放眼全球,世界各國都把發展網際網路、信息化、數位化、大數據、人工智慧作為搶奪新一輪科技革命和產業變革主動權的戰略選擇,以網際網路為基礎設施和創新要素的經濟社會發展新業態「網際網路+」層出不窮,網際網路和數位化深刻地改變傳統產業結構, 「工業4.0」和產業網際網路應運而生,人們的生產生活學習方式甚或休閒娛樂方式也發生重大變化。
在人類社會發展史上,每一次新技術的重大發明,都會促進人類文明產生重大改變,同時也給教育尤其是高等教育帶來巨大變革,推動教育思想的迭代、教育內容的增加、教育方法的更新和教育手段的升級。
信息技術正與高等教育加速融合,重塑未來發展新格局
人類經歷了農業革命和工業革命後,現在正在經歷信息革命。大數據、智能化、移動網際網路和雲計算結合的「大智移雲」,成為信息技術新時代的重要特徵。
在可預見的未來,不僅是人人交互、人物交互,甚至物物交互,人類將不可避免進入一個萬物智能、萬物智聯的時代。
近年來,人工智慧迎來了黃金髮展期。網際網路大數據、強大的運算能力,以及深度學習模式的突破,被認為是人工智慧賴以突破的三大要素,它們造就了語音、人臉識別準確率的驚人提升,人機對話像人與人一樣更加自然,乃至可以像 「阿爾法元」一樣自學成才、無師自通,自生成自演化軟體。
世界各國已充分認識到高等教育信息化的重要性,發布高等教育創新戰略,將高等教育信息化視為提高全民素質、增強創新能力和國家競爭力的重要舉措。
聯合國教科文組織發布 「教育2030戰略」,提出為處於衝突地區和偏遠地域的學習者配備恰當的信息技術設施、提供遠程學習的機會,以構建全納、公平、優質的教育體系;世界教育創新峰會發布的 「2030年的學校」調查報告指出,未來的實體學校不再是學生接受理論知識的地方,將成為像 「會議室」般的社交環境。此外,在一些高校,比如史丹福大學提出開環大學計劃 (Open Loop University)、密涅瓦大學實施O2O式辦學體制等,促進新的大學形態蓄勢待發。
可以說,世界高等教育已然走到了一個歷史性拐點,而信息技術則被視為催發高等教育系統整體變革的核心動力和解決高等教育不平衡不充分發展難題的有效舉措,正與高等教育加速融合,重塑未來高等教育發展新格局。
2017年2月,美國新媒體聯盟發布了 《2017地平線報告 (高等教育版)》,預測了高等教育未來五年採納的六項關鍵技術:自適應學習技術、移動學習、物聯網、下一代學習管理系統、人工智慧和自然用戶界面。這些前沿技術向我們展示了未來智慧高等教育的形態,高校將加速 「去中心化」,實現知識學習更先進、更廣闊的開放化、共享化,班級授課形式或將走向終結, 「機器+人+N」成為最基本的教學場景,基於共同興趣的學習型組織和學習共同體將大行其道……對此,高等教育要做好充分準備。
培養適應數位化時代的創新人才,是時代賦予高等教育的命題
今天這個時代,是數位化生存的時代,是 「大智移雲」時代,世界經濟正加速向以網絡信息技術產業為重要內容的經濟活動轉變。
數位化不但給人類社會帶來了先進的生產方式,也促進了為時代發展提供人才和科技支撐的高等教育的深刻變革。主動擁抱變革,積極對接數位化、智能化產業發展,培養適應數位化時代的創新人才,這既是時代賦予高等教育的命題,也是高等教育人才培養改革的根本要求。
黨的十八大以來,我國教育信息化事業得到了快速發展。2016年 《國家信息化發展戰略綱要》 《「十三五」國家信息化規劃》 《教育信息化 「十三五」規劃》等文件印發,強調深化應用、融合創新,提出要 「以信息化驅動現代化」,以教育信息化驅動教育現代化。2017年,國際教育信息化大會在中國青島開幕,大會通過了 《青島宣言》,這是全球第一份針對教育領域信息通信技術的宣言。近期, 《中國教育現代化2030》方案也呼之欲出。
教育部先後印發 《高等學校人工智慧創新行動計劃》 《教育信息化2.0行動計劃》,旨在聚焦新時代對人才培養的新需求,推動我國教育信息化發展水平走向世界前列,為我國躋身創新型國家前列提供科技支撐和人才保障,為世界教育信息化發展提供 「中國智慧」和 「中國方案」。
數位化 「燙平」了以往發展的差距,各方又一次站在同一起跑線上
眼下,高等教育領域的競爭越來越激烈,由於 「馬太效應」,原有的差距將被放大,要實現超常規、非線性的跨越式發展則難上加難。而數位化戰略,則為突破這一窘境提供了可能。事實上,我們國家在很多領域已實現彎道超車、後來居上。
比如,高鐵發端於日本、發展於歐洲、興盛於中國。又如,雖然中國不是網際網路等數位化信息化技術的原創國或策源地,但 「網際網路+」卻已經走在世界前列;行動支付更是引領全球 「無現金社會」的發展方向;基於定位技術、藍牙技術和通信技術等物聯網 (IOT)技術的 「共享單車」也開始走向世界。
這些示例之所以能發生,緣於數位化可以使傳統的一些競爭優勢或長期以來積累的核心競爭力蕩然無存,甚或成為新範式下發展的包袱,這為後進者迎頭趕上先進、實現戰略性趕超提供了絕佳契機。從某種意義上講,數位化 「燙平」了以往發展的差距,使參與競爭的各方又一次重新站在同一起跑線上。
