新加坡高校智慧教育发展路径研究及启示

吴金栋

[摘 要]智慧教育是教育信息化发展的高级阶段和未来教育的发展趋势，目前受到高校越来越多的关注。新加坡南洋理工大学的智慧教育主要是以翻转课堂的教学方式变革为特征，以教学大数据系统建设为核心，从明确培养定位、改革培养方案、创新教学方法和完善教学评价四个方面进行智慧教育改革。结合新加坡南洋理工大学智慧教育实施的成功经验和目前我国智慧教育推进中面临的难点，能够从重在顶层设计、实在协调组织、难在条件建设和久在保障创新四个方面得到启示，为行业院校智慧教育的发展进行有益探索。

[关键词]智慧教育;教育改革;南洋理工大学

[中图分类号] G420;G511 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）10-0001-05

随着“互联网+”模式在教育领域应用的不断深入，智慧教育正在成为教育领域研究的重要方面。教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》[1]中提出了要以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，开展智慧教育创新示范，构建智慧学习支持环境，加快面向下一代网络的高校智能学习体系建设，加强教育信息化学术共同体和学科建设等智慧教育创新发展行动任务。国内很多高校都在积极推进智慧教育的开展，从课堂教育、实践环节到课外环节，都在进行智慧化的探索。但什么是智慧教育，怎样才能真正使其与互联网技术融合，避免表面智慧、实质不智慧和硬件智慧、软件不智慧等情况发生，是智慧教育研究当前需要解决的主要问题。笔者有幸在新加坡南洋理工大学进行了为期三个月的访学，而南洋理工大学在智慧教育改革方面走在世界前列，其在智慧教育方面走过的路、取得的经验都应是国内高校在当前推进智慧教育过程中，特别是资源条件建设过程中应当汲取的有益借鉴。

一、新加坡智慧教育的提出和发展

智慧教育最早由美国提出，IBM公司从学习资源的开发、存储，学习行为的分析、预测，学习空间的设计，学生关系管理，学习支持设施等多个维度出发，构建了智慧教育研究与实践框架[2]。智慧教育是一个智能的、自适应的教学系统，是一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为（系统），它能利用现代科学技术为学生、教师和家长等提供一系列差异化的支持和按需服务，能全面采集并利用参与者群体的状态数据和教育教学过程数据来促进公平、持续改进绩效并孕育教育的卓越，它能够满足知识社会对教学法、课程、评价、教师等新的要求。智慧教育将教育技术学领域关心的问题和目前教育学领域关心的问题有机关联到一起，并尝试从教育方针、政策、信息化的角度来解决教育公平的问题，但更多的是为了解决教育的卓越问题，即我们下一代培养的人是否卓越的问题[3]。

新加坡高度重视知识创新，在其“智慧国家2025”的10年计划中提出要建设全球第一个智慧国家，其核心是“三个C”：连接（Connect）、收集（Collect）和理解（Comprehend）。新加坡智慧教育是智慧国家的重要组成部分，新加坡政府在教育方面的开支自2005年以来翻了一番，2017年，其教育投资达到129亿新元，占国家总预算的17%。新加坡资讯通信发展管理局（IDA）与新加坡教育部（MOE）携手合作[4]，推出了新加坡“未来学校”计划，以鼓励学校开展创新的教学方法，将新的科技运用到教学中去。“未来学校”是指通过在教学中使用最新的应用软件，开发3D仿真学习情境模式，创新课程体系方法，培养师生自主创新能力、加强对外交流与学习等。智慧教育的核心理念是将教育从教会学生知识转变为教会学生学会学习，使学生的创造性思维、互助协作能力等得到全面发展，使新加坡走在了信息科技运用的最前端，为实现所有学校都能使用信息科技的目标奠定了坚实的基础。新加坡国立大学教育学院專门成立了一个项目来承担探索新加坡未来智能化教育的任务[5]，该项目名称为“未来教室3.0”，它通过融合多种智能化技术，使得新技术融合的研发能力与教学框架基础上的课程相互促进。其将教室空间打造为一个融合动力学、4D沉浸技术、语义搜索及学习分析等20多种新技术的智能互动空间。

