我国智慧教育的研究现状与发展趋势

王鹏飞

一、问题的提出与相关研究的热点前沿

近年来，教育现代化的发展需求，加速教育信息化建设工作的全面推进，教育技术对教育教学变革产生了前所未有的影响。特别是在2012年教育部印发《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》以来，在国家出台的一系列与教育相关的重要文件政策中，教育信息化逐步成为推动教育现代化、建设教育强国的重要举措，智慧教育逐步上升为国家层面的战略决策。随着新一代信息技术的迭代更新和人工智能技术的迅速崛起，智慧教育在引领教育创新变革、推进教育现代化中的作用更加凸显，智慧教育已然被视为教育现代化的必由路径。我国智慧教育的现状如何、未来发展的趋势如何、如何以深入研究有效支撑我国智慧教育的改革发展，仍是有待进一步探讨的问题。为此，本文选取与智慧教育密切相关的教育技术学科领域且集中发表关键文献的核心期刊，即《中国电化教育》《电化教育研究》《开放教育研究》《中国远程教育》《远程教育杂志》《现代教育技术》和《现代远距离教育》等七种CSSCI期刊，运用Citespace工具对中国学术期刊网络出版总库（CNKI）近十年公开发表的学术论文进行计量分析发现，“人工智能”“智慧教育”“智慧教室”“精准教育”“深度学习”等是该领域中心度较高的关键词。同时，关键词和聚类时间线图呈现出“教育信息化2.0”“智慧教室”“大数据”“通用人工智能”“深度学习”等5个关键词聚类，进一步反映出2015年来智慧教育研究的前沿性（如下页图1所示）。

二、相关研究的主题分析

通过对关键词共现知识图谱和指标数据的分析，结合二次文献检索，近十年来智慧教育研究大致可分为四个层面的主题，即“秉持何种教育理念”“教师如何教”“学生如何学”“环境如何营造”。

（一）从“秉持何种教育理念”层面探讨智慧教育如何引领教育变革

智慧教育是一个未定性程度较大的概念，其内涵和外延都处于不断发展之中。学者普遍认为，智慧教育是我国教育信息化由量变向质变转变过程中发生的教育形态转变。而教育信息化2.0在技术层面上实现了学生的个性化学习与教师的智能化教学的有效衔接和统一。为此，面对智能时代知识学习活动和知识创新中人的主体地位消解、人文情怀缺失以及评价机制的功利导向等问题，学者认为人工智能与教育的融合应回归育人本质，推进智能技术支持的“人工智能教育”走向以培养学生智慧为目的的“教育人工智能”，塑造适应智能时代的人才培养模式和教育体系，培养具有正确价值观、高质量思维效能和卓越实践能力的人才。

总体来看，学者对智慧教育的研究不仅仅止步于对其内涵的辨识，而是将其作为一种新的教育理念进行深入阐发，并在一定程度上催生了教育现代化的理论变革。有学者强调，智慧教育不仅仅是从技术层面上带来了教育变革，更是从理论层面上改变了国际上基于非人性隐喻基础的教学或学习观念，从而为当前教育事业的发展带来了理念上的转变。

（二）从“教师如何教”层面探讨智慧教育时代教育手段、教育方式和教师角色的变革

智慧教育对教师队伍建设也提出了更高的要求，不仅表现为面向智慧教育的教师专业发展需进一步加强，还表现为教师角色需在教学理念、课堂教学方式、课程设置领域的全面转变。研究者认为，在智慧教育场域中，教师的教育理念应从传统的“以教师教为中心”向“以学生学为中心”转变，教学设计方法应从教学结构向学习结构转变，教学模式应以课堂上教师“猛灌猛填”向“循循善诱”、课后学生“猛练猛写”向“孜孜以求”转变。因此，智慧教育时代教师的角色可以形象地描述为：思维教学的设计师、翻轉课堂的教练员、学习数据的分析师以及专业发展的领航者。

