高等教育教学数字化转型核心要素分析

韩锡斌 陈香妤 均峰 周潜

摘要：学生和教师作为教育教学的主体，在高等教育数字化转型的过程中需要被重点关注。首先阐述了数字时代学生数字素养的内涵及发展策略。数字素养不仅包括基本的数字技术知识与技能、信息与数据素养、数字安全和数字伦理素养等，也包括数字时代信息化的专业知识和职业能力，还包括在网络社会成长过程中“虚实分离的我”实现统一自我认同的意识和能力。人类学习将迈向泛在学习新生态，“人机结合”将作为学生的基本认知方式。为了支持学生数字素养的全面发展及学习方式的转变，提出了相应的策略。其次讨论了教师数字化教学能力的内涵及发展策略。教师数字化教学能力体现在数字技术融入教学的意识、素养、能力和研究。教师数字化教学能力发展是一个长期、复杂的系统工程，提出了政府部门、社会组织、高等院校、教师自身等方面采取的策略。

关键词：数字化转型；高等教育；学生信息素养；教师数字化教学能力

中图分类号：G434 文献标识码：A

在教育教学中学生是学的主体，教师是教的主体。学生能够适应数字时代的学习、胜任数字时代的工作、改造数字时代的自然与社会是高等教育教学数字化转型的最终目标，而教师数字化教学能力的持续提升则是数字化转型的核心内容，也是前提条件。因此，高等教育教学数字化转型的本质是人的转型，对学生和教师数字化转型的认识水平将会影响高等教育教学数字化转型的有效推进。本文基于团队过去十多年高等教育信息化教学改革研究与实践，试图从学与教的主体视角阐释学生和教师数字化转型的内容、特征、策略，展望未来的研究方向。

学生的数字化转型主要涉及学生数字素养发展，以及学生认知方式和学习方式的转型。高等教育教学数字化转型的最终目标是实现数字时代学生的学习与发展。通过工业时代规模化方式培养的专业型人才已经难以满足数字时代的需求，高等教育的目标正在向培养复合型人才的方向转变。复合型人才应具备包括跨越学科的价值观、必备品格和关键能力等方面的综合素养[1]。数字素养不仅是综合素养的重要组成部分，也是数字时代学习者获取专业知识和专业能力的重要方式和手段。同时，学生的学习方式和认知方式正在发生根本性转变，泛在学习逐渐成为学生学习的新常态，人机结合逐渐成为学生的主要认知方式。学生发展目标、学习方式和认知方式的转变给基于固定空间和静态资源的传统学习带来了巨大挑战。为支持学生数字素养的养成及学习和认知方式的转变，教育教学需要提供相应的支撑条件。

（一）学生数字素养发展及认知与学习方式转变

1.学生数字素养的全面发展

数字素养包括基本的数字技术知识与技能，信息与数据素养，利用数字技术进行交流与协作的能力，数字内容创作的能力，数字安全和数字伦理的意识，借助数字技术进行持续学习、问题解决、反思和自我提升的能力，数字化专业知识和能力等[2]。基本的数字技术知识与技能是指学生能够熟练地操作通用数字设备和软件的知识和技能，涉及数字技术的基础知识、通用硬件设备和应用软件的操作方法、新兴技术如人工智能（AI）的相关知识、设计和编程能力等[3][4]。信息与数据素养是指学生对信息与数据的获取、分析、解读、评估和应用的意识、知识与能力[5]。在此基础上进一步发展利用数字技术进行交流与协作的能力，以及开展数字内容创作的能力。数字安全和数字伦理的素养是指在使用数字技术过程中具备信息安全意识和能力，遵循信息伦理和法律法规的意识和素质，同时也指具备抵御数字技术带来的风险的意识和能力。数字技术与内容已经深度融入人们的生活、工作和学习之中，这就要求学生具备借助数字技术进行持续学习的能力，掌握评估和管理数据的方法，并能在数据驱动下做出合理的决策，探索新兴数字技术及其应用，并进行创新性的问题解决[6]。

