人工智能的快速发展及其在教育领域的广泛应用正深刻重塑着我国高等教育格局，今年5月，南京晓庄学院参与组织的第六届“脑科学与教育”学术会议在南京举行，会议齐聚5位院士、百余位名师及全国1500余名教育工作者，共同探讨“智能时代的教育形态变革和重塑”。南京晓庄学院党委书记张策华教授在大会上作《脑科学赋能教育的创新实践》主旨报告，全面介绍了学校致力于推动脑科学、信息科学与教育科学深度融合的创新实践。
南京晓庄学院积极拥抱教育数字化转型发展趋势，充分利用脑科学、人工智能的最新研究成果，打造“脑—认知—实践”协同发展的多元平台，开展数字赋能的科学研究和人才培养模式创新改革，构建人工智能时代的教育新生态。
打造多学科交叉脑智研究平台
依托在师范教育领域的深厚积淀，南京晓庄学院于2020年创建“儿童发展与教育数智创新实验室平台”，整合校内脑科学、生物医学工程、数据科学、发展心理学、教育学等多学科的科研骨干，组建了由袁宗金、杨冰、张莉、朱艳梅、郭冰冰、李艳玮、刘亚鹏、齐星亮、陶丹、张磊等10位博士、教授牵头的研究团队，研究领域包括儿童数学学习、儿童情绪调控、青少年道德、脑与手机成瘾性使用等学界和社会关注热点，通过对青少年脑智发育的测量与评价，采集分析儿童认知发展数据、认知脑影像数据、儿童成长环境数据，建立儿童脑智发育数据网络，系统探究儿童青少年认知能力、情绪情感、社会性发展的发育规律及影响因素，提出促进儿童青少年发展的教育策略。
当下，青少年对短视频“拿得起、放不下”让家长们焦虑不已。张磊团队在对全国7所高校的804名大学生的大样本调查中发现，短视频成瘾率达到了26.7%，他们的研究揭示，短视频成瘾并不是单一的行为成瘾问题，而是人格特质、情绪状态和数字媒介使用之间复杂交互的结果。“真正有效的干预应当是深入个体的心理结构中，尤其是对情绪调节模式与人格风险的识别。”张磊说。同时借助短视频成瘾青少年的脑机制研究，分析成瘾个体在抑制控制、工作记忆与自动化学习过程中的神经反应特征，识别其在前额叶功能调控中的潜在障碍。“通过研究，我们建立起从心理机制到神经机制再到教育干预的完整研究路径，为青少年短视频成瘾问题提供精准化、多层次的干预依据。”
“上课内容学生真的听进去了吗？我想这是每一位教师最关心的问题了。”郭冰冰团队利用双人脑电实验方式，探究教学过程中教师与学生的大脑活动，检测不同学习内容、教学方式等对教师与学生大脑活动的影响，通过脑间活动同步性评估学生的学习效果，为进一步提高教学的有效性提供科学依据。
此外，朱艳梅团队通过脑电分析，研究不同能力水平的学生解决科学问题时信息加工的脑活动进程、脑网络构造、信息加工的神经效能差异，精准定位学生解决科学问题时的关键脑指标与认知机制，促进学生解决科学问题能力的提高；陶丹团队借助行为、脑电、眼动、功能性核磁共振等技术探索幼儿共情、道德判断的神经机制，探索幼儿共情、道德判断的神经机制及德育实效性研究，根据多种道德判断能力评测指标开发更多有效的德育课程设计，促进学生道德发展。
推动研究成果向教育实践转化
脑科学团队积极推动研究成果落地转化，和南京市多所幼儿园及教育机构开展合作开展系统性服务，将成果运用到一线教育实践，让前沿神经科学研究转化为普惠性教育生产力。
