论新基建背景下“数智”技术重塑教育生态

彭莉娜，张志华

(南京邮电大学 教育科学与技术学院，江苏 南京 210023)

2021年7月，教育部等六部门印发了《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》，[1]提出加强网络、平台、资源、校园、应用、安全六方面的新型基础设施建设，为构建高质量教育体系提供技术支撑。在新基建背景下，教育正迎来“数智化”转型的重要机遇。聚焦教育领域，如何充分利用数智技术重塑更加公平、更富智慧、更高质量的教育新生态成为亟待研究的新课题。

一、“数智”内涵的多重意蕴

“数智”简单来说就是数字技术与智能技术的有机融合，包括人工智能、大数据、云计算等现代信息技术的研发与应用，目前被广泛应用于制造业、消费、医疗、农业等多个领域，掀起了社会“数智”变革的巨大浪潮。“数智”内涵丰富，可以从发展、技术、价值三个维度进行观照与解读。

从“发展维度”看，“数智”时代正处于从第三次技术革命走向第四次技术革命的中间过渡时期，[2]以电子计算机、互联网技术为代表的第三次技术革命催生了“教育信息化”概念的出现，数智化是信息化发展的更高形态，信息化则是数智化转型的重要基础，基于互联网技术的信息交互累积了大量的教育数据，为“数智”时代智能教育分析、预测学习者行为提供了数据支撑，换言之，第三次技术革命积累的丰富资源为开辟新时代教育“数智”变革奠定了基础。

从“技术维度”看，“数智”即“数字化”与“智能化”的深度融合。[3]“数字化”主要涉及物联网、5G等技术，能够将任何事物状态及其发展转化为数据信息存储起来，海量的数据存储就构成了“大数据”；“智能化”则侧重于对大数据的应用，通过人工智能等技术实现数据的价值。“数智化”融合并超越了二者，呈现出更高阶的发展形态，集聚了量化性、及时性、可视化、智能化、智慧化等优势。近年来，越来越多的“数智”技术产品投向教育领域，出现大量“数智”产品，如凭借人工智能打造的智慧教室为学生提供适宜的环境，提高学习效率以及虚拟现实技术帮助学生丰富感官体验，开拓视野。

从“价值维度”看，“数智”不仅是一场科学技术内部的创新改革，更推动了社会其他方面的变革，如云端消费、智能制造、智慧医疗、智慧教育等，而变革的制造者、使用者都是人，培养“数智”人才成为“数智”时代教育的主要任务和评价的关键维度。“数智”技术以其高效、精准、智能、拟人的优势赋能人类智慧、解放人类劳动，推进社会物质文明与精神文明的发展，形成人机协同发展的智能化、智慧化社会生产新样态。[4]在教育领域，“数智”转型就是教育全生态从数字化到智能化再到智慧化的过程，其核心要义是利用数智技术赋能教育变革转型，加快技术与教育融合的速度和深度，为师生构建智能、个性、开放、互联的“数智”教育生态系统。

二、教育新基建背景下“数智”技术重塑教育生态的双重动因

教育新基建以发展新兴“数智”技术为核心，是高质量教育支撑体系的“基石”和“底座”，[5]在促进“数智”技术重塑教育生态方面起着催化剂的作用。就技术、社会与教育的关系而言，新基建背景下“数智”技术重塑教育生态具有双重动因。

(一)内部动因：“数智”技术在教育领域的应用

在人类教育发展历史的长河中，每一次技术革新必然驱动教育生态变革。原始社会，文字的发明使学习方法从口耳相传转变为抄写训练；农业社会，造纸术、印刷术的发明为人类知识文化的传播与传承提供了极大便利；信息时代，声音、图像、视频等多种媒体技术广泛运用于教育教学活动，使教育教学活动的表现形式更加丰富多彩。回顾前几次教育革命，不难发现，技术在教育领域的应用对于教育变革具有强大的驱动力。

