高校数智化教育教学新环境构建路径探究

[摘 要]近年来，在教育领域中区块链、大数据、虚拟现实、人工智能等技术的应用越来越广泛，使得教学模式和环境等发生很大变化。在此背景下，国家推出了教育数智化战略，希望借此推动教学高质量发展，高校构建数智化教育教学新环境当然非常有必要。高校推行数智化教育教学能够摆脱传统教学时空的限制，转变教学内容，变革培养思路，为实现教育公平提供有效保障。基于此，本文首先介绍高校教育数智化转型内涵，然后分析数智化转型对于高校教育的重要意义，最后探讨高校教育数智化教育教学新环境构建路径，希望可以为相关人员提供借鉴。

[关键词]教育教学新环境；高校教育；数智化

随着数智技术快速发展，人们越来越重视其应用问题。目前很多国家围绕数智技术制定了发展战略，在第四次工业革命中数智技术将成为核心内容。“十四五”规划和党的十九届五中全会中均指出了应用数智技术的重要性，要求相关人员推动数字化与智能化发展，达成建设数字中国的目标。教育部2020年推出的《教育部2022年工作要点》中指出，落实教育数字化非常有必要，在数字中国建设进程中教育数智化将成为关键环节，可在推进人才强国、教育强国、科技强国方面发挥重要作用。所以，研究高校教育数智化教育教学新环境具有重要意义。

一、高校教育数智化转型内涵

高校教育数智化转型就是在教育的各个方面合理运用数字技术，在实施教育数智化转型的过程中需要综合运用多种技术，实现教育场景、教育要素、教育业务数字化，构建符合社会发展情况的先进教育体系[1]。在数智时代中网络中存在很多信息，高校教育在合理运用各种数智技术手段后可以在教育教学中有效融入数据要素和数智化信息，为学生创造出更有沉浸感的教育教学环境。

二、数智化转型对于高校教育的重要意义

（一）实现学生个性化培养

《中国教育现代化2035》提出了有机结合个性化培养和规模化教育的要求，高校可以通过数智化转型来实现这一目标。在人工智能、大数据、区块链等技术的支持下能从全过程、全阶段入手落实培养学生的工作，当实施以数据为基础的评价工作后可做到学生成长全周期数智化管理目标，针对不同学生采取个性化教育教学方案[2]。以江苏大学为例，其出于改进教育管理流程、优化教学模式的目的，以学生个性化教学为中心构建了“江大继教云课堂”，将面授教学、在线教学与函授教育融为一体，在充分考虑学生需求的基础上，实现了教学工作空间交互，实现学生个性化培养目标。

（二）提升教师数字素养

在各种信息技术快速发展过程中，高等教育领域出现越来越明显的数字化演变趋势，高校教师作为实施和引导高等教育数智化转型的主要人员，必须熟练掌握相关的数智技术，有效解决数智化教育教学中面临的各种问题。高校教师提升数字素养不但能够为高等教育数智化转型打下坚实基础，还能使不同学生学习需求得到有效满足。以复旦大学为例，其推出了FD-QM高等教育混合在线课程质量标准，该标准详细列明了课程制作、课程技术、学习支持、教学互动、教学资料、学习目标、学业考评、课程概况等方面的规范，使得教师必须积极提升自身数字素养。

（三）拓展教育教学空间

在高校教育中合理利用数智技术，能够构建更为广大的教学时空，数字化时代中的高校教育界线将会越来越模糊，学习者可以在自由规划学习时间的同时，在多维的学习空间中汲取知识，可构建出随处可学、随时能学的学习时空。以上海交通大学的智慧教室为例，其在全面考量体验式学习的前提下，将教室的整体形状设计成U形，并在其中设置了集远程交互、云端笔记、数据诊断为一体的新型教学平台，教师授课内容将会被记录并发布到网上，学生能在任何地点和时间观看、学习。

三、高校教育数智化教育教学新环境构建路径

（一）转变现有教与学理念，实现教学主体数智力提升

根据高校教育实际情况可知，很多高校教育依旧存在着严重的知识本位教学理念，很多教师在教学中不够重视培养学生核心素养的问题，在实际教学中使用“填鸭式”教学模式，不够关注学生个性化发展。很多教师希望学生通过不断练习相关题目来掌握相关知识，致使学生大量精力和时间被浪费。想要有效解决以上问题，教师需要利用数智化技术挖掘新的教学元素，促进原有教与学理念的转变，借助数智化技术构建新的教学教育教学环境，使得教师与学生拥有更高数智力。在数智化教学环境中，教学工作需要实现智能教学机器与人协同配合[3]。在此种情况下，教师和学生都需要重新完成自身角色定位，使自身拥有越来越高的数智力，只有这样才能充分发挥人机协同作用。

