構(gòu)建高質(zhì)量的智慧學(xué)習環(huán)境是推進教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本途徑，推動科學(xué)教育從傳統(tǒng)的“一刀切”向差異化、個性化、精準化的方向轉(zhuǎn)變，使規(guī)模化教育與個性化培養(yǎng)成為可能。

作為智慧學(xué)習環(huán)境的一部分，智慧校園建設(shè)是當下教育現(xiàn)代化進程的熱點。近日，北京首批智慧校園示范校名單公布，41所大中小學(xué)入選。此外，北京要在“十四五”期間遴選100所智慧校園示范校，引導(dǎo)學(xué)校創(chuàng)建新技術(shù)賦能下數(shù)據(jù)驅(qū)動、自適感應(yīng)、泛在互聯(lián)的新一代學(xué)習環(huán)境，全面服務(wù)學(xué)生更高質(zhì)量的獲得與成長。

智慧校園到底“智”在何處？如何真正把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為教育生產(chǎn)力，通過數(shù)據(jù)洞察教育規(guī)律、趨勢，預(yù)測教育發(fā)展動態(tài)？如何基于人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，為學(xué)校、教師和學(xué)生提供更加精準、個性化的教育服務(wù)？

智慧校園核心是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為教育生產(chǎn)力

什么樣的校園才稱得上“智慧校園”？2023年4月，《北京市中小學(xué)智慧校園建設(shè)規(guī)范（試行）》印發(fā)，對這一概念做出界定。智慧校園是指智能化基礎(chǔ)設(shè)施先進完備、云邊端體系結(jié)構(gòu)健全開放、信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合協(xié)同、空間應(yīng)用線上線下融合流暢、數(shù)智技術(shù)賦能精準高效、課程課堂評價整合升級、師生素養(yǎng)發(fā)展持續(xù)推進、安全保障運行機制健全、學(xué)校辦學(xué)特色與成效顯著的現(xiàn)代化校園。

北京市海淀區(qū)教育科學(xué)研究院院長吳穎惠參與了上述規(guī)范的起草工作。吳穎惠指出，智慧校園的“智”體現(xiàn)在學(xué)校管理與教學(xué)運行的“快速”“便捷”之上，也體現(xiàn)在學(xué)校教育系統(tǒng)的“開放”“交互”“協(xié)助”“共享”等之上，以信息化技術(shù)促進學(xué)校管理方式與運行模式的現(xiàn)代化，學(xué)校教育教學(xué)全過程的智能化。具體表現(xiàn)在學(xué)校后勤管理智能化、師生管理智能化、課程資源智能化、教學(xué)系統(tǒng)智能化、學(xué)生活動智能化和教育評價智能化等。

北京師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、教育技術(shù)學(xué)院院長武法提指出，智慧學(xué)習環(huán)境由場景應(yīng)用層、技術(shù)支撐層、數(shù)據(jù)模型層三個層次組成，包含場景、資源、工具、服務(wù)、數(shù)據(jù)、模型等六個要素。

其中，場景是各類教學(xué)活動發(fā)生的主要載體，涵蓋主體、時間、空間、事件與設(shè)備等要素，是了解師生行為模式與活動事件整體性的重要依據(jù)。智慧學(xué)習環(huán)境中的典型場景包括教學(xué)、學(xué)習、評價、測評、管理與教研等，各場景共同指向?qū)W習者素養(yǎng)發(fā)展。

“可以從數(shù)字化校園到智慧校園的升級去看智慧教育的價值。”此前對“數(shù)字化校園”討論較多，“智慧校園”相比起來最核心的區(qū)別在哪里？對此，武法提解釋稱，數(shù)字化校園主要實現(xiàn)的是功能替代，即在教、學(xué)、評、管、測、研、服等主要的教育場景里，把傳統(tǒng)的功能進行數(shù)字化替代，比如將粉筆、黑板替換成電子屏；而智慧校園是要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為教育生產(chǎn)力，用數(shù)據(jù)來賦能教育教學(xué)的過程。