张莉团队长期着力于促进儿童脑智发展的脑机干预、认知训练和家园社协同共育指导的实践与应用。她先后指导学生开展了幼儿思维导图训练的游戏开发、社交退缩幼儿动作意图理解的神经机制解码、学前弱势儿童大脑执行功能发育调查等创新创业项目。团队还与南京莘铖教育科技有限公司展开深度合作，汇聚教育学、心理学、神经科学等专业力量，推出一套科学系统的儿童数学思维课程。“根据分析数据，我们对课程精心划分了模块，如针对低龄幼儿设置基础感知模块，契合其依赖具体动作思维的特点；大龄幼儿则进阶到逻辑推理模块，培养其初步的抽象思维能力。”张莉说。
在实践应用时，团队还针对不同年龄阶段开发了以故事为线索串联的数学知识。“在教幼儿数的运算时，课程创设‘小熊分糖果’的动画故事，适时引导幼儿思考分糖的数量变化，将枯燥的数字运算转化为趣味互动，使幼儿在沉浸故事的过程中轻松掌握运算规则。”南京小红叶幼儿园的许老师说。
李艳玮团队结合近红外脑功能成像、面部表情编码、皮质醇分析等研究方法，全面揭示了儿童期易怒全谱系的生理—心理表征。团队与南京晓庄学院实验幼儿园（南京市市级机关第二幼儿园）、南京市江宁区瑞艺路幼儿园合作，开展基于游戏化评估任务的脑科学研究项目，深入探索儿童情绪健康与调控的脑机制，以及师幼互动质量与大脑活动的关联性，为通过构建高质量师幼关系促进儿童身心健康发展提供理论基础。此外，团队聚焦乡村幼儿园教育场景，深耕家园共育模式，携手南京晓庄学院附属溧水幼儿园、南京市溧水区商业幼儿园等，面向农村家长开展父母行为管理专项培训，系统传授科学的儿童挑战性行为管理方法，助力家长理解并接纳儿童的情绪与行为表现，以合理方式引导和保障儿童身心健康发展。
团队注重儿童青少年心理健康领域的探索和应用，刘亚鹏团队整合免疫组库测序等尖端生物技术，构建“环境—基因—脑—行为”和“免疫—肠道菌群—行为”等多维模型，系统解析生物与社会环境因素交互下的儿童社会情绪能力发展规律，推动教育评价迈向“生物标记物+行为表现”双轨时代；“压力不仅仅局限于成年人。”齐星亮说，他们的团队聚焦青少年慢性压力，构建基于多模态生理信号的动态评估体系，并与南京晓庄学院陶老师工作站开展长期实践合作，开发智能化干预方案，帮助青少年缓解慢性压力。
构建数字赋能人才培养新体系
南京晓庄学院将脑科学团队研究成果与脑智发育和健康数据深度融合，应用最新数字技术，创建儿童脑智发育与健康大数据管理平台，实现交叉学科资源合作共享、区域协同发展。学校依托计算机实验教学示范中心、江苏省“人工智能+教育”工程研究中心、江苏省基础教育资源网络化工程技术研究中心、南京市可信云计算与大数据分析重点实验室和智能信息处理重点实验室等基地平台，持续深化科技与教育融合。
学校紧抓教育数字化转型带来的历史机遇，加快开展数字赋能人才培养模式创新改革。今年5月，学校以“数字赋能，协同发展，提高人才培养新质效”为主题召开人才培养工作会议，会上出台了《南京晓庄学院数字赋能人才培养三年行动方案》，以系统化布局和结构性改革，为跨领域人才培养提供强力引擎，聚力智能时代拔尖应用型人才培养。
学校不断优化专业结构，申报获批人工智能、数字经济2个新专业，招收电子信息类人工智能方向硕士研究生。大力推动人工智能赋能的“主专业+微专业”培养模式改革，举办高等教育人工智能通识课程建设研讨会，编写出版针对师范院校的人工智能通识教育教材《人工智能技术与应用》，着力打造“1+1+X”人工智能课程体系，全流程优化和全领域拓展培养高素质应用型人才，回应教育数字化时代教育强国建设新需求。
“展望未来，南京晓庄学院将紧跟国家数字化发展的战略要求，深化脑科学与人工智能在教育领域的实践创新，持续深化数智赋能教育变革，打造更具影响力的数字化人才培养高地，为培养更多堪当民族复兴重任的时代新人提供有力支撑。”南京晓庄学院党委书记张策华说。
通讯员 刘凯 李荔慧