教育数字化转型实践|数字化转型期“省—县—校”人机协同教育环境:特征要素与架构设计

       人机协同的教育环境建设成为教育数字化转型的重要推进路径。而数字化转型涉及教育领域的方方面面,人机协同教育环境不仅需要关注微观层面的课堂教学,更需要从省域、县域和学校等中观层面为教育需求侧提供全方位适需服务,这也是提高数字化教育生态系统建设水平的迫切需求。基于此,本研究聚焦于数字化转型期人机协同技术如何赋能教育环境的发展革新,探究设计“省—县—校”人机协同教育环境架构以满足不同层面的教育需求,以期推动教育的数字化转型和高质量发展。

数字化转型期“省—县—校”人机协同教育环境构建的现实意义


01 国家数字战略的内在要求

       我国要实现教育数字化转型与智能升级战略,需要积极推进教育新型基础设施建设,优化人工智能教育应用,加快人机协同教育环境建设。其中,涉及省域、县域、学校等层面的人机协同教育环境建设是我国以教育新基建推进数字转型中的关键要素,并且教育数字化转型的系列实践也要在“省—县—校”教育环境内加以实施与检验。因此,“省—县—校”人机协同教育环境建设成为未来教育数字化战略实施的重要内容,也是国家教育发展的内在要求。

02 数字教育生态的发展需求

       教育数字化转型事关教育领域全方位、多层次的变革发展,不应局限于某一局部、单一层面的变化,而是需要从整体系统的视角以生态化战略推动面向未来的教育生态发展。为了满足数字教育生态的发展需求,需要将5G、大数据、区块链等数字技术置于“省—县—校”不同层面融合的数字教育环境之中,通过构建三级垂直治理结构,建立从省域到县域再到学校的人机协同教育环境,打造“省—县—校”三级层面在网络连接、平台互通、资源共享等方面协调发展、一体相联的数字教育生态系统,以促进教育数字化转型中各层级、各主体的参与。同时,通过数据赋能决策与人机协同可为“省—县—校”教育生态发展提供全方位的适需服务,有助于建设一个体系完善、全面优化和可持续发展的数字教育生态,为构建全纳性、高质量的教育体系服务。

数字化转型期“省—县—校”人机协同教育环境的特征要素与顶层设计

01  人机协同教育环境的核心特征

  • 群智协同:赋能人机智慧融汇相长

       应用于教育领域的机器智慧在“了解”学生的同时,还有助于构建智能学习环境,规划学习路径、推送学习资源、提供精准评价反馈等,而学生的智慧将侧重于在机器智慧的基础上进一步发现与创新,面对错综复杂的问题做出科学准确的决策。

  • 多元主体:激发人机交互角色转变

       在人机协同教育环境中,教师角色定位将会发生转变,关于教师的育人、规则制定执行和知识启发引导角色越来越重要,教学模式也将趋向教师与机器的协同教学。其中,交互是教学活动的重要内容,师生是传统意义上的教学主体,当智能产品拥有具备独立处理教育信息的主体性角色时,就能参与师生之间的社会化交互,与师生共同构成“学习共同体”的多元交互结构,实现多主体共同进化。

  • 场域创生:拓展人机学习资源空间

        在智能技术飞速发展的今天,教育场域不仅包含手机、电脑等智能终端的物理空间,还创生了能促进学生和智能机器进行知识体验分享和协同交互学习的人机场域。人机场域的主要特点是支持学生和智能机器的理论与实践知识发展,是显性知识内化和隐性知识共享的协作学习场域。

  • 数智融合:促进人机评价精准反馈

       人机协同理念下的教育评价注重以教育过程数据为核心,协同多方展开多元化评价。学生通过智能机器和教师的双重评价反馈可及时洞悉自我学习水平,形成合理的学习预期,进而优化改进学习策略。

