何福男 高欣怡 丁云鵬 郝敬峰 張璠爭 馮國銅

摘? ? 要? 社會正進入智能時代，高質(zhì)量發(fā)展迫切需要高質(zhì)量教育，但與各行各業(yè)的智能化相比，教育的智能化相對滯后。文章依據(jù)教育的生理學(xué)、心理學(xué)基礎(chǔ)，遵循認知規(guī)律和教育科學(xué)規(guī)律，結(jié)合智能技術(shù)使用，沿著優(yōu)化教學(xué)動力、提高教學(xué)效率、服務(wù)智慧型人才培養(yǎng)這一思路研究智慧教學(xué)空間。在此基礎(chǔ)上，歸納出智慧教學(xué)空間應(yīng)有的四項根本性轉(zhuǎn)變和七項性能升級。借助以智能技術(shù)為代表的現(xiàn)代科技，從八個方面建構(gòu)智慧教學(xué)空間，得出包含八項核心功能的功能結(jié)構(gòu)模型，完成教學(xué)空間從原始的教學(xué)要素容器到教學(xué)智慧生發(fā)器的革命性變革。各教學(xué)機構(gòu)、教育服務(wù)商可以參考這一模型，設(shè)計建設(shè)符合智慧教學(xué)需要的新型教學(xué)空間。

關(guān) 鍵 詞? ?智慧教育；智慧教學(xué)；教學(xué)空間；教學(xué)動力；教學(xué)情境

引用格式? 何福男，高欣怡，丁云鵬，等.基于教學(xué)動力優(yōu)化的智慧教學(xué)空間功能模型構(gòu)建[J].教學(xué)與管理，2024（09）：1-6.

教學(xué)空間不僅是集成各種教學(xué)要素的場所，更是各種要素共同發(fā)揮作用的場所。從本質(zhì)上講，是各種教學(xué)要素形成了合力，推動了教學(xué)過程的開展。從教學(xué)動力著眼，研究教學(xué)空間的構(gòu)建，是基于教學(xué)本質(zhì)規(guī)律的應(yīng)有途徑。

一、教學(xué)動力

1.教學(xué)動力及其構(gòu)成

教學(xué)動力亦稱教學(xué)過程的動力，是教學(xué)過程運行和發(fā)展的動力[1]。沒有教學(xué)動力，教學(xué)無法進行。教學(xué)動力大小，直接決定了教學(xué)進展的快慢，決定了學(xué)生能否學(xué)得更多、學(xué)得更深、學(xué)得更好，教學(xué)動力是教學(xué)能否達成教學(xué)目標(biāo)的根本性因素。教學(xué)動力來源多元，如學(xué)生的心理動機、人類社會的需要、教師的推動等等。他們種類繁多，并按一定的規(guī)則，組合在一起，形成一種有別于個別動力的結(jié)構(gòu)性動力。

教學(xué)要取得好的成效，離不開合適的教學(xué)動力結(jié)構(gòu)。眾多教學(xué)動力中，有來自學(xué)生的自發(fā)性動力，有來自外部世界的外部動力，還有學(xué)生與各種教學(xué)元素的關(guān)系動力[2]。其中自發(fā)性動力包括價值觀、興趣、愛好等各種心理動力，外部動力包括教師教的動力，社會規(guī)則、制度等約束力和工作生活競爭壓力等。這些動力的方向、大小和持續(xù)時間各不相同，如果任由其原生態(tài)地作用于教學(xué)，很多動力很可能成為阻力。

關(guān)于教學(xué)動力及其結(jié)構(gòu)的詳細分析，限于篇幅，此文不便進一步展開，具體可參見文獻“智慧教學(xué)動力解析”[3]。在此，引用幾個與本文相關(guān)的核心觀點：第一，以心理動機為主的學(xué)習(xí)動力有個體差異性，容易隨情緒波動，具有隨意性，而社會規(guī)則、制度等社會性動力，具有約束性、穩(wěn)定性和剛性；第二，眾多的教學(xué)動力中，學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，是驅(qū)動教學(xué)開展的核心動力，所有其他動力，包括制度規(guī)則等社會性動力、教師教的動力等，只有能轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)動力的那部分，才能促進學(xué)習(xí)；第三，智能技術(shù)能對教學(xué)動力、特別是學(xué)習(xí)動力起激勵和保護作用，是智慧教學(xué)需要重點開發(fā)的動力；第四，學(xué)習(xí)就是建構(gòu)的過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)中需消耗大量的能量和精力，疲勞必然產(chǎn)生，即學(xué)習(xí)阻力天然存在。

