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人工智能时代,高等教育的三重变革及实施路径

作者:张晓军 发布时间:

人工智能时代,高等教育的三重变革及实施路径

作者:张晓军 发布时间:

摘要:人工智能对于高等教育的影响至少表现在三个层次:新人才培养目标、新大学专业体系、新学生学习体验。

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本文重点探讨人工智能对于高等教育的三个重要而又深远的影响,以及为了迎接挑战,高校应该遵循的变革路径。

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2016年,英国《经济学人》杂志刊文称,由于科技巨头都在争夺一流的人工智能人才,导致各大高校遭遇了人才大举流失,甚至有人担心此举可能对未来的技术进步产生负面影响。(来源:腾讯科技)

当前,新一代人工智能正在全球范围内蓬勃发展,其中深度学习、跨界融合、人机协同、自主操控等成为新一代人工智能推动经济社会发展的主要力量。再加上与互联网、大数据和物联网等新兴技术融合,人工智能的影响已经无处不在。

当前的人工智能革命引起各行各业的广泛关注,一个重要原因是这一轮革命几乎波及当前所有行业的发展,几乎没有哪个行业能置身于人工智能的冲击之外,教育行业更不例外,其中又以高等教育最为突出,因为高等教育培养的人才直接进入产业界工作。

也正因为此,人工智能对高等教育的影响更加显著也更加复杂。

本文重点探讨人工智能对于高等教育的影响,这种影响至少表现在三个层次:新人才培养目标、新大学专业体系、新学生学习体验。

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影响1:人工智能对所有产业的颠覆,要求大学关注新的人才培养目标

近几年社会各界热议的一个话题是机器人到底会在多大程度上替代人类,从事各行各业的工作。很多研究认为,当前社会中的绝大多数工作,在人工智能的影响之下,要么会消失,要么会由机器人和人工合作完成,要么由机器人独立完成。

决定机器人对人工替代性的核心要素,就是这个工作本身所需要的创造性、情感性以及对高阶能力的需求度。传统的依赖知识和简单的技能类工作,机器人较为擅长,但需要依赖创造性和情感的工作,机器人还无法替代人类。因此,大学必须重新思考如何重塑所有专业的人才培养目标。

自第一次科技革命以来教育都是以知识的习得为核心目标,但随着人工智能技术的快速发展,知识习得以及基于知识的简单应用是机器人非常擅长的技能,特别是当前大数据成为各行各业的一个基本资源,机器在大数据获取以及基于大数据的学习和分析方面的能力远远超过人类。

因此,在当前如果老师还一味地以教给学生知识为核心目标,将无法保证学生在大学毕业走向工作岗位后能够和机器人很好地协作。

基于此,人工智能对于大学的第一个重要而深远的影响,就是大学里的所有学科,都需要更新其人才培养目标,转变过去三百年来主导的“以知识灌输为目标”的体系为未来“以能力和素养为目标”的体系,并且把这个目标切切实实落实在教育过程中。

尽管在过去几十年全世界的大学都在谈素质教育和能力导向的教育,但到目前为止,在大学的教育体系中,并没有成熟的培养能力和素养的做法。

例如,近年来几乎所有的大学都知道培养学生解决问题的能力很重要,但是,如果我们去问大学的老师,你的课堂是如何培养学生解决问题的能力的,可以确定的是90%以上的老师不会有一个系统的答案。

再如批判性思维、创造力、人际沟通能力、数字素养、社会责任等在人工智能时代凸显人的优势和特色的素质,在当前的教育体系中并没有很好的培养实践经验。教育部提出新时代金课建设,其一大特征就是要关注高阶目标。

可以说,大学如何通过其教育体系培养学生的高阶目标,是人工智能时代给大学的第一个也是最为重要的任务。

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影响2:人工智能产业的蓬勃发展,呼吁大学重构专业体系

当前一个非常热点的话题是,人工智能到底在多大程度上会重塑甚至颠覆各个行业,一个不可逆转的趋势是,在人工智能时代,原有的产业结构会调整,有些产业会消失,有些会和人工智能技术融合而变革,也会在新技术的推动下产生新的行业。

由于大学专业体系的设置和产业的发展密切相关,产业的变化必然带来教育体系的改革,最典型的变化就是大学教育的基本单元——专业的变革。国家在近几年接连提出新工科、新文科、新商科、新医科、新农科等战略,就是适应产业变革重塑教育体系的表现。

智能产业的涌现和蓬勃发展要求大学培养这一新兴领域的人才,发展建设相关的专业。其中提出较早的新工科的核心理念,就是建设能满足人工智能时代新产业的人才需求的专业,教育部在2019年初透露,我国已经建成大数据、人工智能、机器人、物联网等新兴领域急需专业点近400个。

智能产业还牵引着其他产业的深刻变革,国家重点布局的新专业建设工程,把跨学科、文理融合作为一个基本理念,这是因为人工智能技术对社会的影响是全方位的,没有边界,所以几乎所有的领域都需要思考如何与技术很好的融合。

