善用“人工智能+”為高等教育全面賦能

■面對數(shù)智時(shí)代的洪流，我們既不應(yīng)坐視不理、視而不見，也不應(yīng)妄自菲薄，更不能輕視變革的重要性

■我們應(yīng)該明確人工智能能為高等教育做什么，以及我們希望借助它解決哪些問題

■數(shù)智時(shí)代的教育公平，意味著鼓勵(lì)各學(xué)校充分利用自身的優(yōu)質(zhì)資源賦能社會，從而創(chuàng)造新的價(jià)值

自2023年2月到任同濟(jì)大學(xué)校長以來，鄭慶華把人工智能技術(shù)作為推動學(xué)校人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究、思維創(chuàng)新的重要手段。他多次召開數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作推進(jìn)會議，部署“智慧同濟(jì)”相關(guān)重點(diǎn)建設(shè)任務(wù)，明確學(xué)校將以數(shù)智化、綠色化、融合化為路徑，全面開啟中國特色、世界一流大學(xué)高質(zhì)量發(fā)展的新征程。

在他看來，高?，F(xiàn)在所培育的人才必須深入理解與掌握人工智能，從而更好地服務(wù)于國家未來的發(fā)展和擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任。

日前，《中國教育報(bào)》記者專訪鄭慶華校長，聚焦對人工智能的理解與應(yīng)用，以及如何使之成為推動高校數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級的重要路徑。畢竟，知易行難。人工智能賦能高等教育之路，除了思想的洗禮，還需要付諸更多的行動。以下是他的思考與認(rèn)識。

數(shù)智融合怎樣推動高等教育變革

第四次工業(yè)革命的最大特點(diǎn)是智能化，結(jié)合了人類智能和機(jī)器智能，讓人類更加“聰明”。可以說，人工智能賦能所有人，無論貧富，都能從中受益。

人工智能概念自提出至今，不到70年，但我們已經(jīng)深切感受到它如驚濤駭浪般的沖擊。關(guān)于人工智能將引領(lǐng)我們走向何方，目前尚無確切答案。然而，我們必須清醒地認(rèn)識到人工智能賦能的必然性，以及它給社會、經(jīng)濟(jì)、文化等方面帶來的全面、深刻且長遠(yuǎn)的影響。

首先，它正在改變知識的生產(chǎn)方式。過去，知識主要由人類創(chuàng)造和生產(chǎn)，但現(xiàn)在人工智能也具備了生產(chǎn)知識的能力，這意味著知識的創(chuàng)造不再僅僅是人類的“專利”。

其次，人工智能正在改變知識的傳播方式。如果單純?yōu)榱藢W(xué)習(xí)知識，上大學(xué)或許不再是唯一的選擇。

再次，人工智能正在改變國際話語體系。通過大數(shù)據(jù)和算法，人工智能能夠收集并分析來自全球各地、各種人群的需求和想法，這對于研究人類社會的問題以及科技發(fā)展方向具有重要意義。

最后，人工智能正在改變招生、考試、教學(xué)、評價(jià)等人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)，未來很有可能會顛覆傳統(tǒng)的辦學(xué)管理模式。

因此，以人工智能賦能高等教育，對于高校來說既是應(yīng)對也是引領(lǐng)人工智能挑戰(zhàn)的重要任務(wù)。

當(dāng)前，在教育領(lǐng)域，人工智能正在引發(fā)第三次教育革命。教育正在經(jīng)歷跨國、跨校、跨界、虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合、線上線下結(jié)合的重大變革。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)的發(fā)展尤其是數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究方式，極大地提高了科學(xué)研究的效率和深度，促進(jìn)了科學(xué)思維方式的轉(zhuǎn)變。

智能時(shí)代，數(shù)據(jù)比以往任何時(shí)候都更加重要。它作為新的生產(chǎn)要素，已經(jīng)成為推動社會進(jìn)步的新動力，塑造著新的文明形態(tài)。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)計(jì)算和應(yīng)用正成為關(guān)鍵議題。只有深入理解數(shù)據(jù)的內(nèi)涵和價(jià)值，才能更好地利用數(shù)據(jù)資源，推動社會的持續(xù)進(jìn)步，進(jìn)而滿足個(gè)體的個(gè)性化發(fā)展需求。

去年，許多人開始討論人工智能是否會取代教師，甚至顛覆教育行業(yè)。在我看來，教育是一個(gè)充滿溫度的過程，它不僅僅是知識的傳遞，更重要的是人與人之間的互動。生命有機(jī)體與無機(jī)物的根本區(qū)別就在于，無機(jī)物缺乏意識，只能機(jī)械地完成任務(wù)，而教育過程中的創(chuàng)造性、社交性和情感性，尤其是面對面的交流、眼神的接觸、肢體語言，充滿了感情和溫度，這是機(jī)器難以復(fù)制并模仿的。