当前，人类正迎来第四次工业革命，“数智”技术飞速发展，促使社会各行业发生数字化、智能化、智慧化转型，同时也必将推动教育发生新一轮变革。“数智”技术正成为构建“数智”教育新生态的重要内驱力量，[6]以“数智”技术重塑教育生态成为教育现代化发展的必然选择。加大教育新基建的投入，注重“数智”技术在教育领域的深层应用将加速推动教学模式、组织方式、学习方法、教育管理等方面的转变。比如，开发和应用云端教育平台，加强资源开放共享，实现个性化资源推送，为师生搜集所需信息带来极大便利，在很大程度上解放教学空间和学习时间。再如，在人机协同的“双师型”课堂中，智能机器人分担人类教师的部分工作，将教师从重复性、机械性的工作中解放出来，从而获得更多时间、精力去从事创造性的教学研究工作。[7]

(二)外部动因：技术进步引发社会人才需求变革

从外部动因来看，技术革新驱动着社会变革，社会变革又引发人才需求变革，倒逼教育对人才培养质量、规格及结构做出相应调整。相较于上文所提的内部动因而言，这种由于社会人力资本需求变化而产生的教育变革具有一定的被动性和滞后性，面对社会人才需求的变革，教育不得不做出调整。

不同时期社会对教育人才培养提出不同要求。在科技不发达的农业时期，生产表现为耧车犁耕，教育场所以私塾为主，教育属于贵族及统治者的特权，目的是培养统治人才，对普通百姓则没有特定要求；在以机器大生产为主要特征的工业社会，人们接受教育的愿望愈发强烈，因此出现了学校，采用班级授课制使得教学规模持续扩大，教学效率不断提高，满足了工业社会对高素质工人的大量需求；在计算机、互联网迅速发展的信息时代，教育以规模化学校教育为主。

第四次工业革命的到来，人们逐步迈入“数智”时代，各类“数智”技术迅速崛起并与教育教学深度融合。各行各业对劳动者知识、能力、素养的要求发生了很大转变，以知识为中心的传统人才培养模式已经无法满足社会发展的需求，教育从“规模扩张”的目标转向“以人为本”的教育理念，培养具备“数智”技能和“数智”素养的创新型人才成为迫切需要。

三、教育新基建背景下“数智”技术重塑教育生态的发展态势

教育“数智化”转型离不开基础设施和新兴技术的支撑，启动教育新基建是构建新型教育生态的助推器，以“数智”技术重塑教育生态，驱动资源供给、教学模式、学习方式、教育评价朝着更加开放、灵活、互联、个性的方向发展。

(一)资源供给由相对封闭向开放共享转变

传统教育资源供给内容、形式、手段等方面都难以满足学生日益多样化、个性化的教育需求。从供给内容看，传统教育资源包括教科书、照片、报刊、图表等印刷媒体及标本、模型、积木等实物媒体，教育资源非常有限，其功能以辅助课本教学任务为主，启迪学生智慧的作用不够。从供给形式看，以教师的说教式授课为主，学生仅需静坐于固定位置接受知识，课堂参与感与思维活跃度难以调动。学习环境局限于教室、实验室等物理空间中。从供给手段看，传统教育资源供给手段相对单一封闭，资源提供者与接受者之间界限明显，缺乏交互性、共享性和生成性。[8]

教育新基建背景下，随着“数智”技术与教育的持续融合，教育资源供给手段由相对封闭转向开放共享。教育资源不仅包含传统教育资源，还有互联网技术所支撑的线上课程和以云计算和大数据为基础的数字资源平台等。如风靡全球的慕课聚集了优质的教育资源，为师生提供个性化、高效化的教育服务，促使高等教育课程资源进一步开放共享。再如以数据为中心的“互联网+教育”大平台打破了传统“专用教育资源”的开发壁垒，促使原有的教育平台体系更加完善、平台管理更加科学。此外，“数智”技术打破了相对封闭的资源供给体系，供给主体更多元，打造跨地区、跨组织、跨层级的教育资源供给模式，加强数字教育资源、教育数据的互联互通，为校际合作、区域协作提供可能。[9]