基于此,人工智能对大学教育的第二个挑战和任务,就是必须要建设一批能培养人工智能产业人才的专业,同时,要对所有的专业进行改造,更好地融合技术,更高层面去实现跨学科融合。

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影响3:人工智能技术推动学生学习体验的大幅提升

教育界不时在讨论机器人是否会取代老师的话题。尽管社会普遍认为机器人不可能完全取代教师,但是机器人确实在有些方面的能力是教师所不能比的,这些能力可以大幅提升学生的学习体验。

首先,人工智能技术可以促进学生的个性化学习体验。

由于学生的个人背景和学习需求不同,所以个性化教育非常重要。传统的课堂式教育是单一化的教育,一个专业或者班级的学生几乎接受相同的教育支持。人工智能技术可以帮助学校和老师做到个性化教育,为学生提供个性化的学习方案。

例如,随着个性化网络教育资源的极大丰富,人工智能可以根据不同学习者的背景和基础帮助学习者更精准更快速地匹配需要的学习资源,更重要的是,人工智能可以基于对学习者的学习行为数据的收集和分析,提供个性化的学习成效反馈,为每个学习者提供持续的个性化学习方案,这样就可以更高效地完成学习,同时,这种学习在很大程度上可以在机器人的支持下由学生自主完成,从而有效提升学习者的自主学习能力。

人工智能辅助学习者学习的另一个优势是通过智能搜索、数据挖掘等技术,帮助学习者从海量数据中找到自己感兴趣和需要的信息,以及对海量数据做分析。这可以使得当前学校中普遍关注的探究式学习更加高效。

其次,人工智能还是当前学校改革的热点领域——智慧校园和智慧学习环境建设的重要基础。

人工智能中的图像识别技术、语言处理技术和物联网技术融合已经应用于校园安全管理和学习资源在线管理,在学生出入公共学习空间、获取公共学习资源等方面提供极大的便利。

在未来,随着智慧校园的建设不断深入,学校里面的实体学习空间和虚拟学习空间将实现更深度的融合,让学生在虚实结合更加生动有趣的环境中学习,例如学习者可以参与设计的虚拟实验室、虚拟场景等。

智慧校园的另一个特点是互联协作,即学校里面不同部门不同人员可以通过一张网联结起来,真正实现全过程、全方位、全员育人(简称“三全育人”)。“三全育人”是习近平总书记在全国思想政治教育会议上提出的育人理念,是高校坚持立德树人面向未来培养优秀的社会主义事业接班人的重要策略。

“三全育人”的基本要求是全校所有的部门和所有的成员,都应该把育人作为第一使命和职责,这就要求学校部门之间、职员之间能够实时互联协作,这在传统的层级架构下是很难实现的。但基于人机协作的网络平台可以有效地把不同部门的人联结起来,对大学的组织架构进行重构,更好地实现“三全育人”这一战略。

人工智能时代大学变革的路径

大学要应对上述人工智能带来的三大挑战,唯有变革,并且遵循以下的变革路径。

  • 需要融入开放的生态,而不仅是大学自己的改革

人工智能、大数据等带来的教育变革,不仅是对教育体系内部的调整,而是涉及到教育和社会各界之间的衔接与互动,从而形成一个包含大学、产业和其他社会部门共生共荣的教育新生态。

因此,大学的改革,不应该仅仅局限于内部的机制和体系的调整,而应该主动与其他产业对接(如产教融合),主动融入未来教育的新生态。

  • 需要大学整体性的革新,而不是若干点上的突破

和过去几十年的改革相比,人工智能时代大学改革的一个显著特征是整体性革新,不是大学某个点上的调整。

这种整体性的革新,需要始于理念的转型,即大学里面所有人需要从传统的“以行政为中心”和“以教师为中心”的观念转变为“以学生为中心”,切实把学生的学习和成长而不是知识的学习作为大学人才培养的基本目标。

其次是学生学习流程的重塑,把自主学习、教师支持与智能辅助相结合,把课内课外的学习活动相整合。

最后是大学架构和体系的重构,需要打破过去的层级化设计,更多地打通学科之间、部门之间的隔阂,真正使大学成为一个人才成长和释放自我的平台。

  • 需要新的教育元素的生长,而不是已有元素的简单重构

改革往往重视对已有的元素和体系的革新,但是,人工智能带给大学的变化,并不仅仅是对当前大学已有元素的革新,而是去创造能够孕育新元素涌现和生长的环境。这些新元素,可能在大学里面从来没有出现过。

例如,人工智能时代,大学最重要的是要培养学生的数字素养,而大学如何才能培养学生的数字素养,几乎没有成熟的实践可以借鉴。

再如大学架构的转型,并不单单是既有层级框架下部门的整合、分离或者重新分配,而是要打破单纯的层级架构,在大学内部建立起平台以及共生的机制。

这些对大学来说,都是新事物。

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