隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)據(jù)作為一種新生產(chǎn)要素，推動智能教育的數(shù)字化賦能升級，具有人性化、情境化、集成化和數(shù)智驅(qū)動等特征。本文通過拓展教育要素的內(nèi)涵邊界，打造“以數(shù)據(jù)自治演進”的內(nèi)循環(huán)和“以服務(wù)主體為中心”的外循環(huán)，聯(lián)合創(chuàng)設(shè)了一個集“主體—環(huán)境—資源—數(shù)據(jù)”四位一體的內(nèi)外雙循環(huán)系統(tǒng)模型;然后重點圍繞健全數(shù)據(jù)治理和保障數(shù)據(jù)全周期覆蓋、強化數(shù)據(jù)賦能和優(yōu)化教學(xué)創(chuàng)新、構(gòu)建教育智能體和服務(wù)主體新形態(tài)、瞄準(zhǔn)人機混合智能和勾畫智能教育新圖景等，解析“數(shù)據(jù)+智能教育”發(fā)展的多重路徑;最后從數(shù)據(jù)倫理規(guī)范、人機互信、多學(xué)科交叉和教育均衡發(fā)展等方面，闡釋“數(shù)據(jù)+智能教育”面臨的多重挑戰(zhàn)，以期引起教育管理者、研究者、實踐者等對于數(shù)據(jù)要素視域下智能教育創(chuàng)新發(fā)展的思考與共鳴。

一、引 言

數(shù)據(jù)作為賦能經(jīng)濟社會服務(wù)的重要引擎，能夠助力智能教育的機制創(chuàng)新^[1]。2020年3月，《中共中央國務(wù)院關(guān)于構(gòu)建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》(以下簡稱《意見》)明確指出，與農(nóng)業(yè)和工業(yè)經(jīng)濟時代的勞動力、土地、資本、知識、技術(shù)等傳統(tǒng)要素并列，數(shù)據(jù)作為數(shù)字經(jīng)濟時代的一種新型核心生產(chǎn)要素，是國家基礎(chǔ)性資源和戰(zhàn)略性資源。21世紀(jì)以來，大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的迅猛發(fā)展，加快促進數(shù)據(jù)的采集、分類、存儲、加工、流通、分析和轉(zhuǎn)化過程，推動經(jīng)濟社會各領(lǐng)域的加速變革，逐步形成以數(shù)據(jù)要素為新興生產(chǎn)力主導(dǎo)市場的發(fā)展格局。在2020年中國抗擊新冠肺炎疫情全面勝利期間，響應(yīng)“停課不停教、停課不停學(xué)”的國家號召，數(shù)據(jù)要素支撐的多元應(yīng)用形態(tài)(如，網(wǎng)絡(luò)教育云資源平臺、公共學(xué)習(xí)服務(wù)平臺等)在教育領(lǐng)域中的高效資源配置，為廣大師生順利開展在線學(xué)習(xí)、智能教育提供了攻堅的技術(shù)支持和實踐服務(wù)保障。

智能教育作為一種教育信息化的高階發(fā)展階段，對于數(shù)據(jù)驅(qū)動教育高質(zhì)量建設(shè)和良性穩(wěn)定發(fā)展起著至關(guān)重要作用^[2]。2017年7月，智能教育作為“人工智能+教育”的重要創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展方向，首次在國務(wù)院印發(fā)“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃”文件中被提出，從科技研發(fā)、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面進行了一系列措施部署，旨在打造智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系。2019年5月，教育部部長陳寶生在國際人工智能與教育大會上，以《中國的人工智能教育》為題，探索走向智能時代的中國教育，為人工智能和智能教育提供強勁的科技創(chuàng)新動力。在國際層面，未來今日研究所(Future Today Institute)發(fā)布最新版《2020科技趨勢報告》，該報告指出：“發(fā)展智能教育，認(rèn)識科學(xué)技術(shù)與未來不確定之間的聯(lián)系?！彪S著智能教育的縱深發(fā)展和反思實踐，新一代數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境被賦予新的職能需求和高質(zhì)量發(fā)展期待，全要素、全場域、全景式數(shù)據(jù)驅(qū)動智能化教育配置機制的宏偉藍圖規(guī)劃正逐步映入眼前。

