专家观点 I 关成华：科技与教育融合，托起人类美好明天

原文刊载于2021年1月16日

Editor's Note

编者按

首都科技发展战略研究院院长关成华教授个人微信公众号“华英成秀”，陆续推出五篇和教育服务产业相关的文章，从教育入手研究创新，从创新视角聚焦教育。今天特别分享第五篇《科技与教育融合，托起人类美好明天》。

始自去年年初，我组织近20位专家学者建立了跨学科工作团队，历经300余天，最终形成了中国未来教育研究书系1：《面向智能时代——教育、技术与社会发展》。著作的联合主编黄荣怀教授在教育技术领域研究很深，成果首篇“技术篇”探讨的就是科技与教育融合的话题，这一篇章主要就是黄老师及其团队的贡献。技术篇设置三个专题，分别是科技促进教育变革、前沿技术的教育应用以及科技重塑未来教育。在《建设创新型城市的助推剂》一文中，我也提到了“教育服务产业催生科技创新应用场景”的观点，今天我将结合书中的部分内容再做一些补充。

01科技促进教育变革

教育创新离不开科技发展。每一次关键技术的突破和劳动工具的改进，都可能引发一场社会生产领域的革命。从早期的音视频和多媒体技术到现代计算机和信息技术，再到如今的5G网络、大数据、区块链、教育机器人、虚拟现实和人工智能等，科技在教育发展中发挥着越来越重要的作用，成为教育创新的重要推动力。将来，因应科技的发展，推动教育变革和创新，构建网络化、数字化、个性化和终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会，培养大批创新人才，是人类共同面临的重大课题。

科技发展推动教育形态变迁。自有人类历史以来，教育就随着社会组织形态的确立而逐渐形成。人类发展的每一步都凝聚着教育的结晶。如下表所示，从农耕时代、工业时代，再到信息时代、智能时代，科技发展不断推动着人类社会进入新阶段，教育的内容、方式和环境也随之发生变迁。当前，人类社会正加快迈向“人机协同、跨界融合、共创分享”的智能时代。在智能时代，科技将让我们更接近“有教无类”的公平教育，可以在任意时间、任意地点，以合适方式轻松且有效地学习；也使我们更有可能实现“因材施教”的个性化教育，让每位公民都可以接受适合自己的教育。总而言之，科技已经并将继续推动教育形态的变迁。

人类文明进程中的教育形态变迁
（资料来源：黄荣怀等. 技术篇，专题1，技术促进教育变革与创新，关成华、黄荣怀等.《面向智能时代——教育、技术与社会发展》）

02前沿技术的教育应用

5G技术重塑教育网络环境。5G（第五代移动通信技术）是最新一代蜂窝移动通信技术。5G具有高可靠、低功耗、低时延、大容量、大覆盖和大连接的特性，能够使网络教育质量提升、门槛降低，实现人与人、人与物、物与物的全连接，从根本上改变当前的教育模式。例如，利用5G技术构建全连接教育专网，建设智慧校园并打造多样化教育应用；促进VR/AR/MR技术升级，实现课堂实时互动的低时延直播；促使更多区域使用5G接入互联网，推进在线教育资源的普惠等。

大数据技术驱动教育治理与评测精准化。大数据是以体量巨大、类型繁多、存取速度快和价值密度低为主要特征的数据集合。《教育信息化2.0行动计划》中提出要利用大数据技术采集、汇聚互联网上丰富的教学、科研和文化资源，为学校和学习者提供海量、适切的学习资源服务；提高利用大数据支撑保障教育管理、决策和公共服务的能力等，助力教育教学、管理和服务的改革发展。教育大数据的关键技术主要包括四类，即教育数据挖掘技术、学习分析技术、数据可视化技术和决策支持技术。这些技术在支持教育治理与决策、促进精准化教学和综合素质评价等领域发挥着重要作用。

区块链技术构建安全可信的教育体系。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制和加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护和公开透明等特点。《教育信息化2.0行动计划》中明确提出要积极探索基于区块链技术的“智能学习效果、记录、转移、交换、认证等有效方式”，将技术深度融入教育教学。欧盟委员会联合研究中心《教育中的区块链》报告描绘了在教育领域使用区块链技术的八种理想情景，包括永久保护证书、终身学习护照、跟踪知识产权并奖励知识的使用和再利用等。

