高校智慧教育生態體系構建

彭瑩瑩 汪昕宇

DOI：10.16255/j.cnki.ldxbz.2024.01.002

［收稿日期］? 2023-05-30

［基金項目］? 2021年教育部產學合作協同育人項目“人力資源管理數據分析與應用實踐課程建設”（202101364003），2023年北京高校教學改革創新項目“面向數智未來的應用型高校人力資源管理專業人才培養研究”，北京聯合大學教育科學研究課題“混合式教學模式下大學生學習投入對學習收獲的影響研究”（JK202108）。

［作者簡介］? 彭瑩瑩（1978—），女，安徽合肥人，北京聯合大學生物化學工程學院副教授，博士，主要研究方向為信息化教學、創業就業管理。

［通訊作者］? 汪昕宇（1975—），女，山西忻州人，北京聯合大學生物化學工程學院教授，博士，主要研究方向為勞動就業與創業、人力資本投資。E-mail：wxy006@163.com

［摘? 要］? 智慧教育是教育信息化的最終目標和最高形態，高校作為

培養高層次創新人才的主要陣地，應深入推進智慧教育。在分析高校智慧教育內涵及特征的基礎上，針對高校智慧教育實踐中存在的主要問題，從目標層、運用層、支持層和基礎層構建高校智慧教育生態體系，并從夯實硬件環境建設、強化管理服務平臺和整合智慧應用場景等方面提出具體建設內容。

［關鍵詞］? 高校智慧教育；生態體系構建；智慧學境；智慧學態；智慧型人才

［中圖分類號］? G 434；G 647.38? ［文獻標志碼］? A? ［文章編號］? 1005-0310（2024）01-0007-06

Construction of Smart Education Ecosystem in Colleges and Universities

PENG? Yingying， WANG? Xinyu

（College of Biochemical Engineering， Beijing Union University， Beijing 100023，China）

Abstract：? Smart education is the ultimate goal and the highest form of education informatization. As the main position for cultivating high-level innovative talents， colleges and universities should deepen the promotion of smart education. Based on the analysis of the connotation and characteristics of smart education in colleges and universities， and in response to the main problems existing in the current practice of smart education in colleges and universities， this paper constructs the ecosystem of smart education in colleges and universities from the target layer， application layer， support layer and foundation layer， and proposes specific construction contents from the aspects of consolidating hardware environment construction， strengthening management service platform and integrating smart application scenarios.

Keywords： smart education in colleges and universities；ecological system construction；smart learning environment；smart learning state；intelligent talent

新一代信息技術在教育領域的廣泛應用，帶來了教育模式的改革和教育技術的創新，有效促進了人才培養質量的提升。隨著信息技術的不斷發展，智慧教育將成為未來教育變革的主要方向。國務院發布的《“十四五”數字經濟發展規劃》中明確提出，要深入推進智慧教育，推動“互聯網+教育”持續健康發展［1］。高校作為

培養高層次創新人才的主要陣地，越來越多地將智慧教育的相關理念、技術和方法融入人才培養過程，但受認識、設計、能力等因素的制約，智慧教育實踐尚無法實現深層次的智能化應用，影響了智慧教育目標的實現。因此，高校迫切需要結合高等教育的本質，利用物聯網、大數據、人工智能等前沿信息技術構建智慧教育生態體系。

北京聯合大學學報2024年1月第38卷第1期彭瑩瑩等：高校智慧教育生態體系構建

1? 高校智慧教育的內涵及特征

1.1? 高校智慧教育的內涵

構建高校智慧教育生態體系的前提是準確理解智慧教育的內涵。目前，國內外關于智慧教育的內涵

尚未形成統一認知，主要有目的論、手段論和融合論3種觀點［2］。目的論觀點是以懷特海、斯滕伯格、錢學森等為代表的學者提出的，他們從教育的目的出發，強調為獲得智慧而開展教育，培養有智慧的人［3-5］；手段論觀點是隨著信息技術在教育領域的快速發展而產生的，強調利用智能信息技術實現教育方式的改革［6-8］；融合論觀點強調通過現代信息技術與教育的深度融合

