善用“人工智能+”為高等教育全面賦能

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

■我們應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)智時代的教育公平，意味著鼓勵各學校充分利用自身的優(yōu)質(zhì)資源賦能社會，從而創(chuàng)造新的價值

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

在他看來，高校現(xiàn)在所培育的人才必須深入理解與掌握人工智能，從而更好地服務于國家未來的發(fā)展和擔當民族復興大任。

日前，《中國教育報》記者專訪鄭慶華校長，聚焦對人工智能的理解與應用，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)革命的最大特點是智能化，結(jié)合了人類智能和機器智能，讓人類更加“聰明”?？梢哉f，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，我們必須清醒地認識到人工智能賦能的必然性，以及它給社會、經(jīng)濟、文化等方面帶來的全面、深刻且長遠的影響。

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習知識，上大學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、評價等人才培養(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對也是引領(lǐng)人工智能挑戰(zhàn)的重要任務。

當前，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)實結(jié)合、線上線下結(jié)合的重大變革。與此同時，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，極大地提高了科學研究的效率和深度，促進了科學思維方式的轉(zhuǎn)變。

智能時代，數(shù)據(jù)比以往任何時候都更加重要。它作為新的生產(chǎn)要素，已經(jīng)成為推動社會進步的新動力，塑造著新的文明形態(tài)。當前，大數(shù)據(jù)計算和應用正成為關(guān)鍵議題。只有深入理解數(shù)據(jù)的內(nèi)涵和價值，才能更好地利用數(shù)據(jù)資源，推動社會的持續(xù)進步，進而滿足個體的個性化發(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。生命有機體與無機物的根本區(qū)別就在于，無機物缺乏意識，只能機械地完成任務，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，這是機器難以復制并模仿的。

人才培養(yǎng)需要建立一個體系化、鏈條式的系統(tǒng)，特別是要注重理論與實踐的結(jié)合。人工智能確實提高了獲取知識的效率和個性化服務的能力，但教育的核心在于促進人的全面發(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)鼓勵教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以教為中心的模式，更加注重激發(fā)學生的創(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。

面對時代的洪流，我們既不應坐視不理、視而不見，也不應妄自菲薄，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)造新的教學模式。傳統(tǒng)的二元結(jié)構(gòu)——教師與學生，將轉(zhuǎn)變?yōu)槿Y(jié)構(gòu)——教師、機器與學生。機器將成為智能助教、學伴或?qū)?，與師生共同學習、共同成長。這將改變傳統(tǒng)的教學、學習和評價方式，需要我們更加注重培養(yǎng)學生的價值觀、創(chuàng)新思維和實踐能力。

三是轉(zhuǎn)手段。人工智能賦能教育將創(chuàng)造許多新的場景，例如游戲化學習、社交化學習、協(xié)同式學習、自主型學習、問題驅(qū)動式學習與項目探究型學習等。人工智能還將開創(chuàng)新的教育方式，例如通過沉浸式教學和AR/VR技術(shù)創(chuàng)造出更加生動、直觀的學習環(huán)境。同時，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，幫助學生在知識圖譜的引導下更加高效地學習。

四是轉(zhuǎn)生態(tài)。人工智能生態(tài)的構(gòu)建是一個復雜而龐大的系統(tǒng)工程，它涉及數(shù)據(jù)、算法、安全、法律、規(guī)范等多個方面，需要所有人共同努力。在這個過程中，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，我們也需要重視人工智能技術(shù)在知識產(chǎn)權(quán)保護方面的作用。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)濟社會的發(fā)展和人類文明的進步。

在大學里，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生提供個性化服務。具體來說，人事處需要考慮如何為教師提供全息個性化的數(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，來應對師生規(guī)模的擴大和個性化需求的增加。相反，我們需要思考如何借助人工智能提高效率，減輕人力負擔。凡是機器能做的，就不應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。