二、數(shù)據(jù)新要素視域下的智能教育意蘊

(一)發(fā)展沿脈

教育重構(gòu)和教育創(chuàng)新變革與技術(shù)的迅猛發(fā)展密不可分，受摩爾定律的作用，信息技術(shù)的快速迭代和邁步前行，促使教育生態(tài)“失衡—再平衡—再失衡”螺旋上升發(fā)展態(tài)勢的形成，從早期的工業(yè)時代，向數(shù)字時代演化邁進^[3-4]，智能教育在生產(chǎn)要素來源、教育理念、學(xué)習(xí)方式、價值樣態(tài)和應(yīng)用情境等方面表現(xiàn)出濃厚的時代特征。見表1。

表1 智能教育的歷史演化脈絡(luò)

在工業(yè)時代，土地、勞動和資本作為重要的生產(chǎn)經(jīng)濟要素^[5]，對于教育變革發(fā)展的影響相對比較局限。教育過程通常依賴教學(xué)者的主觀經(jīng)驗，借助機器媒介開展輔助式教學(xué)，容易忽視學(xué)習(xí)者個體差異性，難以保障有質(zhì)量的學(xué)習(xí)效率。

歷經(jīng)工業(yè)革命的變遷進入數(shù)字時代的網(wǎng)絡(luò)化時期，技術(shù)、管理和知識要素擴充原有生產(chǎn)要素的內(nèi)涵邊界，互聯(lián)網(wǎng)介入的新信息技術(shù)教學(xué)工具和人工制品，為經(jīng)驗式教學(xué)朝向引導(dǎo)式教學(xué)提供實踐支撐，形成以學(xué)習(xí)者為中心的知識內(nèi)化牽引。

在數(shù)字與智能技術(shù)進一步的深度耦合基礎(chǔ)上，智能教育將步入數(shù)智融合的未來智能化新時期^[4]。該時期以數(shù)據(jù)為第一生產(chǎn)要素，以數(shù)智服務(wù)學(xué)習(xí)主體為中心，建設(shè)教育主體和數(shù)據(jù)自控平行智能的學(xué)習(xí)型社會，旨在破解智能教育科學(xué)化和精確化的兩大難題^[6]。

(二)內(nèi)涵界定

目前，針對“人工智能+教育”研究領(lǐng)域范疇，已經(jīng)衍生出教育人工智能、智能教育、智慧教育等相關(guān)專業(yè)術(shù)語。國務(wù)院頒布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》文件指出，智能教育是利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，開展智能校園建設(shè)、開發(fā)立體綜合教學(xué)場、開發(fā)智能教育助理，推動人工智能在教學(xué)、資源建設(shè)、管理等全流程應(yīng)用，建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育環(huán)境，提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù)，實現(xiàn)日常教育和終身教育定制化。吳永和等人認(rèn)為^[7]，新型的智能教育體系應(yīng)以“人工智能服務(wù)教育”為行動理念，采用移動互聯(lián)的信息技術(shù)，旨在構(gòu)建“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的智能化教學(xué)場景，推動學(xué)習(xí)方式改革和教育模式創(chuàng)新。張進寶等人認(rèn)為^[8]，智能教育是指培養(yǎng)學(xué)習(xí)者系統(tǒng)掌握和運用各種思維與技術(shù)工具，實現(xiàn)智能信息處理、構(gòu)造智能解決方案和開發(fā)系統(tǒng)，并整合個體智能與智能技術(shù)實踐而跨學(xué)科開展的創(chuàng)新教育過程。劉邦奇等人從“人的發(fā)展”與“技術(shù)應(yīng)用”兩種視角^[9]，重新定義了智能教育的概念，智能教育旨在加強人的智能發(fā)展，以及強化智能技術(shù)在教育應(yīng)用中的實踐方式，統(tǒng)籌“教育目的”和“實踐方式”的協(xié)調(diào)歸一。