智慧教育是新加坡推动人才战略、人才立国的重要途径，在初等教育、高等教育、师资培养等方面都积极推进智慧教育模式改革，投入大量资金对教学设施、基础条件、设备环境等进行相应的购置、布设、改造，并不断加强以研究项目的形式投入对技术应用方式方法的研究，并取得了显著的成绩。

二、南洋理工大学智慧教育的发展路径

（一）教育质量检视和改革动力

对于高校办学主体的本科教育，南洋理工大学一直高度重视，先后将其定位为培养技术专才、专业技术人才、跨学科博雅人才。2006年，学校实施自主化后，把对接新加坡地区及全球人才需求，培养跨学科博雅人才、培育未来领袖作为发展愿景。根据政府制定的自主化政策框架，政府赋予大学更大的灵活性、自主性、行政和财政自主权，鼓励高校通过深化教育教学改革，为学生提供独特的受教育经历，并参与全球大学的竞争。自主化改革后，大学自主意识和责任感增强，执行企业化管理的更高标准，从而维护包括政府、学生、教师在内的利益相关者的最佳权益。

作为“互联网时代原住民”的当代大学生，是高度数字化、网络化、社交化和交互化的一代，因此，大学需要创新教学方法，尤其是在信息化环境下，为新生代学生提供EPIC教育，即Experiential（体验）、Participatory（参与）、Image-driven（形象）和Connected（联系）的教育。与此同时，大学必须确保其提供给学生的教育是与国际一流教育接轨和同步的，尤其是在互联网学习时代，更有能力引进并高效利用高水平大学的优质教育资源来提高教学质量。

为此，南洋理工大学通过对其自身发展定位、办学特色以及优势不足等方面进行梳理，提出了学校愿景和使命是“创新高科技，奠定全球性卓越大学，全方位教育培养跨学科博雅人才”[6]，提出以Interface（交叉）为主要突破点，打造“可持续地球、新媒体、新丝绸之路、未来医疗、创新亚洲”五大巅峰领域，并以此培育未来领袖。本科教育是立校之本，南洋理工大学通过全面检视本科教育，施行新本科教育，更新理念、创新方式，以培养具有社会责任感、国际视野、创新思维、终身学习能力的跨学科博雅人才。

（二）智慧教育改革内容

推进智慧教育改革是一项系统工程，涉及教育理念的转变、教学模式的创新、教学方法的转换、教学条件的建设、教学评价的完善等一系列工作。为推进新本科教育模式改革，学校成立了蓝丝带委员会（Blue Ribbon Commission： BRC），并下设学术文化、卓越教学、新课程、学生生活、未来教室信息化五个分委会[7]，分别就相应的改革内容提出建议，主要包括以下方面：

1.明确培养定位。“互联网原住民”生活的世界是一个全球化的世界，是跨文化协作的世界，也是需要终身学习的世界。对于新生代大学生来说，专业知识与能力是必须的，但也是远远不够的。为此，南洋理工大学将人才培养目标总结成“5C素养”，作为毕业生的培养目标定位，即Communication（沟通技巧）、Civil-mindedness（公民意识）、Creativity（创造力）、Character（个性）、Competence（能力）。南洋理工大学前校长安博威教授，曾将此总结为“X因素”，即毕业生应当具备正直的品格、领导才华、社会意识、学习成才、求知与创新思维，他认为只有具备这样知识、能力、素养的人才能够成为未来的领袖和精英。

2.改革培养方案。南洋理工大学根据人才培养定位，按照培养既有深入专业知识，又有广泛领域知识的“T”型人才目标，调整培养方案，优化课程结构。为学生提供更多主修课程以外的选修课程，主辅修课程比例达到7：3，同时开设新的必修核心科目和“博雅英才课程”，为学生应对新的就业要求创造条件[8]。

3.创新教学方法。根据人才培养目标和当代大学生的学习特点，南洋理工大学将提高课堂互动性、学生参与度作为教学方法改革的目标，全面推行小班化教学，并逐步将所有小班化教学迁移到新建、改建的“未来教室”进行，开展研讨式教学。根据不同课程的特点，分别设置讲座（Lecture）和辅导（Tutorial），比例一般是1：2，规定辅导课必须由教师主持，且人数规模不得超过25人，实现“大班教学、小班研讨”;学校给课程设置一定数量的博士生助理，主要工作是批改作业和课外答疑。

