2024年第1-2期(总第28期)
民办大学素质教育研究中心编 2024年6月13日
本 期 要 目
中 心 事 记
研 究 动 态
武昌理工学院举行“人工智能与教育变革”系列讲座
李培根与杨宗凯教授分享前沿见解
2024年伊始,武昌理工学院围绕“人工智能与教育变革”特邀教育和技术领域资深专家举办系列学术报告会。中国工程院院士、中国机械工程学会理事长、华中科技大学原校长李培根教授和中国教育技术协会会长、武汉理工大学校长杨宗凯教授先后受邀来校讲座,为全校教职工带来前瞻性思想和深刻见解。

1月23日下午,李培根院士以“AI与教育变革”为题,通过详实的数据和丰富的案例,阐述了人工智能的最新发展及其对社会和高等教育的深刻影响。李院士指出,数字-智能技术的发展使人们有了处理不确定性、复杂性、模糊性等问题的手段,以致能够持续改善;AI大模型的不断进化,将使科学发现、技术创新越来越容易,科学发现和技术创新的工作形态可能有质的改变(拐点);可以预计传统以传授知识为主的教育模式将受到挑战,将来教师最重要的工作不再是传授知识,教师工作形态可能迎来拐点;数字技术以及AI的发展必然导致教育的转型与变革,传统的“知识导向”的教育模式不适合于创新人才的培养,需要向“问题导向”的转型,让意识流游弋在问题的海洋。他认为,基于“问题导向”的教育对教师提出更高的要求,同时也更能体现教师的水平与价值。他建议,随着AI对技能人才需求的改变,高校、教师应该创新教育模式,尤其是青年教师更要做好转型准备,最终实现转型与超越。

2月23日下午,杨宗凯教授以“数字化推动高等教育创新发展”为题,从“形势与任务”“战略与行动”“实践与探索”“体会与展望”等四个方面进行了深入阐述。他认为,教育数字化转型的关键是“化”,要注重顶层设计,要强化一把手工程,要突出四个“数字”和实现四个“转变”,必须持续投入,注重知识与数据的双驱动,加强协同共享,守好校园网络与数据安全防线。他指出,随着人工智能技术不断成熟,劳动力市场的变化将越来越大,人与机器协同工作将成为常态。数字素养的重要性更加突出。计算思维、人机协作技能等将成为智能时代公民的必备要求。
两场讲座均在梅南礼堂举行,吸引了1000余名教职工聆听。校长赵作斌教授在两场讲座中均强调了学习和思考的重要性,并提出将组织全校开展“AI与教育变革”大讨论,以促进教育模式的创新和教学方式的变革,进一步提升人才培养质量。

讲座后,两位嘉宾在校领导的陪同下参观了学校成功素质教育展厅,对武昌理工学院在教育创新发展方面的努力和成绩给予了高度评价。这一系列讲座不仅为全校教职工提供了宝贵的学习机会,也标志着武昌理工学院在教育变革和创新发展方面迈出了坚实的步伐。
民办大学素质教育研究中心2023年度各项工作成绩优异
2023年度,民办大学素质教育研究中心在学校领导和关怀下,在研究中心全体同仁的团结协作下,出色完成各项工作任务,取得优异成绩。
成功承办中国高等教育学会大学素质教育研究分会2023年工作研讨会。2023年4月16日至18日,“中国高等教育学会大学素质教育研究分会2023年工作研讨会”在武昌理工学院成功召开。该会议作为大学素质教育研究分会每年一次的工作部署会邀请了全国数十所985、211重点高校的近50名理事代表、专家学者参加会议大学素质教育研究分会副理事长、武昌理工学院校长赵作斌教授出席并讲话。研究中心全力全程负责和参与该年会的组织、接待、会务与服务等,会议取得了圆满成功,收获了重大学术影响。
完成并出版校本教材《成功素质培育教程》。教程在简述成功及成功素质理论基础上,概述了从研、从技、从商、从艺、从军、从政六大领域成功法则,并重点介绍志向高远、奉献担当、敬业拼搏、意志顽强、能力超常、创新突出六大成功素质的培育方法和训练策略。该教材由武汉大学出版社出版,已作为学校素质教育特色教材投入使用。
课题申报和研究上成绩显著,获批3项重要课题,其中1项为国家级重大课题。2023年9月,以武昌理工学院赵作斌校长为课题负责人,颜海、黄红霞等成员参与申报的“基于立德树人根本任务的大学素质教育模式研究”获批中国高等教育学会高等教育科学研究规划大学素质教育研究重大课题立项。在大学素质教育研究领域,全国仅获批2个重大和1个重点课题,除武昌理工学院外获得重大课题或重点课题立项的高校均为985高校。2023年10月,以武昌理工学院颜海教授为课题负责人申报的课题“民办院校规范化特色发展路径研究”获批湖北省高等教育学会学术成果重大课题立项;以武昌理工学院素质教育研究院黄红霞副教授为课题负责人申报的“基于AMO模型的大学生创业行为发生机理及促进对策研究”获批湖北省教育科学规划重点课题立项。此外,2023年12月,武昌理工学院赵作斌校长主持的“湖北民办高校发展困境与突破路径研究”课题完成既定研究任务,经湖北省教育规划领导小组办公室审核顺利结题。
