新技术推动教育数字转型赋能教育教学变革研究

新技术推动教育数字转型赋能教育教学变革研究摘要：以5G技术、人工智能、区块链、云计算、大数据、AR/VR等为代表的新技术驱动人类社会快速进入以数字化应用为基础的智能时代。在此背景下，探索人工智能助推教师教育改革、教育教学方法创新的新路径和新模式。当5G、大数据、AR/VR等技术赋能教育，如何培养这种智能时代具有数字化特征的卓越教师就是迫切的研究内容。根本路径是要坚持应用驱动的思路，推动人工智能、大数据、云计算等数字化新技术在教师培养中的广泛应用，推动新技术与教师教育在学科建设、环境布局、资源建设、教学方式、育人模式、文化创建等方面的深度融合。关键词:5G技术，教育改革，数字化一、以5G技术为例，对新技术做简单的概述。5G既第五代移动通信技术。5G作为一种新型移动通信网络，具有高可靠、低功耗、低时延、大容量、大覆盖和大连接的特性，能够使网络教育质量提升、门槛降低，实现人与人、人与物、物与物的全连接，从根本上改变当前的教育模式。5G技术与物联网、大数据、区块链、云计算、人工智能、机器学习等技术融合服务教育领域，推动智慧教育的发展。5G技术凭借其高速率、低延时的特性赋能智慧教育，结合信息传感器、射频识别等物联网技术实现随时随地万物接入的功能，对教与学过程进行智能化感知，解决线下数据难以获取的问题。5G凭借其高速率、低功耗等优势，与云计算相结合，使教学资源按需供给，为师生提供多层次、全方面、个性化的教学支持与服务。人工智能为核心的技术从语音识别、语义识别、图像识别、认知计算、情感计算传感器等方面推动教育计算的发展。机器学习能自动从大量数据中提取隐含的、未知的、潜在有用的信息和知识，结合5G技术高容量、高维度等特点，分析师生的知识、行为和情绪等显性数据，支持教师开展智慧教学，培养学习者的思维和创造力。5G与全息、XR等技术的融合，进一步突破了虚实世界的界限，实现了映射空间的全息化、全息空间的数据化，数据空间的智能化。在高品质的无缝沉浸式学习环境中，通过共享优质教育资源，来推动教育的高品质均衡发展。5G时代的教育智能技术，从环境感知、数据获取、数据安全等方面为智慧教育提供基础支撑，依托云计算、人工智能、机器学习等智能技术驱动教育智慧的产生，利用虚拟现实、全息投影等技术优化教学内容的呈现，创设虚实融合的学习空间，助力智慧教育的发展。未来教育不只是现有教育体系的边际创新，而是要构建一个全新的教育生态。未来充满了不确定性，教育体系也需要根据经济社会发展的新形势、新变化不断进行调整和更新。人工智能、大数据等为代表的新技术驱动人类社会快速进入以数字化应用为基础的智能时代,“总体来看，目前教育界对人工智能等技术给予厚望，正以极大的热情将技术转化为提升教育质量、提高教学水平、增进教学效率的方法和工具。”二、智能时代建设数字化教师培养体系作为基础教育工作母机的教师教育，培养新时代的卓越教师，也应该适应这一变化，探索信息化、人工智能等新技术与教师教育的深度融合，培养具有数字化特征的适应未来需要的卓越教师。这种数字化特征我们可以概括为“四能五教六者”。“四能”即数字化生存与适应能力、教育教学研究能力、教师专业发展终身学习能力、教育教学创新实践能力；“五教”即乐教、适教、懂教、会教、善教；“六者”即学生学习活动组织者、成长过程导引者、教学资源开发者、教学方法创新者、教育教学研究者、教师专业发展终身学习者。那么如何培养这种智能时代具有数字化特征的卓越教师呢？根本路径是要坚持推动人工智能、大数据、云计算等数字化新技术在教师培养中的广泛应用，推动新技术与教师教育在学科建设、环境布局、资源建设、教学方式、育人模式、文化创建等方面的深度融合。