华中师范大学吴砥:高校人才培养体系重构与探索

当前高校人才培养面临的紧迫问题,就是不能够适应新形势的需要。工业时代的教育支撑体系不能为信息化时代的人才培养要求提供有效支撑。必须推进信息技术支撑下人才培养体系的整体重构,才能适应新形势的需要。如何充分发挥信息技术优势,构建信息时代以学生发展为中心的高校人才培养体系?

智慧教室“三位一体”模型构建及实践探索——以华中师范大学为例

构建以智慧教室为代表的智慧学习环境,是实现智慧教育、完成教育信息化2.0行动计划的重要途径之一。文章从对智慧教室的认识入手,在对智慧教室理论研究和技术实践现状进行总结与分析的基础上,提出智慧教室是集"物理空间+资源空间+社区空间"一体的新型学习环境。据此,文章设计出智慧教室的"三位一体"模型,涵盖物理设施层、资源服务层、交互应用层三层。最后,文章从建设背景、设计理念以及建设成果等方面,介绍了华中师范大学智慧教室的实践经验,以期为面向高校的智慧教室的研究、建设与应用提供参考。

为何以及如何实施信息科技课程:教育数字化转型视野下的新思考

当前教育数字化转型的推进已经进入深水区,《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》的出台肩负着促进学生数字素养提升,助力教育数字化转型的历史使命。文章深入分析教育数字化转型“转”什么的问题,挖掘了教育数字化转型的三个典型层面:制度层面的创新、物质层面的升级以及人的素养的提升。进一步地探讨教育数字化转型怎么“转”的问题,构建了教育数字化转型的系统运行模型。在此基础上,分析了信息科技课程在教育数字化转型系统中的制度耦合价值、物质统整价值、素养发展价值。随后,在教育数字化转型系统中,审慎分析并指出当前信息科技课程的实施困境:在制度层面,政策理解与师资队伍发展不足;在物质层面,数字化软硬件设施与资源建设不完善;在人的层面,数字化教育实践意识与能力薄弱。最后,针对当前落实信息科技课程的困境,提出了针对性的实践策略:强化培训深度与广度,建立完善的信息科技教师培育机制;加快新教材建设步伐,完善课程内容和相关资源体系;重塑信息科技教育价值观,变革教学模式与方法;重视人机协同的教学实践,促进人机融合创新发展;落实“教—学—评”一致性,关注师生数字素养评价。

关注数字技术知识与技能,提升教师数字素养

教师是教育变革的主力,切实加快数字时代教师数字素养培养不仅是当前教师队伍建设的重要任务,还是推进教育数字化进程的关键举措。2022年,教育部研制并发布了《教师数字素养》教育行业标准,为教师专业发展和队伍建设提供了方向指引;2024年,世界数字教育大会设置“教师数字素养与胜任力提升”分论坛,分享先进理论、交流有效路径和典型经验,对促进教师数字素养的提升起到了价值引导作用。数字技术知识与技能是教师数字素养核心维度之一,也是教师实现数字技术与教育教学深度融合的前提和基本要求。

教育数字化转型的中国道路

时代之势召唤着我们担起教育数字化转型的使命,我国国情决定着我们要在中国式现代化的引领下开展教育数字化转型工作。转型必须找准方向,对基础设施进行自主化建设,是夯实数字教育底座的内在要求;把生产方式推向“人-机”深度共融,是塑造数字教育新业态的关键任务;在运营模式中钩织价值共创新网络,是提升数字教育效能的重要趋向;在组织文化中纳入人文要素,是深化数字教育内涵的底层逻辑。转型必须进行技术融合,形成技术可适配、主体可协同、服务可信赖的技术应用格局,开创我国教育数字化转型的技术融合路径。转型必须完成理论创新,以中国特色社会主义中的理论、方法、实践内容为指南,缔造中国数字教育的话语体系,构筑教育高质量发展的中国范式,打造以人民为中心发展教育的中国模式,为世界现代化贡献中国智慧。