(二)教学模式由传统僵化向多元灵活转变

传统教育模式围绕着教师、课堂、教材展开，教学环境多局限于教室，教师运用讲授演示将人类文化知识、生活经验单向地传递给学生，教学目的以完成课本知识讲授、提高学生应试能力为主，学生处于被动地位，教学过程表现出重“教”轻“学”的特征，缺乏一定的互动性，枯燥的学习内容与单一的讲授方式容易使学生产生学习倦怠，这种僵化静态的教学模式客观上阻碍了学生发散思维、创造能力的培养，不利于学生综合素质的提高。[10]

以“数智”技术重塑教学模式，为师生的教学活动提供了丰富多样的软硬件教学工具，使之更加多元、灵活。首先，教学模式更加多元。教师凭借互联网平台，将教学内容用照片、视频、虚拟模型等多元方式呈现出来，将现实生活中难以接触到的场景用线上虚拟的方式表现，能够吸引学生注意力，提高学生学习兴趣，帮助他们消化理解知识，改善传统教学模式中学生学习倦怠的情况。其次，教学方式更为灵活。新基建背景下，“数智”技术的教育应用能够实现交叉灵活的教学组织形式，学生借助云端教育平台，从传统单一、分割的教室中解放出来，在更加联动、融合的场景中进行学习。以“数智”技术打造“线上+线下”课堂、“现实+虚拟”学习空间、“智能教师+人类教师”“专家远程+教师面授”等一系列“混合式”教学模式，塑造了更加灵活开放的教学方式。[11]

(三)学习方式由枯燥单一向生动互联转变

传统学习模式具有重“知识获取”的倾向，相对忽视学生学习兴趣的激发与良好习惯的养成。学习内容集中于课本知识，学生缺乏直接经验的积累，不利于间接经验的理解应用，实践能力得不到锻炼；学习形式以教师灌输、学生接受为主，学生知识构建能力得不到发展；学习方法强调背诵抄写、机械训练，枯燥的学习方法使学生难以专注；学习空间以教室、图书馆等固定场所为主，信息获取渠道相对闭塞。总之，传统模式下，应试教育不断压缩学生自主学习、探究学习、合作交流的空间，遏制了学生想象力、创造力发展，不利于学生的终身发展。

教育新基建背景下，“数智”技术的教育融合能够重塑学生学习模式，使学习走向生动互联。借助技术加速学习内容更新、创新学生学习形式、丰富学习资源获取渠道，为智慧学习提供有力技术支撑和强大物质保障。首先，学习内容持续衍新。“数智”技术能够有效实现知识的传递与衍新，前后知识的衔接能加强学生对知识的系统性把握和整体性理解，以“数智技术”促进学科交叉融合，不仅丰富了学习内容，还有助于提升学生学习迁移能力。其次，学习形式创新。以“数智”技术创新学习形式，打造沉浸式学习体验，如利用3D投影技术，将教师的身影投射到远程课堂中，师生能获得强烈的现场感、沉浸感，加强学习过程的交互性和情境性，有效缓解传统线上课堂师生沟通困难的问题，使学习形式更加生动。[12]再次，拓展学习资源获取渠道。“数智”技术扩大了数字教育资源的覆盖范围，学生能从云学习平台、智能学习助手、实名制虚拟学习社区中获取自己感兴趣的学习资源，实现物理空间和网络教育空间的无缝衔接，助力学生多渠道获取网络资源进行学习探讨，这开阔了学生视野，丰富了他们的见解，为其他存在类似疑问的学生提供参考。

(四)教育评价由同质化向个性化转变

教育评价是对教育过程及结果进行价值判断的过程，直接影响教育发展方向。传统的教育评价体系呈现出唯分数、唯升学、唯论文等不科学的评价导向，过分关注学生成绩，对学生素质提升与终身发展不够重视。评价主体单一，以教师评价学生为主，缺乏社区、家长、学生等多元主体的共同参与；评价方式单调，多采用期末测试、书面笔试等结果导向的评价方法；评价标准多强调共性，忽视学生的个体差异性和个性化发展。[13]