首先，相关人员可以从教学评价层面入手，完成教师与学生数智力培养。在高校教育中评价属于非常关键的环节，若是相关评价不够科学合理很难推动教育教学进一步发展。以完善的教学评价体系为依托，不但会提升教育教学的完善性，而且会准确呈现教师与学生实际数智化能力。所以，高校需要充分重视构建教学评价体系的工作，一方面需要以教学方式、人才培养、课程教材体系设计、教学目标创新为中心进行完善，另一方面需要逐渐在教学评价考核指标中融入数智化学习与数智化教学能力，保证教师和学生可有效落实应用数智化技术的工作，提高教学数智化水平。

其次，在教学和学习环境方面，高校应该构建数智化教与学环境。当教师与学生处于良好的数智化环境中其数智力提升将变得更为简单。高校在实际教育教学过程中可构建各种数智化教育教学研究平台、数智化教学平台、数智化教学团队等，持续提升教师和学生利用数智化技术进行教学与学习的能力。当构建这些团队和平台后，一方面可让相关人员了解到学生学习和教师教学都离不开数智化教学环境，可以激发教师与学生参与数智化教育教学的积极性[4]。另一方面在数智化教学环境中教师与学生将会建立合作伙伴关系，深入交流与协作，深入挖掘他们的潜力，提升高校整体数智力水平。

最后，利用外力摆脱内部困境，形成“输血+造血机制”。此项举措最主要的目的就是缩短各个高校在数智化能力方面的差异，实现各学校数智化发展平衡。各高校、各地区应该密切合作，共同探究有效的高校教育数智化转型路径，定期或不定期地组织交流协作，同时借助“多对一”“一对一”等举措，创造良好的数智化发展环境，进一步提高高校教师与学生数智力。

（二）合理运用各种数智技术，构建更为真实的教学环境

在传统高校教学环境中时常会面临学生与教师互动受阻的问题，在教学互动方面数智化虚拟教学空间具有非常好的表现。在数智化技术的支持下能够将学生与教师带到一个虚拟仿真的学习环境与教学过程中，在虚拟时空中师生可以更好地交流与对话。想要构建出拥有真实感和沉浸感的教学环境，仅仅使用单一的数智技术是不够的，需要综合运用物联网、5G、人工智能、虚拟现实等技术。因此，想要构建出真实的数智化教学空间，必须以多种智能技术融合运用为前提。

首先，需要摆脱单一技术的不良影响，树立“发展式思维”。在实际应用数智化技术的过程中，倘若教师只考虑单一数智化技术影响教学过程的情况，可能导致相关技术工具的作用无法充分发挥[5]。例如，在部分高校实施数字技术教学时，主要是将多媒体技术视作一种传输信息的方式，依旧是依靠教师向学生传输知识，不够重视学生反馈，导致多媒体技术主要体现在提升“填鸭”速度方面。与之存在明显差别，数智化技术属于一个完整的系统，需要综合运用多种技术。这就要求高校、学生和教师从发展角度看待技术融合，正确认识到仅运用单一的数智技术无法达到理想的教学效果，在教学过程中合理运用多种数智技术。

同时，鼓励综合运用多种技术，促使教学过程拥有更强的现场表现力。这就要求教师在教学过程中主要使用两种数智化技术来构建真实的教学情境。如综合运用人工智能、5G，以及虚拟现实技术，能够在一个全息情境中融合现实空间与数字空间，为学生带来沉浸式体验。另外，综合运用元宇宙、全息影像、数字人、数字孪生、虚拟现实、增强现实等技术会使学生产生身临其境的感觉，激发学生学习热情。

（三）实施多样态课程教学，融合多元时空数据

由于传统课程教学仅存在较为单一的时空，而且其开放性不足，极易出现无法贴合现实生活的情况。此种情况不但会影响高校教育教学的实际效果，而且会消减教师的工作热情。在开展高校教育教学过程中，教师可以实施PBL教学、线上线下融合教学、STEAM教学等多种学习课程，这些样态的课程教学具有显著的开放性特征，以此有机结合多元时空学习内容。