教育机器人加速教与学创新。教育机器人是人工智能、语音识别和仿生技术在教育中应用的典型。《2019全球教育机器人发展白皮书》提炼出了教育机器人的八大应用场域。以学校场景的教育机器人为例，其适用于学校的专业教室环境、公共空间环境，也可作为教师助手支持教学设备使用、提供学习内容、管理学习过程、解答常见问题、创设VR/AR环境，还可作为学习伙伴协助进行时间和任务管理、分享学习资源、激发学习氛围、参与或引导学习互动，为教师教学和学生学习提供支持服务，形成一种新型教学形态。

教育机器人的八大应用场域
（资料来源：黄荣怀等. 技术篇，专题2，前沿技术的教育应用，关成华、黄荣怀等.《面向智能时代——教育、技术与社会发展》）

虚拟现实技术塑造沉浸式交互学习体验。虚拟现实（VR）能够生成与一定范围的真实/假想环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境。用户借助必要的装备，能够与数字化环境中的对象进行交互，从而产生亲临真实环境的感受和体验。教育部印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》明确提出“加快推进示范性虚拟仿真实验教学项目建设”。教育部已批准建设了200多个虚拟仿真教学中心，支持“虚拟现实仿真+教育”的发展。VR技术应用于教学，能够解决教学内容和知识的可视化，增强学习的沉浸感。VR技术能够创设虚拟教学环境，其应用场景包括智慧教室、数字化实验室、创客教室、远程教室、校园安全教育实训室等。

03科技重塑未来教育

科技将成为构建未来教育新生态的核心驱动力。关于未来教育，理论和实践界从学校空间重构、学习中心迁移、教育供给模式创新、人才培养模式改革、教与学方式变革、教师角色进化、课程体系重构、评价方式迭代、教育组织管理创新等多维度进行了广泛而深入的解读。这些面向未来的教育变革要想从理论走向实践，离不开技术支持，科技将成为构建未来教育新生态的核心驱动力。未来教育实践中，人工智能、大数据等前沿技术将广泛应用于教育和教学过程，以改善学习评价、助力个性化培养，赋能教学、辅助教师工作，改善教育管理、优化教育供给，实现教育的公平与包容。

智慧教育可能是未来教育的典型形态之一。 “智慧教育”旨在构建智慧的学习环境，变革传统的教与学方式，催生智能时代的教育制度。如下图所示，智慧教育系统包括智慧学习环境、新型教学模式和现代教育制度三重境界。其中，智慧学习环境传递教育智慧，新型教学模式启迪学生智慧，现代教育制度孕育人类智慧。智慧教育系统通过寻求教育体制与教育目标的适配，从效果、效率和效益三方面不断提升知识生产能力，最终实现培养国家卓越人才的教育目标。

智慧教育系统的三重境界
（资料来源：黄荣怀等. 技术篇，专题3，未来教育发展的新形态，关成华、黄荣怀等.《面向智能时代——教育、技术与社会发展》）

未来充满了不确定性，使得教育体系需要根据经济社会发展的新形势、新变化不断进行调整和更新。未来教育不只是现有教育体系的边际创新，而是要构建一个全新的教育生态。这个新生态可以为个人的终身学习和发展提供公平、开放、高质量、多元、弹性和个性化的教育服务，使每个人都有通过学习改变命运、成就梦想的机会；这个新生态必须与时代接轨，紧跟前沿技术和产业变革的趋势，不断满足社会对创新人才的需求，实现学习与社会发展的紧密衔接。我们并未对“未来教育”做出明确界定，只是提出了关于“未来教育”的五大基本共识，愿与大家共同探讨，即：

以人的发展为根本

不论教育的形式、内容、方法、手段等如何变化，未来教育的中心依旧是培养人并为促进人的全面发展而服务。

以主动学习为中心

未来教育的根本在于体现、提升“人”的价值，而学习正是人类获取知识以提升自我价值和社会价值的最主要途径。

以提升素养为突破

为了适应急剧变化的社会与环境，能力和素养的培养被视为应对未来挑战、提升国家教育实力和公民素养的战略发展趋势。

以需求升级为导向

未来教育应不断适应社会和个人的教育需求升级，变革教育资源配置的体制机制、创新教育服务供给模式、多渠道扩大优质教育的有效供给，让公共选择机制和市场机制共同发挥作用。

以优化治理为保障

未来教育需要依靠现代化的教育治理体系以有效应对挑战，同时也需要现代化的治理能力能够把制度优势转化为管理效能。

联合国教科文组织在纽约召开的联合国大会高级别活动上，启动了“教育的未来”全球倡议，以重新思考知识和学习如何在日益复杂、不确定和不稳定的世界里塑造人类的未来。随着人工智能、大数据等前沿技术在经济发展与社会进步中的应用日趋广泛，教育的未来形态将依托技术迸发出前所未有的活力。科技与教育融合，将托起人类美好的明天。