，促進學習者智慧的生成與發展［9-11］。

綜上所述，本文認為，高校智慧教育既要突出教育的目的，也要強調教育的手段。從高等教育的本質來看，培養能夠擔當中華民族復興大任的“四有新人”是國家對高校人才培養的基本要求。高校通過“五育并舉”的素質教育，促進學生個性化成長和適應性發展，培養中國特色社會主義事業的合格建設者和可靠接班人。

從教育的技術手段來看，高校利用物聯網、云計算、人工智能等技術，以學生為中心，構建和諧、可持續發展的智慧教育生態體系，全方位地服務于人才培養活動。

1.2? 高校智慧教育的特征

1）泛在化。泛在化是高校智慧教育最基本的特點，它主要是指全校師生可以利用泛在化的無線網絡，隨時隨地開展教學活動。學生可以運用智能終端設備，在任何時間、任何地點，使用任何可獲得的科技工具進行學習活動。這不僅可以打破學習的時間限制，讓學生科學合理地利用碎片化時間豐富和鞏固學習內容，還可以突破學習的空間限制，讓學生獲取本區域外的數字化教育資源。這一方面有助于滿足學生多樣化、個性化的學習需要，另一方面有助于促進教育公平，縮小數字鴻溝。

2）情境化。情境化是指從學生的學習需求和知識特點出發，利用智能技術對教學模式、教學方法、學習過程等進行合理組合，創造智慧的學習情境［12］。一方面，基于環境感知、情感計算和機器學習等技術，實時地獲取和感知學生的學習環境、學習行為等數據，調整教學環境和教學內容，提高教學的針對性和有效性；另一方面，利用智能技術創設虛擬與現實融合、遠程與現場融合以及正式與非正式教育有機融合的學習空間，為學生打造場景式、體驗式和沉浸式的學習環境。

3）智能化。智能化是指借助智能技術全程跟蹤學生的學習內容和學習狀態，精細化區分學生的個性、偏好、風格、特長等，為學生精準推薦個性化的教學策略以及最適合的學習資源和學習伙伴，并根據學習評測結果進行適時調整，提高學生的學習效果，最終實現人才的個性化培養。

4）和諧化。高等教育的使命是培養學生的智慧，促進學生德智體美勞全面發展，達到真善美和諧統一的狀態，這也是高校智慧教育的根本旨趣和價值取向。因此，高校的智慧教育應突出“五育并舉”：一是加強道德教育，培養學生養成良好的道德品質、健全的人格和應有的公民素質；二是強化知識教育，促進學生智力的開發、知識的增長、專業技能的獲得和邏輯思維能力的發展；三是開展體質教育，提升學生的體質和意志力；四是豐富審美教育，激發學生的靈感、頓悟，發展學生與自身、社會及自然和諧相處的能力；五是增強勞動教育，培養學生樹立正確的勞動觀念，提升勞動技能［13］。

2? 高校智慧教育實踐存在的主要問題

2.1? 智慧教育觀念存在偏差

智慧教育在很大程度上是隨著信息技術的發展而不斷演進的，因此部分高校更多地將智慧教育視為實現教育信息化的工具，過分強調現代信息技術的應用，

反映出唯技術論的價值取向。盡管現代信息技術的應用對高校提升教育質量、促進學生的智慧生成和全面自由發展起到了重要的作用，但它只是一種工具和手段，其本質還是要為高校人才培養的根本目的服務。

2.2? 智慧教育環境設計水平有待提高

從高校智慧教育的內涵出發，高校智慧教育應追求智能技術與教育的深度融合，實現多樣化、個性化的人才培養，提升學生的智慧。目前，部分高校的智慧教育環境設計水平不高，影響了智慧教育的深度發展［14］。一方面，現有的智慧教育環境設計相對固化，師生只能結合現有條件開展教學活動，無法根據教學需要靈活切換智慧教育環境，以滿足教育的智慧性要求；另一方面，當前的智慧教育環境建設多強調內容呈現、環境管理和即時互動等顯性功能，缺乏完備的學情檔案、學生行為分析和能力展示等內容，無法實現智慧教育的精準化、個性化教學功能。

