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      高等教育數字化發展:新特征、新范式與新路徑

      發布時間:2024-04-16 作者:楊宗凱 來源:中國教育新聞網-《中國高等教育》

      [摘  要]數字化轉型使高等教育的學習環境、教育資源、師生素養、教學范式、教育評價等要素呈現出新特征;從育人方式、辦學模式、管理體制、保障體系等維度塑造了新范式。要從升級基礎設施、構建成果互認機制、提升數字素養與技能、制定倫理安全規范、完善高等教育治理體系、深化國際合作等方面探索高等教育數字化發展新路徑。

      [關鍵詞]高等教育數字化;教學范式;教育資源;教育數字化共同體

      目前,數字技術加速融入人類社會全領域全方面,深刻改變人類生產生活方式,改變人類知識獲取方式。伴隨數字技術迭代升級和數字經濟持續推進,高等教育數字化的潛能被進一步激發,高等教育生態系統正發生著顛覆性的變化,呈現出前所未有的新格局與新表現。對此,本文在系統梳理與總結國內外高等教育數字化實踐探索基礎上,分析高等教育數字化演進歷程中出現的新特征,探究高等教育數字化實踐過程中形成的新范式,并面向未來提出高等教育數字化發展的新路徑。

      高等教育數字化的新特征

      高等教育全流程、全業務的數字化轉型,使得高等教育的學習環境、教育資源、師生素養、教學范式、教育評價等核心要素呈現出新特征、新變化。

      1.技術驅動學習環境變革

      學習環境隨著時代的發展和技術的革新而迭代升級。數字技術的應用,引領學習體驗從“靜態視覺”轉向“動態視聽”,開放化、泛在化、高交互的學習空間推動教學深入變革,多主體協同的教育環境逐步形成,助力打造互聯互通、更加開放的教育環境。國內外高等教育機構積極探索并構建了形式多樣的智慧學習環境,如美國斯坦福大學打造友好型智慧校園;日本長岡技術科學大學基于VR、AR、XR等技術創建虛擬校園,教師和學生通過各自的終端進行虛擬STEM課程教學和學習;我國高校廣泛配置和使用智慧教室,全面感知學習情境、識別學習者特征,提供合適的學習資源與便利的互動工具。

      2.技術優化教育資源供給

      數字技術的應用促進了高等教育優質資源流通共享。2021年,德國聯邦教育和研究部啟動建設“國家教育數字化平臺”,將已有的與新建的數字教育平臺相連接,促進教育資源流通與共享。我國“慕課西部行計劃”“慕課出?!钡刃袆尤〉蔑@著成效,截至2023年9月,我國慕課數量超過7.68萬門,注冊用戶4.54億,學習人數達12.77億人次,慕課數量和學習人數均居世界第一。同時,生成式人工智能可以獨立生成文本、圖像、音頻等多模態內容,實現教育資源批量化、定制化和高效化開發,資源生產模式從人力為主逐步轉變為人機協同共創,為高校教師開發與利用數字教育資源賦能。

      3.技術推動師生素養發展

      技術的應用促進學習環境和學習資源的變革,進而推動師生素養轉型發展,數字素養成為師生掌握教與學的關鍵要素。華中師范大學基于教師教育辦學特色,構建面向職前教師和高校教師的數字素養指標體系,研制校本測評工具并實施測評,支持教師數字素養教育和未來教師培養。同時,教師由關注“教”轉向注重“教與學”的互動,由關注平面式課程內容轉向注重立體化知識體系搭建,更重視對學生高階能力的培養。美國高等教育信息化協會(EDUCAUSE)發布《2023地平線報告:教與學版》,強調人工智能使得許多耗時性工作被技術工具替代,教師因而有更多時間直接與學生互動交流并挑戰更具創新性與突破性的教學任務;同時,生成式人工智能促使教師轉變教學與評價方式,引導學生以道德和負責的方式使用生成式人工智能。