随着数字产业规模的持续扩张和传统产业的数字化转型，各种职业所需的岗位技能不再局限于特定领域的专业知识和能力，还包括利用数字技术高效开展工作的知识和能力。学生需要发展出融合数字素养的岗位专业知识和能力，即数字化专业知识和能力。这要求学生能够了解特定职业所需的核心数字技术、利用数字技术完成特定职业的工作、解释和评估特定领域的数字信息和数据、借助数字技术进行交流协作、问题解决和工作处理[7]。

另外，数字时代人和人之间被一张无形的虚拟大网所联通，它极大地拓展了人类思维、生存和发展的空间，也使得学生在成长过程中面临“真实的我”和“虚拟的我”的认知困境。如何统一两个“我”，实现自我认同，避免产生自我认知的矛盾与困惑是学生数字素养全面发展的重要内容，也是高等教育应尽的培育责任[8]。

2.学生的泛在学习与人机结合的认知方式

泛在学习成为新常态。在物联网、人工智能和5G等技术的支撑下，学生学习方式日益呈现“时时、事事、人人、处处”的泛在特性。泛在学习是泛在技术和普适计算发展到一定阶段產生的概念，是指学习者能够根据自己的学习目标和需求，利用各种网络学习资源随时随地进行学习，主要有五个特征：泛在性、易获取性、交互性、学习环境的情境性和个性化[9]。泛在学习正在嵌入到人们的日常学习、生活和工作中，打破了正式学习和非正式学习、在校学习和终身学习的界限，人类学习将迈向泛在学习新生态[10]。

人机结合成为学生基本认知方式。随着互联网的全面普及，人类将越来越多地借助网络空间与各类智能技术去认识和改造世界。“人机结合”的认知方式将作为学生的基本认知方式，主要体现在从个体认知向主辅式认知、分布式认知和具身认知的转变。

主辅式认知是一种新型双认知方式，它以基于人类的大脑认知为主，以各种数字技术和认知工具（也叫“体外脑”）为辅。主辅式认知将单一的个体认知拓展到“人+技术”的多重认知，使人的认知能力和认知效率得以极大提升。主辅式认知强调现代数字技术对人类认知的辅助作用，关注人、技术和人工制品之间的协调配合，也就是人如何利用技术辅助自身认知以及如何随之做相应的调整[11]。分布式认知将人类认知的范围从人脑内部的认知拓展到了人与人之间，以及人与技术之间的认知，认为认知分布于由多个个体、技术和环境组成的复杂系统中[12]。主辅式认知和分布式认知是人类为了适应数字时代的复杂性所发展出来的认知方式，人与技术以及人与人的协同思考，使得人类能够应对海量的知识和处理复杂的问题[13]。

具身认知认为，当个体在环境中活动时，行动影响知觉，知觉又会影响未来行动，未来行动紧接着又决定新的知觉，如此往复，形成了“感知—运动循环” [14]。在学习空间中，学习者可以通过综合感官、行动、交流等多种途径解决问题，从而使学习变成心智、身体和环境互动的过程，实现“认知—身体—空间”参与的一体化[15][16]。具身型网络学习空间可以为学习者提供多样的学习资源、开放的学习情境、积极的交流空间和有效的支持工具，支持学习者多角度思考问题，促进学习者行为—认知—情感全身心参与学习，从而显著提高学习质量[17]。

（二）支持学生数字化转型的策略

为了支持高校学生数字素养的全面发展及认知、学习方式的改变，需要提供相应的支持条件，包括创设个性化的虚实融合学习情境、提供多样化和情境化的开放教育资源、构建开放化和社会化的学习共同体、提供个性化和精准化的学习支持服务等。

1.创设个性化的虚实融合学习情境

虚实融合学习情境是通过各类传感器设备识别、获取真实环境中与学习活动相关的客观信息，将课堂内外的真实学习环境与基于网络、多媒体的虚拟学习空间融为一体的学习情境[18]。学习情境的虚实融合扩大了学生的学习空间，有助于其实现“时时、事事、人人、处处”的泛在学习。随着大数据和云计算等新兴技术在高等教育领域的应用，多元、动态、碎片化的隐性场景特征可以被互联网设备感知和理解，从场景的视角探索新型的个性化学习服务模式成为热点[19]。基于场景的学习分析融合了学习者的社会关系、情感状态以及学习发生的场景信息（如时间、设备、空间、事件等），能全面描述学习者真实的学习状态，进而支持深层次挖掘学习者的需求、创设个性化的学习情境。