在推進人工智能賦能高等教育的行動舉措上，同濟大學已經(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施?？傮w目標是打造“智慧同濟”，支撐中國特色、世界一流大學建設(shè)。我們通過“強化規(guī)劃、橫縱貫通、解決碎片、一站服務、增值服務”五大關(guān)鍵，以及“目標引領(lǐng)、系統(tǒng)規(guī)劃、隊伍建設(shè)、機制創(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)及學校平臺，實現(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、辦公、后勤等管理服務，打造智能化的平臺，實現(xiàn)業(yè)務管理、教育資源優(yōu)化以及師生日常行為的大數(shù)據(jù)分析。這將有助于實現(xiàn)人機物融合、智能化管理和個性化服務，支持學校的人才培養(yǎng)、科學研究、文化傳承、國際交流和社會服務五大功能。

為實現(xiàn)這一目標，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、制定標準規(guī)范以及關(guān)注知識產(chǎn)權(quán)和倫理道德等方面。各職能部門應結(jié)合自身實際，將這些原則細化并應用到具體工作中，共同推動人工智能在學校各領(lǐng)域的深度應用和發(fā)展。

舉一個具體的例子，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。然而當前在高校中，各種數(shù)據(jù)分散在各個部門，缺乏協(xié)調(diào)聯(lián)動和共享機制。想要獲取某個數(shù)據(jù)時，需要各部門上報，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)共享機制，并制定統(tǒng)一的標準規(guī)范。這是實現(xiàn)一站式服務的基礎(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，還要建立完整的標準規(guī)范體系，它涉及數(shù)據(jù)共享、身份管理、統(tǒng)一用戶體驗等多個方面。

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，同濟大學以“數(shù)智化”賦予傳統(tǒng)學科發(fā)展新動能，在學科建設(shè)、人才培養(yǎng)、科學研究、平臺搭建等方面全面推進“人工智能+”，開辟新賽道、塑造新優(yōu)勢，取得一系列重要進展。

為了推進人工智能賦能大學數(shù)字化轉(zhuǎn)型，學校優(yōu)化了信息化管理機制，確保各業(yè)務部門牽頭負責相關(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，學校提出了智慧校園“十個工程”，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)、教育教學質(zhì)量監(jiān)測大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、學生成長大數(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)字后勤管理服務系統(tǒng)以及校友服務與公共關(guān)系連接等。這些任務將助力學校實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升教育教學質(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)能夠全面覆蓋學校的所有課程、考試和教室，進行具體的數(shù)據(jù)采集、分析與評價。這標志著高校的教育教學質(zhì)量評價，從模糊宏觀向量化精準、從部分隨機向全面覆蓋，從每學期制向常態(tài)持續(xù)，以及從大水漫灌向精準滴灌轉(zhuǎn)變。這種變革僅憑增加督導人員是根本無法實現(xiàn)的。

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

要達成目標并非易事，需要克服管理層面的問題。當前，一些部門還存在本位意識，希望他人提供服務而不愿主動配合。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“十個工程”，給學校帶來積極的變化。這將使得高校管理者能夠有更多精力去考慮更宏觀、更長遠的問題，而不再被日常事務所糾纏。

必須正視的是，目前學校各二級單位在人工智能應用方面的進展參差不齊。為了全面推進人工智能的應用，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，依賴于學校的重點實驗室和相關(guān)學科；“N”指的是其他所有學院，包括傳統(tǒng)學科和人文社科類的學院。學校鼓勵所有學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、教學大綱以及實驗和實訓方式，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)的智能感知機器人能夠在墻面上爬行檢測裂縫和滲漏點。在交通領(lǐng)域，我們部署的交通機器人能夠檢測高速公路的地質(zhì)沉降和路面狀況。

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

總的來說，我們的目標是全面推動人工智能在各領(lǐng)域的應用，促進學科交叉融合，培養(yǎng)具備實踐能力的創(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。同濟大學當前的工作不僅是為了自身的發(fā)展，也是為了引領(lǐng)整個教育領(lǐng)域向前邁進。我們只是在做當下該做的事情，因為如果不這樣做，我們就會被時代所淘汰。

數(shù)智時代的教育公平，意味著鼓勵各學校充分利用自身的優(yōu)質(zhì)資源賦能社會，從而創(chuàng)造新的價值。公平性的背后是個性化。事實上，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)每個人的需求和興趣提供個性化的服務。

我想，不只是同濟大學，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取的態(tài)度，積極應變、求變，提前謀劃、早作準備，以嚴肅的態(tài)度推進相關(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)教育強國作出應有的貢獻。

《中國教育報》2024年05月13日第5版