物理空间中的智能学伴系统:感知数据驱动的学习分析技术——访柏林洪堡大学教育技术专家Niels Pinkwart教授

在"人—技"协同进化的教育发展趋势下,物理空间中的学习支持服务将面临深刻变革。近年来,随着大数据与可穿戴技术的涌现,面向物理空间的学习分析技术已应运而生,其中一个研究趋势是利用传感器技术探察个体学习状态,并基于感知数据构建以学习者为中心的自适应与自主化学习环境。国际上,教育技术领域的相关专家学者已开始重点布局此项研究,致力于提供个性化学习反馈、推荐和干预等服务以创设移动式的智能学伴系统。如何获取学习者生理数据、合理利用这些数据、推测其学习状态(情绪、认知、注意力等)以及基于这些数据能为学习者提供哪些学习服务已成为研究者面临的现实问题。基于传感器的自适应学习分析(Leaning Analytics for Sensor-based Adaptive Learning,LISA)是由德国联邦教育与研究部资助的一个校企联合研发项目,旨在通过传感器感知个体在物理空间内的学习状态以支持自适应学习和提高学生学习体验,其核心是构建"移动学习同伴"以帮助学习者开展学习反思和协助教师实时监控。该项目的背景和意义是什么?智能学伴系统能感知哪些信息?提供哪些学习服务?如何评估其效果?未来的趋势和存在的问题是什么?带着这些问题,我们对该项目的主要负责人Niels Pinkwart教授进行专访。Niels Pinkwart教授是教育技术领域的国际知名学者,目前担任德国柏林洪堡大学的(Humboldt University of Berlin)计算机科学研究院副主任,洪堡大学职业教育学院的"技术增强学习"(Technology Enhanced Learning)研究中心和"计算机科学教育/计算机科学与社会"(Computer Science Education/Computer Science and Society)实验室主任,德国计算机学会学习分析与e-learning工作组的联席主席。他的研究方向包括:学习分析、自适应学习技术、计算机支持的协作学习与多模态人机交互系统。他发表论文超过220篇,总引用次数已超过2360次,并一直担任《国际教育人工智能》(International Journal of Artificial Intelligence in Education,IJAIED)期刊编委、"智能导学系统"(International Conference on Intelligent Tutoring Systems,ITS)、"IEEE先进学习技术"(IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies,ICALT)、"学习分析与知识"(International Conference on Learning Analytics&Knowledge,LAK)等知名国际会议的程序委员会委员。近年来,Pinkwart教授的团队专注于采用多学科(计算机科学、认知科学以及学习科学)交叉的方法开展学习系统设计与学生互动学习的实证研究,现已主持多项德国国家科学基金(DFG)、联邦教育与研究部(BMBF)及工业界智能导学与人机交互联合研发项目,他领导的"智能导学系统中的学习反馈"(Learning Feedback in Intelligent Tutoring Systems,FIT)项目入选了DFG在研究方向"人工系统中的学习方法"上的优先资助计划,并授予8年的持续资助。

教育数字化转型成熟度模型研究

教育数字化转型是教育高质量发展的推动力和革新因素,对教育数字化转型能力水平的评估已成为当前教育改革与实践的要点之一。成熟度模型为破解教育数字化转型能力水平评估难题提供新方法,有助于引领教育数字化转型实践落地。本研究基于成熟度模型理论及基本结构,从国际比较视角分析现有数字化成熟度模型,通过政策分析提炼出教育数字化转型的关键构成要素;借鉴能力成熟度模型的级别划分和行为特征,结合我国教育数字化转型发展特点,构建了包含5个关键过程域、18个子关键域和5个成熟度等级的教育数字化转型成熟度评价框架;基于“宏观—中观—微观”系统性推进数字化创变的思路,从国家、区域和学校三个层面探讨了教育数字化转型成熟度评价框架的关键应用场景,以期为探寻教育数字化战略行动实施和教育高质量发展提供可行的评价路径。

社会技术融合:政策信息学的由来、范畴与框架

政策信息学是涉及政策科学、信息学等多学科的新兴交叉领域,从情报学视角去观察和梳理政策信息学的由来、范畴与框架,能为政策信息学提供学科发展的土壤,并增强情报学的话语权和生命力。首先,本文基于社会技术系统理论,从社会和技术两方面系统阐述了政策信息学的缘起由来,并阐明其研究范畴,对代表性概念及研究进行总结和辨析。其次,从社会技术融合视角构建了面向政策过程全生命周期的政策信息学分析框架,梳理政策信息学分析的研究问题、方法和工具。最后,对政策信息学的研究与应用进行展望,认为未来政策信息学将继续进行社会技术融合,并围绕全流程分析、全数据挖掘、全主体服务、全方位评价、全时空推演等五个方面深化拓展。图5。表3。参考文献66。

教育数字化转型背景下的智慧课堂教学互动行为特征分析——以小学英语课堂为例

在教育数字化转型的背景下,传统课堂向智慧课堂的转变升级愈发重要。本研究旨在分析智慧课堂环境下小学英语教学的师生互动行为特征,揭示小学英语教学向智能化转型所带来的教学变化,从而更好地提升教学效率和效果。首先,本研究在第二语言习得一体化模型以及教学行为分类的基础上,设计了适用于智慧课堂的小学英语教学互动行为编码系统PEIAS;其次,利用新的编码系统PEIAS对国家“一师一优课”中的20个小学英语课堂教学录像进行采样量化,其中小学英语智慧课堂和传统课堂各10个,比较两类课堂中的各种教学互动行为差异。具体而言,本研究主要从教学结构、教学倾向、情感态度、输入与输出几个方面进行教学互动行为分析,各部分首先使用描述性统计,然后对行为数据使用配对样本t检验,最终得出小学英语智慧课堂教学互动行为的本质特征。研究结果表明,智慧课堂环境下的小学英语课堂不仅凸显了学生的主体地位,还增强了学生的知识建构效果,并极大丰富了师生之间的多元互动方式。