基于上述智能教育相關(guān)概念的描述和理解，本文基于數(shù)據(jù)新要素賦能教育發(fā)展規(guī)律的研究視角，洞察和拓展智能教育內(nèi)涵，以數(shù)據(jù)密集型科學(xué)研究的第四范式為基礎(chǔ)，利用人工智能、教育大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)、數(shù)據(jù)表征教學(xué)過程系統(tǒng)中教育主體、環(huán)境、資源等要素之間的關(guān)系，構(gòu)造“以數(shù)據(jù)要素為核心”的智能化教育環(huán)境，加快推進數(shù)據(jù)生產(chǎn)、流通、分析、利用等自動化流程，深刻洞察和把握復(fù)雜教育系統(tǒng)的內(nèi)在運行規(guī)律與耦合關(guān)聯(lián)意義，揭示教學(xué)活動和教學(xué)現(xiàn)象背后存在的隱憂問題，進而為教育主體提供適配、便捷、人性化的優(yōu)質(zhì)教育服務(wù)。

(三)功能特征

“人工智能+教育”通常具有創(chuàng)新驅(qū)動、重塑結(jié)構(gòu)、開放生態(tài)、尊重個性、服務(wù)智能、自治演進等特征^[7]。蘭國帥等學(xué)者指出^[10]，“融合、數(shù)字、人機、彈性、互聯(lián)”是智能教育的五維特征。黃榮懷等學(xué)者指出^[11]，從智能技術(shù)視角出發(fā)，智能教育的主要特征包括數(shù)據(jù)驅(qū)動、個性化、情境化和新教育生態(tài)思維。鄭思思等學(xué)者指出^[4]，智能教育的核心特征涵蓋實時互動、埋點采集、深度分析和循證決策。聶竹明等學(xué)者認(rèn)為^[12]，新一代的智能教學(xué)環(huán)境具備感知智能化、決策數(shù)據(jù)化、資源集成化、測評及時化、推薦精準(zhǔn)化、互動立體化等特征。

本文認(rèn)為，數(shù)據(jù)新要素視角下的智能教育特征，不僅具備數(shù)據(jù)自身的高流動性、高初始成本、零邊際成本、累積溢出等屬性效能^[13]，而且涵蓋智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的融合特點，如下四個方面。

1. 人性化

新視角下智能教育的個性化特征，強調(diào)以馬斯洛為代表提出的人本主義學(xué)習(xí)理論為支點^[14]，倡導(dǎo)全人教育的整體思想價值觀，回歸教育本性和發(fā)展健全人性，注重數(shù)據(jù)賦能教育主體的同時，更加突出人類知覺、情感、價值觀、態(tài)度等特性，尊重教育主體之間的差異性，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，幫助釋放學(xué)習(xí)天性的潛能，構(gòu)建以服務(wù)主體為中心的教學(xué)環(huán)境。

2. 情境化

5G、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進步，正逐步重塑教學(xué)環(huán)境，教育主體可以隨時隨地開展教與學(xué)系列活動，通過整合多空間智能情境下的基礎(chǔ)硬件設(shè)施、技術(shù)模型、算法應(yīng)用、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)模式、教學(xué)資源等教學(xué)服務(wù)要素，降低智能技術(shù)帶來的外界刺激干擾，強化主體無意識的知識意義加工，構(gòu)建和監(jiān)測主體活動交互的智慧學(xué)習(xí)情境，完成教和學(xué)全過程狀態(tài)的實時動態(tài)反饋和調(diào)整。

3. 集成化

數(shù)據(jù)自身的高流通性、低邊際成本等特性，加速重構(gòu)智能教學(xué)資源形態(tài)，促成開放共享的海量聚合資源庫，涵蓋教學(xué)知識內(nèi)容、教資力量等狹義資源，如以中國大學(xué)MOOC為載體的資源聚合，以及智能學(xué)習(xí)同伴、智能學(xué)習(xí)助手、虛擬教師、學(xué)習(xí)路徑導(dǎo)航等泛義資源，如以Knewton自適應(yīng)教育平臺為媒介的資源整合、優(yōu)化和提升智能教學(xué)資源的集成效能。

4. 數(shù)智驅(qū)動

數(shù)智驅(qū)動是數(shù)據(jù)驅(qū)動的新一代高階形式表征，是數(shù)據(jù)和智能融合發(fā)展規(guī)律的必然產(chǎn)物^[4]。未來智能教育的數(shù)智驅(qū)動特征，主要利用新一代信息技術(shù)，賦予數(shù)據(jù)感知、理解、推演、自控制等能力，實現(xiàn)捕獲、存儲、整合、分析教育全周期過程的高維異構(gòu)大數(shù)據(jù)，進而為教育主體自動提供科學(xué)化、自適應(yīng)的智能決策。