获评湖北省高等学校人文社科优秀成果奖。武昌理工学院校长赵作斌教授在北京师范大学出版的学术专著《大学素质教育研究》获评2019-2021年度湖北省高等学校人文社会科学研究优秀成果奖。
配合湖北省高等教育学会民办教育专委会和湖北省素质教育研究会高等教育分会,成功召开分会工作研讨会及高峰论坛。2023年6月,在湖北嘉鱼蜜泉湖畔组织召开了湖北省高等教育学会民办教育专委会2023年年会暨第三届民办大学发展论坛;2023年10月,在湖北经济学院法商学院组织召开了湖北省素质教育研究会高等教育分会2023年年会暨第六届大学素质教育高峰论坛。两次论坛主题聚焦、组织有力,来自武昌理工学院、华中科技大学、武汉大学、安徽新华学院,三峡大学、湖北经济学院等近30所高校的百余位专家学者参与研讨、建言献策,论坛成果丰硕,彰显了学术意义。
研究中心负责人表示,展望未来,中心全体同仁将以饱满的热情、高昂的斗志,不断学习和钻研的精神投入到工作中去,力争做出更高、更好的新成绩。
民办大学素质教育研究中心2024年度工作要点
深入学习贯彻党的二十大精神和全国两会精神,全面贯彻党的教育方针,坚持以人民为中心发展教育,落实立德树人根本任务,为社会主义现代化建设服务、为人民服务,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,努力将研究中心打造成湖北省民办大学素质教育智库。
一、研究项目
1. 组织申报全国教育科学规划一般课题:教育数字化背景下高校教学模式优化与实现路径研究;
2. 推进中国高等教育学会大学素质教育研究重大课题“基于立德树人根本任务的大学素质教育模式研究”;
3. 推进湖北省教育规划重点课题“基于AMO模型的大学生创业行为发生机理及促进对策研究”;
4. 推进湖北省高等教育学会重点课题“民办院校规范化特色发展路径研究”;
二、学术交流
1. 参加中国高等教育学会大学素质教育研究分会2024年年会;
2. 联合主办湖北省高等教育学会民办教育专委会2024年年会暨第四届民办大学发展论坛
3. 联合主办湖北省素质教育研究会高等教育分会2024年年会暨第七届大学素质教育高峰论坛;
4. 组织研究中心人员校外相关基地参观考察。
三、社会服务、人才培养
1. 完成《素质教育学》专著的出版;
2. 组织开展《素质教育辞典》编写和出版;
3. 承担学校《成功素质培育》《创新素质培育》课程教学工作;
4. 组织开展“中小学素质教育”研究;
5. 组织开展“素质教育评价体系”与“素质教育标准体系”研究。
四、管理工作
1. 组织召开研究中心学术委员会会议,充分发挥其学术评议、咨询与指导作用;
2. 继续办好研究中心网站,强化社会服务功能,注重信息保障服务;
3. 编辑、印制、发行研究中心《工作简报》;
4. 加强研究中心文献建设,扩大素质教育期刊和图书的定购,为素质教育研究提供强有力的信息支持。
5. 加强研究中心人员、项目、成果等方面的档案管理工作。
6. 加大研究中心人才引进,增强研究实力。
湖北省高等教育学会民办教育分会2024年工作研讨会
湖北省高等教育学会副会长、分会理事长、武昌理工学院校长赵作斌院士出席并讲话

4月27日,湖北省高等教育学会民办教育分会2024年工作研讨会在武汉召开,来自全省30余所民办高校的近50位领导专家参会。湖北省高等教育学会副会长、民办教育分会理事长、武昌理工学院校长赵作斌院士出席会议并讲话。
赵作斌院士在发言中强调,民办教育分会既是一个分享经验的交流平台,又是一个共享资源的互助平台。他希望各高校加强合作,共同推动湖北民办高校高质量发展。他指出,当前人工智能的迅猛发展正在深刻地改变着教育的传统模式,为高等教育带来前所未有的变革与挑战。他呼吁各高校要把握人工智能发展的契机,积极拥抱这一新兴技术,推动高等教育与人工智能的深度融合。
与会代表就2024年论坛主题“民办大学高质量规范发展”、高等教育数字化转型、国内外交流与合作、大学生心理健康监测、新质生产力发展、大学生劳动教育、AI人工智能给教育带来的深刻变革等议题展开深入探讨,纷纷为高等教育发展提出了宝贵的建议与策略。
湖北省素质教育研究会高等教育分会2024年工作研讨会

