智慧教育及其内涵研究综述

李康乐，韩劲松，徐宏伟

（哈尔滨金融学院 计算机系，黑龙江 哈尔滨）

一 引言

不断发展的信息技术为高等教育的教学改革创造了条件和技术支撑，尤其是近年来人工智能等新兴技术的出现，使教育系统进行变革与创新的机会大大增加。教育部推出的《教育信息化2.0行动计划》[1]开启了教育信息化建设的新征程，信息技术的进步使智慧教育成为主流应用。

什么是智慧教育？本文对近年来智慧教育及其内涵的研究文献进行了综述分析。

二 国外研究

世界上多个国家已将智慧教育作为未来教育发展的重大战略，从数字教育转向智慧教育是全球教育发展的必然趋势。

马来西亚早在1999年就提出“智慧学校计划”，到2010年将所有学校都转型为智能学校，从而促进马来西亚教育系统的整体性变革。新加坡在其iN2015计划中提出实施智慧教育计划，该计划将建设国家范围的教育基础设施，使新加坡成为全球教育领域使用信息技术的创新中心[2]。韩国2011年推出了“智慧教育推进战略”的教育政策，政策宗旨是数字化教材的普及推广，希望以教材的变革推动教育体系的升级[3]。

IBM开发了一套辅助教学的智慧教育信息系统，该系统集成了教学数据的采集分析、为学生提供独特的学习体验及教学制度优化等三部分，该系统已在北卡罗来纳州立大学、南洋理工大学等推广实施[4]；Jo[5]等人研发了一种面向智慧教育的教案生成平台，可以辅助教师快速创作教案；Jeong[6]等人提出一种采用云架构的智慧教育系统，可以传送和分享各种教育内容和教学资源，包括视频、图片、三维对象以及增强现实、虚拟现实场景等；也有学者针对智慧教育环境下教师能力的评估工具进行了深入研究。

张欢[7]通过词频分析，对国外的智慧教育研究热点进行了归纳，主要包括支撑技术（如智能教学系统）、学习模式（如混合式学习、移动学习、协作学习等）、学习环境及学习评价等4个主要方面。

可以说，国外教育界对智慧教育的研究不仅有理论研究，也已有实际应用项目在运行。

三 国内研究

国内关于智慧教育的研究和应用也一直在持续进行中。目前，主要的研究方向包括智慧教育的概念与内涵、智慧教育的基本理论、智慧教育的体系结构、教学模式及教学评价等方面。

（一） 起源及概念

国内对智慧教育的起源存在不同看法。祝智庭[8]认为智慧教育源于钱学森先生1997年提出的“大成智慧学”，胡钦太等[9]认为智慧教育源于IBM提出的“智慧地球”概念，“智慧地球”的理念与不同领域的内涵结合，产生了智慧城市、智慧交通、智慧教育等概念。教育部于2018年4月发布的《教育信息化2.0 行动计划》首次在我国官方文件中提及了“智慧教育”这一概念[10]。

黄荣怀[11]认为智慧教育是教育领域信息化的高端形式，是一种由教育机构提供的，在学习体验、内容适配及教学效率等方面具备高质量的教育行为，能够利用教学大数据为学生、教师和家长提供差异化服务的教学过程；钟晓流[12]等人分别从哲学和技术角度对智慧教育进行了阐述，认为它是通过信息化技术形成的教育生态，以智慧化的教学手段，培养、激发学生自身智慧的教学实践过程；祝智庭[13]提出智慧教育就是通过信息技术构建学习生态，让教师智慧的教，让学生高效的学，以差异化的学习体验，培养健康向上、思维敏捷、执行力强、创新意识强的优秀人才；杨现民[14]认为，智慧教育是基于云计算等新兴信息技术构造的物联化、智能化、感知化、泛在化的教育生态系统，在提升现有教育系统的信息化、智慧化能力之上，实现信息技术与教学业务的深度融合，促进教育相关者的智慧学习能力与可持续化发展。

从学者们对智慧教育的定义看，智慧教育至少应包含信息技术、教学实践、教学主体、智慧等几个关键元素，是这几个因素的融合与提高而体现出的教学过程。所以，智慧教育本质上应该是在信息技术的支撑下，通过教师智慧的转换教学模式与教学手段，让学生能够高效地获得知识的一种教学过程的体现。