2.教學(xué)改革的本質(zhì)是優(yōu)化教學(xué)動力

因為學(xué)生的學(xué)習(xí)動力是教學(xué)的核心動力，所有的外力都要轉(zhuǎn)變成學(xué)生的學(xué)習(xí)動力才能起作用，所以一旦學(xué)生因長期疲勞、困難久攻不克或所學(xué)內(nèi)容枯燥乏味等原因，導(dǎo)致其學(xué)習(xí)積極性消失，其他教學(xué)動力也就很難發(fā)揮作用。雖然教學(xué)動力構(gòu)成元素豐富，但是極易受損，“學(xué)習(xí)動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受損”“學(xué)習(xí)動力系統(tǒng)功能失調(diào)”[4]，會使教學(xué)失去教學(xué)動力，影響教學(xué)效果。近40年來，“以學(xué)生為中心”的一系列教學(xué)改革，包括項目教學(xué)、案例教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等，盡管方式方法有所不同，最終都是在努力優(yōu)化教學(xué)動力結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。有關(guān)教學(xué)空間設(shè)計，在依據(jù)相關(guān)腦科學(xué)、心理學(xué)、認知科學(xué)、教育學(xué)知識與規(guī)律的基礎(chǔ)上，也應(yīng)以優(yōu)化教學(xué)動力結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)動力為原則進行設(shè)計。

智能技術(shù)對優(yōu)化教學(xué)動力結(jié)構(gòu)有重要作用。實證調(diào)查顯示，教師感知到技術(shù)支持的學(xué)習(xí)空間中學(xué)生參與度顯著高于傳統(tǒng)教學(xué)空間[5]。信息技術(shù)、智能技術(shù)能用諸如實驗、動畫、仿真、虛擬現(xiàn)實等方式，生動形象地展示教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生理解消化所學(xué)內(nèi)容，甚至還能用智能算法、專家系統(tǒng)等智能化手段發(fā)現(xiàn)和解決教學(xué)問題。無論是技術(shù)性地幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)難題，還是策略性地優(yōu)化教學(xué)方案，都能激發(fā)學(xué)生的求知欲，及時取得學(xué)習(xí)進展，獲得成就感，保護積極性，減少教學(xué)過程中的動力損耗，有效維持并增強教學(xué)動力。

二、教學(xué)空間

教學(xué)空間是開展有組織教學(xué)活動的場所，主要有教室、實驗室、實訓(xùn)室、學(xué)術(shù)報告廳、研討室等。作為教學(xué)活動的主要載體，教學(xué)空間對教學(xué)有著特殊的作用和意義。

1.教學(xué)空間是學(xué)生認知世界的重要窗口

教學(xué)空間對學(xué)生認知模型構(gòu)建有重要影響。教育系統(tǒng)包含學(xué)校教育、家庭教育、社會教育等多個組成部分，但是最重要、最核心的是學(xué)校教育[6]。相應(yīng)地，學(xué)生主要從家庭空間、社會空間、自然空間、學(xué)校教學(xué)空間獲得知識與技能，其中學(xué)校教學(xué)空間是學(xué)生獲取科技知識和進行思維訓(xùn)練的核心空間。

從教學(xué)主體角度看，學(xué)習(xí)者是在特定社會與文化環(huán)境中學(xué)習(xí)的，人的發(fā)展就是人腦與環(huán)境之間的互動，學(xué)習(xí)是人腦適應(yīng)外部環(huán)境的功能和途徑[7]，可見，教學(xué)環(huán)境和教學(xué)空間對教學(xué)有重要影響。由此，我們也很難想象，如果沒有智能化的教學(xué)空間，如何才能實現(xiàn)智慧教學(xué)。

學(xué)校通過構(gòu)建教學(xué)空間，將現(xiàn)實世界、數(shù)字世界連接起來，為學(xué)生構(gòu)建和完善認知世界服務(wù)。這三個世界，現(xiàn)實世界是根本，數(shù)字世界是現(xiàn)實世界的信息化表達，或是現(xiàn)實世界的虛擬和仿真，認知世界是現(xiàn)實世界的投影。當(dāng)虛擬與仿真高度逼近真實世界時，數(shù)字世界就成為現(xiàn)實世界的數(shù)字孿生世界，當(dāng)然，當(dāng)前離建成數(shù)字孿生世界距離還比較遠，只能實現(xiàn)部分設(shè)備、產(chǎn)線、產(chǎn)品的數(shù)字孿生。教學(xué)空間將這三個世界連接起來，一可以提供真實的學(xué)習(xí)情境，二可以幫助學(xué)生加快、加深理解，三可以拓展學(xué)生眼界。這些對提升教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。