6月8日,湖北省素质教育研究会高等教育分会(以下简称高教分会) 2024年工作研讨会在武汉召开。湖北省素质教育研究会相关领导以及部分会员单位代表出席本次会议,武汉文理学院党委书记杜永成,高教分会副理事长兼秘书长、武汉文理学院副校长颜海参加会议。会议由高教分会副理事长、文华学院党委书记郑畅主持。
颜海作高教分会工作报告,总结2023年高教分会工作并部署2024年重点工作。他表示,2023年高教分会围绕“发展素质教育”开展学术研究、成果推广、合作交流、协同发展,顺利完成全年重点工作并收到预期效果。他指出,2024年高教分会将以“教育部关于加强大中小学国家安全教育的实施意见”和“教育部关于印发《大中小学国家安全教育指导纲要》的通知”为指导,以“大学生国家安全教育”为主题,通过课题立项、高峰论坛和教材出版,为湖北高校大学生国家安全教育提供示范样本,并致力于在各方面取得更加显著的进步和成果。
杜永成在交流发言中表示,国家安全教育是素质教育的重要组成部分,高教分会把今年年会论坛的主题聚焦国家安全教育,非常及时,也非常具有针对性。在民办高校开展国家安全教育,一是有利于学习领会习近平总书记提出的“总体国家安全观”,贯彻落实党中央制定的新时代国家安全方针政策,二是有利于提高广大师生维护国家安全的意识,通过全民国家安全教育日等系列活动增强维护国家安全的责任感和使命感;三是有利于普及和宣传国家安全法,在学校范围内积极倡导学法、懂法、用法,支持、配合国家安全机关共同做好维护国家安全的工作。学校党委要高度重视国家安全教育,着力抓好领导干部、青年学生等重点群体的国家安全法治宣传教育,确保相关工作落到实处。
会上明确了高教分会2024年年会暨第七届大学素质教育高峰论坛相关事宜以及第二届湖北省素质教育研究成果奖评选细节,征求了《新时代大学素质教育系列教材》编写发行、使用意见与建议。与会代表还就“国家安全意识的培养”“舆情的风险与防范”“通识教育的探索与实践”等多个议题展开探讨与交流,为素质教育的发展献言献策。
人工智能赋能创建未来教育新格局
郑庆华
摘 要:人工智能赋能教育成为必然趋势,正形塑着教育改革发展的新范式。人工智能赋能教育应当坚守教育的初心,探索可行的实现路径,遵循正确的价值取向和思维规律。人工智能赋能教育将形成师-机-生互动的三元智能化教育模式,需要解决好人对人、人对机、机对人、机对机四类教育问题。人工智能赋能教育的实践过程中,要时刻把握人工智能的发展趋势,深化人工智能全面赋能教育的科研、教学、学习、管理、评价等应用,未来人工智能赋能教育应实施招生学业和就业数字化、学科大数据建设、专业知识图谱、数字化教材建设、决策智慧化辅助、国际教育公共服务数字化等六大工程。
关键词:人工智能;未来教育;技术赋能;智慧应用
人工智能(Artificial Intelligence, AI)已成为 21世纪最具挑战性、最具催化力、最具赋能特征的战略性技术,在众多领域表现出广泛的赋能作用。随着人工智能在教育领域的渗透程度日渐加深,信息技术和教育融合创新发展获得了强大推力。2021年11月,联合国教科文组织发布《一起重新构想我们的未来:为教育打造新的社会契约》呼吁各国共同探讨和展望未来乃至 2050 年的教育,“未来教育”迅速成为国际热点话题。2024 年 1 月,2024 世界数字教育大会在上海召开,教育部部长怀进鹏提出,我们将实施人工智能赋能行动,促进智能技术与教育教学、科学研究、社会的深度融合,为学习型社会、智能教育和数字技术发展提供有效的行动支撑[1]。与此同时,“构建面向未来的数字教育新生态”也在此次会议上成为世界各国新的共识。为此,我们需要充分发挥人工智能的赋能效用,重新构想和创建未来教育发展新格局。
一、人工智能赋能教育已成为必然趋势
全球范围内,人工智能技术的持续发展已然成为推动教育变革的重要力量。在教育领域,人工智能不仅对教学方式、学习方式和未来学校产生深远影响,而且已经深入到教育理念、教育文化和教育生态之中,推进人工智能与教育融合创新发展,是时代赋予教育的重要使命。同时,人工智能赋能教育作为一种必然趋势正形塑着教育发展的新范式和新形态。
(一)人工智能促进科学研究范式的转变