在“数智”技术重塑的教育生态下，评价模式逐渐走向个性化。利用大数据、人工智能全面、详细地挖掘学生学习行为数据，并对这些数据进行深度处理分析，再选择合适的学习者模型，对学生学习结果进行精确评估，根据学生的具体情况有针对性地提供指导建议，实现学生成长的全周期计算分析，以数据智能驱动教育评价向个性化转变。此外，学生还能借助智慧评价系统了解自己的学习状态，如个人擅长的知识领域、兴趣爱好等，依据数据分析结果与预测趋势，充分发挥自身优势进行自主学习，发掘自身潜能探索适合自己的学习方法与成长方向。

四、教育新基建背景下“数智”技术重塑教育生态面临的现实困境

教育新基建背景下，技术驱动教育“数智”化变革转型，给教育带来无限发展机遇，但也存在新基建布局不够均衡、教育评价理念落后、人才培养模式滞后、教育领域“数智”应用不够充分等困境和挑战。

(一)区域间教育新基建布局不够均衡

受经济、地理、环境诸多客观因素的限制，与发达城市相比，农村边远地区在教育“数智”化发展水平上相对滞后，可能导致教育“数字鸿沟”，而区域间教育信息化基础设施布局不够均衡在一定程度上加剧了教育“数字鸿沟”的进一步扩大。例如，在东部沿海经济发达的城市，5G网络的覆盖率远高于农村边远地区，导致乡村学校的网络传输速度缓慢，学习质量得不到保障，教育出现新基建背景下的“马太效应”，即拥有优质教育基建的发达地区，其教育质量越来越高，而教育基建相对落后的农村地区，其教育发展越来越落后。[14]

在线上线下“混合式”教学逐渐成为主流教学模式的时代，若不能合理布局大数据、5G等关键“数智”技术的基础设施建设，新兴技术与教育的融合不仅难以实现教育公平，甚至反而导致教育不公现象愈演愈烈。

(二)应试教育评价理念与“数智”教育发展趋势不相适应

“数智”评价模式强调学生核心能力培养、聚焦学情全过程分析预测，重视定制化学习评价。而陈旧的应试教育仅关注学生对课本知识的掌握情况，忽视了学生综合素质和个性化的发展，这种唯分数、唯升学的教育评价理念导致学生形成死记硬背、机械练习、不善思考的学习方式，抹杀了学生个性自由和兴趣发展，脱离了教育培养人全面发展、促进人幸福生活的育人本质，其强烈功利色彩的教育评价模式与“数智”时代的教育理念不相适应。教育新基建背景下，“数智”教育评价不仅关注传统标准化测试中的基础知识和技能，同时还重视培养学生发现与解决复杂问题能力、组织协调能力、批判反思能力以及使用“数智”技术学习的能力。[15]

(三)人才培养模式转型滞后

当代青少年作为互联网原住民，天生就带有一定的“网络基因”，与上一代规模化、统一化培养模式下的学生相比，他们在接纳和使用技术方面具有天然优势，然而，当前的人才培养在一定程度上依然停留在以课堂、教师、教材为中心的传统教学模式中，不少学校对互联网、“数智”技术不够重视，担忧学生沉浸于网络世界，影响专业知识学习。教学模式还是以教师传递、学生接受为主，学生往往成为接收知识的被动者，这种工业时代产生并盛行的“流水线”人才培养模式对今天仍然有一定影响，与“数智时代”的人才培养要求存在较大差距。面对“数智”技术在教育领域的加速渗透，人才培养更关注个性化、多元化、创造性、批判性，而非工业时代的集体性、统一性、同质性。因此，人才培养模式转型滞后，跟不上社会发展的潮流，难以保障社会对新型人才的大量需求，成为教育新基建背景下“数智”教育生态构建的瓶颈之一。

(四)技术迭代演进与“数智”应用教育领域不够充分之间的矛盾

当前，科学技术持续更新迭代，“数智”理念渗透并普及到了社会各领域，“数智”技术在优化教育服务、提高学习个性化、驱动教育可持续发展、提供科学决策等方面的价值越来越多的受到人们的肯定。但整体来看，我国“数智”技术在教育领域的应用程度仍然不够充分，“数智”教育资源应用能力不强，难以满足“数智”时代教育的发展需求，如“云计算”的教育应用需要和物联网、大数据等诸多“数智”技术相结合，这些技术的应用投入成本高昂，且研发周期较长，阻碍了“云计算”在教育领域的应用与推广。因此，为促进“数智”技术的教育应用，必须积极探索并发展能够实现较大范围推广的应用模式，致力于解决“数智”技术应用过程中的普遍性、核心性问题，对“数智”教育的未来发展方向进行预测性研究，加速“数智”技术在教育领域的应用落地，从而促进“数智”教育生态的重塑。[16]