2.教學(xué)空間對教學(xué)及教學(xué)改革具有支撐作用

教學(xué)空間是教學(xué)的載體，是教育組織方式的具體體現(xiàn)，對教學(xué)模式和教學(xué)方法有支撐和限制作用。沒有教學(xué)空間的支持，教學(xué)改革很難落到實處。比如說，在固定座位的階梯教室里，可以講授、演講，但不宜開展項目教學(xué)，也不適合開展分組研討。在只有粉筆黑板的教室里，難以講清汽車發(fā)動機的構(gòu)造和原理。在沒有信息化的教學(xué)空間，所謂翻轉(zhuǎn)課堂根本就沒辦法實施。因此，要進行教學(xué)改革，就需要相應(yīng)教學(xué)空間來承載。

教學(xué)空間是教學(xué)的載體，是教學(xué)動力系統(tǒng)“發(fā)力”的主要場所。教學(xué)空間不僅僅是各種教學(xué)要素的簡單堆積，而是各種教學(xué)要素所產(chǎn)生動力的合成器。好的教學(xué)空間，能將規(guī)章制度等社會性約束性動力，教師教的動力，先進技術(shù)的助學(xué)助教動力，學(xué)生的自主驅(qū)動力聚合在一起。而所謂教學(xué)改革，就是教學(xué)組織者重構(gòu)這些動力的結(jié)構(gòu)和關(guān)系，精心安排、協(xié)調(diào)發(fā)力，努力保持強勁的教學(xué)動力。

教學(xué)空間的建設(shè)是在推進智慧教學(xué)過程中需要和教學(xué)動力優(yōu)化、教學(xué)模式改革等一并考慮的問題。加快新一代課堂教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建，帶動教學(xué)模式、評價方式、管理方式的變革創(chuàng)新，是未來教育發(fā)展的必然趨勢[8]。

3.教學(xué)空間建設(shè)研究現(xiàn)狀與趨勢

早期的教學(xué)空間是與生產(chǎn)生活緊密結(jié)合的，就在田間地頭、工廠作坊。如孔子經(jīng)常在杏壇講學(xué)，柏拉圖授課的阿卡德米學(xué)院就在雅典城外的阿卡德摩斯森林中。然后，在東方，科舉制度使讀書成了改變命運的一條捷徑，專用于讀書的書院和私塾應(yīng)運而生；在西方，隨著工業(yè)化的到來，捷克教育家夸美紐斯提出的班級授課制，因能實現(xiàn)人才的規(guī)模化培養(yǎng)，得到了廣泛歡迎。從此教育從原來的生產(chǎn)生活現(xiàn)場，轉(zhuǎn)移到了專門的教室和學(xué)校。

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，有關(guān)教學(xué)空間的問題，得到了教育專家的持續(xù)關(guān)注。以眾多專家意見為主的《地平線報告》，從2015年起持續(xù)關(guān)注教學(xué)空間改革。國內(nèi)，許多著名的教育信息化和智慧教育專家均對教學(xué)環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境有專門研究，提出了眾多觀點和建議。如：黃榮懷主張通過智慧學(xué)習(xí)環(huán)境傳遞教育智慧，通過新型教學(xué)模式啟迪學(xué)生智慧，通過現(xiàn)代教育制度孕育人類智慧[9]；祝智庭、彭紅超主張利用AR/VR/MR技術(shù)、5G+感控技術(shù)、邊緣計算等技術(shù)實現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境生態(tài)化，開展體驗式情境學(xué)習(xí)[10]；楊現(xiàn)民、趙瑞斌通過技術(shù)的融合應(yīng)用，將不同時空、不同形態(tài)的要素進行跨時空重組，支持教育走出校園，走向泛在真實場景，通過“人—機—物”智聯(lián)智融，促進教育環(huán)境邁向智能化[11]。國內(nèi)有關(guān)智慧化教學(xué)空間、學(xué)習(xí)空間的研究還在不斷深入之中，呈現(xiàn)從教育信息化向教育技術(shù)、建筑、環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域擴展的趨勢[12-14]。

在企業(yè)界和學(xué)界研究實踐的同時，政府也在持續(xù)推進新型教學(xué)空間的建設(shè)。如：2017年7月，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出“開發(fā)立體綜合教學(xué)場”“建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育環(huán)境”。2022年8月，科技部的《關(guān)于支持建設(shè)新一代人工智能示范應(yīng)用場景的通知》中提出“運用學(xué)習(xí)認知狀態(tài)感知、無感知異地授課的智慧學(xué)習(xí)和智慧教室等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建虛實融合與跨平臺支撐的智能教育基礎(chǔ)環(huán)境”。