“互联网+”给传统的讲授式教学模式带来了巨大冲击，海量且触手可及的网络信息彻底颠覆了传统教学方式中师生在知识及相关信息上的非对称性，从而推动大学课堂教学由知识讲授向能力培养转变。南洋理工大学以新成立的李光前医学院为试点，逐步推广线上线下的混合式学习，实施翻转课堂教学方法改革。翻转课堂作为混合式学习在“互联网+”时代的一种新型教学模式，不仅将传统课堂“课内学习知识、课外内化迁移”翻转为“课前学习知识、课堂研讨内化迁移、课后反思巩固”，同时也扭转了教师“一言堂”和传统讲授式教学“满堂灌”的问题，极大地适应了新时代大学生参与式、社交化、互动式学习的需求。

4.完善教学评价。翻转课堂教学模式的转变带来教学过程中角色行为的变化，原有对教师的评价体系，在新的教学模式下面临着评价标准、评价方式的根本性变化。南洋理工大学在教师教学评价中，按照学生：同事：教学档案：指导学生=4：2：1：1的比例计算分值，采取学生、同事、自我评价相结合的方式。

学生评价强调的是学生作为受教育者的主观学习体验和学习收获，评估问卷设计的生动直观、针对性强，例如：教师是否让我参与、投入到此课程，并对课程感兴趣;教师是否鼓励我更深入、更有分析性地思考本课程的内容和概念，培养批判性思维等。学生给出5级打分，也可以给出具体的意见和建议。大学根据学生反馈表中的评价来考查和判断教师是否适合担任教学工作。如果三年平均达不到3分，该教师将无法续聘合同。

（三）智慧教育改革条件建设

南洋理工大学推进智慧教育模式改革，是以翻转课堂的教学方式变革为特征，以教学大数据系统建设为核心开展的信息技术驱动下的教学改革。改革过程和所需条件与以往其他的教育教学改革主要是通过理念和教学方法的改变不同，此次改革更多的是依靠技术条件的承载，因此教学条件的建设好坏是智慧教育改革成败的关键，没有教学基础条件改造的投入，没有教学数据采集、分析、应用系统的设计和建设，改革不可能完成，更不可能切实提高学生的学习能力。

1.智慧教室的建设要素

环境条件建设的基本原则是便利性、舒适性、简洁性。由于原有的教室内的教学组织方式发生了变化，教室的中心不再是教师，也不再有角落的信息衰减点，使得在教室中的每个人可以公平地参与到教学组织过程中来。因此，每个参与人能够便捷获取信息渠道就成为条件建设的首要因素。同时，由于研讨式教学，课程的组织更为灵活，不再是排排坐形式的被动授课方式，学生将更多的时间用在进行查找资料和讨论上，因此座位在不同姿态下的舒适性就是应该考虑的主要因素。再有，由于学生先前的成排座位模式变成了岛型围绕模式，课堂上学生之间交叉接触的机会增多，布局应相对简洁，避免由于复杂的布线或设施，带来学生课堂安全问题的发生。

智慧教室是小班研讨式教学开展的场所，它应当满足研讨式教学需要，便于学生获取信息、讨论研究、协同工作、分享展现。因此，一般在教室中上课的学生，无论所处的位置与教师之间的远近，都应具备无差异化的“5连”，即连电、连网、连展示屏、连麦克风、连摄像头。通过“5连”，能够使每名学生在课堂中快速获取和发布信息，提高学习和交流的效率，在有限时间内实现更高效的信息传递。

为此，南洋理工大学对学校信息化基础设施以及教室等教学设施进行了信息化改造。大学IT服务部门依据“以世界一流的IT服务，支持南大成为全球卓越大学”的愿景，实现校园管理信息化和个人电子服务，提高工作效率和有效性，改善用户体验。大学根据课程教学、授课规模等要求，根据Lecture Theater、Lecture Room、Tutorial Room、Tutorial Room+的分类要求进行教室改造。Lecture Theater以学校现有学术报告厅进行改建;Lecture Room以学校现有的阶梯大教室进行改建，主要是增加投影和音响设施，满足多个班级、大规模上课需要;Tutorial Room立足单个班级的小班教学要求;Tutorial Room+教室采取灵活的岛型教室布局，一般布置36个（6组×6个）座位、6台液晶电视、交互式白板和可移动桌椅等，建成适合小组学习和协作要求的未来教室。四類教室均实现无线互联网覆盖，便于教师组织在线教学活动。目前，学校已经建成两大学习中心The Hive和The ARC，其中The Hive拥有56间无角落教室，The ARC拥有60间，每个教室都布置了上述的座位、电视、白板等设施。