2.提供多样化和情境化的开放教育资源

开放教育资源是置于公共领域的任何媒体形式的教学、学习和研究资料，这些资料在开放许可协议下允许使用者无限制或较少限制地获取、使用、重组、重用并再次传播[20]。开放教育资源除了大量丰富的教育资源之外，还包括情境、工具和支架等构成要素，不仅为学习者提供数字化学习内容，而且为学习者进行自主学习提供学习环境支持[21]。高等教育教学数字化转型要求围绕专业的课程体系，突破教育机构的边界，获得其它高校、企业、社会机构等的开放教育资源。这些开放教育资源能够以流程化、模式化、精准化的供给方式向学生提供定制化、个性化的教育内容，打破专业和学科壁垒，真正实现按需学习。

3.构建开放化和社会化的学习共同体

数字时代是一个网络时代，学习不仅涉及学习者自身，更涉及人与人之间的联结。学习共同体由学习者、助学者以及其他有着明确的团队归属感和共同兴趣的人构成，是一个拥有共同目标、共同分享、交流沟通、共同活动、相互促进的学习社群。高等教育服务对象的年龄和地域范围更加广泛，需要借助新的技术与媒介构建更加开放化和社会化的学习共同体，联结多元的学习者，使每个人都能成为学习共同体中的受益者和贡献者。开放化的学习共同体主要表现为，对象的开放化、资源的开放化以及学习方式的开放化。泛在学习共同体的社会化则主要体现在各种社交软件的广泛应用和社会认知网络的形成。

4.提供个性化和精准化的学习支持服务

数字化学习成功的关键在于为学习者提供多样化、个性化、精准化的学习支持服务。高等教育教学数字化转型的过程也是将学习掌控权赋予学习者的过程，学习者可以根据自己专业志趣与生涯规划，制定自己的发展方案，选择相应课程或项目、制定学习路径和计划等等，在不断地自我认识、自我设计、自我激励和自我调控的动态过程，逐步趋向自我完善。学习支持服务应当为学生的自主发展提供支持，帮助学生规划未来学习和发展的路径。此外，学习支持服务也应当针对学生的学习状态和学习需求，提供个性化的学习辅导和精确化的解决方案，从而提升学生学习质量。

高等教育教学的数字化转型归根结底要落实到教师的思想和行动上，因此，教师数字化教学能力的持续提升是数字化转型的核心内容，同时也是高等教育教学数字化转型的前提条件。需要厘清教师数字化教学能力的内涵与构成要素，并明确教师数字化教学能力发展的特点与策略。

（一）教师数字化教学能力内涵与要素的扩展

数字时代高等教育对教师教学能力提出了新的要求，数字技术对教学能力内涵的扩展体现在四个方面：数字技术融入教学的意识、素养、能力和研究。教学数字化转型是长期的过程，教师数字化教学能力的发展过程也是动态的、阶段性的，包括应用、深化、创新三个阶段[22]。

1.数字技术融入教学的意识转变：从开始意识到数字智慧

同传统教学相比，数字时代教师要有意识地将数字技术融入教學，从而提高教学质量。在应用阶段，教师开始意识到数字技术在教学中的重要作用；在深化阶段，教师能够领悟和理解信息化教学的相关知识和方法，开始有创新教学的意识。在创新阶段，教师具有创新变革教育教学模式的思路和方法。这种思路和方法指向了数字时代人们应用技术的能力，以及借助技术实现超越自身天赋的能力，即数字智慧。

2.数字技术融入教学的素养转变：从技术工具应用到数字化教学典范

教师所拥有的数字素养是给学生传授21世纪核心能力的先决条件，在此基础上还需要教师具备将数字技术融入教学的素养[23]。在应用阶段，初步掌握常用数字技术工具的应用（如办公软件、网络教学平台、思维可视化工具、常用社交媒体软件等）。在深化阶段，教师基于智能终端，应用各种开放在线课程资源、社交媒体生成资源等开展专业学习，养成终身学习的习惯。在创新阶段，教师具备灵活应用各种数字化技术工具的能力。技术变得“不可见”，教师成为数字化工作与学习的典范。