人才培養(yǎng)需要建立一個(gè)體系化、鏈條式的系統(tǒng)，特別是要注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。人工智能確實(shí)提高了獲取知識的效率和個(gè)性化服務(wù)的能力，但教育的核心在于促進(jìn)人的全面發(fā)展，如同樹木的生長，需要根深蒂固的基礎(chǔ)。我們決不能否定教師的作用，相反，還要繼續(xù)鼓勵(lì)教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以教為中心的模式，更加注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造活力。

因此，盡管人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用是必然趨勢，但它不可能取代教師的角色。但是，那些善于運(yùn)用人工智能的教師，會很快超越忽視或抗拒這一趨勢的教師。

面對時(shí)代的洪流，我們既不應(yīng)坐視不理、視而不見，也不應(yīng)妄自菲薄，更不能輕視變革的重要性。我們既要積極擁抱變革，也要堅(jiān)持教育的本質(zhì)和人的全面發(fā)展。

先明白轉(zhuǎn)什么才能知道怎么轉(zhuǎn)

意識到了變革的重要性，我們在付諸行動之前，還需要對人工智能與教育的深層次互動加深了解，從而明白到底我們要轉(zhuǎn)變什么。

一是轉(zhuǎn)理念。認(rèn)識世界、改造世界是人類社會發(fā)展的永恒主題，人工智能作為一種新質(zhì)生產(chǎn)力，在方法論和工具手段方面的突破，將為我們提供新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。人工智能的本質(zhì)在于通過前置分析，幫助我們更好地理解問題的來龍去脈和數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，從而提高決策的科學(xué)性和執(zhí)行的有效性。

二是轉(zhuǎn)模式。在教育領(lǐng)域，人工智能將創(chuàng)造新的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的二元結(jié)構(gòu)——教師與學(xué)生，將轉(zhuǎn)變?yōu)槿Y(jié)構(gòu)——教師、機(jī)器與學(xué)生。機(jī)器將成為智能助教、學(xué)伴或?qū)?，與師生共同學(xué)習(xí)、共同成長。這將改變傳統(tǒng)的教學(xué)、學(xué)習(xí)和評價(jià)方式，需要我們更加注重培養(yǎng)學(xué)生的價(jià)值觀、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

三是轉(zhuǎn)手段。人工智能賦能教育將創(chuàng)造許多新的場景，例如游戲化學(xué)習(xí)、社交化學(xué)習(xí)、協(xié)同式學(xué)習(xí)、自主型學(xué)習(xí)、問題驅(qū)動式學(xué)習(xí)與項(xiàng)目探究型學(xué)習(xí)等。人工智能還將開創(chuàng)新的教育方式，例如通過沉浸式教學(xué)和AR/VR技術(shù)創(chuàng)造出更加生動、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)，教育知識工程的發(fā)展將使我們能夠把各類教育資源轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的知識體系，幫助學(xué)生在知識圖譜的引導(dǎo)下更加高效地學(xué)習(xí)。

四是轉(zhuǎn)生態(tài)。人工智能生態(tài)的構(gòu)建是一個(gè)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程，它涉及數(shù)據(jù)、算法、安全、法律、規(guī)范等多個(gè)方面，需要所有人共同努力。在這個(gè)過程中，我們需要關(guān)注如何確保人工智能技術(shù)“向上向善”發(fā)展，如何防止數(shù)據(jù)泄露和隱私侵犯等問題。同時(shí)，我們也需要重視人工智能技術(shù)在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面的作用。只有這樣，才能夠充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的潛力，推動經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步。

在大學(xué)里，打造人工智能整體生態(tài)的核心在于攻克關(guān)鍵技術(shù)。對于各職能部門、二級單位來說，當(dāng)前首先需要思考的是如何引入人工智能改造教育和工作流程。換句話說，我們應(yīng)該明確人工智能能為高等教育做什么，以及我們希望借助它解決哪些問題。例如，人事處、本科生院、研究生院等都需要考慮如何為教師和學(xué)生提供個(gè)性化服務(wù)。具體來說，人事處需要考慮如何為教師提供全息個(gè)性化的數(shù)據(jù)支持，本科生院和研究生院則需要思考如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)優(yōu)化教育資源與課程設(shè)置。