“通過建立教育模型，對過程性數(shù)據(jù)和結(jié)果性數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，從而發(fā)現(xiàn)教育教學(xué)中的深層次規(guī)律，以此來實現(xiàn)科學(xué)的教育決策和智慧的教育治理，包括實現(xiàn)精準教學(xué)反饋，以及對學(xué)生進行個性化指導(dǎo)。”武法提說道。

基礎(chǔ)應(yīng)用已常態(tài)化，數(shù)據(jù)賦能尚且不足

傳統(tǒng)的以知識為中心的教學(xué)方式，難以滿足學(xué)生的探索需求，導(dǎo)致其缺乏對科學(xué)知識的深入理解和應(yīng)用。也因此，智慧教育的價值就體現(xiàn)出來。

根據(jù)多位教育專家分析，智慧學(xué)習環(huán)境能夠保障精準化教研的優(yōu)勢，構(gòu)建優(yōu)質(zhì)科學(xué)課堂的要素模型，以可視化的形式進行呈現(xiàn)與推廣，幫助教師進行生成式教學(xué)設(shè)計，創(chuàng)造豐富的學(xué)習場景；可以輔助教師精準分析個體或群體學(xué)生的學(xué)情，為學(xué)生畫像，做到因材施教，滿足學(xué)生不同的學(xué)習需求和能力水平，從而促進差異化教學(xué)；還可以支持個性化學(xué)習，利用學(xué)習分析技術(shù)采集和評估學(xué)生過程性學(xué)習數(shù)據(jù)，形成個人學(xué)習分析報告，提供個性化學(xué)習資源，從而最大限度地優(yōu)化學(xué)習效果。

如何讓校園實現(xiàn)真正的“智慧”？炫酷的軟硬件設(shè)施之外，如何讓數(shù)據(jù)真正發(fā)揮價值？這是當下智慧校園建設(shè)面臨的重要問題。

武法提指出，從當下各地智慧校園建設(shè)情況看，智慧課堂數(shù)據(jù)賦能尚不足。學(xué)校基礎(chǔ)性、統(tǒng)計性數(shù)據(jù)的應(yīng)用雖已常態(tài)化，但對教育過程性數(shù)據(jù)的深度挖掘與應(yīng)用還比較淺表化，以數(shù)據(jù)反饋課堂教學(xué)改進尚需加強，基于學(xué)情數(shù)據(jù)分析的精準教學(xué)與個性化學(xué)習模式探索還需深入。

此外，數(shù)據(jù)的常態(tài)化伴隨式采集和基于教育模型的深度分析是實現(xiàn)智慧的來源，而現(xiàn)在部分智慧校園建設(shè)剛剛起步。武法提介紹，“目前，伴隨式數(shù)據(jù)采集技術(shù)還沒有實現(xiàn)真正突破，數(shù)據(jù)采集還不夠常態(tài)化、泛在化，這就導(dǎo)致一些智慧教育的理論設(shè)計都無法付諸實踐。”

他舉例，目前，課堂上基于攝像頭和教育平板等互動設(shè)備進行的數(shù)據(jù)采集做得比較好，但是在教室之外的泛在學(xué)習場景，以及在場館、社區(qū)、圖書館、課外活動場地等場景的數(shù)據(jù)采集還很難實現(xiàn)；此外，當下統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)和結(jié)果性數(shù)據(jù)比較多，包括作業(yè)、試卷、成績等等，但是在協(xié)作學(xué)習、探究式學(xué)習等場景下的過程性數(shù)據(jù)還難以采集。

“只有采集到學(xué)生的全息數(shù)據(jù)才能夠建立起精準的學(xué)生數(shù)字畫像，但是完整的過程性的數(shù)據(jù)是缺乏的、不全面的，因此造成很多校長反映的‘智障’問題。”武法提說。