      4.技術助力教學范式重構

      科學技術的迅速發展和更新迭代,不斷促進教與學改革創新,推動教學模式從“師—生”二元結構轉變為“師—機—生”三元結構,助力實現個性化與精準化的教與學。美國哈佛大學推出的CS50 Bot大語言模型,旨在通過人工智能幫助或替代課程助理、教學助理的工作,對學生進行學習輔導和個性化答疑等。美國可汗學院開發的對話式聊天機器人Khanmigo,為學習者提供個性化學習方案,并提供職業生涯規劃輔導等功能。同時,科學技術持續賦能翻轉課堂、混合式教學、虛擬仿真實驗等新型教學模式,打破傳統教學模式,促進教學模式創新。

      5.技術賦能教育評價創新

      數字技術賦能全學段、全過程教育評價,評價方式由單一到多元,評價取向由結果到過程,評價依據由經驗到科學,教育評價范圍拓展至“一切的教育和教育的一切”。華中師范大學自主研發智能巡課系統,綜合采用視音頻分析、圖像檢測、文本識別等技術,集關鍵指標監控、過程數據挖掘、資源內容審核、質量智能分析、課堂畫像繪制等功能為一體,實現課堂教學質量自動分析評價。同時,數字技術促使評價方法從“始于假設”的小數據評價走向“數據驅動”的大數據評價,有力支撐開展更全面客觀的評價工作、提供更個性精準的支持服務。西安電子科技大學推出學生綜合性成長電子檔案與電子能力證書,通過物聯感知各類場景和移動端小程序等,全方位沉淀學生成長全周期數據;基于區塊鏈實現成長數據在鏈上記錄,引導學生個性化發展。武漢理工大學探索“全程線上不入?!苯逃u估模式,構建本科教育教學質量數據駕駛艙,涵蓋學校概況、教育教學水平、教學綜合改革等6大板塊,包含4個一級指標、12個二級指標、77個指標點,方便評估專家采用“無擾式”評估方式隨時查閱學校本科教育教學相關數據。

      高等教育數字化的新范式

      高等教育數字化浪潮在全球范圍內迅速興起以來,數字技術對高等教育的內涵與外延產生深刻影響,引發高等教育在教育理念、教育模式、教育結構、教育流程、教育內容等方面的系統性“數字顛覆”,整體從育人方式、辦學模式、管理體制、保障機制等四個維度重塑高等教育新范式。

      1.精準化、協同化、個性化的育人方式

      數字技術賦能教學實踐活動,改變傳統教育模式。促進教育內容與形式創新,支持人機協作模式的探索,推動構建更加精準化、協同化、個性化的育人格局,培養具備數字素養、創新思維、社會責任感和綜合素質等高階能力的創新型人才。英國開放大學分析團隊采用學習分析方法和技術,從開放大學學習分析數據集中提取有關學生學習行為、學習進展和學習成果的信息,分析教學規律,并對學生學業成績進行預測和預警。日本東京大學虛擬現實教育中心利用虛擬現實技術支持校內教學活動,學生可以在虛擬現實設備創造的情境中完成學習活動。我國教育部依托全國282所高校,已建設三批共787個虛擬教研室建設試點,近百位院士、國家級教學名師等帶動一線教師開展各類教研活動約3.5萬場。育人方式新形態充分凸顯了虛實融合、技術賦能,強調發展學生創新意識、批判性思維、協作溝通、數字素養等能力,培養適應數字時代的大批復合型創新人才。

      2.開放化、多元化、融通化的辦學模式

      數字技術和數字化工具的應用促使高等教育辦學空間更加虛擬化、智能化,辦學格局更加現代化、開放化、國際化,推動高等教育高質量數字化創新發展。歐洲慕課聯盟于2020年推出“微證書框架”,鼓勵實現歐洲范圍內微證書與傳統高等教育的學分互換和證書堆疊,允許學習者在獲得所需技能的同時獲得學術學分。美國馬里蘭大學全球校區(UMGC)是一所通過VR頭盔在虛擬教室中授課的“元宇宙大學”,學校只招收在線學生且沒有任何的實體教室或學生生活空間,僅在虛擬環境中完成授課。美國密涅瓦大學開展顛覆性的教學變革,提倡“學校沒有校園、全球游學、整合課程、在線研討”等理念。武漢理工大學充分發揮學校緊密聯系建材建工、交通、汽車等相關行業辦學的特色優勢,打造“無人工廠”“無人碼頭”“無人汽車”等虛擬場景,把教學邊界由校園延伸至企業前端和產業一線,構建“沉浸式”教學環境。人機協同、開放共享的辦學模式促進教學過程、技術應用、人文關懷融為一體,形成開放化、多元化、融通化的辦學格局。

