试想一下，在平行宇宙的某个时空，如果孔子可以自 2500 年前的杏坛穿越而来，生活在当下这个教育信息化时代，面对中国 36.45 万所县域学校，超 1.3 亿在校生，要如何践行自己“因材施教”的教育理念？
再大胆试想一下，如果将一所普通的县级中学置于一个巨大的量子箱中，注入智慧教育的粒子，让我们像薛定谔观察猫一样，观察智慧教育实施前后的县域学校量子态：
在“传统态”中，是拥挤的教室、疲惫的教师、被动接受知识的学生，以及靠黑板、粉笔和课本串联起的一条漫长的单向知识输送带；而在“智慧态”中，是互动的电子屏、生动的多媒体课件、积极讨论的学生，“人机协同”下的人机复合型教师，用科技点亮学生的未来。
回到此时此地的时空维度，与平行时空不同，不需要孔子穿越，也不需要量子观测，短短三十年，随着教育数字化进程不断加快，智慧教育已进入小城县域，让一个个平凡的老师摇身一变、化身孔子，“因材施教”的“智慧态”教育，也正成为现实。
在中国，县域管辖着超过 90 % 的土地，承载了近半数的人口。县域教育也曾随经济发展一同腾飞，以致“县中”作为曾经乡县学生的升学首选，占据过中国教育体系的半壁江山。但正视当下的县域教育，却面临着重重困境。
一方面，受城镇化进程影响，乡镇学校生源持续下降，空心化趋势下，师资力量减弱，优质教学资源稀缺，教学质量无法保证，不得不“躺平”；另一方面，向城化趋势下，县城中小学人数激增，班额持续扩大，教学资源紧张，师生“内卷”现象加剧，教育投入出现结构性失衡。
此外，新课标、新教材、新考试等教育改革，对“教师的教”和“学生的学”发生了根本性的要求改变。于教师而言，要求提高课堂教学质量，倒逼升级教学手段，无形中增加了教学负担。于学生而言，创新型人才培养模式更注重考察其核心素养及个性化发展，“小镇做题家”机械刷题的边际收益递减。如何为师生减负提效，成为当下县域教育的重要课题。
庆幸的是，从 2006 年修订《中华人民共和国义务教育法》到 2020 年发布《智慧教育发展行动计划》再到 2023 年出台《关于构建优质均衡的基本公共教育服务体系的意见》，国家颁布了一系列政策，致力缩小教育的区域、城乡、校际、群体差距，推进教育优质均衡发展。在一系列政策支持下，智慧教育正延伸到低线城市和县镇，横向延伸区域空间，纵向拓宽能力边界，让县域教育重新焕发活力。
横向区域来看，智慧教育强调缩小区域差异、优化资源分配。其中，硬件为先，教育新基建逐步推进，成效斐然。数据显示，当下中国各级各类学校互联网接入率达到 100 %，99.5 % 的学校拥有多媒体教室。即使远在县域，教室中搭载投影仪、电子白板、智慧大屏也屡见不鲜。新基建夯实后，优质的数字教学资源便可通过各类智慧教育平台云端共享，助力解决师资和教育失衡的难题。
纵向赋能来看，教育数字化建设加速推进，智慧教育的能力边界不断拓展，覆盖新型基础设施、公共服务平台、数字资源供给、智慧课堂建设等多个维度，惠及学校、教师、学生多个教育主体。尤其进入 AI 时代，人工智能技术与教育减负提效的需求高度契合，在教育场景中得到普遍运用。而将“人机协同”的数字化转型教学模式落地校园，以智慧教育赋能课前、课中和课后全流程，正成为县域教育重塑传统教学模式，提升教学质量，实施个性化精准教学的最优解。
何为“人机协同”的数字化转型教学模式？让我们走入智慧教育赋能下的真实县域，一睹为快。
在江西寻乌县文峰中小学的化学课堂上，一场别开生面的“魔法表演”正在上演。32 年教龄的潘招玉老师，手持遥控器做“魔法棒”，轻点屏幕，黑板上瞬间变幻出一幕幕精彩的化学实验场景。摇摆的天平、忽大忽小的气球、变幻莫测的颜色——这些生动有趣的画面立刻吸引了学生们的目光。原本容易犯困的下午化学课，此刻充满了惊叹声和讨论声。“看，铁丝变红了！”“溶液从蓝色变成了浅绿色！”学生们兴奋地交头接耳。
作为一位从粉笔时代走来的老教师，潘招玉曾为跟不上信息化教学而苦恼，“像我这个年龄，要自己做精美的课件，真的觉得捉襟见肘。相比年轻教师，互联网、信息化对于我来说是全新的事物，学起来、上手都比较慢”。
尤其作为化学老师，面对化学反应等抽象复杂的知识点，讲解时如果单纯依靠图文“翻译”，常常老师竭尽全力地讲解，学生却听得云里雾里。但自从引入微课视频，“人机双师模式”下，她找到了解决复杂教学难题、激活课堂的“魔法钥匙”。在化学课堂上，学生不再对着枯燥的公式发呆，通过生动有趣的微课视频就能肉眼观察化学反应的奥秘。
