习者的需求。

总体上看，要实现教育智能化，在满足教育的网络化、数字化、开放性、大数据的前提下，应该在服务学习者、改善教学环境、完善学习体系方面进行建设，在计算机科学和教育科学两个方面共同进行创新，才能够推进“互联网+教育”的发展，建设人人皆学、处处能学、时时可学的学习型社会。