基于项目式学习的AI教师融入生态环境教育的应用路径--以《了解湿地和湿地公园》为例

结合数字人与AI通用大模型技术创设的AI教师在教育领域的应用日益广泛。文章以武汉市某小学生态教育户外体验课《了解湿地和湿地公园》为例,探讨基于项目式学习的AI教师融入生态环境教育的应用路径。通过对比实验数据,证实AI教师在实时解答学生问题、满足个性化需求、激发学习动机以及培养创新能力等方面具有显著优势。AI教师融入生态教育可为AI技术在教学中应用提供有益借鉴。

生成性学习策略在小学科学探究活动中的应用——以《岩石、沙和黏土》为例

科学探究是义务教育阶段科学学习的中心环节,虚拟实验为学生创设沉浸交互、具身体验的科学探究环境。文章结合生成性学习策略,选取小学四年级下册科学《岩石、沙和黏土》内容,以“原型启发、直观体验、自主探究和迁移应用”为主线,助力学生应用央馆虚拟实验的3D资源开展假期实验探究活动,对比实验表明:生成性策略能够降低学生的认知负荷,促进知识生成并提高学习效果。

学术部落及其领地:当代学习研究中三种文化的对立与融合

该文使用学术部落及其领地这一学科文化的人类学隐喻作为概念框架,对当代学习研究的学术部落及其领地进行了分析,鉴别了其中存在的三种文化并对其内涵进行了阐释,提出学习科学的文化是认知的文化,学习技术的文化是认知造物的文化,学习工程的文化是造物的文化。以此为基础,对当代学习研究中三种文化的对立产生的历史后果及其超越进行了探讨,为此需构建科学—技术—工程的文化连续统,建立学习研究的“生态学隐喻”,改变学术部落中的学术实践,形成一种全新的、更具内在统一性的学习研究文化。

基于特征抽取的新一代信息技术产业政策变迁研究

[目的/意义]对新一代信息技术产业政策变迁进行研究,有助于明确政策的优化方向,促进新一代信息技术产业的发展。[研究设计/方法]综合官方发布的权威分类文件、业界发布的研究报告、学术领域刊登的相关文章确定政策检索词。采用政策编码、文本分析、BERT及其扩展模型等分析方法,对政策的外部属性、文本主题变迁以及工具结构变迁特征进行分析。[结论/发现]新一代信息技术产业政策经历了起步阶段、高速发展阶段和平稳发展阶段。政策内容由基础扶持性政策过渡到高端要素性政策,再到转型提质性政策。政策工具结构呈现以环境型工具为主、供给型其次、需求型最少的非均衡性分布。未来,各级政府应协调各类型新一代信息技术的发展,落实政策要求,加大需求型政策工具的支持。[创新/价值]从外部属性和内容属性维度开展政策量化研究,通过多方法实现不同政策特征的自动抽取,厘清了新一代信息技术产业政策关注类型,系统梳理了产业政策的变迁特征,为政府的政策制定提供借鉴和参考。

项目式学习理念下小学科学探究实验协作教学应用路径探析——以《观察洋葱表皮细胞》为例

协作教学能够促进科学探究实验从单一教师主导向多元主体互动转变。研究选取教科版六年级科学教材中的《观察洋葱表皮细胞》一课,依托项目式学习理念,融自主研制的AI教师、高分辨率光学显微系统于课堂实践,探索小学科学探究实验协作教学的应用路径,以期为小学科学教师提供有益参考。

教师技术采纳研究中的UTAUT再认识--基于一阶段元分析结构方程模型的定量综合分析

整合技术接受模型(Unified Theory of Acceptance and Use of Technology,UTAUT)是探究教师技术采纳影响因素的主流理论模型之一,但其应用于解释教师技术采纳差异的相关研究结论存在较大分歧,直接影响了UTAUT的解释力。对此,文章设计了拓展版UTAUT,并使用一阶段元分析结构方程模型定量综合分析了56篇文献和61个独立相关矩阵,结果发现:原始UTAUT中核心变量与结果变量之间的影响关系均成立;便利条件正向影响行为意愿,但行为意愿并非是便利条件和使用行为之间的中介变量;增加“便利条件→行为意愿”后,UTAUT能够解释42.6%的行为意愿差异和45.6%的使用行为差异;地区对“社会影响→行为意愿”有显著调节效用,学段对“绩效期望→行为意愿”有显著调节效用。在此基础上,文章提出改进后的UTAUT,并围绕核心变量关系、差异解释能力、调节变量拓展三方面形成了对UTAUT的再认识。文章的研究可为后续教师技术采纳研究提供借鉴,助力教育数字化转型理论体系的构建与实践探索。