（一）推进人工智能和教育的学科平台建设通过建设主体教育改革实验区、智能教育创新平台、教育智库平台、教师发展协同创新平台等平台，围绕教育理论创新、信息化教学变革与应用、教育信息技术创新、教师教育创新等领域进行理论研究与实践探索，从而为智能时代的教师教育改革提供学科支撑，以人工智能和教育的学科建设创新引领数字化的教师教育改革和卓越教师培养创新，为新时代教师队伍建设作出贡献。（二）建设智能化、沉浸式的数字化校园环境具体来说，一是要优化校园网络，实现有线网、无线网和5G网络覆盖，大幅度提升教育网络质量。二是要建设线上线下一体化、现实虚拟双融合的智慧教室和“云端一体化”的数字化学习平台，打造物理空间、资源空间和社交空间有机整合的学习空间，构建课堂与课外的泛在学习环境，全面支持学习资源、学习活动、学习过程和学习数据等有机融合。三是要加强数据中心能力建设，开发智能、快速、全面的学习分析系统，建立高效、安全、灵活、敏捷的智能化运维保障体系（三）建构支撑一流教师教育的数字化资源体系完善资源持续共建共享机制。统筹各类教育资源，建立以学校为基础的学习成果积累机制，探索实行认证、积累与转换制度，实现不同层次人才培养体系之间的“纵向衔接、横向互通”。创新资源服务机制，通过完善数字资源建设标准和认证指标，引入第三方优质力量参与数字化资源开发，激活内部资源，充实资源建设专业团队，探索出适合学校特点的数字资源供给模式和服务机制。形成多样化、立体型的数字教育资源体系（四）建设数字化的卓越教师培养体系“人工智能改变了人才培养的目标，重新定义了知识创造的方式，教师已不再是知识的唯一来源……除了传授知识以外，教师的核心价值在于‘育人’。”要“挖掘人工智能赋能的未来教师及教师教育发展机制”。学校要整体提升教师信息素养，利用信息技术变革教师教育教学培养模式，创建数字环境，利用大数据平台伴随式采集课堂教与学行为数据，数据分析支持变革教学方式与方法，推进学科交叉融合，实行数字化卓越教师培养。三、推进数字化建设和教育改革的时代意义智能时代，数字化赋能了新时代的教师队伍建设，助力了教师教育的深化改革。推进数字化系统建设，对新时代教师队伍高质量发展具有重大战略意义。探索信息化的教育模式，推进教育均衡发展，定向培养中西部优秀中小学教师。数字化技术应用于新时代教师教育改革，促进教育均衡可持续发展。2021年，教育部等九部门启动实施中西部欠发达地区优秀教师定向培养计划（简称“优师计划”）。数字化技术为这一计划的实施提供了技术支持。学校可以通过线上媒体平台开展“优师计划”政策宣讲，推进“优师计划”招生工作。在“优师计划”师范生培养中，可以发挥人工智能、大数据等新技术助推作用，优化人工智能应用等教育技术课程，把信息化教学能力纳入师范生基本功培养，开展虚拟教研，帮助师范生感知真实乡村学校环境并进行教学实践，掌握大数据分析技术，着力培养面向未来的具有较高信息素养的乡村教师。2020年新冠疫情期间，国家大力倡导停课不停学的背景下，在线教育作为一种刚需发挥着不可替代的作用。各个学校对标智能时代教育改革的重大战略需求，积极思考构建智能时代的教育教学新体系，整合学校学科资源，深化体制机制改革，积极推进人工智能、大数据、云计算、5G技术等与教育教学的融合。数字化为服务乡村振兴，推进优质教育教学资源共建共享，探索信息化背景下的教育精准帮扶新模式提供了可实施的途径。通过引入大数据、云计算、虚拟现实和人工智能等前沿技术支持的实物情景和实训操作等培训资源，以及一线优秀教师参与研发的微课、直播课等视频培训课程资源，依托教学云平台线上培训研修系统，提供信息技术与教育教学融合创新的线上课程，形成多样化、立体型的数字教育