2.3? 智慧教育環境建設

呈現碎片化

目前，很多高校開展了智慧教育環境建設，但由于缺乏頂層設計和統一規劃，教育環境建設存在碎片化、同質化現象。隨著信息化的深入發展，有些高校的部分專業分別與企業合作，建設符合各自專業特點的智慧教育環境，

由此造成多個教學環境之間的空間分離、系統入口不一、數據不貫通、標準不一致等問題，最終導致很難對數據進行系統收集和集中管理，難以支撐對教育大數據的深層次智慧應用。

2.4? 教師信息化教學能力有待提升

教師的信息化教學能力是實現信息技術與教育教學深度融合的關鍵。高校智慧教育的發展對教師的信息化教學能力提出了更高的要求，教師需要在智慧教育環境下，以各種信息技術為支撐，在教學設計、資源建設、教學實施、教學評價等環節靈活運用智慧教學方式方法，有效開展教學活動，培養學生智慧素養［15］。在實際教學中，部分高校教師雖然能在一定程度上借助智慧教育環境進行項目式教學、混合式教學和翻轉課堂等創新性教學模式的探索，但表現出應用的簡單化、隨意性和不穩定性等特點［16］，無法激發學生的主體性，學生的學習方式還是以記憶和理解為主，而對于學生的遷移應用能力、問題解決能力、創新能力等高階能力培養不足。這種應用模式導致基于數據的學習分析和評價無法開展，難以支持教學流程重組、學生素養提升，以及形成可示范、可推廣、可復制的智慧教學模式。

2.5? 智慧評估體系尚不成熟

學習評價作為教學的反饋調節機制，是促進教育系統變革的路徑之一。當前，高校智慧評估體系尚不成熟，常用的方式是以成績評定，或是基于教師的經驗性評價，缺乏對學習者思維能力、創造能力、領導與溝通能力等綜合素養的測評。同時，當前的評估體系尚未形成對學生學習過程信息的全面采集和深度挖掘分析，因此無法為學生提供及時的反饋以及個性化的建議與措施，進而影響了對學生的差異化、個性化和全面發展的支持［17］。

3? 高校智慧教育生態體系構建

為順應智慧教育跨界融合和主動智能的發展需要，高校需要正確認識智慧教育的內涵特征，加強頂層設計，構建集教育環境、學習環境、管理服務、基礎建設等于一體的互聯互通的智慧教育生態系統［18］，并從目標層、運用層、支持層和基礎層4個層面進行合理規劃、布局和調控，具體框架如圖1所示。

目標層是高校智慧教育生態體系的核心部分，高校智慧教育的最終目標是培養

符合國家和社會需要的具備智慧素養、高水平應用能力及創新能力的智慧型人才。在培養過程中，高校要充分激發智慧學習者、智慧教育者及智慧參與者三大主體的積極性和潛能，促進學生的個性化成長和適應性發展。運用層是高校智慧教育生態體系的主體部分，包括智慧人才培養模式、智慧學境及智慧學態等方面。其中：智慧人才培養模式是指以培養德智體美勞全面發展的智慧型人才為目標，積極探索人才培養模式改革新路徑；智慧學境是指利用現代信息技術進行校內校外的資源建設，創造以學生為中心的開放融通的學習環境；而智慧教育目標的實現離不開學生主體的學習投入，因此，智慧學態是指通過創新人才培養模式和打造智慧學境，培養學生的學習興趣，激發學生的學習主動性，三者之間相互影響、相互促進、協調發展。支持層和基礎層是高校教育生態體系的基礎部分。其中：支持層一方面利用教師支持服務平臺，促進教師信息化能力的提升，另一方面通過建設智能公共管理平臺，提升教學管理過程的信息化，提供個性化的干預服務，推動教育管理由單向管理向協同治理轉變；基礎層是通過優化和升級硬件設備、校園網絡等基礎設施，支撐智慧教育運用層和目標層功能的實現。