隨著對教學(xué)空間研究的不斷深入，人們認識到了現(xiàn)代技術(shù)對教學(xué)空間建設(shè)的重大影響，發(fā)現(xiàn)未來教學(xué)空間需要新的形態(tài)、新的功能，認同支持學(xué)生的個性化發(fā)展是未來學(xué)?？臻g的發(fā)展趨勢[15]。但是，這些研究還沒有建立起教學(xué)空間新的運行機制[16]，理論上還處于摸索階段，實踐中還處在企業(yè)技術(shù)的推廣階段，未能有效滿足師生的多元化教育與個性化學(xué)習(xí)的需要[17]。有關(guān)教學(xué)空間對教學(xué)的本質(zhì)作用需要更深刻的認識。

三、智慧教學(xué)空間的功能模型構(gòu)建

智慧教學(xué)空間的建設(shè)目標(biāo)是建設(shè)能提供舒適（合適）的教學(xué)基礎(chǔ)條件，具備教學(xué)智能，服務(wù)于智慧型人才培養(yǎng)的新型教學(xué)空間。培養(yǎng)智慧型人才是智慧教育的總目標(biāo)，具備教學(xué)智能是智慧教學(xué)空間的核心特征。智慧教學(xué)空間，應(yīng)是懂學(xué)生、懂教學(xué)，具有一定“思考”能力的。舒適是一般教學(xué)空間的基本要求，在舒適的環(huán)境中，教學(xué)就不容易受惡劣環(huán)境的干擾。合適是一些特殊教學(xué)的需要，如軍事和體育訓(xùn)練場合，就需要營造與提高耐受力等素質(zhì)相關(guān)的教學(xué)環(huán)境。

智慧教學(xué)空間服務(wù)于智慧教學(xué)的需要。智慧教學(xué)相比傳統(tǒng)教學(xué)，在許多方面都將產(chǎn)生變化，其中在培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)主體、教學(xué)方式等方面將產(chǎn)生根本性變化（見表1）。

為服務(wù)好上面的這些根本性變化，達成智慧教學(xué)空間的建設(shè)目標(biāo)，教學(xué)空間需要進行多方面的升級（見表2）。

上面這些升級中，智能化升級是關(guān)鍵，動力升縵是核心，各項升級最終是為了實現(xiàn)動力升級。動力升級是為了通過據(jù)高教學(xué)效率來豐富教學(xué)內(nèi)容，從而為實現(xiàn)培養(yǎng)智慧型人才這一目標(biāo)提供充足的時間，充實的內(nèi)容。這是智慧教學(xué)及其各項相關(guān)改革、建設(shè)的基本邏輯。

為實現(xiàn)這些轉(zhuǎn)變和升級，須依據(jù)腦科學(xué)、心理學(xué)原理，遵循認知科學(xué)、教育科學(xué)規(guī)律，以學(xué)生為中心，以優(yōu)化教學(xué)動力結(jié)構(gòu)為出發(fā)點，合理利用智能技術(shù)，從以下八個方面構(gòu)建教學(xué)空間。

1.建設(shè)舒適學(xué)習(xí)環(huán)境，減少教學(xué)動力損耗

教學(xué)空間其最重要的作用是為教學(xué)提供場所，保障教學(xué)過程順利完成，使師生在這個空間中安心于教學(xué)，免受其他因素的干擾。

干擾會使人分心，這是常識，同時也得到了一些心理學(xué)研究的證實，每當(dāng)大腦從關(guān)注甲項轉(zhuǎn)到關(guān)注乙項再回頭關(guān)注甲項時，就會產(chǎn)生認知損耗[18]。有研究表明，一個人在完成任務(wù)時被打斷，需要多花50%的時間來完成任務(wù)，而且多犯50%的錯誤[19]。在一項與駕駛有關(guān)的關(guān)鍵腦區(qū)的研究中，當(dāng)司機交談時大腦（關(guān)鍵腦區(qū)）活動減少了37% [20]，可見干擾因素對人的正常工作造成了較大影響。因此，教學(xué)空間可以借用智能感知技術(shù)和自動調(diào)控技術(shù)，提供適當(dāng)光、聲和溫濕度環(huán)境，減少噪聲、閃光、忽冷忽熱等因素對教學(xué)的干擾，使學(xué)生能靜心學(xué)習(xí)的環(huán)境。當(dāng)然，如果要進行專門的抗干擾訓(xùn)練、忍耐力訓(xùn)練，也完全可以利用智能技術(shù)，專門建設(shè)符合這些專項訓(xùn)練需要的專業(yè)化的教學(xué)空間。

