一、人工智能驱动智慧教育

当前，以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期，而教育仍未摆脱“工业化”的印记，这不仅制约着教育功能的充分发挥，而且导致经济社会转型面临危机。当人类社会迈进信息时代的新阶段——人工智能时代，这种工业化的教育体系已经无法满足未来社会对人才的需求，时代发展迫切需要一场教育变革。换句话说，教育不是由外而内传递知识，而是由内而外觉悟智慧。这就要求，我们必须打破整齐划一的传统教育形态，构建与人工智能时代相适应的智慧教育体系，利用智能技术对学习环境、学习内容、教学方式、管理模式进行系统化改造，为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的智慧教育。

二、智慧教育的理念内涵 

综合已有研究，我们认为，智慧教育是指以“人的智慧成长”为导向，运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的智慧转型，在普及化的学校教育中提供适切的学习机会，形成精准、个性、灵活的教育服务体系，最大限度地满足学生的成长需要。只有把“人”置于教育的最高关注，发掘人的潜能，唤醒人的价值，启发人的智慧，才能从容应对人工智能时代带来的挑战。智慧教育不仅是教育基础设施的信息化、智能化，而且是教育理念与教育方式的转型升级，从注重“物”的建设向满足“人”的多样化需求和服务转变。

智慧教育包括三个组成部分：一是相互融通的学习场景，利用智能技术打通物理空间与网络空间之间的壁垒，让万物互联，让世界互通，所有学生都可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息；二是灵活多元的学习方式，注重学习的社会性、参与性和实践性，打破学科之间的界限，开展面向真实情境和丰富技术支持的深度学习；三是富有弹性的组织管理，破除效率至上的发展理念，释放学校的自主办学活力，利用人工智能提高教育治理的现代化水平，让学生站在教育的正中央。

三、智慧学习环境：从“教育工厂”到“学习村落” 

如果把原来的学习环境比作“教育工厂”的话，那么，智慧学习环境就是“学习村落”。在这里，每个学习者都掌握学习的主动权，人工智能可以帮助他们找到志同道合的伙伴和相互匹配的导师，推送适配的学习资源，提供精准的学习支持，从而开展积极主动的个性化学习。它不是为了“统一的教”，而是为了“个性的学”，要利用数据和算法的力量来读懂学生、发现学生、服务学生。

（一）全面感知的学习场所

现在，校园只是一个开展教学的物理场所；未来，校园将变成万物互联的智能空间。人工智能会把冷冰冰的机器设备变成充满温情的“私人助理”，通过不断学习人类的行为和习惯，提出针对性的辅助策略，帮助学生开展积极主动的个性化学习。一是利用物联网技术为学生创设安全舒适的学习环境。二是借助情境感知技术为学生身心健康发展提供有力支持。三是利用大数据技术对学习过程进行跟踪，提供量身定制的最优学习路径。

（二）灵活创新的学校布局

未来的学习空间将从“为集体授课而建”转向“为个性学习而建”，把千篇一律的教室变成灵活创新的学习空间，把单调乏味的建筑打造成智慧的育人环境。一是创新教室布局，打破工厂车间式的教室设计，配备可移动、易于变换的桌椅设施，支持教师开展多样化的教学活动。二是扩展学校的公共空间，按照多功能、可重组的设计思维，加强学习区、活动区、休息区等空间资源的相互转化，给学生提供更多的活动交往空间，促进学生的社会性发展，弥合正式学习与非正式学习之间的鸿沟。三是优化校园空间，给学生提供动手实践的场地，建立创客空间、创新实验室、创业孵化器等新型学习环境，培育有共同兴趣爱好的实践社群，鼓励学生把创新想法转化为实际作品。北京十一学校龙樾实验中学、巴西的NAVE 学校、美国明尼苏达大学的主动学习教室（Active Learning Classroom）、加拿大皇后大学的主动学习空间（Active Learning Space）等都在这方面做了有益探索。