科研范式是特定时期科学共同体进行科学研究的基本模式,与科技创新的规律要求相适应。科学研究范式经历了经验范式(Empirical Science)、理论范式(Theoretical Science)、计算范式(Computational Science)和数据驱动范式(Data-driven Science)。其中,经验范式强调基于经验观察以总结规律,并不具备预测能力;理论范式则是运用数学工具进行描述和推演;计算范式通过计算机模拟和仿真对模型和数据进行计算和分析;而数据驱动范式则强调运用机器学习从数据中发现新的科学规律和模式。随着人工智能的发展,这些范式已不再能够满足科学研究的需要,将四种传统范式有机结合,成为新的研究模式,即“科学智能”(AI for Science, AI4S),实现了经验、理论、计算和智能的深度融合,开启以人机共融为特征的科学研究新时代。智能技术与科学研究的耦合,能够让人类更深入地理解社会规律,从而推动科学发现和创新,更是开启了跨学科合作的新时代为此,“科学智能”已成为各国竞相关注的重要领域。
(二)人工智能引发第三次教育革命
教育伴随着人类的出现而产生,随人类社会的发展而进化。人类的第一次教育革命是在农耕时代完成的,教育形式从原始的家庭中的个别教育转向了学校的个性化教育。我国古代春秋战国时期的老子、孔子、孟子、荀子等的教育思想和活动就是这个
时期以“植入式教育”进行传道授业的代表。第二次教育革命是在工业时代完成的,它从个性化的农耕教育转向了班级授课的规模化教育,用集体教学的方式向学生传授知识和技能,规模化、标准化、集中化的班级授课制替代了旧式私塾制,逐步建立起系统化、制度化的人才培养体系;以人工智能、机器学习、虚拟现实为主要内容的个别化教育正引发第三次教育革命,虚拟世界与现实世界互相增强、互为补充,达到虚实结合,实现跨国、跨校、跨界人才培养。每一次科技和产业变革都为教育带来了新的可能,也使教育实现了跨越式发展。在人工智能赋能教育的变革中,机器不再仅仅是知识的承载载体和表现工具,更是参与到教与学的过程中并成为其中的一方,这是教育范式从“师-生”二元结构转变为“师-机-生”三元结构的重大变革。
(三)人工智能重塑行业并倒逼专业调整
作为新一轮产业革命的重要驱动力量,人工智能所引起的变革已经涵盖文、理、医、工、农等多个领域,催生创新应用,带来全新机遇。人性化的人工智能技术并非仅仅简单地模仿人类的思维和行为,而是深入探析人类的需求和感受,以更加智能、贴近人类的方式为大众提供服务。根据麦肯锡全球研究院的预测,到2030年,美国各个行业30%的工时可能被自动化完成,其中生成式人工智能技术至少可贡献8%[2]。在制造业领域,人工智能的出现让自动化生产线得到改善,同时供应链也得以优化;在医疗领域,人工智能让诊断疾病更加智能化和准确化,也让手术操作更具效率;在金融领域,人工智能广泛应用于风险评估、信用评分和欺诈检测;在交通领域,人工智能被广泛应用于自动驾驶、智能交通和道路安全保障;同样,在教育领域,人工智能技术的发展正在加速教育革新的步伐,重塑教育的方式与体验。“智慧教育”“智能教育”“人工智能教育”“教育人工智能”等热词相继问世,人工智能可以助力个性导学、虚拟助教和过程评估,“个性化”将会不断加强,“因材施教”因此成为可能,让每个受教育的人都能够在自己擅长的领域充分发挥自己的所长是未来教育努力的方向之一。
二、人工智能赋能教育应当坚守教育初心
(一)教育的初心和本质
科技飞速发展的时代,我们更应牢记教育的初心与使命。教育,是点燃心灵的火焰,是我们探索真理的旅程,更是塑造人性的过程。教育的使命是引领学生前行,让教育之光照耀每个角落,让知识的火花在心灵中绽放。教育的初心,是使人向善,教人求真。这不仅是一种教育理念,更是一种人生态度。教育的核心不仅在于知识的传授,更在于德行的培养,引导学生树立正确的人生观和价值观。孔子强调:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”[3]教育,要让学生享受学习的乐趣,不断追求真理,不断超越自我。
教育的途径多种多样,而价值塑造、知识传授、能力培养是最为重要的环节。价值塑造是教育的灵魂,它能引导学生保持坚定的信念,树立正确的人生目标,使其成为有担当、有责任的公民。知识传授是教育的基石,是学生智慧和力量的源泉。教育不仅要培养学生的认知能力,更要激发他们的创新意识和创造力,使其未来能为社会作出更大的贡献。能力培养包括培养学生的思维能力、创新能力、团队合作能力、终身学习能力等综合能力,让学生在社会中具有强大的竞争力。不仅如此,教育还具有唤醒、赋能和传承三大功能。唤醒是唤起学生内在的潜能和热情,让他们不断追求卓越,不断超越自我。赋能是赋予学生必要的能力和技能,让他们在现实生活中自立、自强。传承是传承和发扬人类文明的精华和智慧,让学生在前人的基础上不断创新和发展。