2.創(chuàng)設(shè)多層感知智能，準確把握教學(xué)狀態(tài)

在有限的教學(xué)時間段內(nèi)，教師更多關(guān)注知識如何解構(gòu)才能讓學(xué)生理解，學(xué)生則關(guān)注如何重構(gòu)自己的認知結(jié)構(gòu)以便掌握老師正在教的知識。在這個過程中，師生都會忽視期間產(chǎn)生的其他問題。就像一個乒乓球運動員，比賽時主要關(guān)注對手的擊球動作，很多細節(jié)需要事后從錄像中觀察。教學(xué)，也需要一個記錄機構(gòu)，能把師生的過程信息記錄下來，以便日后研究改進。這個記錄機構(gòu)，正是教學(xué)空間本身，一個具有智能感知能力的教學(xué)空間。

感知能力的建設(shè)有個原則：解決教學(xué)問題，提高教學(xué)質(zhì)量。即教學(xué)空間感知能力的設(shè)計及相應(yīng)傳感裝置的布置要圍繞著解決教學(xué)問題展開。

教學(xué)空間的感知能力可以根據(jù)需要進行設(shè)計，由低級到高級，分五層設(shè)置。第一層：物理環(huán)境感知，感知教學(xué)空間的溫度、濕度、光照、噪聲等，為環(huán)境調(diào)適作準備；第二層表象感知，感知出缺勤、注意力集中度、參與度等，研究學(xué)習(xí)態(tài)度問題；第三層心理感知：監(jiān)測的信息包括血壓、心跳、肢體、臉部、眼部動作和腦電波等，研究教學(xué)過程、內(nèi)容對學(xué)生生理心理的影響；第四層過程感知，感知教學(xué)過程中師生交互情況、交互熱點，研究過程優(yōu)化；第五層效果感知：監(jiān)測教學(xué)過程語言、學(xué)生作業(yè)作品內(nèi)容，研究學(xué)生認知水平。

3.營造深厚文化氛圍，提高環(huán)境育人效力

激發(fā)人們創(chuàng)新創(chuàng)造活力，最直接的方法莫過于走入不同文明，發(fā)現(xiàn)別人的長處，啟發(fā)自己的思維[21]。符合人類命運共同體意識的多元文化，都應(yīng)該都可以出現(xiàn)在教學(xué)空間中。

環(huán)境育人是教育的基本組成部分，傳統(tǒng)教學(xué)空間營造一定的文化氛圍，一般都以字畫、宣傳畫等形式，展示名言警句，名人故事。但是，這種固定呈現(xiàn)的方式，長時間一成不變，育人效率低下。另外，參照德國心理學(xué)家艾賓浩斯的遺忘曲線，讓一個知識分別在一兩小時、一天、七天、一月等的時間點分次呈現(xiàn)，即可達到長期記憶的效果。因此在智慧教育時代，完全可以用先進的顯示設(shè)備輪流呈現(xiàn)，包括名言警句、名人事跡、著名字畫、科學(xué)知識、專業(yè)知識、前沿科技等方面的內(nèi)容。使學(xué)生在相同的時間段內(nèi)，受到更多的包括優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化、工匠文化、科技文化等一系列有利于智慧啟迪的文化和科學(xué)知識的熏陶。文化內(nèi)容的定期更新要根據(jù)學(xué)生的性質(zhì)選擇，也要選擇合適的時機，防止對教學(xué)過程產(chǎn)生干擾。

4.構(gòu)建緊密學(xué)習(xí)社群，提高學(xué)生認知能力

將學(xué)生聚集在一起，不僅是班級授課制的需要，也是實現(xiàn)人類社會性學(xué)習(xí)的需要。人類大腦中存在由鏡像神經(jīng)元構(gòu)成的鏡像神經(jīng)系統(tǒng)，它是“自己做某個活動和看別人做同樣活動時都會興奮的那些神經(jīng)元”[22]，這一神經(jīng)系統(tǒng)使人類可以通過模仿進行學(xué)習(xí)。另一方面，認知模型理論也告訴我們?nèi)后w學(xué)習(xí)的重要性。認知模型理論認為，大腦通過構(gòu)建認知模型來認知、想象和表現(xiàn)外部世界，用認知模型來進行分析和推理，對外部世界做出預(yù)測和決策，并藉此與外部世界互動[23]。但是直覺思維、偏好傾向性偏見、思維慣性等都可能導(dǎo)致不完善甚至錯誤的認知模型[24]。師生之間、生生之間進行經(jīng)常性的交流、辯論、研討，有助于發(fā)現(xiàn)認知模型中的錯誤，繼而修正模型，完善對客觀世界的認識。