（二） 基本理论

祝智庭[8]构建了理解智慧教育的知识图谱，描述了智慧教育背景下的技术支撑环境、教与学之间的关系，认为智慧教育应该在信息化技术的支撑下，通过老师智慧的教学过程引导学生智慧的学习；黄荣怀首先从智慧学习环境的角度出发进行探讨，认为智慧学习环境是普通数字化学习环境的高端形态[15]，是教育技术发展的必然结果，他认为智慧教育系统应包括现代教育制度、现代教师制度、数字一代学生、智慧学习环境和教学模式五大要素[11]；杨现民[4]结合我国教育现状与智慧教育发展目标，提出了智慧教育的发展路径，建议通过建设公共服务平台、接入智慧城市、建设示范区、提升教师数字教学智慧等方式发展智慧教育；钟绍春[16]认为以信息化技术为支撑构建全新的教育体系，切实解决智慧教育的瓶颈问题，达到智慧的“教”与“学”是智慧教育的本质与内涵；张利[17]认为合理运用智慧教学能够提升教学的有效性，但是智慧教育的实施不在于学校有几间智慧教室，也不在于在智慧教室中上了几节课，而是学校的教育理念、教师及学生的面貌是否足够适应。

（三） 体系架构

杨现民[18]提出的“一个中心、两类环境、三个内容库、四种技术、五类用户、六种业务”的体系架构，已经成为发展智慧教育的基本框架；钟晓流[12]认为智慧教育实则是一个复杂的集成系统，是教育改革的趋势，具有信息化、网络化、全交互、智能化及一体化的技术特征，集成了基础支撑、教育环境、教育资源、教学管理及教学服务5大业务系统，基于此并结合标准体系和运行机制，设计了智慧教育的体系架构；李艳燕[19]提出学科知识图谱作为人工智能的关键技术之一，与智慧教育有很大的耦合性，在构建智慧教育的体系结构方面将提供助力；胡钦太[20]认为智慧教育是一个复杂的生态体系，包含了智慧学习、智慧教学、智慧教育资源、支撑环境及智慧教育制度等组成。赵冰[21]也设计了智慧教育的体系结构。

也有部分学者从云计算视角研究了智慧教育的体系架构。张进宝[22]等人提出了智慧教育云架构，设计了4种部署方式，并指出智慧教育云应具有服务情境识别、智能信息提取、智能信息处理、智能信息检索、智能信息推送等五个方面的关键技术特征；殷宝媛[23]基于智慧教育云平台的设计理念，提出了内环（教学活动）、中环（网络协作）和外环（技术支撑）的“三环”模型；宋苏轩[24]基于云计算的三层体系框架构建了智慧校园的总体架构。

（四） 教学模式

黄荣怀[11]认为智慧教育是新型教学模式的创新和变革，提出从宏观、中观及微观三个层面分析和变革教学模式。宏观层面由理念、环境和需求三要素组成；中观层面包括教、学和课堂三个要素；微观层面则是师、生和教材三个要素；何克抗[25]认为应有效利用信息化教学环境去改变传统的课堂教学模式，由教师为中心的“教”转变为以学生为主体的“学”，既充分发挥了教师的主导作用，又能体现学生的主体地位，“教”与“学”的融合形成主导—主体相结合的教学模式；康伟[26]等人以智慧学习平台为依托构建了混合教学模式，融合了线下与线上教学的优点，包含了课程设计、教学准备、教学过程、教学评价等内容；陈琳[27]认为融创式智慧教学模式是实现智慧教育的核心，所谓“融创式教学模式”是采用“学生主体与教师主导融合、线上线下融合、课程形态融合”等多达10种的融合方式，培养具备创新创造能力的学生为教育目标的教学模式；唐烨伟[28]基于实践教学，从智慧课堂的层次划分、智慧课堂的应用标志两方面提出了构建智慧教学的基本思路。

（五） 技术支撑

钟绍春[29]提出了建设智慧教育支撑系统的总体架构。认为技术支撑系统应能够：（1）充分提供学习资源及学习工具，基于互联网、拓展学习途径，为“学”提供支撑；（2）充分提供教学资源及教学经验，为“教”提供支撑；（3）基于大数据分析，评价教与学情况；杨俊锋[30]等人通过与金沙克教授的访谈，对智慧教育背景下的技术支撑系统进行了分析与研究，认为技术支撑的核心在于数据分析并让分析结果对学习者有意义，希望通过多技术集成，提高信息技术对智慧教育的支撑作用。