正是通过教育,人类才能走到生物链的顶端。教育不仅是一种技术,更是一种文化、一种艺术。教育贯穿于人类生活的方方面面,影响着每一个个体的成长和社会的进步。正是通过教育,我们才能实现个体的自我实现和社会的共同进步,才能让世界变得更加美好和有希望。在人工智能不断升级创新的今天,我们要牢记教育的初心与本质,坚守教育的使命,培养出更多有担当、有智慧、有情怀的优秀人才,让他们成为推动社会进步和人类文明发展的重要力量。
(二)人工智能赋能教育
人工智能赋能教育的价值与思维。人工智能赋能教育,需要关注的一个重要问题是价值与思维的教育。
互联网和人工智能正在将全部人类知识装进数字化的知识新容器中,重构整个人类知识版图[4]。ChatGPT 等人工智能对教育已产生深远影响。知识的生产方式正发生不可避免的转型,由过往的人类创造知识转变为现如今的AI生成知识。智能机器从知识生产的辅助者进化为与人类并驾齐驱的“新生产者”[5]。如此可能导致个体对人工智能的依赖性增强,生成式人工智能的局限性也对个体自主思考、判断、学习能力乃至价值观和伦理道德观提出挑战。知识的传播方式同样也发生改变,人们可以直接或间接通过人工智能获取知识,这意味着人们对大学的观念将应时而变——大学知识传授功能将会被弱化,研究创新功能、社会责任等方面的价值则将进一步凸显。随着人工智能的不断发展,知识生产与知识获取的方式不断变革,学生的学习也将随之变革。智能时代的学习生态圈样态应是充满多样化和差异化的个性化学习,它以激发学习者学习内驱动力、促进创新能力生成为目的[6]。
同时,人工智能也在改变着教学的评、管、用,推动着教学思想发生变革,在不远的未来将颠覆现有的办学管理模式,相应的伦理和道德风险评估将被引入教育教学之中。例如,运用人工智能进行作业批改,固然能提高效率、减轻教师负担,但也存在着标准化批改,学生的主观性和创造性被忽略的问题。又如,随着人工智能逐渐成为代写“枪手”,如何检测作业、考试中人工智能的参与程度成为不少教师担忧的问题。或许,在人工智能普及浪潮之下,开展人工智能应用相关的价值观教育,塑造积极全面的人格,是解答许多关于人工智能的迷思的路径之一。
此外,放眼全球,人工智能也正在改变着国际话语体系,人工智能所涉及的数据治理、隐私保护等领域正成为重要的国际议题。人工智能引发的诸多伦理和道德问题之争,促使人们重新审视人类的价值观和伦理底线,敦促人类正视自身在技术发展中的主导地位和责任意识。总而言之,正是由于人工智能的深远影响和存在的隐患,如何将人工智能正确地融入教育,可谓非做不可,早做早益。我们要正确地把握和利用好人工智能,与其形成良好的合作关系,为未来教育带来更多可能性。
(三)人工智能赋能创造未来教育新格局
展望人工智能赋能和创造未来教育的新格局,可以预见,未来的教育将会形成“师-机-生”的三元模式,教师、机器、学生相互促进、相互影响、相互进步,共同促进智能化教育发展,以人机协同的新智商超越人类自身智商的局限性。在此之上,我们需要关注的关键问题是解决好人对机、人对人、机对人、机对机共四类教育。
第一,最关键的是做好人对机器的教育、做好对机器的训练,让机器通过学习不断优化,进一步反作用于教育。人对机器的教育即人训练机器,教会机器使用自然语言,从 AI 的角度看是为了让人工智能更好地模仿人,学会人的语言、行为等,让 AI 充分地为人所用。做好人对机器教育的关键就是要充分认识人,充分肯定人的作用,意识到人的本质。AI本质上是由人创造而又服务于人的,我们应该时刻谨记人的主体性,充分发挥人的作用。AI 服务于教育从根本上讲,是将人的认识活动进行外化以及扩展的过程,在 AI 的躯壳下仍然是人服务于教育的本质属性,即利用机器的技术系统以及人的思维内涵进行综合编程。总之,人对机器的教育重点在于人,要使人充分地训练机器,让机器更好地表达人的想法、为教育、为人服务,我们要做好对机器的训练,使机器的认知遵从人类认知的一般规律,实现机器和人的价值观对齐。