深度学习理念下基于自制教具的初中化学教学创新实践——以“酸碱盐性质演示仪”为例

化学实验教学能够激发学生深度思考,促进其思维向高阶层次转变。本文选取人教版义务教育化学九年级下册第10单元课题Ⅰ“常见的酸和碱”中“氢氧化钠的化学性质”一节,详细介绍自制教具“酸碱盐性质演示仪”的设计和使用步骤,以深度学习理念为理论支撑,探索自制教具融入课堂教学创新实践路径,以期丰富初中化学实验教学方法和手段。

学习分析技术规范比较研究

随着大数据技术对教育的影响日趋深入,基于大数据的学习分析逐渐被应用于教育领域,对教育教学产生深刻影响。然而,目前各类学习系统或平台在数据采集、分析、处理、展示方面都有其专有形式,通用化程度低,不利于学习分析技术的推广应用。为应对这一问题,适时开展学习分析技术规范的国际比较研究,充分掌握现有规范的特点和不足,进而制定我国的自有标准,显得十分迫切和必要。本文从学习分析的概念界定入手,介绍与学习分析相关的分析模型、分析方法和分析工具,重点分析ADL、IMS和ISO/IEC三大标准组织制定的学习分析技术规范,并从学习数据记录存储流程、学习活动模型以及传输机制等方面剖析学习分析技术规范的内涵,然后从数据模型、服务接口与安全传输机制、标准间的映射关系、应用系统范畴四方面对当前国际主流的Caliper Analytics和xAPI两个学习分析技术规范进行比较,解析两者间的不同点和内在联系。文章最后从促进教育变革、助力学习者全面发展、基本数据与技术规范统一、制度保障等角度阐述学习分析技术对教育信息化教学的重要影响以及促进学习分析应用要关注的问题,以期对我国学习分析技术规范的制定提供参考。

基于VR技术的体验式学习环境设计策略与案例实现

VR技术在实验仿真、技能培训、体验式学习、观察学习、操作练习等方面具有重要的应用价值。它能够突破传统教学环境的局限,创设非常逼真的情境,营造出强烈的沉浸感,具有丰富自然的交互方式,有利于增进学习体验、激发学习动机、促进情境认知和知识迁移等。作为一种新兴技术,VR在教育中的应用远落后于其自身的发展,需要相应的应用模式和理论支持,尤其在如何构建基于VR技术的体验式学习环境方面,缺少理论依据,仍停留在经验和直觉的层面上。由此,该文在分析体验式学习理论、情境认知理论、建构主义学习理论的基础上,结合VR技术的3I特性(沉浸性、交互性、构想性),详细论证了体验式学习环境设计的原则、要素、情境设计、活动设计、交互设计等策略,并构建了灵活开放的体验式学习环境设计框架。以此设计策略和框架为指导,对基于VR技术的生物学枯草芽孢杆菌体验式学习环境进行了设计,案例应用情况表明,基于VR技术的体验式学习环境在教育上应用潜力巨大,能够提升学习兴趣和动机、增强学习体验、促进知识记忆和情境化学习。

非物质文化遗产数字化保护与传承刍议

文章从非物质文化遗产数字化需要解决的科学问题入手,指出了非物质文化遗产面临文化空间的数字化、定量分析和预测、数字化活态传承等问题;然后,研究了解决上述科学问题需要突破的关键技术,包括语义本体与知识管理模型、时空建模与大数据挖掘、可视化模型与智能人机交互等技术。通过科学和技术两个层面对非物质文化遗产数字化保护亟待解决的问题进行分析,明确了非物质文化遗产数字化保护和传承的内容和方向,为建立健全适应数字时代的非物质文化遗产保护和传承体系,为促进我国非物质文化遗产数字化保护的健康发展提供了可借鉴的思路。

数字化教学资源分类研究

研究目前国内外数字化教学资源的分类体系、分类方法以及分类标准,总结不同维度的资源分类方法,从对象、学科、专题、媒介、功能、产品这6个维度构建资源的多维分类体系,并结合资源建设、资源共享和管理维护中的应用模式和应用场景,就不同维度的分类方法进行讨论说明。该分类体系不仅全面梳理了各级各类教育领域常用数字化教学资源形态,而且作为一个开放的分类体系,允许使用者在具体情境中进行抽取、修改和拓展。