新的教學(xué)空間，在設(shè)計建設(shè)時要打破傳統(tǒng)教學(xué)將學(xué)生固定在某排某座的僵硬的組織方式，采用可聯(lián)接、可拼接桌椅，使師生可以方便地動起來，靈活地組織起來，按一定的規(guī)則開展合作學(xué)習(xí)、團隊學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)，通過這些社會性學(xué)習(xí)，完善認知模式，提高教學(xué)質(zhì)量。

5.連接真實工作場景，提高情境教學(xué)活力

目前，教學(xué)存在三個方面的問題。一是由知識抽象化、符號化引起理解掌握困難的問題；二是教育遠離社會脫離實際問題；三是學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生懷疑的問題。

教學(xué)內(nèi)容來自于社會，來自于生產(chǎn)與管理實踐，通過紙質(zhì)或電子媒體走向?qū)W生時，已通過前人或教師的加工，轉(zhuǎn)變成認知符號。這個過程中，教師的知識結(jié)構(gòu)起了很大作用，其中難免會失真和丟失信息，這樣的缺陷，有可能導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難。此時，將符號化的知識具像化、可視化，是幫助學(xué)生理解和掌握的有效方法。

在知識符號化的同時，教育也在遠離實際，典型的結(jié)果是社會、企業(yè)普遍反映很難招到能勝任崗位工作的畢業(yè)生，“滿大街都是人，但找不到需要的人”成為就業(yè)與招工市場的真實寫照。因此，教育需要在一定程度上回歸社會，在公司、企業(yè)的真實環(huán)境中開展教學(xué)。從心理學(xué)角度講，學(xué)生對真實有用和具有挑戰(zhàn)性的內(nèi)容感興趣，特別擔(dān)心自己的精力花在學(xué)一堆無用的東西上面。

解決這些問題的方法是利用現(xiàn)代技術(shù)，將教室與不同的場景聯(lián)接起來，實現(xiàn)教學(xué)空間和生活空間、生產(chǎn)空間、管理空間、數(shù)字空間的融合，開展基于真實工作場景的情境教學(xué)。通過現(xiàn)代通信技術(shù)，可以實時連接企業(yè)、商家、機構(gòu)等社會場所及其相關(guān)人員，實時連接其他學(xué)校、實驗實訓(xùn)室、圖書館等學(xué)習(xí)場所，還可以通過虛擬仿真技術(shù)，連接虛擬教學(xué)空間。

6.提供友好學(xué)習(xí)服務(wù)，提高自主學(xué)習(xí)動力

教學(xué)的動力有來自學(xué)生的內(nèi)部動力（也稱學(xué)習(xí)動力）和來自教師、社會組織等施加的外部動力。根據(jù)辯證唯物主義哲學(xué)觀，一切外因通過內(nèi)因起作用，所以學(xué)生的學(xué)習(xí)動力是決定教學(xué)成敗的關(guān)鍵動力。但是學(xué)習(xí)是一件非常費力，同時也很容易“受傷”的事。學(xué)習(xí)的過程，也是耗費精力的過程，需要在關(guān)鍵時刻得到外界的支持。腦科學(xué)研究顯示，人腦體積約為人體體積的2％，卻消耗了人體20～25％的能量，而其中絕大部分（95％）用于思考，只有5％的能量用于指揮身體活動[25]?？梢姡瑢W(xué)習(xí)作為一種思考活動，相當(dāng)費力。大腦中有一種能讓人感到快樂的名叫“多巴胺”的物質(zhì)，當(dāng)一個愿望得到滿足，中腦就會讓神經(jīng)元分泌多巴胺。學(xué)習(xí)過程中如能取得進展，或考試測驗中取得好成績，大腦就會分泌多巴胺，進而產(chǎn)生成就感，反之，就產(chǎn)生挫敗感，影響學(xué)習(xí)積極性。如果學(xué)習(xí)難題久攻不克、越積越多，與同學(xué)的差距越來越大，學(xué)生就會感到恐懼。此時，學(xué)生就掉入了前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基所說的學(xué)習(xí)恐怖區(qū)。