教室里的可移动座椅的建设也经过了多次探索，在The Hive建设的岛型教室桌子为圆形，但在听课和讨论中，两侧人员彼此有干扰，无法让学习者不收干扰地使用笔记本电脑或做笔记。在第二次建设中，使用的是两个梯形拼接的学习桌，灵活性提高了，但活动的干扰性增大了。最终选择的是呈六边形的讨论桌，比较适合让每一位桌边人独立地工作。

2.大数据条件建设要素

智慧教育从教室形式上反映出的是圆桌围坐的课堂布局，课程组织上“研讨+分享”的授课学习过程，但其背后的支撑是对学生学习过程的数据采集、分析，并根据数据分析结果给出进一步学习的建议或考核的标准和要求。这就需要配套建设教学数据采集和分析系统，保证采集过程的有效性，分析过程的针对性。

南洋理工大学建设了学习研究与开发中心，专门开展学习能力的研究，并为基础条件建设提供技术咨询服务。学习中心在前期研究的基础上为李光前医学院学生开展翻转课堂教学模式改革，并联合英国伦敦帝国理工大学医学院的优秀师资进行网络视频授课和模拟教学。针对学习过程组织和研究中的重点方面，在提前告知并得到学生的同意后，围绕以下方面开展了数字采集和数据资源建设。

（1）学习资源建设。重点围绕基础课程和理论课程开展名师教学资源建设，目前在医学院80%以上课程实现翻转课堂教学，在实践环节实现虚拟方式教学比例增至50%。通过学习资源建设，为学生提供全天候的教学服务，学生可以不限次、不限时、不限地浏览学习资源，根据自身的学习习惯和方式安排学习过程和进度。

（2）教学信息管理平台建设。翻转课堂需要有相应的管理系统，对学生的学习过程进行管理，南洋理工大学自主开发了学习管理系统，一方面进行学习资源的共享，另一方面通过信息系统记录学生学习的过程要素，比如单次学习时长、学习时间段、课程间学习时长差别性等，通过积累学生学习大数据，为分析学习过程和学习行为提供依据，保证为学生提出的学习建议和提供的学习辅导有可行性和针对性。

（3）学习生理过程数据采集系统。人的学习是一个复杂的身心交互过程，为了更准确地反映学生学习过程中的生理状态变化，揭示一般问卷调查无法达到的学生对自身状态变化的感知，学习研究中心建立了相应的学习过程生理信息采集系统。通过该系统对学生学习过程进行更深入客观的观察，比如学生阅读文献的过程，通过记录学生阅读过程中眼睛的运动轨迹，与文献语义句段间的关系进行比较研究，衡量学生阅读能力、逻辑思维能力、分析思辨能力等。

（4）学习辅助支持系统。综合各数据系统采集到的数据信息，学习中心建设了学习辅助支持系统，及时将存在阅读困难、逻辑分析判断困难的学生信息及时传递给相关学科教师，要求教师在规定时间内给予学生学习指导，保障学生的学习过程能够顺利推进并与其他课程形成良好衔接。

三、对我国智慧教育建设的启示

南洋理工大学在智慧教育实施中积累了丰富经验，并取得了显著的成绩，教育模式的转变为南洋理工大学建设世界一流大学奠定了扎实的基础，使得南洋理工大学在科研领域迈入世界一流高校的同时，在学习科学研究方面也走在世界前列，为新加坡建设未来学习中心做出重要贡献。对南洋理工大学成功经验进行分析，并对比我国当前智慧教育推进中面临的难点，能够从以下方面得到启示[9]。