3.数字技术融入教学的能力转变：从技术整合到教学创新

在应用阶段，教师在数字化教学中能够掌握技术整合于课程的基本方式。在深化阶段，教师能够准确诊断教学中存在的问题，借助数字技术解决问题，据此持续改进教学。在创新阶段，教师在教学中能够灵活应用数字技术创新教学模式，培养学生高阶思维能力，以及探究、合作和自主建构知识的能力。

4.数字技术融入教学的研究转变：从标准化模式到创新引领

在应用阶段，教师能够在教学过程中基于标准化模式开展教学研究，据此诊断教学问题，改进教学。在深化阶段，教师能够根据课程特点和教学情况设计适合的教育实验方法，据此不断改进教学模式与方法。创新阶段，教师能够通过研究探究教学规律，对教学进行深度反思，创新教学模式，并通过分享与交流引领其他教师共同发展。

（二）教师数字化教学能力发展的策略

高等教育教师数字化教学能力发展是一个复杂的系统工程，既涉及到国家和地区的高等教育整体发展程度及教师教学能力发展的政策，也涉及到社会对教师教学能力发展的认识与支持，又涉及到大学对教师的定位及组织管理模式，还涉及到教师自身的数字化能力基础与内在动机。教师数字化教学能力的发展需要政府部门、社会组织、高等院校、教师自身等多方协同努力。

1.政府层面的发展策略

政府层面的高校教师数字化能力提升发展策略包括制定保障教师教学能力提升的法律、以及教师数字化教学能力及其发展的政策，制定教师数字化教学能力的标准与规范，设立教师培训项目、教改项目、竞赛项目，建设教师教学能力发展的全国性基地，构建促进数字化教学资源共享与网络交流的平台等。2021年教育部开展虚拟教研室试点建设工作，首批遴选400个左右虚拟教研室进行试点建设，探索数字时代跨学校的新型基层教学组织的建设标准、建设路径、运行模式等。

2.社会组织层面的发展策略

社会组织如学会、协会、专门的培训机构等通过教学能力标准制定、培训项目和竞赛项目的实施等活动支持高等教育教师数字化教学能力提升。例如，作为美国教育公平研究组织的Digital Promise构建了一个在线系统，基于教师的实践绩效进行评估，对教师的能力进行认定并颁发微认证。该能力可以是在任何时间任何地点、通过正式学习或者非

正式学习获得的[24]。在线教育质量保障机构Quality Matter（QM）旨在全球推进和提高在线教育和学生学习质量。QM会员主要是美国本土大学如亚利桑那州立大学等，也包括其他地区如中国的复旦大学等。教师可以自行参加由QM组织的一系列提供在线课程教学能力的工作坊，QM会给教师颁发相关的QM在线教学证书（Teaching Online Certificate）。中国高等教育学会于2020年创办高校教师教学创新大赛，旨在引导高校教师潜心教书育人，形成卓越教學的价值追求和自觉行动。国际组织也通过跨国行动发挥作用，如中国政府2012年与联合国教科文组织合作，出资设立信托基金，用于支持非洲教育发展，以“促进教师教育发展，弥合非洲教育质量差距”[25]。

3.高等院校层面的发展策略

高等院校为提升教师数字化教学能力提供机构与政策的保障。通过设立高校教师发展中心或教学中心，提高教师教学能力，推动教师终身学习。教师发展中心在推进网络研修，线上线下混合研修，利用虚拟学习和教学实践相结合等方面作用显著，有利于整合全校资源，促进区域间、校际间资源共享，形成开放式、无边界的网上教师专业发展互动社区。高校可以为教师数字化教学能力提升提供制度和机制保障，如建立教师专业发展制度、建立教师工作坊咨询制度等。高等院校层面的政策与制度一般是对国家或地区层面教师数字化教学能力提升政策的具体化，通常以国家或地区层面的政策为指导，结合本校的情况制定具体政策与制度，包括制定数字能力框架、发布数字技能证书管理与使用规范、出台激励政策等[26]。

