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推动具身智能赋能教育数字化发展

  作者:米华全(电子科技大学马克思主义学院副教授)

  习近平总书记指出,教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口,为推动智能技术与教育深度融合指明了方向。近年来,具身智能作为人工智能与机器人技术的交叉领域,正尝试把虚拟现实、人工智能、生物传感、情感计算等新兴技术渗透到教育的各个环节,助力构建“具身在场—人机协同—情景交互”的育人新模式,对加快技术视角下的教育范式变革、打造数智教育新场景具有重要的牵引作用。

  具身智能与教育数字化

  教育部等九部门联合下发《关于加快推进教育数字化的意见》,将“全面推进智能化,促进人工智能助力教育变革”列为一项重要任务。具身智能作为人工智能的前沿方向,区别于DeepSeek、ChatGPT等离身智能,是一位具备物理实体的“实干家”。以具身智能赋能教育教学,凭借其强大的环境交互、多维感知、情景模拟等能力,有助于推动知识获得由单纯的信息传递转向具身实践,学习场景由单一的虚拟空间转向虚实结合,突破目前人工智能赋能教育的文本交互限制,实现教师、学生与智能体的深层次交互,为教育数字化发展带来了全新机遇。

  首先,赋能教师精准化教学。精准定位教学对象是提高教师教学针对性与效率的关键路径。新时代学生主体意识增强、个性突出、思维活跃,倾向于个性化、智能化的学习方式。而传统教育模式受限于大课堂教学与数字化程度不足,难以精准定位教学对象。在传统课堂中,教师依赖主观经验判断教学效果,从学生的抬头率推测专注度,通过作业正确率反推知识盲点,这种粗放式评估常常导致“群体假象”,例如,抬头率低究竟是“听不懂”还是“没有听”。这使得教师难以掌握学生的个体情况,难以实现因材施教。具身智能为精准定位教学对象提供了可能路径。具体而言,具身智能通过视觉识别、语音识别、生物传感与行为分析等多模态感知技术,实时采集学生课堂微表情、手势动作、语音情感等多维度数据,追踪并分析学生听课情况,明晰学生偏好、习惯以及学习进度差异,以此提高教师对学生个体问题的识别准确率及对课堂的掌握程度。在高效的人机协同教学中,智能体成为辅助教师思考与行动的“认知假肢”,融合教师智慧和机器智能优势,拓展并强化了教师教育教学能力。

  其次,赋能学生情景化学习。理论与实践相结合是验证教育成果的关键一环,对于教学活动的顺利开展具有重要意义。传统教育模式下的知识习得往往脱离具体情境,难以实现知行合一,尤其部分偏远地区,受限于实验设备、教学场地及专业师资不足,难以开展完整的实验教学。以医学教育为例,部分地区医学院校因缺乏充足的医学标本和真实病例,尽管学生掌握了丰富的理论知识,但在临床实践中却难以进行有效的问诊及治疗。具身智能通过整合虚拟现实、力反馈与生物反馈技术,创建多感官协同的学习场景,开展可交互的课程实验教学和职业技能训练,尤其是物理电磁实验、激光实验等危险性高的实验操作,或者人体解剖、电路焊接等不便于现实生活中真实开展的实验。与此同时,利用具身智能构建出生动、立体、虚实结合的交互学习环境,还能以逼真的虚拟体验激发学生的学习热情,深化其对理论知识的理解与掌握。这一模式突破了传统教育中“知而不解、学而难用”的瓶颈,为解决理论与实践相脱离的教育难题开辟了新路径。

  最后,赋能学校智能化管理。随着人工智能与教育融合程度的深化,在数据、算力与算法的协同支撑下,人工智能促使教育管理由经验驱动转向数据驱动,推动教育管理从传统信息化迈向全面数字化。具身智能的兴起,进一步推动人工智能从虚拟空间延伸至现实环境,其核心价值在于打通数据分析与实际操作的闭环,有助于实现管理模式由被动响应向主动干预升级。一方面,促进教育资源配置由静态分析转向动态适配。利用具身智能,可以借助物理传感器实时感知动态信息,并以此为基础进行智能调度,辅助主管部门科学规划教室、实验室、图书资料等教育资源,并驱动物理系统直接执行优化策略。另一方面,促进校园安全管理由预警提醒转向即时干预。利用具身智能构建智能校园安防系统,能有效破解当前校园安防体系存在的功能模块单一化、警情信息传递迟滞、风险前瞻预警能力薄弱等弊端。在风险防控方面,具身智能搭载视觉、热感、声音、震动等多模态传感器,融合火焰识别、人脸识别等智能算法开展自动巡检,一旦识别到灾情隐患或异常人群,可立即采取对应措施如启动喷洒装置、封锁门禁、联网报警等,实现对潜在风险的精准识别与快速处置。在应急响应方面,运用虚拟现实技术模拟火灾、地震等灾害场景开展灾情演练,依托大数据分析规划逃生路线,由智能体监测并矫正师生逃生动作,能够有效进行精准疏散引导,提升避险效率。

  系统探索具身智能的赋能路径

  习近平总书记指出,“人工智能带来前所未有发展机遇,也带来前所未遇风险挑战”。以具身智能推进教育数字化发展,在推动教育体系向均衡化、个性化、高效化方向迈进的同时,也面临着认知脱嵌、场景局限、数据脱管、资源失配等问题。突破这些堵点、卡点、难点,需要深刻把握数字教育发展的新形势、新任务、新要求,抢抓发展机遇,用好具身智能这把钥匙开启教育强国新路。

  第一,健全政策保障机制,推动资源均衡配置。一是加大具身智能投入力度,通过政策引导推动具身智能技术深度嵌入教育领域。二是促进教育资源均衡配置,重点加强对偏远地区及弱势群体的技术扶持与资金倾斜,优化数字基础设施与终端设备配置,弥合数字鸿沟。三是依托国家智慧教育公共服务平台,鼓励和支持校地合作统筹,推动建设人工智能驱动的教育创新联合体,建立数智教育校际联盟、校地联盟等。四是建立统一的具身智能赋能教育的标准和规范,强化对教育机构及企业的全流程监管,确保教育质量与公平。

  第二,健全培养激励机制,提升教师智能素养。加强对教师具身智能技能培训,将其纳入教师继续教育体系,提供系统的培训课程和实践机会。鼓励教师参与具身智能教育研究和创新实践,与技术专家合作,共同探索具身智能在教育教学中的最佳应用模式。建立教师应用激励机制,对在具身智能教育方面表现突出的教师给予表彰和奖励,激发教师的积极性和创造性。

  第三,健全管理协同机制,提高智能教育质量。构建人机协同的规范化管理体系,强化家长、学校与社会三方教育管理协同机制,探索设立专职智能教育管理岗位。设计多元化的学习任务和项目活动,注重培养学生学习策略及批判性思维、创新思维等高阶能力,鼓励学生进行自主探究、合作学习和创新实践,引导学生科学使用工具。实施教育成果的量化评估与质性分析,为学生提供系统化、规范化的具身智能教育服务。

  第四,健全数据治理机制,增强安全防范能力。制定“防止技术反噬”风险防范化解机制,建立健全教育数据隐私保护法律法规,明确数据的收集、使用和共享规则,保障学生的合法权益。加强数据安全管理,采用数据脱敏、去标识化、加密技术、访问控制等手段,防止数据泄露和滥用。加强数据安全教育,增强师生的数据安全意识,建立用户举报通道与响应系统,共同营造安全可靠的具身智能教育环境。

[ 责编:罗之颖 ]
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