三、智能教育新四要素模型

教育是一種影響人、培養(yǎng)人的活動，教育要素是指構(gòu)成教育活動的基礎(chǔ)成分和決定教育發(fā)展的內(nèi)在條件^[15]，具有較強的時代特性。從不同的研究視角切入，智能教育要素對比見表2。相比面對面教育，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”更加強調(diào)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介入下對教育要素構(gòu)成的重新審視。

表2 智能教育要素演進和對比

(一)核心要素

非正式、交互化、數(shù)字化學(xué)習(xí)時代的來臨，我們必須擴展和創(chuàng)新原有的教育理論體系，以此適應(yīng)新時代對教與學(xué)的要求。與有關(guān)構(gòu)建智能教育生態(tài)系統(tǒng)研究不同，本文以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論(即學(xué)習(xí)的發(fā)生是學(xué)生身處于一定的社會文化環(huán)境，主動加工處理、建構(gòu)信息資源內(nèi)容的意義表征過程^[24])、聯(lián)通主義理論(即學(xué)習(xí)是不斷連接和形成內(nèi)部認(rèn)知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、外部社會網(wǎng)絡(luò)和概念網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)過程^[25])、活動理論(即研究和解釋人類不同學(xué)習(xí)活動的哲學(xué)和跨學(xué)科理論框架^[26])、本體論(即本體論是對概念化的精確表征，通常描述事物的本質(zhì)^[27])等為基礎(chǔ)理論依據(jù)，針對智能教育中的“誰在學(xué)(Who)—主體表征”“在哪學(xué)(Where)—環(huán)境建構(gòu)”“學(xué)什么(What)—資源內(nèi)容”，以及“怎么做(How)—數(shù)據(jù)賦能”問題，結(jié)合教育要素發(fā)展規(guī)律和數(shù)據(jù)驅(qū)動教育的智能技術(shù)賦能，力求剖析智能教育過程的核心本體對象，旨在打造智能教育生態(tài)系統(tǒng)的“前設(shè)基座”，構(gòu)建了主體、環(huán)境、資源和數(shù)據(jù)的智能教育新四要素模型(如圖1所示)，為保障智能教育實踐應(yīng)用的科學(xué)部署提供一定的理論支撐。

圖1 智能教育新四要素模型

1. 主體

數(shù)據(jù)新要素視域下的智能教育主體是實施和開展教育教學(xué)活動的本體關(guān)聯(lián)對象，旨在回答“誰在學(xué)(Who)”的問題，主要由教育管理者、教師、學(xué)生、同伴、家長、企業(yè)機構(gòu)等多方利益實體，以及虛擬教師、虛擬同伴、在線教學(xué)助理、在線輔助管家等多元描繪虛體構(gòu)成。在“數(shù)據(jù)+智能”的深層融合發(fā)展進程中，教育者和受教育者的主客體關(guān)系正在悄然發(fā)生改變和得以重塑，教育者不再是主宰教學(xué)活動和傳授知識的唯一實際主體，而是引導(dǎo)和服務(wù)受教育者的共生同伴，受教育者不再是單一接受知識的被動學(xué)習(xí)者，而是主動建構(gòu)和創(chuàng)造新生知識的主力軍，兩者之間的角色邊界已漸微模糊，主體關(guān)系趨于平等。

2. 環(huán)境

數(shù)據(jù)新要素視域下的智能教育環(huán)境是提供主體良好學(xué)習(xí)體驗以及真實情境、活動和任務(wù)的教學(xué)空間^[28]，旨在回答“在哪學(xué)(Where)”的問題，具有線下線上融合、虛實結(jié)合、正式與非正式學(xué)習(xí)泛化等特性?！皵?shù)據(jù)+”教學(xué)環(huán)境不僅注重對傳統(tǒng)物理課堂的技術(shù)功能改造和創(chuàng)新應(yīng)用變革，而且強調(diào)立體化、全景式、多模態(tài)感知外部環(huán)境的數(shù)據(jù)計算和智能解構(gòu)。基于數(shù)智推演的全新學(xué)習(xí)空間，可突破教學(xué)時間和空間的局限，助力開展翻轉(zhuǎn)課堂、混合課堂等線下線上融合教學(xué);結(jié)合真實情境和虛擬情境，助力創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境;拓展課堂的移動學(xué)習(xí)教學(xué)，助力推動正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)的環(huán)境泛化。