      3.智能化、便捷化、科學化的管理體制

      數字技術賦能下的數字管理平臺與數據驅動促進高等教育管理形態與模式、資源與內容、技術與手段、結果與評價等高效化與精準化的轉變,重塑高校治理體系。美國麻省理工學院設有眾多數字化系統,如Atlas、WebSIS、MyCard、GeoWeb等,為學生提供校園學習生活的自助式服務管理。西安電子科技大學建成了校園智能運營中心,建立全方位的管理考評標準,支撐教學、科研、財務、人事、決策等事務網絡化與數字化管理,實現數據驅動的精準管理,提供一站式智能校園服務。武漢理工大學基于數據大腦和管理駕駛艙進行業務流程再造與管理優化,建設數據駕駛艙式數字化管理中心,實現重要決策會議“系統匯報、數據說話”的治理模式。華中師范大學建成智能化公共基礎服務平臺,建立基于大數據的學習分析與過程監管流程,形成“認證一個口,服務一個廳,流程一張表,決策一平臺,管理一個庫”的全新治理模式?;跀底只逃芾砥脚_綜合分析教育管理數據,能夠為管理者在決策制定、結果分析、風險評估、政策優化等方面提供幫助,實現更加精準、更加科學的過程管理。

      4.集成化、一體化、高效化的保障體系

      高等教育數字化轉型強調建立互聯互通、即時高效、動態共享的數字管理與保障體系,遵循需求牽引、應用導向的原則,釋放教育資源活力,集成運用數字技術,整合多元力量,以教育智能化助推教育保障體系的集成化、一體化、高效化。美國斯坦福大學基于大數據分析技術建設的集成式控制分析智慧校園項目ICAP(Integrated Controls & Analytics Program),實現可視化分析校園各類設施數據,監控與報告能源使用情況,快速診斷故障并實施預測性維修。武漢理工大學上線運行AI校長助理,利用人工智能提醒任務落實進程和目標達成與偏離情況,使治理軌跡更清晰、過程更透明、評價更靈活。技術集成與數智融合進一步拓寬教育服務,推動高等教育保障機制從封閉、孤立走向開放、合作,確保高等教育安全、健康、優質、高效、可持續發展。

      高等教育數字化的新路徑

      高等教育數字化的進程正在以前所未有的速度和規模展開。在數字化的時代背景下,高等教育也面臨著前所未有的機遇和挑戰。為了更好地適應這一新的教育環境,探索高等教育數字化的新路徑已成為當務之急。

      1.升級基礎設施體系,筑牢數字化發展基座

      以數字化推進高性能、全覆蓋的新基礎環境建設,是應對高等教育未來挑戰的基礎工程。一是要以科學理論強化數字化轉型的思想優勢,貫徹“聯結為先、內容為本、合作為要”的理念,保障高等教育數字化發展所需投入,加快數字化設施系統升級、服務升級和功能升級。二是要以數字基建夯實數字化轉型的物質優勢,加快推動教育大數據中心建設,推動數據平臺互聯互通、資源共建共享。三是要以教育教學創新加強數字化轉型的應用廣度,推廣數字教材、生成式教學資源等數字資源,探索數字技術賦能的新型教育教學模式、方法和策略,促進知識與數據雙驅動的改革創新。

      2.構建成果互認機制,推動培養模式改革

      數字學習成果的認可和互認,是促進高等教育數字化深入推進的重要保障。一是要探索被廣泛認可和應用的數字教育質量標準與評估體系,促進評價形式從結果評價向數據驅動的過程評價轉變。二是要建立健全數字化學習學分轉換準則和學習成果認證流程,實現學分銀行、微證書、數字認證、電子文憑等互認互通,支持各類教育途徑、教育場景下課程學分的積累與轉換以及學歷學位資格的認定。三是要推動建立可靠、透明的數字化學習成果互認信息管理系統,確保數字化學習過程可跟蹤、可追溯。