“智慧校園建設(shè)一定要遵從教育規(guī)律，要服務(wù)師生的教與學(xué)，學(xué)校不是智慧產(chǎn)品的‘試驗場’，而是成熟技術(shù)產(chǎn)品的‘應(yīng)用基地’。”吳穎惠提出，對于教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)而言，系統(tǒng)或工具研發(fā)的全過程一定要有教師參與，不能想當然地研發(fā)教育產(chǎn)品，“任何想為課堂教學(xué)‘另辟蹊徑’的想法都是不可行的，課堂教學(xué)固有規(guī)律不容忽視與違背。”

武法提也指出，學(xué)校、企業(yè)、政府和教研在聯(lián)合設(shè)計智慧校園的時候，一定要從老師的需求出發(fā)，本著方便易用的原則，不要讓老師在學(xué)技術(shù)上花費很多精力，這樣的話老師才有積極性去使用，才能讓技術(shù)真正服務(wù)于教學(xué)需要。

生成式人工智能進一步應(yīng)用是未來發(fā)展方向

“智慧校園建設(shè)必然會從基礎(chǔ)建設(shè)、后勤管理，最終走向教育教學(xué)應(yīng)用。”教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一項系統(tǒng)工程，談及智慧校園的未來發(fā)展，吳穎惠指出，智慧德育、智慧體育、智慧美育、智慧勞育等有助于學(xué)生智慧學(xué)習的產(chǎn)品，都是今后智慧校園建設(shè)關(guān)注的重點。另外，雙師課堂、遠程教學(xué)、智慧實驗室等也都是今后關(guān)注的重點。

武法提則強調(diào)了生成式人工智能在智慧校園建設(shè)上的進一步結(jié)合與應(yīng)用。他舉例稱，現(xiàn)在很多學(xué)校建設(shè)了可視化數(shù)據(jù)看板，有的也稱為“駕駛艙”，有些看著很熱鬧、特別漂亮，但是老師實際使用的時候可能看不懂、用不上，實際上，數(shù)據(jù)看板應(yīng)該是允許老師定制的。

他舉例，比如老師想了解某個小組的具體學(xué)習情況，但是數(shù)據(jù)看板上看不到，這時候就可以利用生成式人工智能技術(shù)，老師可以直接向機器提問“這道題孩子們做錯的原因是什么？”讓人工智能進行數(shù)據(jù)分析，以人機對話的方式來幫助老師獲得想要了解的信息。

此外，在武法提看來，數(shù)字教育發(fā)展呈現(xiàn)出更多趨勢，包括數(shù)字技術(shù)的發(fā)展將改變教育出版的方式和課程、教材形態(tài)，使得教育活動開展的支撐環(huán)境發(fā)生巨大改變；人機協(xié)同將成為數(shù)字化學(xué)習環(huán)境設(shè)計的基線思維；具身交互將成為數(shù)字化學(xué)習環(huán)境中的重要交互形式；數(shù)字教育的發(fā)展將實現(xiàn)教育學(xué)及其各分支學(xué)科的數(shù)字化融合與轉(zhuǎn)變，催生數(shù)字教育學(xué)。

最為關(guān)鍵的是，“未來智慧校園的發(fā)展，一定是更深層地發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，建立各種教育模型進行深度分析，更深層地支撐教師的教、學(xué)生的學(xué)、學(xué)校的管。”武法提認為，教育數(shù)據(jù)的伴隨式采集及深化應(yīng)用將成為數(shù)字教育高質(zhì)量發(fā)展的突破口，數(shù)據(jù)應(yīng)用于課堂教學(xué)改進從而實現(xiàn)精準教學(xué)和個性化學(xué)習，應(yīng)用于教學(xué)模式變革從而支撐素養(yǎng)導(dǎo)向的課程改革，應(yīng)用于綜合素質(zhì)評價從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育評價改革，應(yīng)用于教育的科學(xué)決策從而實現(xiàn)教育治理現(xiàn)代化。