3. 資源

數(shù)據(jù)新要素視域下的智能教育資源是服務(wù)主體建構(gòu)外部環(huán)境輸入的基礎(chǔ)準(zhǔn)備物質(zhì)，旨在回答“學(xué)什么(What)”的問題，可分為狹義資源和泛義資源兩種資源形態(tài)。狹義資源指通過在線云服務(wù)、PC端和手機端等多端媒介載體傳播和分享的教學(xué)知識內(nèi)容。泛義資源指在狹義資源基礎(chǔ)上，涵蓋智能同伴、社會情感信息反饋等多源異構(gòu)的集成型資源，并且數(shù)據(jù)可以理解成資源的最小組構(gòu)單元?！皵?shù)據(jù)+”教學(xué)資源貫穿資源的生產(chǎn)、集成、分享、流通和利用過程，助力優(yōu)質(zhì)資源的優(yōu)化配置，充分發(fā)揮高質(zhì)量學(xué)習(xí)資源的價值和效能，實現(xiàn)跨地域、跨時空、跨業(yè)界的教育資源均衡發(fā)展，推動教育公平^[26]。

4. 數(shù)據(jù)

“數(shù)據(jù)+智能教育”深度融合下的“數(shù)據(jù)”是教育教學(xué)全周期過程流關(guān)聯(lián)的人—物—活動的集成，是一系列耦合關(guān)系的形式化表征，具有可復(fù)制、可共享、再生再創(chuàng)等特性^[29]，通過強化和激發(fā)數(shù)據(jù)要素的運用水平，供能教育主體、環(huán)境和資源內(nèi)容的多向流動，服務(wù)教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)策略等事項活動，以及教學(xué)自動化、自適應(yīng)決策制定和干預(yù)反饋，旨在回答“怎么做(How)”的問題。數(shù)據(jù)要素既可以促進智能教育新模型中的主體、環(huán)境和資源要素的價值利用效率，也可以通過內(nèi)化運行過程實現(xiàn)數(shù)智的價值創(chuàng)造和跨越。

(二)運行機制

運用系統(tǒng)科學(xué)思維與基礎(chǔ)教育理論方法，智能教育新四要素模型涵蓋主體、環(huán)境、資源和數(shù)據(jù)四要素，通過對系統(tǒng)元素、結(jié)構(gòu)、流程的分析與統(tǒng)合，形成具備自我進化、動力引擎制動的智能循環(huán)體，如圖1所示。智能教育新四要素模型遵從“1234”定律：一個核心，即以數(shù)據(jù)要素為核心;兩個循環(huán)，即“以服務(wù)主體為中心”的外循環(huán)和“以數(shù)據(jù)自治演進”的內(nèi)循環(huán);三種賦能關(guān)系，即數(shù)據(jù)和主體、數(shù)據(jù)和環(huán)境以及數(shù)據(jù)和資源的三種雙向賦能關(guān)系;四位合一，即智能教育新四要素主體、環(huán)境、資源和數(shù)據(jù)的深層合一。