第二,人对人的教育,重在价值塑造、创新思维、能力培养;教师更要充分认识到人的本质,人对教育的重要性,要牢记教育的使命与教师的天责,坚守科学精神,做到与时俱进,教师应在知识体系建构上,加大对AI技术作用的普及,锻炼学生动手实操能力。总之,AI 时代,对人的培养仍然是首要的,而非对机器功能的改进。为了使学生能够超越技术对人的改造,教育还应该注重培养人区别于机器的独特智能[7]。与此同时,AI智能时代要重视人自身价值的塑造,教师要培养学生创新思维、发散思维的能力,以不变应万变,要有足够的知识储备来应对 AI 时代到来的挑战。在价值观培养上,教师需秉持人类高于人工智能的核心观念,人类驾驭 AI,而非屈从于、受控于AI。人不能是工具、手段和途径,技术只能是为人的发展创造条件[8]。面对变幻不定的形势,要具备创新的思维,才能合理地利用人工智能,跟进时代的潮流。要培养学生驾驭 AI 的能力,基于机器属性与人机共生的创造力培养新时代的人才。
第三,机对人的教育,机器智能为师生提供知识获取、AI for Science 等功能;人工智能的不断发展使其从单纯的教育工具向教育实施者转化,人工智能逐渐承担起为师生提供知识的功能,学生可以通过AI 直接获取知识来源,而无需教师的指导便可以和AI直接对话、向AI提出问题,甚至学习的效率比从教师处学习更加高效。不仅如此,人工智能逐渐发展具备一种“拟人性”,在与人的互动中更具交流感,能
超越文字、书籍、视频给人的局限性,人与人工智能的互动更加真实、及时,并且AI具备一定意义上人性的思考,能从人的需求给予切实的关照,能满足不同个性群体相应的情感需求,满足教育上的个性化。
第四,机对机的教育,要实现知识蒸馏、模拟仿真、对抗博弈、自主智能。在人工智能训练过程中将大模型的知识转移到较小的模型上,实现知识蒸馏,在这个过程中实现以较小的代价来模拟教师模型。并且机器对机器的教育可以不断完善人工智能的发展,不断地进行效率比较,最终达到最具理想化的状态,使每个参与者的自身利益最大化。对于人工智能的成本,人类的劳动力会占用人工智能的使用成本,因而在人工智能的发展中,能够免去人的操作成本,没有人类指导下直接进行自动化的机器会更适应市场需求,也就是高度贴近人类、模拟人类的AI会更具有竞争力,在教育上也会更有信服力。总之,机器对机器的教育是一种竞争的过程,不断淘汰掉落后的机器,最后留下更具有自主决策、自主执行能力的机器。
三、人工智能赋能教育的实践探索
(一)把握人工智能的发展趋势
自 20世纪 50年代人工智能的概念提出以来,已迈过 70 多年的发展历程。近年来,以 ChatGPT 为代表的生成式人工智能取得重要突破,人工智能已成为世界各国竞争角逐的科技制高点。回顾人工智能的发展历程,通常可划分为三个阶段。
一是“计算智能”,特征是能存会算,主要基于规则的推理系统,能够执行简单的任务,如基于一套预定规则的棋类游戏。这一时期的AI受限于其对环境的理解和处理能力,很难处理复杂的或未知的情况。例 如 ,1966 年 ,麻 省 理 工 学 院 约 瑟 夫·魏 泽 鲍 姆(Joseph Weizenbaum)开发了 ELIZA 程序,实现了人与计算机在一定程度上进行自然语言对话[9]。1979年,匹兹堡卡内大学的汉斯·伯利纳(Hans Berliner)
开发的Gammonoid机器人首次击败双路棋冠军[10]。
二是“感知智能”,特征是能听会说,能看会认。
进入第二代人工智能,机器学习成为主导,AI能够通过数据学习来提高其性能。第二代AI的标志性成就是在图像识别、自然语言处理等领域取得的进展,使得机器能够处理和理解之前难以解决的复杂任务。例如,LDA(Latent Dirichlet Allocation)主题模型、谷歌知识图谱(Google Knowledge Graph)、AlexNet 卷积神经网络(CNN)、生成对抗网络(Generative AdversarialNetwork)等技术相应诞生和迭代,人工智能也越趋于“智能”。
三是“认知智能”,特征是能理解,会思考。焦点在于增强认知能力,包括理解复杂的情感、社会和抽象概念。旨在创造能够理解复杂环境、学习如何在这些环境中进行有效交互的系统。特别是备受瞩目的GPT,则是基于大语言模型开发的生成式人工智能工具。自 2017 年上线已完成了 7 次大的版本迭代,模型的参数从 1.17 亿个到万亿,预训练数据规模从5GB到1PB,数据类型从单一文本到图像、音频、视频等跨媒体[11]。近期,研发 ChatGPT 的 OpenAI 再次发布轰动全球的人工智能视频生成大模型:Sora。Sora宣称已经学习了大量的互联网视频,对世界的基本模型能够运用与理解,也就是说,人工智能可以根据创造视频的方式实现物理世界的模拟,甚至是对真实世界进行建模 、反复验证 、生成与不断学习。OpenAI宣传GPT会像印刷术、蒸汽机一样,成为划时代意义的通用技术。通过支持第三方应用的接口调用,GPT 将和各领域深度融合,赋能千行百业智能升级,构建产业发展的新生态。