4.教师层面的自我赋能学习

数字时代，教师可以通过基于开放教育资源自主学习、基于在线社区与学习共同体教学实践交流与反思、基于自适应学习系统的教师教学能力个性化发展等方式，实现数字化教学能力的自主提升。基于开放教育资源自主学习指的是教师自主制定学习目标、规划学习任务、选择学习资源，并对学习过程进行自我监控和反思。基于在线社区与学习共同体教学实践交流与反思是指利用数字技术跨越时空增进教师归属感与改进教学的专业成长方式，立足于教学实践，其价值诉求在于通过指导解决实际问题；倡导协作交流与互动，实现教师共同进步；最终目的是改进或建构教师新技能，提高教学绩效。自适应学习系统不仅为教师教学能力发展提供数字化学习资源支持，同时能够通过学习分析功能，根据教师学习的轨迹对教师先验知识、认知偏好、学习风格和自我调节能力水平等进行分析，诊断教师的学习情况，在此基础上系统还能够建模有效策略，对教师的个性化学习进行干预。

高等教育数字化转型的本质是人的转型，其最终目标是实现数字时代学生的学习与发展。学生数字素养的全面发展是数字时代学生发展的显著特征。学生数字素养不仅包括基本的数字技术知识与技能，信息与数据素养，数字安全和数字伦理的素养等，也包括数字时代信息化的专业知识和职业能力，还包括在网络社会成长过程中“虚实分离的我”实现统一自我认同的意识和能力。人类学习将迈向泛在学习新生态，“人机结合”将作为学生的基本认知方式，主要体现在从个体认知向主辅式认知、分布式认知和具身认知的转变。为了支持学生数字素养的全面发展及学习方式的转变，需要提供相应的条件。

教师数字化教学能力的持续提升是数字化转型的核心内容，同时也是高等教育教学数字化转型的前提条件。教师数字化教学能力体现在数字技术融入教学的意识、素养、能力和研究。教学数字化转型是长期的过程，包括应用、深化、创新三个阶段。高等教育教师数字化教学能力发展是一个复杂的系统工程，教师数字化教学能力的发展需要政府部门、社会组织、高等院校、教师自身等多方协同努力。

本文描述的学生和教师这两个主体要素数字化转型的特征，有些是正在进行的，但更多是未来发展的图景，其真正的实现需要漫长的探索过程，还有很多问题值得进一步研究，如人机结合的认知规律、面向学生数字素养全面发展的教学体系、人机协同教学能力的内涵及其评价、教师与智能系统协同教学的理论与方法等。

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作者简介：

韩锡斌：教授，研究方向为高等教育和职业教育混合教学。

陈香妤：在读硕士，研究方向为高等教育数字化转型。

刁均峰：博士，研究方向为职业教育教师能力发展。

周潜：高级工程师，博士，研究方向为高等教育和职业教育信息化。

Analysis on the Core Elements of Digital Transformation in Higher Education Teaching and Learning

—From the Perspectives of Students and Teachers

Han Xibin1， Chen Xiangyu1， Diao Junfeng2， Zhou Qian1（1.Institute of Education， Tsinghua University， Beijing 100084； 2.School of Education， Hainan Normal University， Haikou 571158， Hainan）

Abstract： Students and teachers， as the subjects of learning and teaching， need to be paid much more attention in the process of digital transformation of teaching and learning in higher education. The connotation and development strategies of students’ digital literacy in the digital age are firstly described. Digital literacy includes not only basic digital technology knowledge and skills， information and data literacy， digital security and digital ethics literacy， but also digital professional knowledge and ability in the digital industry， as well as the awareness and ability to realize a unified self-identity in the process of growing up in a network society. Human learning will move towards a new ecology of ubiquitous learning， and “human-computer integration” will be the basic cognitive approach of students. Strategies are proposed to support the development of students’ digital literacy and the transformation of their learning styles. The connotations of teachers’ digital teaching competencies and strategies for their development are then discussed. Teachers’ digital teaching competence includes the awareness， literacy， ability and research of digital technology integration into teaching. The development of teachers’ digital teaching competencies is a long-term， complex systemic engineering， the development strategies are proposed for government departments， social organizations， higher education institutions， and teachers themselves.

Keywords： digital transformation； higher education； student digital literacy； teacher digital teaching competencies

收稿日期：2022年4月25日

責任编辑：李雅瑄