面向新一代數(shù)字教育的發(fā)展訴求，彰顯教育主體在教學(xué)過程中主導(dǎo)的至高性，以學(xué)習(xí)者、教師、教學(xué)智能體等為行為聯(lián)結(jié)本體的智能教育建構(gòu)邏輯觀，重造多空間融合的立體教學(xué)場環(huán)境，優(yōu)化資源的形式化表征、生產(chǎn)、供給、流通和組織模式，匹配主體在多元境域場景中的個性化資源服務(wù)，并形成復(fù)雜時空視角下“外循環(huán)”持續(xù)迭代的動態(tài)過程性生成數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)作為主體、環(huán)境和資源要素流通的核心樞紐，是智能教育生態(tài)系統(tǒng)的中控“智腦”，是主體創(chuàng)造教育價值的基礎(chǔ)單元，運用智能化基礎(chǔ)設(shè)施和智能教育核心技術(shù)手段，對教師、學(xué)生、環(huán)境、資源等各教育組成部分展開全方位感知，實現(xiàn)教育大數(shù)據(jù)價值挖掘的學(xué)情分析和數(shù)據(jù)智能建模。數(shù)智融合持續(xù)螺旋上升的自我裂變效能，形成動態(tài)演化視角下“內(nèi)循環(huán)”的迭代造能合力，提供主體在知識建構(gòu)過程中的能量源口，貫穿生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)外雙循環(huán)的雙向賦能關(guān)系，從而打造一個集聚“主體—環(huán)境—資源—數(shù)據(jù)”四位一體的內(nèi)外雙循環(huán)，服務(wù)未來智能教育的創(chuàng)新變革，以及大規(guī)模和個性化協(xié)同共生演進發(fā)展。

四、智能教育發(fā)展路徑

(一)健全數(shù)據(jù)治理，保障數(shù)據(jù)全周期覆蓋

當(dāng)前，各區(qū)域教育數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以自建、自管、自用為主，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的分割與壟斷。由于教育數(shù)據(jù)的敏感性，它們不愿放棄“數(shù)據(jù)資本”，迫使數(shù)據(jù)治理(如流通與共享)的推進過程困難重重。但是，數(shù)據(jù)的價值存在明顯的感知差異，某些被視為“垃圾”的數(shù)據(jù)或許在其他場景中被視為“寶藏”。因此，為最大化提高數(shù)據(jù)效能，數(shù)據(jù)流通與分享是推進智能教育的必然進路^[30]，應(yīng)推動以政策、思想、技術(shù)為主軸的數(shù)據(jù)治理升級，建立數(shù)據(jù)隱私保護相關(guān)法律法規(guī)，突破相關(guān)技術(shù)、創(chuàng)立保障機制、維護數(shù)據(jù)權(quán)益，提升數(shù)據(jù)所有者的數(shù)據(jù)分享意識，保障教育數(shù)據(jù)的全周期流通和覆蓋。

(二)強化數(shù)據(jù)賦能，優(yōu)化教學(xué)創(chuàng)新

數(shù)據(jù)要素賦能的智能算法能夠?qū)?shù)據(jù)價值轉(zhuǎn)化為知識，以便深層次理解教學(xué)主體的學(xué)習(xí)交互過程，推動教學(xué)決策創(chuàng)新，助力量化學(xué)習(xí)^[6]、計算教育學(xué)^[31]等領(lǐng)域的高速發(fā)展。數(shù)據(jù)要素應(yīng)加強對教育環(huán)境的賦能效用，通過構(gòu)建多物理教學(xué)場的合并、實體教學(xué)空間與數(shù)字空間的無縫融合的新型教學(xué)環(huán)境，完成對教學(xué)場的人機物實時記錄與信息融合。數(shù)據(jù)要素應(yīng)加強對學(xué)習(xí)資源的生產(chǎn)、流通、組織、精準(zhǔn)服務(wù)全流程賦能，實現(xiàn)教學(xué)資源要素流通可溯源、內(nèi)容可理解、主體可適配。如，研究者通過構(gòu)建Learning Markets平臺^[32]，實現(xiàn)教學(xué)資源的互信合作構(gòu)建框架與可信交易機制，提升資源協(xié)作的公平性與透明性，以及交易的安全性。

(三)構(gòu)筑教育智能體，服務(wù)主體新形態(tài)

人工智能技術(shù)高速發(fā)展，促使教育人工智能初現(xiàn)自我演進特性，其應(yīng)用場景從單一朝向多場景甚至全場景擴展，其形態(tài)從輔助工具向具象智能體轉(zhuǎn)變，構(gòu)筑適應(yīng)于教育場景的智能體成了近年智能教育研究發(fā)展的重點。