“这种智慧教学方式，不仅让孩子们在学中乐，更在乐中学，学生学得轻松，我教得也开心。”潘招玉说道。
镜头转向贵州省锦屏县，这个国家乡村振兴重点帮扶县。两年前，90 后教师唐远应聘到锦屏县亮司村小学，成为一名数学教师。作为尚没有完整经历过小学或初高中教学闭环的青年教师，由于教学经验不足，独立设计和完成一堂 45 分钟课程压力很大。同时，小学阶段的学生注意力难集中、理解能力不够，导致一堂课下来往往收效甚微。而随着锦屏县引进优质数字资源，帮助乡村教师创新“人机双师模式”，唐远逐渐找到了“站稳讲台”的方法。
在课前备课环节，唐远会针对不同能力水平的学生，提前分析学情数据，从微课资源中选择差异化问题；在课中授课环节，将微课资源导入课堂，并作为重难点题型小组讨论后的巩固材料。“这些微课有一个特点，其中的人物设计像极了现实中的学生。解决问题也是一波三折，错中求解，题中求真。”
在课后复习环节，他则会利用微课后的练习题，组织学生做题比赛，激发学生自信。如此，“课前 - 课中 - 课后”多场景融入的“人机双师模式”帮助唐远打造出了学生多思考、多提问的“问题课堂”。
唐远介绍，在他的课堂通常会设置不少于 15 个问题。“微课资源中的提问比较多，讲解中穿插着互动问题。我会适时停下，引导学生思考和解答。” 一学期过去，唐远班上的数学成绩较上学期进步明显，平均分提升了 7 - 8 分。
跨越山河，目光从西南转向西北，来到宁夏石嘴山市平罗县。作为首批人工智能助推教师队伍建设试点城市，石嘴山市的 25 所中学包括平罗县回民高级中学在内，自 2019 年起不仅开展大规模的“人机双师模式”，还引入了“人机精准教学模式”，设置了“机房课”。
换言之，利用每周一两节自习课的时间，教师组织学生来到机房，学生登录账号后，系统将根据本地考情和学生个性化学情做出精准推荐，学生完成相应习题，后台数据则实时反馈到看板上，供教师及时掌握进度。通过这种分层学习模式，老师能够精准定位每位学生的个性化问题，帮助学生查漏补缺，同时也提高了学生自主学习的能力，从“要我学”转变为“我要学”。
效果如何？数据佐证，在数理化等理科中，运用这两大创新教学模式，石嘴山市学生成绩的平均分、单科优秀率、及格率均有了较大提升。
从江西寻乌县，到贵州省锦屏县，再到宁夏石嘴山市平罗县，从多个县域学校案例可见，智慧教育以“人机协同”精准学习为核心，已贯穿课前、课中和课后，全流程驱动教育优质均衡。
回看在空心化、向城化趋势下急需减负提效的县域教育，从“传统态”跃升到“智慧态”，背后是一家已成立十年的教育科技公司 —— 洋葱学园。
在洋葱学园联合创始人兼董事长杨临风看来，“人机双师模式”以及“人机精准教学模式”两大创新模式，并非一蹴而就，来自洋葱学园十年来始终深入教育一线、精准聚焦师生需求，两者分别回应了为老师减负以及为学生提效两种不同诉求。
发心和形式，虽有所不同，目标却一致，即以学习者为中心，让课堂回归学生本身，回归“育”的本质。
“不同于过往教培行业轰轰烈烈的直播大班课或者双师课堂，我们的目的不是用机器或名师去代替老师，而是将优质教学资源作为教师的‘智能助教’，为教师课前、课中、课后各个教学环节赋能，在不同教育场景下，打造‘人机复合型教师’。” 杨临风表示。
何为人机复合型教师？
据《中国智慧教育发展报告（2023）》所指，教师与人工智能共存、共教、共学，创生人机复合型教师，已成为数字教育发展的趋势之一。在智能助教的支撑下，教师主导人机协同的教学过程，成为一名人机复合型教师，分别扮演多重角色：“高阶思维的培养者”、“学习服务的设计师”、“个性化学习的指导者”、“综合活动的组织者”、“心理健康的引导者”、“人机共育的决策者”。
对于县域教育而言，“人机双师模式”和“人机精准教学模式”两大模式，能够突出老师主体作用，不打击老师成长自信，上手门槛又尽可能低，且能提升教学效果，正是打造人机复合型教师的关键，更可助力教育行业破解大规模、个性化和低成本普惠的“不可能三角”。
对人机双师教学模式而言，通过知识颗粒细、应用场景全、资源切片精、数据维度多的微课资源，激发学生内在学习动机，提升教师教学能力和学校教育质量。教师可以自主选择在不同教学环节引入微课，主导感和参与感更强，且充分尊重教师既有的教学习惯。而微课在关键教学环节的支持，将抽象概念可视化、情景化和趣味化，有助于调动学生兴趣，帮助学生更快、更生动地理解知识点，以此提升教学效率和学习效果。