(二)人工智能全面赋能教育的路径选择
人工智能赋能教育,特别是对教育中的科、教、学、管、评产生深远的影响。一是科研方面,数智技术迭代生成知识拓展学科边界,通过在资料获取、实验模拟、数据计算、知识生成等方面的应用加速学科研究,还能够创新学科研究,如基于大数据探求规律,源于多源异质数据分析迭代生成知识,大批量实验数据生成拓展新知识,基于数智技术的分析拓展学科边界。二是教师教学方面,人工智能分析可以帮助教师及时调整教学方式,聚焦实际情境中的问题解决、智能交互、应急协同,突出培养学生科研创造力和问题解决能力。此外,生成式AI+元宇宙赋能研究生私人订制导师,人工智能以助教的身份从事授课、讨论、测试等个性化学习指导工作。三是学生学习方面,基于数智技术构建交互式学习情境提升研究生主体性和互动性,通过 VR(虚拟现实)真实环境促进学生提高科研创造力和问题解决能力,师机生学习互动感更强,提供虚实结合的新场景、师生交互的新模式。例如,给予研究生定制化、特色化培养套餐。四是教育评价方面,基于大数据驱动的数字画像关注学生发展的动态历程和改进激励。基于多源异质数据整合和可视化学习分析技术,分析学生行为过程、认知技能、学术表现,为学生个体的学习成长和职业发展提供数据分析和指导。五是学校管理方面,数智融合的全流程教学管理体系,连通教务、学工、研工以及人事管理等系统,以学生为本的全过程培养体系,贯穿招生、复试、授课、考试、答辩、毕业等教育培养各环节,强化全过程在线支撑,为构建数字化育人生态打下坚实基础。
(三)人工智能+知识森林的理论及应用
受到认识论“既见树木又见森林”的启发,提出“知识森林”概念,将由文本、图像、视频构成的散、杂、乱的碎片化知识,整理融合成一片知识森林,进而应用于智慧教育、税收风险管理等领域。知识森林采用“分面聚合”与“导航学习”相结合的策略,形成由主题分面树(树形结构)与学习依赖关系(森林中路径)结合的知识层次结构。知识森林的构建包括主题分面树生成、碎片化知识装配、认知关系挖掘3 个步骤。知识森林构建过程可以通过运用自然语言处理、计算机视觉、跨媒体挖掘等技术得以实现[12]。所谓“知识森林”,就是从局部到整体、无序到有序融合成结构化知识。在成效上,建立了由“数据知识化→知识体系化→知识可推理”构成的知识森林理论与技术体系并支持可解释的推理。近年来,知识森林理论已成功应用于在线教育,知识森林导航学习系统解决了散、杂、乱碎片知识的结构化和体系化描述问题,优化了海量在线教学资源的组织方式,提高了在线学习效率和备课质量[13]。知识森林目前已经用到了中国慕课,整合 1 000 多门慕课课程,并构建知识森林,已为1 100多万用户提供服务。
(四)人工智能赋能教育的实践案例
1. 国家智慧教育公共服务平台。2022年我国建成首个国家智慧教育公共服务平台,整合各级各类教育子平台,聚焦教育创新、社会赋能、学校治理、教师学习、学生学习五大应用场景,打造教育系统最重要的公共服务产品。该平台有力支撑了教育重大任务,实现了“学生学习、教师教学、教育治理、教育生态”的 4 个改变。在学生学习层面,扩大了教育资源覆盖面,分析学习行为数据实现了学生的个性化学习,构建了一个网络化、数字化、泛在化、终身化的全民学习教育体系;在教师教学层面,整合了各类资源与工具,减轻了教师的负担,并运用先进技术打造了生动课堂;在教育治理层面,推动了业务流程再造和数据驱动决策,提升了科学决策水平。同时,在教育生态层面,构建了线上线下一体、虚实交融的未来学校环境。此外,该平台形成了以基础教育、职业教育、高等教育为“三横”,以德育、智育、体美劳育为“三纵”的“三横三纵、明横暗纵”资源供给格局,构建了包括中小学、智慧职教、智慧高教 3 个平台在内的世界最大的数字教育资源库。
2. 人工智能赋能“一带一路”人才培养。聚焦“一带一路”人才培养成立的国际丝路培训基地是迄今唯一经 UNESCO 认可的专门机构,主要针对共建国家高校大学生和来华留学生,与境内外高校、企业合作,在学历学位教育基础上开展工程科技培训,将学生培养成工程师。自主研制了跨国别多语种在线教育平台,具有个性画像、知识森林可视化导航、个性化内容推荐等特色功能。“一带一路”人才培养已取得了诸多成效。一是建设师资、课程、特色数据库三类资源,解决了“谁来教、教什么”的问题。国际丝路培训基地采用“高校教师+企业工程师”的双师团队,包括人工智能、能源工程、新能源、机械外骨骼、疫情防控、材料前沿等共建国家急需专业。二是已为共建国家开展了123期培训,培养了管用、实用、急需工程科技人才 4.6万余名,培训了 15个国家 178名政府官员,被 UNESCO 评价为“中国方案”。三是入选了2022世界互联网大会成果案例(全球仅 60件),受到多个媒体平台的宣传和报道。