通過結(jié)合數(shù)據(jù)賦能下的主體、環(huán)境、資源協(xié)同應(yīng)用模式，利用智能算法的自我迭代演化能力，形成了以智能導(dǎo)師、智能學(xué)伴、智能代理等為典型代表的新一代教學(xué)智能體，旨在助力于學(xué)習(xí)主體的高階意義加工，以及實現(xiàn)智能服務(wù)交互創(chuàng)新與體驗升級。如，研究者通過構(gòu)建一個服務(wù)兒童自然對話交互的虛擬閱讀伙伴^[33]，幫助和提高了兒童的故事理解能力。

(四)瞄準(zhǔn)人機混合智能，勾畫智能教育新圖景

機器與人各具優(yōu)勢，機器能夠快速準(zhǔn)確地完成計算、記憶、搜索等工作，而人更擅長推理、決策等復(fù)雜認(rèn)知活動。如何綜合兩者優(yōu)勢實現(xiàn)混合增強的智能服務(wù)，開展人機協(xié)作共生將是智能教育發(fā)展中的重要議題^[34]。

現(xiàn)階段人工智能存在迭代更新慢，以及適應(yīng)性、泛化性不足的問題，使得探索“人在回路”的混合決策模式成為教育人工智能的未來發(fā)展方向。人在回路的范式通過引入人的參與提升問題求解效率，使得智能體的構(gòu)建不再僅依賴數(shù)據(jù)與算法，使得人工智能在不確定性與復(fù)雜性并存的新一代智能教育場景中能夠發(fā)揮最大化的作用。新型人機協(xié)作模式的探索應(yīng)充分融合人工智能與人類教師的特點，構(gòu)建教師—機器—學(xué)生的人機協(xié)同教學(xué)系統(tǒng)與交互協(xié)同模型，實現(xiàn)互補、和諧的人機協(xié)作，優(yōu)化教學(xué)流程和提高教學(xué)質(zhì)量。如，以小組協(xié)作學(xué)習(xí)為例，機器擅長自動分組以及對多個小組學(xué)習(xí)過程的感知與全過程監(jiān)測^[35]，教師擅長對學(xué)習(xí)者提供情感和動機支持，并提供富有策略性的啟發(fā)與引導(dǎo)等教學(xué)支架。

五、重要挑戰(zhàn)

(一)數(shù)據(jù)倫理規(guī)范

數(shù)據(jù)作為數(shù)字化教育發(fā)展的一種新生產(chǎn)要素，因其高傳播、高流通、再生再創(chuàng)等特性，容易引發(fā)教育數(shù)據(jù)的規(guī)模化隱私竊取或信息泄露，并易遭其他非法組織利用這些數(shù)據(jù)進行價值改造和惡意欺騙，難以保障教育主體的心理和物質(zhì)安全，甚至導(dǎo)致其情緒不安、精神紊亂、認(rèn)知失衡，以及教育行為不端的惡性循環(huán)等后果。因此，數(shù)據(jù)倫理道德和安全保障是“數(shù)據(jù)+智能教育”面對的重大挑戰(zhàn)之首。為此，應(yīng)該綜合考量價值、利益、時間和情境的多維因素^[36]，培養(yǎng)數(shù)據(jù)利益相關(guān)方的倫理道德理念認(rèn)同和價值構(gòu)建意識，完善數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)的法律界定，加快制定完備的數(shù)據(jù)倫理監(jiān)督和管理的法律法規(guī)，加速形成未來智能教育的數(shù)據(jù)分類(公共數(shù)據(jù)、個體數(shù)據(jù)、研究數(shù)據(jù)和跨界數(shù)據(jù))分級(數(shù)智、知識、信息和元數(shù)據(jù))安全保護制度，歸納數(shù)據(jù)倫理遵循的基本原則，建立科技倫理框架，利用區(qū)塊鏈等技術(shù)保護教育主體的數(shù)據(jù)掌控權(quán)益，為數(shù)據(jù)新要素時域下的智能教育發(fā)展設(shè)置“看門人”。

