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唐玉溪, 何伟光 | 世界一流大学智能教育何以可能——基于美国五所高校的案例分析

发布日期:2023-07-10    作者:唐玉溪, 何伟光     来源: 发展规划与医院管理处    编辑:陈辉

摘要:智能教育是教育数字化战略背景下世界一流大学的重要发展方向。通过对美国五所世界一流大学智能教育的实践经验进行总结,发现其以先进教育理念作为引领,将教育创新文化建设与高校组织结构变革有机结合起来,通过多方主体合力推动智能技术在高校教育中迭代应用。由此可归纳出世界一流大学智能教育的高质量发展需要教育理念引领、多方主体参与、组织结构支持、智能教育技术进化和教育创新文化建设五个基本因素共同作用,须处理好三种重要关系和把握多样性、交互性、系统性及动态性四个关键特征。中国应加强多方协同参与高校智能教育发展的顶层设计,以系统性组织变革支撑高校智能教育的可持续发展以及探索利用智能技术全方位赋能高校核心业务的新模式。


关键词:数字化;世界一流大学;智能教育;人工智能;中国特色;高质量发展


      智能教育可界定为在教育中开发、管理和实施智能技术的活动及研究,以期利用智能技术提升教育效果,深度变革教育系统,实现教育结构性变革的目标。从本质上说,智能教育是人工智能技术助益教育。[1]在人工智能科技革命加速演进之际,智能教育受到世界主要国家的广泛关注,亦成为中国教育数字化战略行动的重要领域。2023年3月,科技部会同自然科学基金委专门启动“人工智能驱动的科学研究”专项部署工作。[2]这意味着科研智能化有望成为科技研发的新范式,以探索高深学问为核心职能的世界一流大学需进一步重视人工智能在高校中的创新应用。“世界一流大学智能教育何以可能”成为亟待探讨的重要课题。美国世界一流大学在智能教育发展方面处于全球领先水平,总结梳理其发展经验及挖掘其背后的实践规律有助于回答上述问题。本研究选取在智能教育实践方面具有代表性的美国五所世界一流大学作为案例,深入探究其智能教育发展机理,以期为中国世界一流大学的智能教育发展提供借鉴。

一、案例选取与研究设计

      美国不少高校在智能教育发展方面取得较为显著的成效。美国教育部(United States Department of Education)出台《美国国家高等教育技术计划》,对利用技术变革高等教育的高校经验进行了介绍,其中包括几所在智能教育领域取得领先优势的高校。[3]此外,威利(Wiley)旗下的学习之家公司(The Learning House)所发布的《高等教育中的人工智能》专门对美国高校智能教育的实践情况进行分析。[4]本研究从中选取较有代表性的五所世界一流大学作为案例样本,其中公立研究型高校四所,私立研究型高校一所,分别为佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)、亚利桑那州立大学(Arizona State University)、卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)、密歇根大学(University of Michigan)以及佐治亚州立大学(Georgia State University),其主要智能教育实践情况见表1。

       本研究采取多案例研究设计,对美国五所世界一流大学智能教育实践情况进行深入分析,总结其成功的经验,力求探寻世界一流大学智能教育发展的机理及深层规律。在数据来源方面,本文将收集上述案例多方面的可信数据,包括美国教育部门政策文件与报告、各高校官方网站资料、有公信力的第三方组织调研报告以及相关论文资料等。

二、世界一流大学智能教育发展所需的五个基本要素

从教育理念、利益相关者、智能技术、组织结构及高校文化维度对美国五所世界一流大学智能教育的实践经验进行分析,可发现其存在着不可或缺的五个基本要素。这五个基本要素对世界一流大学智能教育的高质量发展有着重要意义。