智慧教育時代的教學(xué)空間，就要有一種擇機給予支持的能力，幫助學(xué)生攻克學(xué)習(xí)難關(guān)，取得學(xué)習(xí)進展，獲得成就感，保持高昂的學(xué)習(xí)積極性。以往的教學(xué)空間很難做到這一點，那是因為傳統(tǒng)空間缺少智能化的設(shè)計和智能技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)在，智能傳感技術(shù)、人工智能算法以及專家系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)得到了快速發(fā)展和廣泛運用，將來的教學(xué)空間能夠、也必須做到這一點。智慧教學(xué)空間至少應(yīng)提供四層助學(xué)智能：一是凈化教學(xué)資源并向?qū)W生提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源；二是通過智能機器人、連接專家?guī)斓刃问?，為學(xué)生答疑解惑，解決難題；三是通過分析教學(xué)過程數(shù)據(jù)，查漏補缺，幫助學(xué)生尋找薄弱環(huán)節(jié)；四是對比教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生當(dāng)前狀態(tài)，為學(xué)生指出后繼努力的方向。

7.提供優(yōu)質(zhì)助教服務(wù)，提高教學(xué)主導(dǎo)能力

雖然從教學(xué)的本質(zhì)來看，學(xué)生是教學(xué)的主體，教學(xué)需以學(xué)生為中心，但并不能因此否定教師的作用。在諸多外在要素中，教師是對學(xué)生學(xué)習(xí)作用最大的因素，對學(xué)習(xí)有定向把舵、指點迷津的作用。教師對教學(xué)的主導(dǎo)作用，始終都很重要。為更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，就需要幫助教師提高主導(dǎo)能力。智能化的教學(xué)空間，需建設(shè)三種智能，向教師提供助教服務(wù)。

一是問題發(fā)現(xiàn)智能，依靠采集到的大量的教學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行深入的教學(xué)統(tǒng)計與分析，發(fā)現(xiàn)問題。二是原因?qū)ふ抑悄?，利用大?shù)據(jù)技術(shù)，尋找問題與各教學(xué)要素的關(guān)聯(lián)關(guān)系。有關(guān)聯(lián)關(guān)系，未必就有因果關(guān)系，為此，可進一步利用人工智能算法和專家系統(tǒng)，尋找問題與各要素的邏輯關(guān)系，找準教學(xué)漏洞和薄弱環(huán)節(jié)。三是策略優(yōu)化智能，在找到原因的基礎(chǔ)上，對與此問題相關(guān)的教學(xué)資源進行優(yōu)化，淘汰欠優(yōu)資源；對教學(xué)策略進行優(yōu)化，查漏補遺，調(diào)整教學(xué)重點、難點、關(guān)鍵點，改進教學(xué)方案。依靠教學(xué)空間提供的這些智能，教師能更好地找到問題、找準問題，并找到解決問題的方法，使教學(xué)更具針對性。

8.提供標(biāo)準數(shù)據(jù)接口，提高教學(xué)管理能力

智慧教育時代，教學(xué)空間不再孤立存在，它們將依靠網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)通，并與各種教育教學(xué)管理系統(tǒng)聯(lián)接。聯(lián)接起來以后，具體的教學(xué)空間一方面輸出自己收集到的教學(xué)信息，另一方面也接收與本教學(xué)空間相關(guān)（如人員、課程、資源等）的教學(xué)信息，從而更好地為當(dāng)下的教學(xué)任務(wù)服務(wù)。

為實現(xiàn)聯(lián)接，教學(xué)空間需提供標(biāo)準化的數(shù)據(jù)接口，按照預(yù)定的協(xié)議，與教育教學(xué)管理系統(tǒng)交換信息。教育教學(xué)管理系統(tǒng)從此可以統(tǒng)合運用從各個教學(xué)空間得到的教學(xué)信息，既可以從宏觀上觀察整個教育教學(xué)態(tài)勢，也可以從微觀上更加詳細地分析一門課程、一個老師或一個學(xué)生的綜合情況。這有利于全面把握教學(xué)狀態(tài)，為制定更加合理的教學(xué)制度，采取更有針對性的教學(xué)措施提供精準依據(jù)。而制度、措施等外力，也正是教學(xué)動力中必不可少、且當(dāng)下需重點改進的組成部分。

綜合上面分析可知，為優(yōu)化、強化教學(xué)動力結(jié)構(gòu)，智慧教學(xué)空間提供了八個方面的智能化功能，這些功能，是由若干子功能構(gòu)成?，F(xiàn)加以概括，得出其功能構(gòu)成（見表3）。