3. 同济大学以“AI+”促进学科交叉融合。同济大学以“AI+”为手段,在学科交叉融合方面进行了诸多实践与探索。第一,打造由土建、制造、信息三大学科群构成的优势工科;第二,强化厚重理科,向数学、物理、化学、力学、海洋、材料、生物等倾斜资源,出台理科提升行动计划,提高基础学科自主创新能力;第三,发展特色医科,推动医工融合,加强再生医学、神经生物学、心脏病学、肿瘤学等重点领域建设;第四,建设精品文科,强化马克思主义理论学科建设,夯实优势学科基础,推进知识产权上海市高峰学科建设。同时,通过人工智能赋能各个学科,促进工理医文交叉融合发展,促进学科数智化、绿色化、融合化转型发展,构建面向未来的学科专业新体系。
(五)人工智能赋能未来教育的新应用今后,人工智能将在六大工程为未来教育赋能。一是招生和就业数字化工程。通过人工智能深度赋能学生从“入口”到“出口”的招生、学业和就业全过程。二是学科大数据知识工程建设工程。大数据知识工程可以从多源大数据中挖掘碎片知识,融合成人类可理解、机器可表征与可推理的知识库/知识图谱,设立学科大数据知识工程的重大/重点研发专项。三是专业知识图谱工程。通过对学科、专业建立知识图谱,以及对教材数字课程进行全新应用,从而对整个学习过程进行全程记录,并且对大数据进行分析和评判。四是数字化教材建设工程。以“丰富的资源,深度的操作体验”为支持,结合精准的数据分析,助力学生探究式学习。五是决策智慧化辅助工程。AI 可以快速地分析海量数据,挖掘其中的规律和趋势,帮助决策者做出基于数据的科学决策,基于多模态数据处理、决策树模型和个性化算法等方面的技术应用,实现决策的科学化和精准化,提升机构运行效率。六是国际教育公共服务数字化工程。目前亟需深入实施国家教育数字化战略,加快建设国家教育大数据中心,全面实施国际教育公共服务数字化工程,汇聚各类教育数据和资源,打造中国版的教育大模型,实现数据集、模型、应用场景 3 个自主可控。
四、结语
人工智能赋能教育归根到底是以AI为手段全面促进教育发展,促进教育强国建设,其愿景是赋能数智时代学生的学习与发展。
一是坚持德智体美劳全面发展,避免技术的“物化”和“异化”。习近平总书记指出,教育强国以立德树人为根本任务[14]。以人工智能为表征的数字技术开始广泛应用,需警惕重视“技术”而忽视教育教学改革主体,不可泯灭技术应用中的人本位。
二是贯彻既发挥人工智能的赋能作用,又要防止技术凌驾于育人之上的原则。数字技术是把“双刃剑”,给人类生产生活方式和教育教学带来前所未有的机遇,但人们也不断受到各种数字化的挑战,人工智能赋能教育需要保持教育内在规律、育人基本属性等方面“不变”,而在方法、手段、内容、载体、模式、管理、评价等方面创新“求变”。
三是教师要教会学生如何思考与创造,不能只停留在知识传授和获取。ChatGPT 等生成式人工智能技术可以胜任原本属于人类的脑力劳动范畴的工作,教育领域也必然受到人工智能技术发展的威胁,原本知识传授和获取的机械式工作完全可能被人工
智能所替代,而人工智能所不能取代的则是培育学生如何思考与创造价值追求与人文情怀,这是人工智能所不能实现的。
四是要培养学生批判性思维,绝不能满足于ChatGPT 推送的现成答案。目前 ChatGPT 已不断迭代更新,新一代人工智能已经可以实现快速找到某一个问题的答案和解题过程,或根据主题可以快速生成一篇论文、一份报告、一幅图画、一段视频,这种人工智能技术的简单应用只会惰化学生思维,关键是教师需要引导学生合理、科学地借助各种人工智能技术来培育逻辑思维和批判性思维。
五是改革知识记忆复现式评价,注重思维、能力和综合素质评价。人工智能赋能教育的同时,评价作为教育发展的“指挥棒”需要同步改革,一方面,数智时代更强调学生的思维和能力,传统机械式的记忆背诵已无法适应人工智能新时代的需求;另一方面,人工智能的自适应系统完全可以为学生提供个性化的学习和测试。因此,在评价方式和内容上,应着重考查学生灵活运用已有知识解决实际问题的能力,注重思维、能力和综合素质评价。
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本文摘自《中国高教研究》.2024(03)