智慧教育的基本内涵是,以先进信息技术、脑智技术、心理科学等赋能教育教学创新。通过人机互动、数据共享、知识互联,满足学生个性化、精准化、智慧化学习需求,以知识的融合交叉实现知识衍新。通过智教智学释放教育生产力,重塑教育生态,构建以人为本的精细化教育治理体系,为师生提供有价值的成长。
当今以智联网为代表的新一代信息技术发展为智慧教育提供了技术基础,提供多元全面的协同感知,建立泛在多尺度的教育网络,实现教育数据挖掘和知识繁衍,助力多元个性化的教育定制服务,形成“感知-网络-计算-服务”体系。智联网视域下的智慧教育实现了从信息到知识的积淀、重组和衍新,进而实现数据共享、知识互联、群智协同、教育智学,适应了新时代教育发展的需求。
智慧教育的基本架构是“五维教育”。
一是覆盖“空间三维”。体现为教育的地理空间不限、学习空间自由、教学空间可助。学习可以打破地理限制,在校内、线上、移动、虚拟空间都可以进行,实现无处不在,感知辅助。
二是延展“时间一维”。体现为受教育者的随时学习、终身学习。通过人工智能技术,使学习的轨迹、路线和习惯发生深度变革,实现教育的时间广度延展、学习时间自主、教学时间可控。
三是聚焦“知识一维”。体现为知识的深度交联,包括知识图网的组建、云地知识的互联、知识的探究衍新,使知识学习与发展规律从线性拓展向网状化、图谱化、裂变化转变,极大拓展了知识联动融通,从而温故而知新,传承并创造。
教育的过程是让学习者收获知识与能力的过程。而五维教育的核心理念就是从深度、广度和关联度上产生全新的知识获取过程。通过知识广度扩展掌握学科知识的发展演变,通过知识深度潜入加深知识的领悟认知,通过知识关联耦合产生知识的融合创新,从而实现从表征符号接受到规律本质认知再到能力知识创造。比如在信息领域里,从戴维南定理到香农定律再到麦克斯韦尔方程,从维纳滤波、贝叶斯公式到傅里叶变换,进一步拓展到摩尔定理、量子理论、神经网络理论、人工智能算法等等,这些知识一脉相承而又不断创新发展。
从另一个角度来看,“信息熵”贯穿始终。再关注“熵”本身,人类发展进程就是熵减的过程,这个过程中,知识不断积累、衍新,实质也是一个智能在不断演进的历史。而在讲解“熵”概念时,对于“污染”“熵减”“人类发展”等等概念潜移默化水到渠成地传输给学生,做到了课程思政的“润物无声”,这是五维教育在知识维融合创新的生动实例。
可以看到,智慧教育融合了空间维度、时间维度和知识维度,以智能为驱动,推进知识的跨域连通、联动融合。体现为智能技术下的知识融合获取、泛众协作教育、知识繁衍知识等,具有融合、协作、积淀、衍新的特征,在“螺旋式上升”的知识衍新下,促进学生能力的获得和提升。
“五维教育”的最终目标,是在智联网技术框架基础上,感知空间、时间、知识的五维轨迹,打破壁垒深度融合,实现有价值成长。以学生为中心,促进博专相济、自主潜质、好奇追求、个性激发。以教师为中心,实现学术赋能、因材施教、导学精育、深度浸润。