3.1? 夯實硬件環境建設

高校通過有序推進智能技術應用和教學設施設備建設，夯實硬件環境，為師生開展智慧教學提供堅實保障，具體包括以下幾個方面。1）建設智慧教室：根據教學場景的需要，對現有教室進行智能化改造，建設不同類型和具有不同功能特點的智慧教室（如常規型、分組研討型、多視窗互動型、遠程互動型、手機互動型、創新創業型等）；2）搭建可視化平臺：引入數字孿生技術，對校園環境、教室內的教學設備進行數字化建模，以可視化的方式呈現教學樓、教室及相關設備的使用情況和管理過程數據，提高運維效率；3）數據聯通基建：布局信息網絡，為數據的共享和應用提供硬件基礎，促進教育數據的全方位挖掘和整合；4）開放網絡端口：為在線學習開放網絡端口，便于開展教育服務和資源共享服務。

3.2? 強化管理服務平臺

高校通過教師支持服務平臺建設和智能公共管理平臺建設，強化管理服務，為智慧教育提供教學支持和智慧服務。

3.2.1? 建設教師支持服務平臺

高校通過建設教師支持服務平臺，為教師開展智慧教育提供支持服務，具體包括：1）引入智能助教，既能滿足教師備課、課堂教學、作業批改、學習評價等常規教學需要，又能采集并分析學生的行為數據和學習數據，便于教師調整教學策略、創新教學方式方法；2）根據教師在教育教學、教研備課等不同方面的需求，匯聚各種優質學習資源，為教師提供個性化培訓、研訓服務，提升教師的信息化素養及教學、科研能力；3）組織成立線上工作室，便于教師與兄弟院校的教師分享資源、協同教研、共同備課。

3.2.2? 建設智能公共管理平臺

高校利用智能公共管理平臺，為全校師生的教學、科研、活動、生活等提供公共服務支撐，具體包括：1）可視化教育管理平臺：基于教學全過程的數據采集及數據驅動的學習分析，實現教學過程、教學評估的可視化；2）學業管理與服務平臺：統籌入學、選課、考核、實習實踐、學籍、獎懲、就業、數字檔案等業務，為學生提供全學習周期的綜合服務；3）數據安全系統：對數據平臺和系統環境進行智能、全面的漏洞掃描，防止數據泄露，保障數據安全；4）移動學習管理系統：支持iOS、Android系統，便于學生使用不同電子設備進行學習管理，如課表管理、學習計劃管理、學習資源管理、學習效果反饋與總結等。

3.3? 整合智慧應用場景

高校應結合智慧教育的培養目標，整合智慧應用場景，探索人才培養模式，創建與之匹配的智慧學境，營造學生的智慧學態。

3.3.1? 探索智慧人才培養模式

高校應從人才培養目標、教學過程、教學管理制度、教學評價等多方面進行創新，為學生提供個性化、多樣化的教育服務，培養德智體美勞全面發展的智慧型人才。具體包括：1）在人才培養目標方面，旨在培養具有智慧素養、高水平應用能力及創新能力等素質的智慧型人才；2）在教學過程方面，應滿足教師教學多樣化和學生學習差異化的多元需求，充分利用物聯網、大數據、人工智能等新興技術，關注項目學習、協作學習、移動學習等新型教學模式，積極開展以學生為中心的教學實踐，促進學生的個性化發展；3）在管理制度方面，應建立系統完備、科學規范、運行有效的制度體系，整合各級各類教育數據與技術力量，構建多主體協同參與的智慧治理體制；4）在教學評價方面，可運用學生學習檔案、教育監測數據、課堂分析等多種評價手段，針對教學的不同環節和不同對象完善綜合評價體系，圍繞能力性指標、社會性指標和經濟型增長等維度探索全面增值評價機制，促進學生的可持續發展和高校人才培養質量的提升。