      3.鍛造數字素養與技能,引領教育變革新篇章

      數字素養培育是高校教師隊伍專業發展的新支撐,也是促進不同學校、不同地區、不同國家間教師交流合作的新途徑。一是要開展“數字教師”建設行動,常態化組織開展數字技能培訓,幫助教師掌握混合式教學、沉浸式教學、人機協同教學等技術以及在線平臺、智能教學系統、智能教學助手等工具,同時激勵教師積極開發數字化教學資源,以此推動教師提升數字技能,適應數字技術變革,創新教育教學模式。二是要建設國內及國際教師協作研修網絡與平臺,增加高校教師數字社會交往交流新途徑,促進教師互學互鑒,通過教育技術提高教師教學能力。

      4.制定倫理安全規范,保障教育質量與教育主體安全

      為應對數字化帶來的倫理安全挑戰,必須確保高等教育中的數字技術安全運行。一是要加強學校、企業、政府在安全監管方面的合作,建立風險隱患監測、評估及應急響應聯動機制,協同完善教育數字化產品和服務準入審核制度。二是完善教育倫理規范,強化數據網絡安全、個人隱私保護、知識產權保護、反算法歧視等法律法規建設,制定數字教育技術產品質量和安全標準,在利用技術推動教育提質增效的同時,規范和合理約束技術應用。三是要強化師生數字倫理規范和安全教育培訓,提高數字教育主體的安全保護和風險防范意識,引導其遵守數字社會規則,形成良好行為規范。

      5.完善治理體系建設,促進治理能力現代化

      數字化為高等教育創新發展提供難得機遇和無限可能,高校要本著應用為王、服務至上的原則,更加積極地擁抱數字化變革。一是要加速推進信息系統與數據平臺深度整合和一體化建設,強化數字化教育教學組織保障與協同協作力度,實現業務協同、流程優化、結構重塑、精準管理,推動教育決策和治理向以數據為核心的模式轉變,實現從經驗驅動到數據驅動的重大躍升。二是要適應數字化對產業變革的影響,及時更新教育內容和人才培養方案,持續建設和應用優質數字資源,支持教育教學改革創新,完善數據驅動的質量監測評價體系,探索更加扁平化、精準化的治理體系。

      6.深化教育國際合作,構建教育數字化共同體

      教育數字化也給全球高等教育發展帶來了挑戰,迫切需要相關主體攜起手來共同面對。一是要持續推動優質教育資源在全球范圍內的共建共享,通過慕課、融合式同步課堂等形式,讓“世界范圍內所有人都能獲得優質教育”的愿景加速成為現實。二是要加強國際產學研協同發展,進一步深化國際合作,探索前沿科技,探尋產業創新,探求融合路徑,實現高等教育跨界融通、全球聯動式發展。三是要建立國際前瞻性戰略研究基地,協同推進高等教育數字化規劃設計、標準制定、監測評估,開展知識產權保護、數據安全管理、數字倫理風險防范和隱私保護等方面的研究與合作,構建全球高等教育數字化共同體。

      綜上所述,數字時代的教育呈現出個性化、互聯化、智能化的特征,當前,國家教育數字化戰略行動全面啟動,數字化轉型將成為高等教育高質量發展的重要引擎和創新路徑,引發高等教育支撐體系的重塑與再造,以及高等教育組織結構、要素關系、功能效用等方面的系統性變革。我們不僅要準確把握高等教育數字化發展的新特征、新范式,也要深刻認識數字技術重塑高等教育面臨的新問題、新挑戰,明晰推動高等教育數字化變革走向深入的新路徑、新策略,讓數字技術蘊含的巨大潛力得以釋放,構建萬物互聯、打破疆界、跨越時空的高等教育新形態,構筑更加公平、更加安全、更有效率、更高質量、更可持續的高等教育新生態,為高等教育的高質量發展注入不竭動力。

      【作者楊宗凱:武漢理工大學校長、國家數字化學習工程技術研究中心主任】

      原載2024年第3/4期《中國高等教育》

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