五、教育新基建背景下“数智”技术重塑教育生态的策略探析

(一)加大资源投入，促进“数智”教育资源的互联互通

教育新基建背景下，为促进区域间“数智”教育的均衡发展，应加大资源投入，强化新型基础设施建设，优化教育新基建的整体布局，进一步提升教育资源管理科学化、专业化、“数智”化水平。

1.合理分配区域间教育新基建投入。目前，我国网络在中小学基本实现全面覆盖，数字教育资源服务体系基本建成，然而，教育新基建背景下，城乡“数智”教育设施配置尚存在一定差距，与发达地区相比，乡村学校新基建发展速度及设备质量仍处于劣势地位。[17]因此，在扩大薄弱地区优质资源供给的基础上，应进一步提升乡村地区“数智”教育设备的先进性，加强教育资源的互联互通，缩小区域间教育新型基础设施建设差距，例如，大力建设教育薄弱地区的智慧教育云平台，对当地现有的教育资源进行深度整合，加强平台资源汇聚共享和通用服务能力，[18]提升平台资源共享的能力，实现教育资源的互联互通。

2.加强“数智”教育资源监管力度。一方面，积极探索多元化的“技术+资源管理”路径，提升教育资源管理“数智化”水平，例如利用人工智能、大数据对教育资源分配进行实时监管，一旦发现问题可以及时反馈；依托区块链技术，师生依据个人需求对数字教育资源进行付费购买，实现用户和教育资源方的直接对接，不仅加强用户的支付安全，还保护了教育资源知识产权。另一方面，加强资源监管力度，建立健全数字教育资源管理规范体系，依据师生、学校、社会等多方需求，构建科学、精准的数字教育资源管理体系。培养“数智”教育资源管理人才，建设专业化、科学化的教育资源管理队伍。

(二)加快理念转变，推动“数智”评价回归育人本质

教育新基建背景下，5G、人工智能、大数据等新兴技术的发展驱动“数智”教育生态构建，教育评价作为人才培养及教育质量发展的“指挥棒”，对教育生态构建起着至关重要的作用。

1.加快教育评价理念变革。“数智”教育模式下，过程性评价逐渐取代一次性评价，强调质性与量化方法相结合，关注学生全方位素质发展。传统评价体系中唯分数、唯升学、唯文凭等陈旧观念和“数智”时代对教育评价提出的要求存在较大差距，因此要积极转变评价理念，树立以人为本、终身学习、个性发展的新型“数智”评价理念，由“为升学而评价”转向“为发展而评价”。2020年，中共中央国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》提出，“改进评价结果、强化过程评价、探索增值评价、健全综合评价”，为“数智”时代的教育评价变革指明了方向。教育评价的变革迫切需要先进技术的支撑，而“数智”技术为此提供了重要技术逻辑和实践路径，推动教育评价回归育人本质。[19]

2. 树牢“以人为本”的评价观。传统教育评价以筛选功能为主，选拔出成绩优异者，淘汰成绩不合格者，在这种评价理念的指导下，流水线人才培养模式重视整齐划一，而忽视了学生的差异性和个性化发展。“数智”技术的飞速发展为科学、精准和个性化的教育评价提供了可能，教育新基建背景下，要进一步树立“以人为本”的科学评价观，充分发挥“数智”技术优势，通过提高学生自主学习能力，推动评价目标从提高学习成绩转变为促进学生全面发展，评价功能从选拔成绩优秀人才转向促进每一位学生成长，评价内容从学科测试转变为多元智力发展，推动评价主体更加丰富，评价手段更加智慧。

(三)加速模式转型，提高“数智”教育人才培养质量

教育新基建背景下，技术与教育的双向赋能和融合创新进一步推进，“数智”技术创新驱动教育变革的同时，其发展又依赖于“数智”人才的培养，因而要加快人才培养模式转型，推进人才质量规格与社会发展相契合。