我們不能再依賴傳統(tǒng)的增加編制的方式，來應(yīng)對師生規(guī)模的擴(kuò)大和個(gè)性化需求的增加。相反，我們需要思考如何借助人工智能提高效率，減輕人力負(fù)擔(dān)。凡是機(jī)器能做的，就不應(yīng)該是人力的主要工作。我們要善于將自己的需求和想法轉(zhuǎn)化為人工智能技術(shù)、系統(tǒng)與工具，從而提高工作效率。

在推進(jìn)人工智能賦能高等教育的行動舉措上，同濟(jì)大學(xué)已經(jīng)制定了一系列具體的思路舉措，并從去年開始逐步付諸實(shí)施。總體目標(biāo)是打造“智慧同濟(jì)”，支撐中國特色、世界一流大學(xué)建設(shè)。我們通過“強(qiáng)化規(guī)劃、橫縱貫通、解決碎片、一站服務(wù)、增值服務(wù)”五大關(guān)鍵，以及“目標(biāo)引領(lǐng)、系統(tǒng)規(guī)劃、隊(duì)伍建設(shè)、機(jī)制創(chuàng)新、成效為王”五條路徑，既發(fā)揮人工智能賦能作用，又防止技術(shù)凌駕于育人之上，以信息化、智能化支撐現(xiàn)代大學(xué)治理能力和體系現(xiàn)代化建設(shè)。

具體來說，我們要從網(wǎng)絡(luò)層面入手，優(yōu)化有線無線互聯(lián)網(wǎng)及學(xué)校平臺，實(shí)現(xiàn)校區(qū)內(nèi)的智能感知和互聯(lián)互通。在此基礎(chǔ)上，面向教學(xué)、辦公、后勤等管理服務(wù)，打造智能化的平臺，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理、教育資源優(yōu)化以及師生日常行為的大數(shù)據(jù)分析。這將有助于實(shí)現(xiàn)人機(jī)物融合、智能化管理和個(gè)性化服務(wù)，支持學(xué)校的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、文化傳承、國際交流和社會服務(wù)五大功能。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要建立一套完善的體系，包括平衡各類資源、優(yōu)化治理體系、制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及關(guān)注知識產(chǎn)權(quán)和倫理道德等方面。各職能部門應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際，將這些原則細(xì)化并應(yīng)用到具體工作中，共同推動人工智能在學(xué)校各領(lǐng)域的深度應(yīng)用和發(fā)展。

舉一個(gè)具體的例子，如何生成教師畫像。通過縱向貫通形成教師簡歷，橫向貫通形成考核表格，最終可以利用所有數(shù)據(jù)為每位教師繪制全息畫像。然而當(dāng)前在高校中，各種數(shù)據(jù)分散在各個(gè)部門，缺乏協(xié)調(diào)聯(lián)動和共享機(jī)制。想要獲取某個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，需要各部門上報(bào)，過程繁瑣且效率低下。

為了解決這一問題，我們急需建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制，并制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這是實(shí)現(xiàn)一站式服務(wù)的基礎(chǔ)工程。為此，要構(gòu)建智慧校園的網(wǎng)、云、數(shù)、算、物基礎(chǔ)平臺，確保全校數(shù)據(jù)集中共享。同時(shí)，還要建立完整的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，它涉及數(shù)據(jù)共享、身份管理、統(tǒng)一用戶體驗(yàn)等多個(gè)方面。

人工智能如何在高校全面滲透

近年來，隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，同濟(jì)大學(xué)以“數(shù)智化”賦予傳統(tǒng)學(xué)科發(fā)展新動能，在學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、平臺搭建等方面全面推進(jìn)“人工智能+”，開辟新賽道、塑造新優(yōu)勢，取得一系列重要進(jìn)展。

為了推進(jìn)人工智能賦能大學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，學(xué)校優(yōu)化了信息化管理機(jī)制，確保各業(yè)務(wù)部門牽頭負(fù)責(zé)相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)，信息辦則專注于解決共性問題并提供技術(shù)支撐。

具體來說，學(xué)校提出了智慧校園“十個(gè)工程”，包括構(gòu)建專業(yè)知識圖譜，研制數(shù)字化教材，建立考—命—閱—評—存大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、學(xué)生成長大數(shù)據(jù)平臺、就業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、教師發(fā)展一體化平臺、校園空間與資產(chǎn)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、數(shù)字后勤管理服務(wù)系統(tǒng)以及校友服務(wù)與公共關(guān)系連接等。這些任務(wù)將助力學(xué)校實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升教育教學(xué)質(zhì)量和管理效率。