(一)先进教育理念引领:利用智能技术促进人的发展

先进教育理念对世界一流大学智能教育的发展具有重要的引领作用。个性化学习、学生成功与新美国大学等教育理念为美国高校师生树立了利用技术变革教育的愿景,驱动美国世界一流大学智能教育的实践向前发展。例如,作为公立万博水晶宫的佐治亚州立大学将学生成功的教育理念转化为基于证据、数据驱动的学生成功计划。该校积极引进智能技术,在新生保留、学业完成及个性化学习机会的获得等关键环节帮助学生取得成功。[5]具体而言,该校凭借以万博水晶宫吉祥物“突袭”(Pounce)命名的智能增强聊天机器人,实施了“减少夏季融化”项目,使得已录取新生放弃入学率比未使用“突袭”前降低22%。[6]该校鼓励教师使用智能学业预警软件“早期警报”,在学期开始前六周识别面临学业风险的学生,并为学生提供反馈及支持。[7]该校还利用智能学术预警系统“毕业进度系统”及时干预有学业风险的学生,使得第一年新生保留率提高5%。[8]本科生保留率及毕业率偏低是长期困扰美国高校的难题,而佐治亚州立大学通过综合采用智能教育技术的方式,使得本科生保留率及毕业率有效提升,践行了其所推崇的学生成功理念。再如,亚利桑那州立大学在其万博水晶宫章程中明确指出,其卓越的标准取决于如何帮助学生成功及能够帮助多少学生取得成功。[9]该校出台了一系列技术驱动的教育创新计划,鼓励师生研发及应用智能软件以实现重塑学习的目标。例如,将人工智能驱动的自适应学习平台与虚拟现实技术结合起来重构生物学课程。[10]整体而言,从这五所美国高校的经验来看,它们大都拥有全校师生高度认同的先进教育理念,激发师生积极推动智能教育创新。

(二)多方主体协同参与:自上而下与自下而上凝聚合力

世界一流大学智能教育的发展需要多方主体合力参与。在美国世界一流大学智能教育的发展过程中,涉及广泛的利益相关者,既包括学生、教师、管理者、决策者和技术支持人员等校内人员,也包括政府、民间组织和企业等校外利益相关者。其中,教师、学生和高校决策者等利益相关者在美国世界一流大学智能教育的发展过程中起到核心作用。

高校决策层对智能教育发展的重视相当关键。例如,亚利桑那州立大万博水晶宫长是坚定的技术变革教育的拥护者,主张不惜一切代价进行技术投资。[11]在其大力倡议下,该校积极引进最新的智能教育技术,自上而下推动智能教育技术在教育教学中的应用。又如,出于对教学工作及教学创新的重视,密歇根大学出台了一系列激励措施推动教学创新。在此背景下,由一线教师主导研发的智能学术报告工具、个性化智能电子辅导工具、智能化游戏学习软件、大规模写作智能评估与反馈软件和智能学业预警软件等智能教育技术产品在校内广泛应用。[12]在密歇根大学的智能教育实践中,教师作为核心的利益相关者全程主导了该校智能教育技术的研发、设计和课堂应用。密歇根大学推动教师深度参与智能教育,有效化解了技术变革教育的两个老大难问题,即教育技术从哪里来以及技术如何进课堂。

值得注意的是,高校学生不仅是智能教育的受益者,还能扮演开发者的角色。在这几所美国高校智能教育发展的过程中,就不乏学生参与。例如,佐治亚理工学院开设了本科生研究机会计划项目,部分学生可参与到智能教育技术的研发和测试团队中。这使得高校能从学生用户的角度出发和完善相关技术,亦利于学生群体接纳新的智能教育技术。

在美国世界一流大学智能教育的发展过程中,政府、社会组织与市场主体等外部利益相关群体的推动作用不可忽略。美国教育主管部门通过制定政策、发布报告及举办会议等方式推广新的教育理念、实践经验及行动计划,指引美国高校有序推动智能教育的发展。此外,不少智能教育的技术研发项目受到美国联邦政府的资助,部分研究成果被直接推广应用到高校智能教育之中。美国世界一流大学智能教育的快速发展还得益于其智能教育技术市场的相对成熟。众多教育科技公司在高校引进成熟的智能教育技术的过程中起到重要作用。此外,一些公益组织大力资助高校智能教育实践项目,加快了美国世界一流大学智能教育的发展。由此可见,世界一流大学智能教育的发展受益于多方核心利益相关者的协同参与。