（一）重在顶层设计

智慧教育的推进不同于以往的教学模式改革，由于互联网的应用正在改变着许多领域的组织方式，教育正是当前急速变化的领域之一。智慧教育的实施涉及教学模式改革、教学方法改变、基础条件建设，牵一发而动全身，且整体资金投入量巨大，因此改革推进的顶层设计至为关键。南洋理工大学推动智慧教育实施，得到了校董会的大力支持，并在时任校长安博威教授的亲自推动下，才获得了良好的效果。因此，我国高校在推进智慧教育实施中，要提前做好统筹谋划和整体设计，对于实施中的资金投入、模式改革、效果评价等关键难点领域都要结合本校状况和能力细致谋划，才能保证智慧教育改革不停留在表面，不成为烂尾工程。

（二）实在协调组织

由于智慧教育是以技术推动的教育方式方法变革，在高校内部涉及的就不仅仅是教学管理一个部门，必然要靠信息化管理、设备管理、后勤保障、基本建设等部门的通力协作，并且不是一时一事的协商协调，而是在整个教学组织过程中的常态化行为。这就需要在智慧教育改革初期的硬件条件设施建设中，同步筹划整体运行协作机制的建立，避免条块分割问题影响最终的协作运行。

（三）难在条件建设

南洋理工大学在设施条件建设过程中取得了良好的效果，The Hive和The ARC不但成了学生学习创新的场所，还成为新加坡地标性建筑物，但这些建筑建设过程中也受到了来自各方不同的质疑和评价。由于外形奇特、空间布局新奇、使用方式不同，其在建设实施过程中成本投入巨大，后期使用中维护和利用的门槛较高。特别是其背后的信息资源建设，虽然未变成一砖一瓦，但资金投入一点都不输给纯硬件，从某种程度上来说难度更高，而且使用过程中维护更难。条件建设不好，再好的想法也实现不了，因此软硬件条件建设好坏是决定智慧教育改革成败的关键所在。

（四）久在保障创新

南洋理工大学高效的行政保障服务体系和学习研究投入机制为智慧教育改革不断发展提供了高水平的保障和支持，所有教学条件开放共享，与既有的信息系统互联，既保障了相应条件的正常维护运行，又为后续学习过程研究提供了信息数据。同时，智慧教育正在快速发展变革之中，没有哪一种方式是最好的，全世界都在探索中。因此，互联网时代并不一定就有先发优势，不断创新图变，才是保持领先的不二法则。

四、结语

当前全世界智慧教育都在探索实施过程中，由于互联网拉平了时间和空间，国内高校在这方面的发展和研究也并不落后，但如何更好地走下去是我们需要思考的问题。每个国家有它的特点，智慧教育的产生也有当时的背景和条件，比如美国应用它是因为师资少、经费不足，新加坡开展起来则是因为办学紧迫性和师资缺乏的问题，因此并没有一个固定的原因和固定的模式来推进智慧教育改革，其需要的是结合学校自身的特点、需求、能力，综合权衡、提前谋划、稳步实施。由于资金投入量较大，运动式、突击式的改革对于智慧教育来说是难以为继的，这也是在改革实施中应当特别注意的。相信我们结合学校自身条件，择其长处而用之，必能使之成为推进我国高校教育教学质量提升，建成世界一流大学的重要一步。

[ 参 考 文 献 ]

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[2] 覃兴光. 智慧环境中高中数学教学的创新研究[A].十三五规划科研成果汇编（第二卷）[C].十三五规划科研管理办公室，2017：4.

[3] 黄荣怀.智慧教育的三重境界：从环境、模式到体制[J].现代远程教育研究，2014（6）：3-11.

[4] 王花蕾，李晓春.新加坡全面运用信息技术建设智慧国家[J].智能建筑与智慧城市，2016（12）：36-39.

[5] 钟铃.新加坡智慧城市建设的经验及启示：以河南济源市城市建设为例[J].吉林工程技术师范学院学报，2016，32（3）：12-15.

[6] 刘宏，贾丽华，范昕.新加坡高校人才战略的理念建构和实践运作：以南洋理工大学为例[J].公共管理与政策评论，2017，6（4）：50-59.

[7] 卢艳兰，张在喜.新加坡理工类大学人文素质教育刍议：以南洋理工大学为例[J].南昌航空大学学报（社会科学版），2011，13（4）：103-108.

[8] 章毓晉.严格的章程和规范的教学：新加坡南洋理工大学的教学管理[J].世界教育信息，2004（5）：41-43.

[9] 陈琳.智慧教育创新实践的价值研究[J].中国电化教育，2015（4）：15-19.

[责任编辑：刘凤华]