3.3.2? 打造智慧學境

高校應從校內校外兩方面打造智慧學境。一方面，建設校內的智慧教育資源中心，以信息技術、虛擬現實技術等為基礎，以學生為中心，打造智能化、開放式和集成化的數字學習空間。另一方面，通過校內資源和校外資源的互聯融通，強化公共服務能力，實現校內外資源共享，促進形成社會化教育協同服務形態。高?？梢詾樾Ｓ押推渌鐣耸刻峁┩ㄗR教育和專業教育，發揮高校的學科優勢，針對有需要的人群開放工科類、管理類和文化類等課程，不斷提高優質教育服務的普及化水平，滿足人們終身學習的需要。此外，高校還可以與學院共同體、兄弟院校、行業協會以及相關的企事業單位開展聯合建設，實現資源、信息、技術和人才的共享。智慧學境的建設重點是打造多樣化的校內智慧教育資源，具體包括以下內容。

1）虛擬仿真課堂建設：打造適用多種教學場景的虛擬仿真課堂，利用虛擬現實技術、增強現實技術為學生提供互動化、個性化和沉浸式的課堂教學，培養學生的學習興趣，促進學生對知識的吸收與掌握。

2）遠程教育云平臺建設：整合教室現有的多媒體設備，加入音視頻采集設備

，建設全景課堂，呈現教學內容與3D圖像處理實時增強的教室全息影像，實現多媒體教室互動直播、高清錄播、高清巡課、在線考試等多種功能，并促進形成線上教學與現場教學相融合的教學模式。

3）智能助教系統建設：根據課程內容梳理各類知識點，構建專題知識庫，推薦相關學習資源，從學習指導、難點答疑、資源推薦、課后評估等方面為學生提供全方位的學習輔導。

4）數字化學習資源平臺建設：圍繞德智體美勞“五育”要求，整合學校內的優質學習資源，并充分利用優質的在線課程平臺，如智慧樹、愛課程等，建立高度共享的學習資源平臺，全方位滿足學生的多元化發展需求；為學生提供多種形式的數字化學習資源，如數字圖書、數字期刊、數字工具及數據庫等。

5）數字化實習實訓平臺建設：基于互聯網的3D數字化全新展示形式，將學校實訓室設備、配套設施與環境完全嵌入數字化平臺中，形成實習實訓教學資源的線上載體，創建出與真實世界相似的虛擬實驗室，使學生能夠感受到真實的實習實訓體驗，提升學生實習實訓的教學效果。

6）數字化創新創業實踐平臺建設：依托互聯網技術，構建層次遞進的創新創業實踐平臺，建立線上線下教學聯動機制，積極培育優質項目，為學生參加各級各類創新創業大賽以及科技創新競賽提供支持。

7）學生學習成長智能分析平臺建設：依托人工智能技術，基于伴隨式數據的采集與動態評價，分析學生的學習態度和學習成績，構建學習者畫像，綜合呈現個人的學習能力，并結合學業報告提供個性化的智能提升計劃，精準推送學習建議，形成個性化的個人成長檔案。

3.3.3? 營造智慧學態

高校通過創設良好的智慧學境，創新教育教學、教育管理的模式與方法，著重培養學生的學習力，營造促進學生開展自主性學習、個性化學習和終身學習的智慧學態。一是引導學生建立正確的學習觀念和學習方法，強化學生的主體地位和主動性，鼓勵學生自主探究、實踐創新、合作分享，提高學生的學習動力和學習效果；二是注重學生的個性化和多元化培養，尊重學生的個性差異和多元化需求，結合每個學生的學習需求、學習風格、學習進度和學習效果，為學生提供獨特的學習路徑、方式和資源，以滿足學生全面發展和個性化成長的需求；三是建立合作學習和社交互動機制，促進學生之間的交流與合作，提高學生的參與度和積極性，同時培養學生的團隊合作能力和社交技能，為學生的個人成長和發展提供動力和支持，促進智慧型人才的培養。

4? 結束語

智慧教育是教育信息化的最終目標和最高形態，已成為國家層面的戰略。高校智慧教育生態體系的構建是一項復雜的系統工程，需要綜合考慮設計方案的可行性、激勵機制的導向性以及項目機制的保障性等問題，要充分發揮政府、高校和社會主體的積極作用，強化教育屬性和技術屬性的深度融合，從而實現為國家和社會培養智慧型人才的目標。

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（責任編輯? 白麗媛；責任校對? 齊蓉暉）