潘招玉现身说法，表示曾有学生很想学好化学，但对于新知识的讲解、专题训练的题型没有思路，便主动找到她说，“老师，晚上我用你的账号登录洋葱学园，到时你把验证码告诉我，我就可以跟着洋葱视频学习了。”
思维拓展价值，也是很多老师频繁使用洋葱学园的原因之一。四川省广元市宝轮第一小学的王毕卫老师经常应用洋葱学园，给学生做思维阶梯训练，比如图形的演变、组合，让学生通过知识去解决实际的问题。
学生所做图形演变思维训练作业
“洋葱学园不仅是一款学习工具，更是激发学生学习潜力的得力助手，善用者总会有所获。”王毕卫说道。
杨临风称，洋葱学园 5-8 分钟的精品微课视频，背后是几个月的教研打磨，在教学效果上甚至能达到 20 分钟的讲课效果，这在无形中节省了课堂时间和教师精力。利用节省出来的时间，教师可以进行小组活动、任务探究和分组讨论等互动环节，了解学生的掌握度和参与度，真正实现为教师减负。正如在潘招玉、唐远、王毕卫三位老师的课堂里，人机双师教学模式发挥效能，让生涩的化学课和数学课备受学生喜爱。
对人机精准教学模式而言，首先基于区域精准教研分析、再结合学校分层情况和学生考试成绩，制定出学生的个性化培养目标。同时，通过学生学案预习、微课学习、基础考察、变式训练 4 个环节的个性化自主学习，加之教师巡堂答疑、查看学情数据，全程可读、可视、可量化。最终实现自上而下、千人千面的人机精准教学。
据石嘴山市实验中学数学老师薛文强介绍，老师们在日常的教学管理中，已经在常态化应用洋葱。“在上中学前，孩子们都没有预习的习惯，现在通过后台的统计数据，我可以了解到每一个学生的预习认真程度和效果，再提炼他们遇到的个性问题和共性问题，来参照着设计每一节课堂内容，提高教学的有效性和针对性。”
自 2019 年起，石嘴山市 25 所学校携手洋葱学园以人工智能助推教师队伍建设，累计服务 400 余名教师、18000 余名学生。在全场景、常态化的应用中，一改传统大班制下摊大饼式的同质化教学，教师角色和教育理念悄然改变，教师不再是知识的权威，转变成为学生的指导者和学伴，促进学生个性化发展。
“通过具体的教学实践我们发现，老师们的个性化的教学质量和信息化素养都有了明显的提升，学生通过良好的人机互动、优质的资源，也激发了很好的学习兴趣，在了解人工智能的过程中，学生个体的信息化素养也在提升。”石嘴山市实验中学的校长祁和平这样评价。
此外，由于资源部署在云端，“人机双师模式”搭载电子屏即可实现，“人机精准教学模式”则依托现成的机房，学校不需要额外采购价格高昂的硬件设备，极大减轻了学校负担。这一门槛低、易部署的实现路径，更彰显了两大模式的低成本普惠，助力于大规模实施。
杨临风强调，“如果不能解决大规模复制的问题，谈不了教育信息化。在升级教育经费有限的情况下，部署成本、交付成本、使用成本都必须在学校的承受范围内。而要想实现低成本、可复制，切口一定要足够精细，要适配不同学校的场景和需求，尽可能让老师低门槛用起来，形成常态化模式。”
据悉，洋葱学园十年深耕，已服务学生用户超过 1.1 亿人、教师用户超过 336万人，全国已有 2000 多所学校采用洋葱学园的“人机双师模式”，其中 50 多所学校进一步融合“人机精准教学模式”。
另外，通过教育公益品牌“洋葱助教行动”，洋葱学园自 2013 年起，向超过 3 万所乡村学校免费开放所有教学资源，线上线下服务超过 6 万名乡村老师，为破解大规模、个性化和低成本普惠的“不可能三角”再添一笔。
随着 ChatGPT 、Sora 横空出世，人工智能是否会替代教师这一问题引发社会隐忧。毋庸置疑，教师作为教育最核心的资源，在主导复杂的教学过程或引导学生价值观方面，具有不可替代性。
在教育优质均衡发展的背景下，与其担心教师是否会被人工智能取代，更多应该思考地是如何通过“人机协同”帮助教师尤其是县域教师，学会顺势技术变革，在新形势下“安身立命”，让教师早日进阶为人机复合型教师，让学生早日迎来“因材施教”的时代，让小城不“躺平”，学生不“内卷”。
这是洋葱学园成立十年来推动教育提质增效、公平普惠不变的初心，也应该成为每一家教育科技公司义不容辞的时代使命。