首先，开展线上线下融合课程教学。此课程教学主要是以SPOC、MOOC或者其他在线课程为基础，需要使用数智化教学设备或工具，在充分考虑高校相关课程课时安排的基础上，拿出40%左右的教学时间供学生自主学习，同时配合线下传统教学，能够有效提升高校教育教学效果。在数智化教学环境中，有机结合线上交流互动和线下课堂教学的优势，而且可激发学生参与学习的兴趣，促使线上与线下教学形成一个学习共同体，提高学生整体学习水平。

其次，构建“技术+STEAM”课堂教学，其是一种融合数学、工程、广义的人文艺术、科学的融合教学模式，此种教学模式在学生解决问题能力，以及知识迁移能力培养方面具有非常好的效果。在高校教育环境中使用数智化技术构建“技术+STEAM”特色课堂教学，如教师可使用AR、VR、AI等数智化技术和互联网智能终端设备落实STEAM融合教学，可有效满足各种学生的学习需求[6]。再如，实施STEAM课堂教学实践时，相关人员可借助3D建模、可视化图谱、Scratch可视化编程软件、传感器等学习各学科中相似的知识点，并将相关知识点直接呈现在学生面前。

最后，科学开展PBL数字化课程教学。在数智化教学环境中，高校需要在教学中积极探索运用云计算、大数据、人工智能等技术的新方式。一方面，PBL数字化教学是基于AI、AR以及VR搭建起来的，可让参与者实时且同步地完成互动，在教学中有机结合虚拟与现实，而且以数字化方式呈现教学内容，为学生提供数字图像，学生可以借助视觉感官了解教师整个操作过程，调动学生主观能动性。另一方面，需要高度重视PBL教学模式推进工作，在高校内部大力推进网络化、数字化建设工作、打造培养数智化人才的教学环境。

（四）加强基础设施建设，确保信息安全

在高校构建数智化教育教学环境过程中，强化基础设施建设属于重要举措。在新时代中，高校必须加快信息化建设步伐，不断提升数智化水平，确保高校教育教学的质量和效率。这包括加强校园网、数据中心、多媒体教室等基础设施建设，为高校数智化教育提供坚实的物质基础。

同时，高校还需要注重信息安全建设，确保数智化教育教学的安全稳定。在数字时代，信息安全问题日益突出，高校需要建立完善的信息安全体系，加强网络安全管理，防范网络攻击和数据泄露等风险，确保数智化教育教学的正常运行[7]。

最后，高校需要加强与社会的合作，共同推进数智化教育的发展。高校应与企业、政府等社会各界加强合作，共同探索数智化教育的创新模式和应用场景，推动数智化技术在高校教育中的广泛应用，为培养新时代的高素质人才做出更大贡献。

结束语

综上所述，高校实施教育教学数智化转型能够在实现学生个性化培养、提升教师数字素养、拓展教育教学时空方面发挥重要作用。高校想要构建新的数智化教育教学环境，需要综合运用物联网、5G、人工智能、虚拟现实等多种技术，并摆脱单一技术的不良影响。同时，鼓励教师综合运用多种数智化技术，提升教学过程的表现力和效果。在实施多样态课程教学过程中，高校需要融合多元时空数据，实施线上线下融合课程教学、构建“技术+STEAM”课堂教学以及科学开展PBL数字化课程教学。此外，高校还需要加强基础设施建设，确保信息安全，并与社会各界加强合作，共同推进数智化教育的发展。只有这样，才能为新时代的高素质人才培养做出更大贡献，实现高校教育的数字化转型和升级。

参考文献

[1]刘靖宇.学前师范教育数智化转型的政策逻辑与实践路径[J].互联网周刊，2024，7（5）：62-64.

[2]王春艳，段磊，沈文君.从数据到数智：教育数字化转型的川大实践[J].中国信息技术教育，2024，12（8）：101-104.

[3]孙婷婷.基于ChatGPT的数智化外语教学思考：博弈、挑战与进路[J].贵州开放大学学报，2024，32（1）：7-13.

[4]余莉娜，刘靖宇.新商科人才培养模式数智化转型的驱动因素与推进路径[J].对外经贸，2024，21（3）：111-114.

[5]王婷，卢婕.数智化背景下民办本科高校财会专业人才培养探析[J].对外经贸，2024，13（3）：149-152，60.

[6]陶思奇，叶子，张春艳.数智技术赋能高校教育教学变革研究[J].科技与创新，2024，16（1）：48-51.

[7]李春艳，戴志锋，靳洪.数智融合的大数据视角下高校“双创”实验教育教学模式研究[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2022，19（9）：145-148.

作者简介：荆紫柔（1992— ），女，汉族，河南西华人，郑州科技学院，助教，硕士。

研究方向：教育教学。