1.扭转功利化培养目标，进一步树牢立德树人的教育理念。传统培养模式以考试升学为目标，以掌握学科知识为中心，忽视了学生“数智”素养培养和全面发展的需求，过分功利的培养目标脱离了以人为本、立德树人的教育本质，无法适应“数智”时代社会生产的需求。国无德则不兴，人无德则不立，立德树人是教育事业发展的灵魂，是促进个人全面发展的基本前提，因此，“数智”时代要进一步树牢立德树人的教育理念，改变功利主义倾向，提高“数智”人才培养质量。

2.丰富人才培养路径，着力培养“数智”型专业人才。传统模式下的人才培养是为了满足工业化生产需求，“数智”技术产业飞速发展，催生数字经济和知识经济，对学生的能力提出了新要求，人才培养模式单一问题亟待解决，人才培养目标亟需调整。教育新基建背景下，开辟多样化的人才培养路径成为发展“数智”教育的迫切需要。如利用“数智”技术发展家校协同教育平台，跟踪、记录、分析学生学习状态，加强学校和家庭的沟通，形成“数智”化家校协作人才培养模式，开设和普及“数智”教育课程，提升学生“数智”素养，使学生具备利用新兴技术进行探究学习的能力等。[20]

3.加强教师队伍建设，大力提升教师“数智”素养。“数智”技术推动教育变革的另一项显著变化就是教师核心能力的变革，“数智”素养将成为教师必不可少的核心素养。在技术与教育不断融合的教育新基建背景下，面对互联网原住民，需要建设满足“数智”时代需要的专业化教师队伍，提高教师的“数智”素养与教学能力，为此，教师要积极转变其教学理念和教学模式，不断学习吸纳新的教育理论，反思教育实践活动，借助“数智”技术创新教育教学，从而更好的适应“数智”时代人才培养模式需求。例如，面对日益复杂的“数智”教育环境，培养教师在丰富多样的“数智”教学模式中选出最合适的方式进行教学，提高教师对“数智”技术的运用及整合能力等。

(四)加强技术创新，推进“数智”化终身教育体系构建

以促进技术与教育融合创新发展为核心的教育新基建对终身教育体系改革提出了新诉求，为满足社会全民日益个性化、多样化、智慧化的学习需求，应大力推进技术创新，加速技术与教育的融合，构建开放协同、共享共建的数智化终身学习体系。

1.积极推动技术革新，探索多元化终身学习方式。“数智”时代，终身教育应充分发挥5G网络、大数据、人工智能等“数智”技术的优势，构建面向全体社会成员的学习平台，形成智慧化、多元化的终身学习生态，在这个生态中，一切实际空间皆可成为学习空间，知识的创造、传播、获取、存储、编码等环节能够突破时空限制，线上、线下、正规、非正规教育实现了全方位联通，形成了“以学生终身发展”为核心的教育生态。例如，MOOC教育平台提供海量优质课堂资源，学习者可以自由选择时间、地点进行学习，依据自身需求使用暂停、保存、回放等功能，实现个性化学习，师生还可以在平台上建设与管理讨论区进行交流探讨。依托人工智能技术，构建覆盖小学、中学、大学、社会全员，具有一贯性和衔接性的终身学习体系。[21]

2.加强技术与教育的融合，提高终身教育“数智化”程度。近年来，技术发展不断驱动教育变革转型，终身教育也在积极探索技术融合创新发展路径，教育信息化、智慧化发展取得了瞩目成就。然而，终身教育的技术渗透仍然不充分，教育“数智”化发展不足的问题依然存在，比如，“数智”技术普及程度较低、使用率不高、师生“数智”素养不足等。为此，一方面，应加强教育领域对新兴技术的运用，强化终身教育的“数智”化基础设施建设；另一方面，大力提升人们对“数智”技术的接纳程度，积极引导师生科学、合理地运用“数智”技术开展教育教学工作。只有大胆拥抱“数智”技术，走向教育新常态，才能提高“数智”技术服务教育事业发展的能力，以“数智”技术重塑教育生态。