02 “省—县—校”人机协同教育环境的要素结构

       研究构建了人机协同教育环境的要素结构,如图1所示。
图1 人机协同教育环境的要素结构
  • “省—县—校”人机协同教学活动:以提升教学能力为导向保障教学质量

  • “省—县—校”人机协同学习活动:以满足学习需求为抓手提供个性服务

  • “省—县—校”人机协同教育管理:以增强科学决策为关键实现教育智治

03 “省—县—校”人机协同教育环境的顶层设计

       本研究构建的数字化转型期“省—县—校”人机协同教育环境的顶层模型,如图2所示。

       其中,数字化技术、数字化思维、数字化认知不仅是教育数字化转型中的体制机制、组织架构、方式流程、手段工具进行全方位系统性重塑的关键所在,也是人机协同教育环境构建的内驱动力和基础需求。此模型通过省域顶层规划、县域统筹管理、学校实践创新三方面协同关联,可推进人机协同教育环境走向系统化、一体化构建。其中,省域层面强调转型顶层规划,紧抓教育智治、科学决策、教育统管、综合应用等关键基础体系建设,县域层面实现统筹管理需从均衡发展、个性服务、功能集成、资源共享等方面搭建业务平台,学校层面则主要从精准教学、智慧学习、多元评价、精益管理等方面落实数字转型应用实践。

图2 数字化转型期“省—县—校”人机协同教育环境的顶层模型

数字化转型期“省—县—校”人机协同教育环境架构

01 省域人机协同教育环境:着眼顶层系统设计与基础服务体系建设

       省域教育的发展具有较强的自主决策权和调控权,同时也面临着教育治理中各类繁杂的挑战。因此,构建省域人机协同环境需要对教育治理的体制机制、工作流程、手段工具等进行系统性重塑,为促进教育领域的数字化转型赋能助力,其人机协同教育环境架构如图3所示。

       在该架构中,省域人机协同教育环境建设要以教育数字化标准规范体系为保障,以省域教育大数据仓、省域教育云网端一体化和应用场景为内部结构创建人工智能教育大脑进行教育智治,为政府、学校、社会等相关服务主体的教育需求提供便利,最终实现人机协同目标,推动教育实践不断前进变革。

图3 省域人机协同教育环境架构

02 县域人机协同教育环境:注重区域均衡发展与公共业务平台搭建

       教育数字化转型在县域层面充分发挥优势,有助于促进县域义务教育优质均衡发展,助力教育公平,体现时代价值。县域人机协同教育环境主要以县域智慧教学、县域教育管理、县域智能教研、县域公共服务为核心要素,在县域人机协同教育平台的支持下实现优质教育资源共享互惠、转化应用,实现教学结构重组与流程再造,提高县域教育质量,有效地满足县域用户群体间与智能平台的协同需求,其人机协同教育环境架构如图4所示。

图4 县域人机协同教育环境架构

03 学校人机协同教育环境:落实教学管评转型与数字应用实践创新

       学校作为教育教学、人才培养的主阵地,在数字化转型时期正面临教、学、管、评等多样化的教育场景新需求。为此,本研究通过构建学校人机协同教育环境,打破知识经验、学习资源和管理数据的流通壁垒,优化业务流程,为学校教育的决策层、管理层、操作层提供数据驱动的支持服务,助力实现精细化管理和科学化决策,其人机协同教育环境架构如图5所示。

图5 学校人机协同教育环境架构

       在智能技术赋能教育高质量发展的时代背景下,人机协同已成为教育数字化转型发展的必然趋势,未来教育环境中的个性化学习、精准化教学以及智能化管理等活动的开展有赖于人机协同技术的支持与助力。本研究通过探究人机协同教育环境的要素结构与特征,提出“省—县—校”三级人机协同教育环境架构,旨在探寻数字转型期人机协同与不同层域教育环境发展变革的内在契合之路,以推进教育数据流通、业务联通、标准贯通等深层次数字化生态体系构建,为各级教育行政部门与各级各类学校服务体系的质量提升提供框架性支持。

参考文献

[1]胡惠芝,张家华.数字化转型期“省—县—校”人机协同教育环境:特征要素与架构设计[J].现代教育技术,2023,33(06):44-53.

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