根據(jù)上表這樣的功能結(jié)構(gòu)，各種教學(xué)機構(gòu)、教育服務(wù)商可以設(shè)計、建造可應(yīng)對未來教育挑戰(zhàn)，符合智慧教學(xué)需要的教學(xué)空間。

利用智能技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)動力結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率，保證有足夠的時間承載高階教學(xué)內(nèi)容，進而去追求培養(yǎng)智慧型人才的智慧教育目標(biāo)，這是智慧教學(xué)的基本邏輯。智慧教學(xué)空間正是實現(xiàn)這個基本邏輯的載體。與傳統(tǒng)教學(xué)空間相比，它力圖實現(xiàn)革命性的升級和根本性的轉(zhuǎn)變。升級的核心是教學(xué)的動力，實現(xiàn)從原生教學(xué)動力到結(jié)構(gòu)化教學(xué)動力的升級；轉(zhuǎn)變的根本是教學(xué)的目標(biāo)，實現(xiàn)從培養(yǎng)知識型人才到培養(yǎng)智慧型人才的轉(zhuǎn)變。

智慧教學(xué)空間應(yīng)是智慧教育系統(tǒng)的一個智慧化組件。它既要能獨立運行，為教學(xué)提供各種智能化功能支撐，也應(yīng)能接入系統(tǒng)，為達成智慧教育目標(biāo)提供數(shù)據(jù)支持。

參考文獻

[1] 李森.教學(xué)動力的本質(zhì)與特征[J].四川師范大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2000（02）：7-13.

[2][3] 何福男.智慧教學(xué)動力解析[J].教學(xué)與管理，2023（21）：6-10.

[4] 吳太勝.對高職生學(xué)習(xí)動力系統(tǒng)障礙的教學(xué)病理分析[J].高等職業(yè)教育（天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報），2006 （05）：38-41.

[5] 塔衛(wèi)剛.技術(shù)支持的學(xué)習(xí)空間對學(xué)生參與的影響機制研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2021.

[6] 何克抗.智慧教室＋課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)變革[J].教育研究，2015，36（11）：76-81+90.

[7] 趙炬明.助力學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)環(huán)境與教育技術(shù)[J].高等工程教育研究，2019（02）：7-25.

[8] 吳砥，王俊，王美倩，等. 技術(shù)發(fā)展視角下課堂教學(xué)環(huán)境的演進脈絡(luò)與趨勢分析[J].開放教育研究，2022，28 （05）：49-55.

[9] 黃榮懷.智慧教育的三重境界：從環(huán)境、模式到體制[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2014（06）：3-11.

[10] 祝智庭，彭紅超.技術(shù)賦能智慧教育之實踐路徑[J].中國教育學(xué)刊，2020（10）：1-8.

[11] 楊現(xiàn)民，趙瑞斌.智能技術(shù)生態(tài)驅(qū)動未來教育發(fā)展[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2021（02）：13-21.

[12] 朱敬東，潘玉蘭，陸妙笛.面向高階思維的學(xué)習(xí)空間模型構(gòu)建研究[J].建筑與文化，2022（08）：13-15.

[13] 蘇笑悅.適應(yīng)教育變革的中小學(xué)教學(xué)空間設(shè)計研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2020.

[14] 梅景怡.教育信息化影響下的中小學(xué)建筑教學(xué)空間設(shè)計策略研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2019.

[15][17] 劉濤.學(xué)?？臻g的育人價值及實現(xiàn)路徑研究[D].桂林：廣西師范大學(xué)，2022.

[16] 張濤.教學(xué)空間研究[D].南京：南京師范大學(xué)，2021.

[18][19] 大衛(wèi)·蘇澤.教育與腦神經(jīng)科學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2014：51-52.

[20] 戴維·邁爾斯.心理學(xué)導(dǎo)論：生物，發(fā)展與認知心理學(xué)（上冊）

【責(zé)任編輯? 孫曉雯】

*該文為2020 年教育部首批國家級職業(yè)教育教師教學(xué)創(chuàng)新團隊重點課題“新時代高等職業(yè)院校工業(yè)機器人應(yīng)用與維護專業(yè)領(lǐng)域團隊教師教育教學(xué)改革創(chuàng)新與實踐”（ZD202001010）、2020 年全國職業(yè)院校教師教學(xué)創(chuàng)新團隊建設(shè)體系化課題“工業(yè)機器人應(yīng)用與維護專業(yè)團隊共同體‘科教協(xié)同、團組協(xié)作模式與機制研究”（TX20200103）、2023年江蘇省高等教育教改研究重點課題“智慧教學(xué)空間構(gòu)建研究與實踐”（2023JSJG798）的研究成果