学生思维的教学培养方面，教师需要在综合分析学习者的学习特征和性格特征的基础之上，突破学科界限，创设从学生成长需求视角出发，重视学生主体地位的智慧课堂，实施智慧型课程，培养学生协调聚合思维与发散思维，养成成长型思维。翻转课堂方面，教师需要转化学习过程中的“课堂传授”与“课外自学”两个阶段的传统秩序，将“先教后学”转变为“先学后教”，突破“效果天花板”和“认知天花板”，形成网络虚拟的智慧学习空间，从而实现教学流程的逆序创新。学习数据分析方面，数据智慧是促使教育由数字化走向智慧化的重要路径之一。教师需通过数据智慧实现目标精准、问题精准和干预精准的教育教学，以学习分析技术为依托，通过个性化的干预，实现因材施教。教师专业发展方面，智能感知、学习分析、情感计算等智能技术的运用为智能教学发展提供了契机。“晒课”、智慧型课程、智慧型学科、智慧学术平台等教学方式的转变，智能导师系统（ITS）、智能导学系统（AutoTutor）、智能决策支持系统（IDDS）等教学管理系统的运用，不仅改变了课堂教学过程，而且使教师实现了自身的专业发展。

（三）从“学生如何学”层面探讨智慧教育时代学习手段、学习方式和学生角色的变革

学者认为，智慧学习是智慧教育的核心支柱，是继“数字学习（e-Learning）”“移动学习（m-Learning）”“泛在学习（u-Learning）”之后的第四次演化升级。就前几种学习方式实现人与移动设备、学习内容以及其他人的社会性交互而言，智慧学习以学习者为中心，注重对学习者产生的相关学习数据进行挖掘、梳理与整合，为评价阶段性学习成效、预测未来学习表现显现隐匿性问题提供服务。智慧学习更加强调学习设备与学习资源、学习虚拟环境与学习过程的深度融合，激发并维持学习者的内驱力，培养学习者创造意识与实践能力。因此，有学者认为，技术所引发的智能化、自动化与协同化变革，并不是智慧学习产生变化的根本主导因素，其更大价值在于激发了学习者对知识发自内心的自觉渴求。

大数据和人工智能技术已成为实现深度学习的基本条件。学者提出应以大数据为基础，探索新的教育技术范式，建构包括精准学习者模型、动态学生模型、学生评价系统在内的个性化自适应学习生态系统，以增强学习者在泛在和群智环境中的入境学习体验，以培养其科学探究技能、智慧学习素养和创新创造能力。人工智能不仅开启了智慧教育新模式，更重要的是为学习提供了个性化和自适应的学习环境，为学习者学习方式的历史性变革创造条件。学者们在聚焦自然语言处理、机器学习、智能代理等人工智能教育（AIE）应用研究的基础上，更为关注知识表示方法、情感计算等方面的教育人工智能（EAI）发展。或运用数字交互设计实现移情方式和移情体验，达到情感共鸣、物我共生，突破学习者与智慧环境之间的交互边界。或将智慧学习系统神经网络融入人工智能教学系统，建立能够实现师生多元交互的智能课程。与此同时，智能手机、电子书包、电子学伴等智慧产品在智慧学习中的功能也日益受到重视，为学习者利用碎片化的学习时间实现深度学习创造了条件。

（四）从“环境如何营造”层面探讨智慧教育时代教育环境的变革问题

学者对智慧教育背景下教育环境的探讨主要从教学环境、学习环境和社会环境等三方面展开。其中，教学环境方面的研究是从教师开展教育教学活动的角度探讨智慧环境的设计问题;学习环境方面的研究是从学习者开展学习活动的角度探讨智慧环境的设计问题;社会环境方面的研究是将教育教学活动放置于宏观的社会系统中考量，探讨社会环境如何更好地服务于智慧教育的需求。

关于教学环境的研究主要围绕智慧校园、智慧课堂和智慧教室展开。针对智慧校园，学者进一步厘清其与智慧时代、教育现代化、教育信息化、互联网+教育、智慧教育、创新人才培养、智慧城市等方面的外部关系开展相关研究。针对智慧课堂，有学者对智能玩具、智能手机、以及游戏支持的智慧课堂进行了探讨，倡导深度整合智能移动终端与课程。针对智慧教室的探討相对更为集中，学者提出应基于现代智能空间技术，实现课堂教学活动中人、技术、资源和环境之间的高度耦合。而其最终目的在于促进智能化教学、个性化学习和智能化管理。与国外集中在大学而言，国内智慧教室的相关研究主要集中在中小学生学习的跟踪研究、电子教材的设计与应用、课堂话语学习、课堂人际互动等方面。