（三）深度交互的网络学习空间

网络教育的真谛在于实现人文交互环境下的个性化学习。未来，网络学习空间将从课堂教学的延伸走向教育形态的重塑，构建群体个性化的学习共同体和实践共同体。一是开发智能学习助手，根据学生的学习需求、学习路径和检索痕迹，按需推送学习资源和学习支持，过滤无关的信息，减轻认知负荷，使学生可以随时、随地、随需进行高质量的学习。二是强化成员间的关系网络，加强对互动数据的收集、分析和处理，包括订阅、观看、转发、提问、评论等，精准识别师生、生生互动关系，提供更加匹配的组合方案，形成稳定的趣缘合作共同体，促进深度交互的发生。三是提供远程协作、社会网络、同步课堂等方面的工具，鼓励跨学校、跨区域、跨国别的协同学习，扩大优质教育资源覆盖面，突破常规手段难以解决的教育均衡问题，让亿万孩子同在蓝天下共享优质教育。

四、智慧学习方式：从“学以致用”到“用以致学”

随着互联网时代的到来，以知识为中心的学习方式已经无法满足时代发展需要，学习越来越呈现出实践性、情境性和个性化的特征，仅靠死记硬背就可以掌握的知识或技能逐渐失去价值，人工智能在这些方面可以比人做得更好。这就要求，我们必须转变教育观念，加快推动学习方式变革，从“学以致用”走向“用以致学”，更加重视每个学生的独特体验，鼓励他们在解决问题中学会解决问题，在做事中学会做事，成为能够适应未来复杂挑战的人才。

（一）深度学习

在人工智能的语境下，深度学习指的是一种新的算法，它通过模拟人类神经网络，构建具有多隐含层的机器学习模型和海量的训练数据，让机器自动学习有用的特征，从而提升分类或预测的准确性。学习绝不能停留于知识的表面理解和重复记忆，学生要在已有知识的基础上，将所学新知与原有知识建立联系，获取对知识的深层次理解，建立一套自己的思维框架，并有效迁移到其他的问题情境中。

深度学习包括五个环节：一是还原知识的丰富情境，知识从哪里来，深度学习的起点就应该从哪里开始；二是面向实践的学习活动，鼓励学生用所学知识解决实际问题，以任务驱动的方式组织学习，提供接近专家及其工作过程的机会；三是用不同视角透视学习，提供社会化软件及其他认知工具来支持学习，允许共同体成员拥有不同的角色和身份，鼓励提出不同观点，让学生在对话和互动中建构知识；四是提供成果展示及表达的机会，促使思维清晰化，引导学生进行反思，实现对知识的深度理解；五是建立更加立体的评价，把关注点从教师的教转向学生的学，强调学生在学习活动中的参与程度、积极性以及突破原有框架的创造力，利用学习分析、课堂观察等技术手段，为不同的学生制定不同的标准，让每一位学生都有出彩的机会。

（二）跨学科学习

人类的智慧来源于知识观的完整，它不是零敲碎打的，而是与整体特征密切相关的。近年来兴起的STEM教育和创客教育，都把跨学科学习作为重点，强调通过不同学科的交叉融合，培养学生的创新精神和实践能力。跨学科学习倡导根据生活中的问题设置主题，将不同学科围绕同一个主题联系起来，构建相互衔接贯通的课程体系。

跨学科整合有三种取向：一是学科知识整合取向，分析各学科的知识结构，找到不同知识点之间的连接点与整合点，将分散的课程知识按跨学科的问题逻辑结构化；二是生活经验整合取向，从儿童适应社会的角度选择典型项目进行结构化设计，让学习者在体验和完成项目的过程中，习得蕴含其中的多学科知识与技能；三是学习者中心整合取向，这种模式不是由教师预设问题，而是由学习者个体或小组提出任务，任务内容需要学习并运用跨学科知识。

（三）无边界学习

陶行知先生指出，“生活即教育”“社会即学校”，教育不能脱离社会、脱离生活。如果学校生活与社会生活联系不紧密，学生的学习不是从自己的直接经验里长出来的，那就是一种呆板的、低效的教育。所以，学校应该是一个开放的组织系统，要建立与真实世界的联系，充分利用外部社会资源开展教育，把整个社会变成学生成长的大课堂。无边界学习是未来教育发展的重要趋势，它包括以下内容：一是把知识学习和现实生活连接起来，学生的学习场所不再固定，随着课程的不同，既可以在教室，也可以在社区、科技馆和企业，甚至可以去不同城市游学，任何可以实现高质量学习的地方都是学校；二是建立实践共同体，加强学校与产业行业之间的合作，共建创新创业实践基地，鼓励学生动手实践，引导他们运用知识去解决现实问题，从而获得真正的本领；三是技术增强的泛在学习，利用混合现实技术，将虚拟场景融入真实世界，或是将真实场景融入虚拟世界，让学生有机会观察微观世界、感知抽象概念，使学习变成一种丰富情境下的亲身体验。