（六） 教学评价

刘正宗[31]依据平衡计分法构建了智慧教育背景下高校人才实践创新能力培养的评价指标体系，由4个一级指标、11个二级指标、20个三级指标构成，运用层次分析法建立了各级指标的权重，并通过模糊综合评价法进行了实证分析；孙聘[32]基于对智慧学习环境下学生评价特征的分析基础上，构建了智慧教育下的学生评价模式并给出了评价模式要素。

（七） 角色转换

祝智庭在文献[10]中提出，智慧教育下的教师应成为学习设计者、学习指导者、教育评估者及教育活动策划者；盛俐[33]认为智慧教育下，由于学习方式、思维习惯及知识获取渠道等诸多原因的变化，导致教师角色发生变化，从教学组织及课堂管理的角色转变为学习方法的引导者、学习情况的分析者；顾建峰[34]认为智慧教育对学习者提出了更高的要求，学习者应转变角色，以自适应的方式学会“智能化”的学习，并加强主动性与自我约束能力；胡鹏[35]认为智慧教育是以学生为中心，通过转换传统师生关系的角色定位，给学生提供更多的自主学习空间，教育事业才会更好的发展。

（八） 适用性研究

祝智庭[36]等人指出翻转课堂的有效性依赖于教师的信息化教学能力、学生的信息化学习能力、学习平台、学习资源、课程设计、评价方式等一系列因素；曹斯瑞[37]提出教师应该适应智慧教育模式下的翻转教学，从强化信息技术能力、转换自身角色、转变教学观念等方面入手，提高智慧教学的适应性；韩劲松[38]等人认为应从“师”“生”“科”“课”四个因素分析翻转教学的普适问题，任何形式的教学改革都是为了提高“教”与“学”，智慧教育下的翻转教学应该有价值、有意义。

（九） 研究热点分析

梅莉[39]等人分别通过知识图谱及文献计量法对国内的智慧教育研究进行了分析，认为国内目前针对智慧教育的理论研究、信息技术、应用场景及环境建设进行了较多的研究，认为理论研究先行于实践研究，缺乏对智慧型教师的研究；何文珍[40]基于知识图谱和共词矩阵，归纳了国内智慧教育领域的研究热点，包含理论研究、教学模式、学习环境及学习方式、支撑体系、生态构建等5个方面；董伟[41]基于动态主题模型（Dynamic Topic Model, DTM）对国内的智慧教育研究进行分析，认为教学模式、支撑技术及资源建设是研究者偏重的方向，但研究主题之间缺乏关联性和交叉性，相对分散；马建军[42]也通过不同的分析方法对智慧教育的研究方向进行了分析，他认为智慧教育的功能及其理论研究、教学模式是国内的研究热点。

综上，从现有与智慧教育的相关研究文献分析，智慧教育的研究共有3条技术路线。

1.以钱学森先生1997年提出的“大成智慧学”说为代表的，以培养“智慧”学生为主要思想的智慧教育体系，要“集大成，得智慧”，培养出哲学和科学相结合的、有智慧的、善用信息技术解决问题的智慧学生[43]。

2.由2000年初期陈云恺[44]、田慧生[45]等学者提出的智慧教师为研究方向，呼唤授业教师由园丁型、设计型转换为智慧型，以自身的人格魅力、较高的教育智慧水平进行教学实践，以期培育出适应时代发展的新型人才。

3.2012年以后，祝智庭、余诗佳[46]等众多学者主张的借助信息技术，将以教师的“教”为核心的教学模式转换为以学生的“学”为中心的学习方式，通过以信息技术支撑的智能环境、以混合式教学为模式的、以强调学生发挥自主学习为原则的智慧教学，使当代大学生成为有正确人生观、价值观、有创新能力的有用人才。这三条技术路线，综合起来就是要求智慧教师通过智慧教育，成就智慧学生。

四 结语

除以上学者们公认的研究方向及热点外，智慧教育背景下的智慧教师培养、学习方式变革、评价方式变革、学科及课堂适用性等方面的研究尚有不足，智慧教学模式设计及关键技术支撑环境的研究将是研究者、实践者的发力方向。