(二)人機互信

人機互信是數(shù)智深度融合下人機協(xié)同發(fā)展的重要保障，如何科學(xué)地建立和強化教育人機信任是一個面臨的重大挑戰(zhàn)。元數(shù)據(jù)的缺失、基礎(chǔ)教育數(shù)據(jù)預(yù)處理的缺乏、不透明的智能算法，以及教育主體使用數(shù)據(jù)授權(quán)機制權(quán)利的模糊，容易形成一個“黑色系統(tǒng)”，難以獲取人機協(xié)同之間的充分信任^[37]。如，利用教育多主體在教育活動交互過程中產(chǎn)生的全周期數(shù)據(jù)，對其訓(xùn)練生成的智能算法模型，可能涵蓋大量的錯誤知識、不良言論信息、學(xué)科偏見等，從而導(dǎo)致不當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)標(biāo)簽和薄弱的信任支持?？尚诺娜藱C協(xié)同機制和智能理解計算能顯著提高數(shù)智驅(qū)動和優(yōu)化教育服務(wù)的直接效益，保障終身教育、終身學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)、混合智能學(xué)習(xí)等新型教學(xué)模式的生產(chǎn)效能。未來的機器將逐漸升級和進化為更高階層“數(shù)智能力”和“類人大腦”的智能體，如何確保人機協(xié)同過程中人類教與學(xué)的主觀能動性以及寄托心理情感交互的信任傳遞，同樣值得進一步深究。

(三)多學(xué)科交叉

多學(xué)科交叉融合普遍存在管理體制缺乏、人才培養(yǎng)薄弱和評價體系滯后等問題^[38]，是全世界高校和研究機構(gòu)整改學(xué)科創(chuàng)新面臨的一個共同突出挑戰(zhàn)。在數(shù)據(jù)賦能的智能教育體系培育下，考慮教育系統(tǒng)自身的復(fù)雜特性，對于教育主體的跨學(xué)科數(shù)據(jù)素養(yǎng)提出了更高的要求，一方面需要高位的跨學(xué)科數(shù)據(jù)內(nèi)驅(qū)視野，另一方面需要差異化學(xué)科的教育數(shù)據(jù)思維加工理念、數(shù)據(jù)分析建構(gòu)方法以及數(shù)據(jù)智能決策的理性審視和多維評估能力。從學(xué)科發(fā)展的頂層設(shè)計角度出發(fā)，自上而下地實行多主體協(xié)同創(chuàng)新，大力培育一批具備教育數(shù)字化處理、加工、價值轉(zhuǎn)化的復(fù)合思維型跨界人才，加快推動跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨機構(gòu)深度融合的應(yīng)用前景。

(四)教育均衡發(fā)展

數(shù)字公平不僅是未來智能教育創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用變革的先決條件和實現(xiàn)目標(biāo)，也是全球教育的難題和重大挑戰(zhàn)之一，應(yīng)該合理配置教育優(yōu)質(zhì)資源，利用未來6G支撐的無線觸覺寬帶網(wǎng)絡(luò)、超級計算、物聯(lián)網(wǎng)、腦科學(xué)等新興技術(shù)，引導(dǎo)科技向善，眾籌共建優(yōu)質(zhì)資源，促進共享教育資源輸向偏遠農(nóng)村地區(qū)和西部落后地區(qū)，避免教育數(shù)字鴻溝帶來的主體培育失衡、經(jīng)濟增長滯后、人民幸福指數(shù)低下等影響社會健康發(fā)展的不良問題，實現(xiàn)跨區(qū)域的高質(zhì)量和均衡發(fā)展，保障智能技術(shù)在教育應(yīng)用中的普適化、泛能化、融合化和情境化，體現(xiàn)“有教無類”的包容和公平的核心價值觀^[39]。

六、結(jié) 語

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展為智能教育提供了強有力的工具和手段，本文從數(shù)據(jù)新要素視角，探討了智能教育模型的內(nèi)涵邊界及其相互關(guān)系，并結(jié)合經(jīng)濟社會時代演化特征和教育領(lǐng)域發(fā)展規(guī)律，構(gòu)建了主體、環(huán)境、資源和數(shù)據(jù)雙向賦能的智能教育新四要素模型?；诖四Ｐ?，聚焦數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)賦能、教育智能體與人機混合智能等四個維度，描述了數(shù)據(jù)新要素視域下智能教育的實施路徑，并從數(shù)據(jù)倫理規(guī)范、人機互信、多學(xué)科交叉與教育均衡發(fā)展等四個方面，闡釋了數(shù)智教育發(fā)展面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，為促進未來教育高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展提供參考與借鑒。