杭州师范大学教授杨俊锋：智能技术助力教育数字化转型

董栋

智能技术的应用和升级，为优化学习场景提供了条件。从学习空间的重构到技术赋能学生和教师，进而促进教育教学的改革创新，智能技术发挥了强大的支撑作用。

关键词 智能技术 学习空间 混合式同步网络课堂 应用监督

当下，以大数据、云计算和深度学习等技术作为核心驱动力的智能技术正加快推动教与学方式的改革，并取得突破性进展。智能技术在构建智能化、交互式新型学习体系的同时，也推动着教育事业不断朝着以人为本的方向前进。

十余年来，杭州师范大学教授杨俊锋一直致力于教育技术学的相关研究与实践。在与本刊的对话中，他以学习空间及混合式同步网络课堂为例，分析了智能技术应用于教育的重要意义。他表示，“未来，智能技术在教育领域的应用持续深入，将为教育事业的发展注入强大活力。这种深入应用不仅需要技术和研究的协同驱动，还有赖于教育管理者、教师和学习者的充分合作，如此才能为智能时代的教育赋能增效，推动教育朝着更公平、更高质量的方向发展。”

“智能技术+教育” 提升教学质量

在线学习：您认为智能技术为教育提供了哪些支持？

杨俊锋：将智能技术应用于教学活动来提升教与学效果已成为国际共识。我们现在所说的智能技术，其实并不是一种或几种人工智能技术的简单组合，而是一个包含设备、算法、管理、伦理等在内的综合研究域。教育领域中的智能技术基于对教学全过程的多模态信息采集，通过面向教育场景的智能算法，实现个性化、深度化和智能化的教育服务，从而促进教育的科学变革。智能技术在教育中的应用也不是简单的迁移，而是在充分理解教育教学规律的基础上，实现对智慧学习教学过程、教育评价和教育管理的支持。

比如，以智能技术为基础建设的学习空间，可以全面感知学习情景中的环境、装备、用户等各种信息，帮助教师掌握学生全过程的学习数据。此外，智慧学习空间还可以为学生匹配适合个性特征的学习内容、学习伙伴，规划自适应的学习进度，优化学习和教学的场景，促进教与学方式的改革；可以从个人获得知识与技能的个体学习、基于共同目标的小组协作学习、群体建构知识的班集体教学三个维度，促进正式学习与非正式学习的融合，推动线上、线下的学习和教学。

在线学习：技术正在重塑教育形态。在此背景下，您认为如何更好地将智能技术融入教育实践，提升教育质量？

杨俊锋：利用智能技术提升教育教学质量，首先要明确基础设施和人工智能工具的配置是前提，智能技术赋能教师、学生和家长是条件，教学和学习模式的创新是途径，教育系统的变革是目标。

智能技术融入学校教育，最基本的是要完善信息基础设施和人工智能工具的配置。设备、网络、工具这些都是智能技术应用的基本环境，这种环境通过感知学生的学习场景，识别学生的学习特征，记录学生的学习过程并自动评测学习结果，为学习者提供适切的学习资源和便利的互动工具，促进学生的有效学习。

环境的配置为教师、学生和家长使用相关工具提供了条件，为实现新型教学模式提供了新的可能。与统一规格、统一步调、统一检测的传统教学模式相比，新型教学模式更加注重满足学生个性特征的任意时间、任意地点、任意方式、任意步调的模式。这种新型的教学模式更加重视学生的多样性，通过智能技术使个性化、差异性学习以及“以人为本”的教育理念成为可能。

智能技术应用的目标是促进教育系统的变革。对学校而言，科学的决策和管理的优化是重点。学校可以利用大数据、云计算、智能感知等技术，对相关数据进行高效采集和深度挖掘，帮助学校确立优先治理任务和关键治理业务，促进学校办学质量与教学水平的持续改进。

智能技术为学习空间的融合提供支撑

在线学习：智能技术的深入应用，为创设融合的学习空间和智慧安全的学习环境提供了基础。您是如何理解学习空间这一概念的？

杨俊锋：关于学习空间，国内外都有相关研究和实践，它其实是个人学习环境和公共学习空间的有机统一，它的建设要综合考虑技术的最新发展和学生的个性化学习需求，其建设的目标是实现教育机构物理空间和虚拟空间的有效融合，促进学生高效地学习。

学习空间是开展学习活动的场所，在技术丰富的环境下，通过改造学校的学习环境来适应学生的学习需求。学习空间既包括线上的虚拟空间，也包括线下的物理空间。二者共同构成了一个融合型的学习空间，为学生的学习提供了基础保障。线下的物理空间还可分为正式、非正式两种，正式的学习空间主要有大礼堂、教室和实验室等，非正式的学习空间主要有休息室、户外学习区等；虚拟学习空间主要有学习管理系统、社交网站或在线环境等。

目前来看，融合型学习空间的建设成为学校实现数字化转型的重要基础，促进学习者自主、灵活和投入的学习，在提高教师教学有效性和学生学习投入的同时，为今天的学生准备明天的环境，使学习者能够尽快适应未来的工作和生活。

在线学习：具体来说，学习空间的设计对实际的教与学有何益处？

杨俊锋：融合是学习空间发展的一个基本趋势。这其中包含了物理空间的融合、虚拟空间的融合、物理空间与虚拟空间的融合。学习空间的融合，促进了学习者在正式、非正式情景中进行小組协作与讨论，体现出强交互性，使个体学习、小组协作学习、集体学习在虚实空间中随时随地发生。