(三)智能教育技术开发:自主研发与校企共建推动迭代升级

对于世界一流大学智能教育的实践发展而言,拥有较为成熟的智能教育技术且能够在应用过程中不断更新迭代相当关键。在美国这五所高校智能教育的实践中,大部分高校通过内生型技术进化模式以获得所需的智能教育技术。其中,卡内基梅隆大学作为世界公认的人工智能技术研发强校,该校中的人机交互研究所是其智能教育技术研发的中坚力量。卡内基梅隆大学注重跨学科协作的机制,使其能快速开发出应用于教育实践的智能教育技术产品。该校创造了一系列较知名的智能教育技术产品,如列表处理程序编程导师、代数智能辅导系统、阅读智能辅导程序与认知导师制作工具等,并鼓励教师将这些先进智能技术应用于教育教学中。此外,佐治亚理工学院所研发的智能教学助手、密歇根大学智能教育实践中的大部分智能教育软件均是由本校研究人员、教职工和学生等联合开发,且师生在实践应用过程中对其进行持续升级优化。

同时,上述高校还通过校企协同的方式,广泛引进外界成熟的智能教育技术推动智能教育实践的发展。例如,佐治亚理工学院作为牵头单位,囊括亚利桑那州立大学、德雷塞尔大学(Drexel University)、佐治亚州立大学、哈佛大学、佐治亚技术学院系统(Technical College System of Georgia)、北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校(University of North Carolina at Greensboro)等高校与教育机构,联合波音(Boeing)、国际商业机器公司(International Business Machines Corporation)、威利三家企业以及佐治亚州研究联盟(Georgia Research Alliance)、全球学习联盟(IMS Global Learning Consortium)两个非营利组织,组建了由美国国家科学基金会(U.S.National Science Foundation)资助的人工智能成人学习和在线教育研究所。[13]此种校企联合组建的研究所能够更高效地引进社会前沿智能技术并进行创新开发。又如,亚利桑那州立大学与全球硅谷投资公司(Global Silicon Valley)自2010年起定期联合举办全球教育科技峰会。此峰会云集了各界杰出人士、众多教育创新企业及全球教育技术投资者。2023年该峰会就邀请了微软公司创始人盖茨(Bill Gates)、腾讯公司主要创始人陈一丹、开放人工智能(Open AI)创始人奥尔特曼(Sam Altman)及普渡大学(Purdue University)首位华裔校长蒋 等知名人士作为演讲嘉宾,[14]此类活动能够有力地促进校企展开智能教育创新合作。无论是通过内生型智能教育技术进化的形式,还是通过校企联合推动智能教育技术演进的形式,推动智能教育技术的升级迭代始终是世界一流大学促进智能教育发展的关键工作。

(四)组织结构深度变革:构建智能教育可持续发展的组织基础

世界一流大学智能教育的可持续发展需要专门的组织结构支撑。上述五所美国世界一流大学大部分进行了大幅度的组织结构变革,以支持智能教育创新发展。例如,在校长的推动下,亚利桑那州立大学专门成立了“教育+”创新机构,该机构目前有160多名专职教育创新人员,亚利桑那州立大学的大部分智能教育创新实践均由该组织进行统筹推进。[15]此外,亚利桑那州立大学还对传统高校组织进行重新整合,由信息技术中心、学术评议会与教务长办公室等部门共同组建创新协作试验室。这种高校组织结构深度变革为智能教育的研发团队、运营团队与产品团队等展开高效协作提供基础。在其他几所高校中,也进行了类似的组织结构改造和完善,使得智能教育发展有完善的组织支撑。此外,这几所高校在支撑智能教育的组织结构设置过程中,还注重打造教育创新生态系统。例如,佐治亚理工学院将21世纪大学中心、教学与学习中心等组织共同组成教育创新生态系统,使智能教育实践者能跨部门、跨学科汇聚创新资源。再如,卡内基梅隆大学将匹兹堡科学学习中心、教学卓越与教育创新中心等组织联合起来打造跨学科学习工程生态系统。这些教育创新生态系统为高校智能教育发展奠定基础,避免因高校中的“组织孤岛”问题阻碍智能教育实践的推进。世界一流大学通过组织变革方式,可增强其在智能教育发展上的组织协同效应,使得智能教育实践在组织结构上获得有力支撑。