高校辦學也是如此,要緊緊搶抓數位化戰略機遇,圍繞 「雙一流」建設目標,形成新動力,提供新支撐,助推新發展,實現戰略性趕超。當前,「雙一流」建設如火如荼, 「新工科」大行其道。據悉,2020年直接面向新經濟的新興工科專業比例達到50%以上。著眼於 「數字中國」和 「中國製造2025」,國家將大力發展大數據、雲計算、物聯網應用、人工智慧、虛擬實境等新技術和智能製造、集成電路、新材料等新產業相應的新興工科專業和特色專業集群。
對眼下的高校尤其是傳統以理工科見長的高校來說,一方面要用數位化為傳統學科 「賦能」,不斷增強現有學科發展能力與活力;另一方面,要懂得以數位化戰略升級科研手段,再造和重構研究範式。
這裡舉一個例子。 《紅樓夢》共一百二十回,一般都認同胡適在 《紅樓夢考證》作的結論,即前八十回為曹雪芹所寫,後四十回為高鶚所續。1985年開始,復旦大學李賢平教授帶領他團隊作大數據分析。他們將一百二十回看成是120個樣本,然後確定與情節無關的虛詞出現的次數作為變量,看看哪些回目出自同一人的手筆。
他們分析47個虛詞 (如:之、其、或;呀、嗎、咧、罷;可、便、就等)出現的頻率,作為 《紅樓夢》各個回目的數字標誌。利用這120個樣本進行聚類,果然將一百二十回分成兩類,即前八十回為一類,後四十回為一類,以數據客觀證實了一百二十回不是出自同一人的手筆。
然後,這個團隊又分析前八十回是否為曹雪芹所寫。他們通過對比曹雪芹的其它著作,結果證實用詞手法屬於同一類,斷定前八十回為曹雪芹一人手筆。後四十回的論證結果,則推翻了是高鶚一個人所寫,而是曹雪芹親友將其草稿整理而成,寶黛故事為一人所寫,賈府衰敗情景當為另一人所寫等等。這個大數據分析在紅學界引起很大轟動。
其實,現在不少高校從事人文社科研究的學者已經開始引入數位化工具搞科研了,理工科和生命醫學學科更是自不待言。常言道,工欲善其事,必先利其器。要做好科研,必須工具好、平臺好、裝備好,尤其要有與時俱進的先進科研範式,否則就輸在起跑線上。
「教的範式」向 「學的範式」轉變,真正實現以 「學為中心」
通過數位化,不僅可以升級科研工具、平臺、裝備,更能再造和重構研究範式。數據驅動的智能,就是其中一種非常值得重視的新範式。這是一種利用機器學習和統計分析的方法從數據中自己向上發現規律。本質上是把人的智能問題轉化成計算問題,該計算問題要麼是規則驅動的邏輯推理,要麼是通過數據處理從數據裡面生成。實際上,科學研究已經經歷了從 「實驗歸納」,到 「模型推演」,再到 「仿真模擬」的三次範式革命,現在方興未艾的「大數據 (數據密集型科學發現)」正是演進中的第四次範式革命。
近年來,中國的高速鐵路、磁懸浮列車等屢屢見諸媒體,被譽為中國「新四大發明」,成為國家名片,隨著國家經濟結構進入轉型期, 「智慧交通」成為其重要組成部分,值得注意的是,在大數據上升為國家戰略且大數據產業逐步成熟大背景下,中國智慧交通產業的快速發展就在眼前,這是千載難逢的機遇。與此相適應,也要升級我們的科研範式,善用新範式。
對高校來說,加快現代信息技術與教育教學的深度融合是當務之急。著眼於2030年乃至未來的高等教育,我們要促進智能技術、移動互聯、物聯網、雲計算、數據挖掘、知識管理和社交網絡等技術與學校的教學、科研、管理和服務深度融合,構建有利於創新湧現的制度環境,打造個性化的教學模式,切實將 「教的範式」向「學的範式」轉變,真正實現以 「學為中心」的學生個性化學習。
教育部:實施「人工智慧+」行動
教育部日前發布 《高等學校人工智慧創新行動計劃》,鼓勵有條件的高校在充分論證的基礎上建立人工智慧學院、人工智慧研究院或人工智慧交叉研究中心,多種方式開展高層次人才培養。
以高校人工智慧發展的基本情況為基礎, 《行動計劃》重點明確三個階段目標:
一是到2020年,基本完成適應新一代人工智慧發展的高校科技創新體系和學科體系的優化布局;
二是到2025年,高校在新一代人工智慧領域科技創新能力和人才培養質量顯著提升,取得一批具有國際重要影響的原創成果,有效支撐我國產業升級、經濟轉型和智能社會建設;
三是到2030年,高校成為建設世界主要人工智慧創新中心的核心力量和引領新一代人工智慧發展的人才高地,為我國躋身創新型國家前列提供科技支撐和人才保障。
《行動計劃》提出,要將重點集中到大數據驅動知識學習、跨媒體協同處理、人機協同增強智能、群體集成智能、自主智能系統等方向,系統布局建設一批科技創新平臺。
《行動計劃》同時提出, 「實施『人工智慧+』行動」,支持高校在智能教育、智能製造、智能醫療、智能城市、智能農業、智能金融、智能司法和國防安全等領域開展技術轉移和成果轉化,特別要推動智能教育發展。
來源 | 文匯APP
作者 | 徐飛,西南交通大學校長
編輯 | 羅金苗