学习空间的设计要考虑教学法，不同的教学法对学习空间有不同的要求。不管是物理空间还是虚拟空间，都可以从教与学的内容呈现、课堂环境管理、即时教学互动等方面进行设计。其中，在教与学内容的呈现方面，教师保证每个小组都有演示的机会，并以学生投屏演示、发送弹幕讨论等方式，为学生的学习结果提供展示机会，增强学生的成就感与满足感；在课堂环境管理方面，教师既可以改变教室座位布局，也可以使用随机点名等技术工具，提高学生的课堂参与度；在即时教学互动方面，教师通过平台工具推送题目，可以获取全班学生的答题结果，并根据学生的知识掌握情况，调整教学的进度与安排，保证学生的学习效果。

混合式同步网络课堂促进教育均衡发展

在线学习：同步网络课堂的应用也同样需要技术支持。与传统物理课堂相比，同步网络课堂具有哪些优势？

杨俊锋：技术的发展，使得我们的课堂从传统的物理课堂拓展到了网络课堂。网络课堂可进一步细分为异步网络课堂和同步网络课堂。异步网络课堂借助于学习管理系统实现，主要为成人学习者提供了学习机会。同步网络课堂是在师生物理空间分离的条件下，利用网络视频会议系统等工具，在网络环境中开展实时同步授课的一种教学形态，实现了教师和学生面对面的互动。这种方式将传统物理课堂和同步网络课堂相结合，此时的同步网络课堂便可称为混合式同步网络课堂。

为了促进教育公平，国内不少地区和学校已经开始尝试混合式同步网络课堂，共享同一个教师、共上同一堂课。混合式同步网络课堂依靠网络、移动互联等现代信息技术得以实施，是“互联网+教育”的一个创新实践应用。运用这种方式，教师和学生既可以同时看到教学内容，也可以看到彼此的表情和动作。教师和学生、学生和学生之间，除了能够进行视音频互动，还可以通过交互平台实现文字、电子白板、论坛等各种形式的互动。利用智能技术构建高清同步网络课堂，同时随着同步网络教学体验的进一步优化，创设学生喜闻乐见的学习环境，能有力地促进教学资源的共享与教育的高质量均衡发展。

在线学习：混合式同步网络课堂具体“混合”了哪些方面？在实际应用中需要注意什么？

杨俊锋：在混合式同步网络课堂中，远端和近端这两个实体的班级通过网络技术实现了联通，远端班级能够与近端班级实时互动。两端师生的互动是基于网络的面对面交互，但本地教师和学生的互动又是基于传统的物理环境，这是第一个层面的混合，即虚实的混合；通过网络技术，远近端学生共享同一位优秀老师，参与同一个学习环节，两端的学生组成了一个新的混合班级，这是第二个层面的混合，即学生的混合；近端授课教师与远端辅导教师协同工作，共同深度参与教学，促进两端教师的个人专业发展，这就形成了第三个层面的混合，即教师的混合；教师开展教学活动时，需要考虑混合的学习环境以及远近端学生的能力水平，这就形成了第四个层面的混合，即教学的混合。

认清同步网络课堂的混合特性是保障其有效实施的基础。虚实的混合实现了多元的交互，但同时也给教师的课堂教学带来了挑战。它要求教师能够熟练地在现实物理空间与虚拟网络空间之间进行切换，还要同时兼顾本地学生与远端虚拟学生的需求。学生的混合实现了农村学生与城市学生的交流，但两端学生的基础知识又具有一定的差距，既不能让近端学生“吃不饱”，又不能让远端学生“受不了”，这对课堂进度也形成挑战。教师的混合要求有设计合理的协作机制，既要调动城市教师的积极性，又要真正地促进乡村教师的专业发展。而教学的混合是有效性的最本质体现，教师在考虑不同层次混合的基础上，需要制订有效的策略，调动起双方学生的积极性，在为农村地区带来优质教育资源的同时，尽量减少对本地学生的消极影响。

培养“5C能力” 加强应用监督

在线学习：我们常说，技术是一把双刃剑。您认为应如何应对新技术对教育带来的冲击？

杨俊锋：智能技术的发展与应用，为教育数字化转型提供了强大的动力。但智能技术在教育的应用中也出现了数据泄露、算法偏见、评价体系失衡等问题，对学校原有教育目标、教学模式、评价体系等带来了冲击。

为有效应对冲击，学校以及教育相关工作者应始终坚持“促进人的全面发展”这一教育目标，加强培养学生的“5C能力”，即创新能力（creativity）、协作能力（collaboration）、批判性思維能力（critical thinking）、沟通能力（communication）与文化理解与传承能力（culture competency）。与智能技术形成良性的人机协同，更好应对复杂而又不确定的世界。

当然，学校也需要进一步优化教育场景的设计，明确智能技术在育人过程中的价值，从教学全流程、全要素、全业务视角进一步探索，实现智能技术与教育教学的深度融合。这个过程中，通过应用智能技术，采用典型场景驱动模式，探索低成本、可推广的典型应用，逐步解决教育、教学中的核心问题，推动教育数字化的转型升级。

在线学习：那您认为应如何规避智能技术使用过程中的负面效应？

杨俊锋：为了确保智能技术在教育领域中向善发展，首先相关部门应健全智能技术使用的伦理规范，并将伦理道德融入智能技术使用的全生命周期，保证数据的安全可控与师生的隐私安全。同时，也要加强监督、审查算法的设计，确保公正无偏见，将伦理道德融入教育的相关环节和实践活动，做到智能技术的应用要以人为本、相称无害。

另外一点是要明确新技术的应用限度以及人工智能在教育中的定位。使用者应深刻认识到智能技术在教育中只是起辅助作用，并不能完全替代教师。教师也不能忽略对学生的情感关怀，要多加关注学生的心理健康。要对学生使用相关智能技术的全过程进行监督，引导学生正确、适度使用智能技术。

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