(五)教育创新文化建设:激励师生自发展开智能教育创新

世界一流大学智能教育的高质量发展往往需要崇尚教育创新的“文化土壤”。不难发现,这五所高校都注重教育创新文化的培育及弘扬,使得校内师生拥有共同的智能教育创新意向。例如,佐治亚理工学院发现智能辅导系统、个性化智能学习系统等智能教育技术将给教育教学带来重大变革,但是,需同时构建教育创新文化,否则新技术的用途有限。[16]为此,佐治亚理工学院着力构建由创造性解决问题、协作参与及批判思维等要素组成的教育创新文化。这些教育创新文化有效激励了该校行政部门、教师和学生进行创造性的智能教育实践活动。又如,佐治亚州立大万博水晶宫长直言,创新已成为该校组织文化的一部分。[17]创新文化深度渗透到该校智能教育实践中,促使高校多方利益相关者在智能教育发展方面做更有挑战性的尝试。再如,卡内基梅隆大学以西蒙倡议(The Simon Initiative)为抓手,推崇教育创新文化,鼓励教师及研究人员将先进的研究工具转变成易用的高度智能工具,并对课程进行重整。[18]由此可见,教育创新文化建设对世界一流大学智能教育的实践发展起到重要的保障作用,能够推动师生自发地投身到智能教育实践之中。

三、世界一流大学智能教育发展需要把握好重要关系和关键特征

克拉克(Burton R. Clark)认为,在高校系统组织中基于知识展开分工,行动者拥有的主要价值观与信念使得不同的文化差异能够融合,其中权力关系是关键协调力量,而变革是内部利益集团围绕权力、工作与信念而展开斗争且发展的过程。[19]克拉克揭示了高校变革过程中所涉及的要素及各要素之间存在着相互作用的关系,启发人们要注意高校智能教育的发展过程中诸多因素所构成的复杂关系。在世界一流大学智能教育的发展过程中,把握好其所涉及的重要关系及关键特征,有助于解决智能教育高质量发展可能面临的一系列问题。

(一)世界一流大学智能教育发展应处理好三种重要关系

从上述美国世界一流大学智能教育实践经验中可发现,高校智能教育的深入开展首先需要以合理的理念及战略规划作指引。其次,高校智能教育发展所涉及的一线教师、技术人员、中层管理者和决策层领导者的参与程度,直接影响高校智能教育发展的质量。另外,高校智能教育涉及诸多业务流程革新,尤为重要的是课堂教学、学业管理、招生管理及学工服务等高校教育活动的变革,而支持这些教育教学活动变革的关键是智能教育技术的研发、应用及改进。再次,智能教育的可持续创新要求高校组织结构趋向扁平化、模块化、网络化及柔性化。高校办学理念及使命愿景等文化因素将对人工智能与高校教育深度融合发挥积极作用。值得注意的是,这些因素对世界一流智能教育的影响并非简单叠加。从长期来看,教育理念、多方利益主体、智能教育技术、组织结构、教育创新文化等不同要素之间密切联系、相互作用,在实践中会形成影响世界一流大学智能教育发展的三种重要关系,须加以重视及妥善处理。