有学者认为，学习环境的构建是实现“学与教”方式变革的决定性因素。据此，应通过建构一种能够感知学习情景、识别学习者特征、为学者提供学习资源以及能够便利地进行学习过程评测的学习环境，致力于培养学习者“分析、评价和创造”的认知能力，尤其应基于物联网、富媒体、量化自我技术、3D数字化教学资源、实景学习活动、区块链技术、智能机器人等前沿技术，进一步推进了人机交互，增强学习者对智慧学习环境的个人体验，构建以学习者为中心、高度自适应和个性化的学习环境。

社会环境也是智慧教育环境的重要组成部分。有学者提出，在构建智慧城市的背景下，应以惠民和便民为目标，建立学校、家庭、场馆协同教育的联动机制，构建城市智慧学习环境，为智慧教育创造条件。

三、智慧教育的研究趋势与未来展望

从上述分析可以得知，以智慧教育为特征的教育革命正在世界范围内蓬勃发展。抓住机遇、推动中国教育整体引领世界教育变革，既是智慧教育未来发展的宏大主题，也是机器革命、数字革命的必然要求。无论是智慧教育本身研究的内涵拓展，还是智慧教育的应用实践，都有着较大的研究空间。

（一）强化对教育现代化的引领作用

智慧教育的诞生有赖于信息社会发展的需要，是教育借助信息化手段融合发展的高阶样态，显示出教育现代化的诸多核心特征，诸如创新性、公平性、终身性、开放性以及个性化等。而教育现代化在根本上是人的现代化，实施智慧教育的出发点是人，对象是人，目的也是人。在推动全人发展的终极旨归之下，智慧教育与教育现代化是高度统一的，那就是促进人的现代化，实现人全面而和谐的发展。因此，教育现代化背景下的智慧教育研究，不仅应注重智慧教育手段在教育中的融入，还应以智慧教育的理念引领教育现代化变革，在教育信息化与教育现代化之间寻求“二力合成”，促使教育体系走向网络化、数字化、个性化、终身化，促进学习型社会向“人人皆学、处处能学、时时可学”的理想图景迈进，培养具备大胆反思和批判能力、敢于质疑和猜想、善于提出问题和解决问题的时代新人。

（二）进一步明确智慧教育研究的教育视角

“智慧教育”最明显的特征是贴上了“智慧”的标签。然而“智慧”绝不是对“教育”的简单修饰或限定，而是从新的视角来认识和改造教育。在此意义上，技术与教育融合发展的根本目的并不是把技术视为学习对象或知识传递的唯一工具，而是将技术作为重要的认知手段去破解现实生活中的实际问题。可以说，智慧教育是在更高层面上对教育手段和过程的全面升华，是人类教育发展史上的一个特殊的发展阶段。从世界智慧教育发展的普遍趋势来看，教与学方式的变革始终是核心目标之一。也就是说，智慧教育始终是作为一种变革教育的方式和手段，而并不是教育本身改革创新的目的。因此，智慧教育需要技术的支持与推动，也需要教育的回归。需要从教育规律、受教育者的成长规律出发，来认识和借助智慧教育的方式方法。“毕竟，技术只是教育的手段和工具，教育才是技术的目的和意义”。

（三）以智慧教育研究促进教育的实质性变革

从实用主义的研究目的出发来看，当前在实践论、方法论层面上对智慧教育的探讨相对较多，在本体论、认识论层面上的研究则相对较少;对智慧教育的具体实施路径探讨相对较多，对智慧教育与培养什么人、如何培养人的关系探讨相对较少;从“器”与“术”层面上探讨的较多，从“法”和“道”层面上探讨的反而相对较少。比如：对心理学、神经科学、脑科学、人体工学、行为科学、传感技术等前沿科研成果在智慧教育领域的应用探讨的还不够，对智慧教育与高校当前正在开展的创新创业教育、新工科教育的关联关注不多，对智慧教育的文化意蕴、价值安全和社会意义的挖掘还不够深，对相关技术成果在真实教学和学习过程中产生的实验反馈数据研究相对较少。尤其是在“十四五”时期乃至更为长远的建设发展中，智慧教育在推动教育发展中的作用还有待深入挖掘。