為什么我們要重視從基礎(chǔ)性工作做起？

以教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)能夠全面覆蓋學(xué)校的所有課程、考試和教室，進(jìn)行具體的數(shù)據(jù)采集、分析與評價(jià)。這標(biāo)志著高校的教育教學(xué)質(zhì)量評價(jià)，從模糊宏觀向量化精準(zhǔn)、從部分隨機(jī)向全面覆蓋，從每學(xué)期制向常態(tài)持續(xù)，以及從大水漫灌向精準(zhǔn)滴灌轉(zhuǎn)變。這種變革僅憑增加督導(dǎo)人員是根本無法實(shí)現(xiàn)的。

在學(xué)校的中法中心，我們還計(jì)劃打造一個(gè)智慧校園輔助決策“駕駛艙”，它能夠?qū)崟r(shí)查看各個(gè)部門的運(yùn)行情況，為學(xué)校的決策提供有力支持。同時(shí)，它也將成為一個(gè)連接世界的平臺，通過三維立體的視頻交互等方式展示學(xué)校的風(fēng)采。

要達(dá)成目標(biāo)并非易事，需要克服管理層面的問題。當(dāng)前，一些部門還存在本位意識，希望他人提供服務(wù)而不愿主動配合。但我相信，一旦他們嘗到數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作的“甜頭”，會很自然地轉(zhuǎn)變態(tài)度。

我們希望，通過大家的共同努力，在今年年底前落實(shí)“十個(gè)工程”，給學(xué)校帶來積極的變化。這將使得高校管理者能夠有更多精力去考慮更宏觀、更長遠(yuǎn)的問題，而不再被日常事務(wù)所糾纏。

必須正視的是，目前學(xué)校各二級單位在人工智能應(yīng)用方面的進(jìn)展參差不齊。為了全面推進(jìn)人工智能的應(yīng)用，我們采取了“1+N”策略。其中，“1”指的是人工智能本體的理論技術(shù)突破，依賴于學(xué)校的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)學(xué)科；“N”指的是其他所有學(xué)院，包括傳統(tǒng)學(xué)科和人文社科類的學(xué)院。學(xué)校鼓勵(lì)所有學(xué)院利用人工智能升級改造原有的人才培養(yǎng)模式，修訂課程培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱以及實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)方式，將人工智能作為通識教育的一部分，滲透到本科和研究生教育中，并改造專業(yè)課程，將AI for Science等內(nèi)容融入其中。

例如，在土木工程領(lǐng)域，我們研發(fā)的智能感知機(jī)器人能夠在墻面上爬行檢測裂縫和滲漏點(diǎn)。在交通領(lǐng)域，我們部署的交通機(jī)器人能夠檢測高速公路的地質(zhì)沉降和路面狀況。

這些具體的應(yīng)用場景，要求每個(gè)學(xué)院的院長都提出他們的需求并作出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。他們需要明確人工智能如何支持具體學(xué)科的發(fā)展，以及他們能為人工智能研究提供哪些資源、平臺和新的應(yīng)用場景?？鐚W(xué)科的合作將促進(jìn)傳統(tǒng)學(xué)科的創(chuàng)新和發(fā)展，同時(shí)也將提升人工智能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

總的來說，我們的目標(biāo)是全面推動人工智能在各領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)具備實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才。

探索總是需要有人先行，不可能所有高校都齊頭并進(jìn)。同濟(jì)大學(xué)當(dāng)前的工作不僅是為了自身的發(fā)展，也是為了引領(lǐng)整個(gè)教育領(lǐng)域向前邁進(jìn)。我們只是在做當(dāng)下該做的事情，因?yàn)槿绻贿@樣做，我們就會被時(shí)代所淘汰。

數(shù)智時(shí)代的教育公平，意味著鼓勵(lì)各學(xué)校充分利用自身的優(yōu)質(zhì)資源賦能社會，從而創(chuàng)造新的價(jià)值。公平性的背后是個(gè)性化。事實(shí)上，并不是所有人都能從相同的優(yōu)質(zhì)資源中獲得相同的效果。因此，未來真正的教育公平，是根據(jù)每個(gè)人的需求和興趣提供個(gè)性化的服務(wù)。

我想，不只是同濟(jì)大學(xué)，希望廣大高校的各職能部門、二級單位和教師都能保持開放進(jìn)取的態(tài)度，積極應(yīng)變、求變，提前謀劃、早作準(zhǔn)備，以嚴(yán)肅的態(tài)度推進(jìn)相關(guān)工作，用好“人工智能+”，為中國高等教育全面賦能，為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供有力支撐，為加快建設(shè)教育強(qiáng)國作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

《中國教育報(bào)》2024年05月13日第5版