一是世界一流大学智能教育中“教育理念—利益相关者—高校组织文化”之间的三角互动关系。一方面,世界一流大学的教育理念会影响利益相关者的智能教育实践行动,推动高校组织文化变革。例如,亚利桑那州立大万博水晶宫长提出“新美国大学”理念,此理念使得该校组织文化发生重塑,推动该校师生积极探索和运用各种新兴教育技术,促进教育质量提升。[20]世界一流大学智能教育实践需要以新教育理念作为指引。新的教育理念可以是描述性样态,使得人们树立新的共同智能教育发展愿景;也可是目标性样态,通过对利益相关者的目标指向产生影响,促使人们融合不同样态的教育模式,利用智能技术重构教育教学。高校智能实践中的利益相关者,既包括校内的师生、行政管理人员,也包括政府人员、企业人员和社会组织人员等。其中,教师作为重要的利益相关者,其所持的教育理念关乎其是否采取相关行动,决定了世界一流大学智能教育的实践质量。另一方面,由于不同利益相关者所持有的教育理念并非一致,能够凝聚人们共识的高校组织文化可作为世界一流大学智能教育创新的“催化剂”。从美国实践经验来看,高校组织文化还是人工智能助推教师队伍建设的基础,是教师形成与智能时代相适应的教育理念的中介力量,能潜移默化地促进教师吸收先进的教育理念元素,激励其积极参与智能教育创新实践。

二是世界一流大学智能教育中“智能教育技术—高校组织结构—高校组织文化”之间的三角互动关系。在世界一流大学智能教育的发展过程中,智能教育技术与高校组织结构、高校组织文化之间存在相互影响作用。首先,高校组织文化在智能教育发展中扮演重要角色。例如,佐治亚理工学院所打造的教育创新文化广受美国高等教育界美誉,成为其推动智能教育实践发展的“灵魂”所在。[21]高校组织文化深刻影响着组织结构的生成、运作与调整,是推动不同部门协同展开智能教育创新的重要力量。例如,亚利桑那州立大学的管理者主张通过技术驱动教育创新以实现新美国大学的建设,将创建全球领先的教育和学习技术中心作为重要目标。[22]这种崇尚教育创新的文化使得该校积极展开智能教育实践。其次,完善的教育创新组织结构是高校智能教育发展中智能技术研发、管理与实施的基础。通过对高校组织机构的合理设置与变革,有助于形成世界一流大学智能教育创新生态的基础,实现高校与外界的技术资源高效交互,加速校内的智能教育技术研发与实施。另外,智能技术在世界一流大学广泛应用的过程中也会生成新的组织文化,并对高校组织结构变革提出新的要求。

高校中的智能教育技术进化包括智能教育技术的创新及教育产品化的过程。世界一流大学智能教育实践中所需的智能教育技术种类复杂、迭代高频,难以从外部技术公司简单“嫁接”,其智能教育技术进化需要高校组织结构与高校组织文化的合力支撑。例如,佐治亚理工学院坚持在引进校外技术时,结合具体的教育教学场景进行创新升级。在此过程中,该校组织创新文化与组织协作结构的性质对其智能教育技术的应用及更新迭代有重要影响。鉴于世界一流大学拥有智能教育技术研发团队、研发平台、数据样本与种子用户等得天独厚的优势,在高校组织文化引领及高校组织结构支撑下,研发人员可与一线教师联合进行智能教育技术及实践的探索。另外,智能技术的引入及升级也会倒逼高校在组织结构及组织文化方面进行改革。例如,佐治亚州立大学通过对相关智能教育数据进行分析,发现在管理流程及组织结构上具有不完善的地方,为此专门设置国家学生成功研究所,旨在重新设计大学管理流程,推动高校教育系统性变革,更好地为学生提供从入学到毕业的全过程服务。[23]世界一流大学在引入先进智能教育技术后能获取大量辅助决策的信息,推动万博水晶宫治理体系进一步完善,营造有利于智能教育创新发展的环境,进而形成智能教育发展的良性循环。

三是世界一流大学智能教育中智能教育技术进化与教育创新实践之间存在双向作用关系。由于智能教育技术作为世界一流大学智能教育发展的核心因素,其进化过程对智能教育发展全局有决定性意义,因此,需要进一步探讨其与相关教育创新实践的关系。“技术域”是由诸多技术效应件、系统及产品组成的技术研究、应用与发展的体系,“域间进化”与“域内进化”是技术以“技术域”为单元进化存在的两条路径,教育理性实践是在教育中驱动技术进化的动力。[24]智能教育技术的发展蕴含着技术组合进化的规律。世界一流大学智能教育的发展需要遵循相关的技术进化规律,科学地推动一系列智能教育产品的持续升级。例如,佐治亚州立大学在探索利用智能技术助力学生成功的过程中,重点应用学生学业进度监测系统、学生经济困难预警系统、学生自适应学习平台及新生保留聊天机器人等技术。这些智能教育技术的引进及升级是该校推动智能教育创新实践的关键。

