现代科技与学科教学融合的结题报告 .pdf

现代科技与学科教学融合的结题报告

一、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。

二、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

VR/AR/MR

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

2.O

值密度低为主要特征的数据集合。《教育信息化行动计划》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

2.O

以追溯、集体维护和公开透明等特点。《教育信息化行动计划》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

2019

典型。《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。

(VR)

虚拟现实技术塑造沉浸式交互学习体验。虚拟现实