五、智慧教育管理：从科层机构到弹性组织  

智慧教育管理需要更加关注人的完整实现，从科层机构走向弹性组织，增强组织运行的灵活性，从根本上激发和释放学校的办学活力。

（一）破除“效率至上”的评价导向

教育作为培养人、发展人、成就人的事业，所有的外在指标都应服务于这一根本目的。实际上，效率从来不是教育的关键，人的智慧成长才是教育应该关注的重点。如果学校以效率为绝对导向，那些需要长期发展才能见到成效的学习活动就无法开展，学生的长远且面向未来的关键能力必然受到损害。一旦学校被功利化、浮躁化的思想所绑架，就会陷入“谁先减负谁就利益受损”的囚徒困境，并最终走向共同毁灭。

所以，智慧教育一定要遵循教育规律，破除“效率至上”的痼疾。一是坚持立德树人，不用单一片面的标准评价学生，把品德、行为习惯、身体健康、社会实践等方面的表现纳入评价指标，利用人工智能对定性数据进行分析，更加科学地评价学生的全面成长。二是综合考虑学生的起点水平，引导学校不抢生源、不过分拔高、不恶性竞争，把增值性作为评价学校的基本原则，重点关注学校提供高质量课程的水平和满足学生个性化学习的程度，一流学校不一定是拥有一流生源的学校，而是把一般生源也能培养成一流人才的学校。三是基于大数据的教育管理优化，动态模拟学校布局、教育投入、入学形势、就业渠道等方面的变化，科学预判教育发展趋势，提前做好教育规划，并在规划中更加关注教育公平和教育均衡，着力解决教育发展不平衡不充分问题。

（二）充分激发学校的办学活力

管理转型是智慧教育能否成功的关键，必须解决传统管理与学校创新之间存在的不协调问题，从根本上激发学校的办学活力。一是落实学校的办学自主权，形成政府宏观管理、学校自主办学、社会广泛参与的教育格局，推动教育、财政、人事等管理部门向学校下放权力，让学校享有一定的自主权，从根本上激发学校的办学活力。二是完善学校的内部治理结构，利用信息化手段提高教育治理的现代化水平，促进“管理本位”向“服务本位”转型，建立普通师生、家长、社区以及相关利益方参与学校管理的机制，形成依法办学、自我约束、多元参与、社会监督的网状治理结构。三是增加学术团体的权利，形成新的治理单元，通过职能重新定位，明确划分行政事务与专业事务的边界，强化教师领袖的专业影响力和学术领导力，激发教师的主动性和创造力，构建行政管理和学术引领相融合的学校治理体系。

（三）构建全社会参与的教育生态

作为一项复杂的系统工程，智慧教育决不能“头疼医头，脚疼医脚”，要从构建良好生态的高度进行教育改革，建立学校与外部社会的协同机制，形成校内外相互沟通、资源高度共享、流程无缝衔接的新格局。一是积极引导多元社会主体参与教育，促进和规范民办教育发展，鼓励社会力量提供多样化的教育产品和服务，适当放宽办学资格门槛，为教育公益组织的成长创造更大空间，广泛开展薄弱学校委托管理、第三方教育评价等方面的探索。二是建立行业专家驻校制度，鼓励行业专家为学生开设专题讲座、指导研究性学习、开展技能培训等。三是探索多样化的教师补充渠道，提高兼职教师评聘的灵活性，引导各行各业的专业力量参与学校教育；四是支持学校购买教育服务，加大财政投入力度，拓展教育公共服务的有效供给，帮助学校构建起一套覆盖广、选择多、更加完善的课程体系，为每一个学生提供个性化的课程，最大限度满足学生多样化的学习需求。