另外,相关的教育创新实践也会加快智能技术进化的进程,且高校教育创新实践亦拉动智能教育技术发展的需求。智能技术变革教育存在智能化评分、学习与辅导等十种形态,人机协同将是智能技术与教育有机结合的途径。[25]理想的智能教育技术具有多种形态。这意味着世界一流大学需要在实践中基于具体场景,通过高校教学支撑机构、技术支持部门及教育创新专职部门的协作配合,持续推动智能教育技术的优化升级。在这一方面,亚利桑那州立大学探索出较为成熟的经验。此外,一线教师在教育教学中所遇到的难点痛点需要破解,也对高校开发和引进新智能技术提出迫切要求。例如,密歇根大学的学术创新中心与一线教师紧密合作,提出创新教学解决方案,开发相应智能教育技术,旨在破解教育教学中面临的重大问题。

(二)世界一流大学智能教育发展需要把握四个关键特征

从美国世界一流大学智能教育实践来看,要更好地推动高校智能教育的发展,应把握好多样性、交互性、系统性及动态性四个关键特征。世界一流大学在发展智能教育的过程中要重视其多样性特征,不应“一刀切”推进。世界一流大学智能教育中的应用场景、资源形式、底层技术及运用方法具有丰富多样的特点,且在不同时期及在不同高校的智能教育发展模式中具有差异性。例如,在美国世界一流大学智能教育发展早期,以卡内基梅隆大学为代表的高校致力于构建智能教育基础理论及相关技术模型,为日后智能教育发展提供良好基础,此阶段智能教育发展通常具有模型创建及实验探索模式的特点。而在智能教育技术逐渐成熟阶段,美国世界一流大学智能教育呈现出融合创新及推广应用的特点。在此阶段,美国世界一流大学智能教育因教育理念、教育创新文化及战略发展重点等因素而呈现出不同的发展态势。例如,经过长期的积累,亚利桑那州立大学智能教育的发展呈现出领域全、产品新及应用规模大的特点。而佐治亚理工学院把促进学生大规模个性化学习作为该校智能教育发展的重点,因此,将主要精力放在探索自适应学习平台及多功能智能虚拟导师等智能教育技术的开发及应用上。[26]

世界一流大学发展智能教育所涉及的基本要素存在相互影响的作用,即存在交互性特点。除了上面所讨论的“教育理念—利益相关者—高校组织文化”“智能教育技术—高校组织结构—高校组织文化”及智能教育技术进化与教育创新实践之间的关系之外,还存在其他类型的复杂交互作用。例如,在教育创新文化的引领下,佐治亚理工学院确立了为学生提供个性化的、泛在的终身教育愿景,并利用智能教育技术革新教育实践。在智能教育实施过程中,该校重视技术开发和课程应用的相互配合,以实现智能教育促进个性化教育的目标。受教育创新文化影响,该校在推动智能教育发展的过程中还进行相应的组织结构变革。在教育创新文化的影响下,佐治亚理工学院其他一系列的智能教育发展要素也发生了积极的变化,进而使得该校智能教育整体获得更好的发展。世界一流大学智能教育发展涉及的因素交互作用,需发挥不同要素之间的正向交互作用才能更好地促进智能教育的发展。

世界一流大学在发展智能教育的过程中需要重视系统性逻辑,构建起以促进学生发展为中心的智能教育生态系统。美国世界一流大学智能教育在此方面具有较为先进的经验。一是相关智能教育理念蕴含浓厚的系统思维。例如,卡内基梅隆大学提出了一种系统性设计及构建学习环境的学习工程理念。[27]此种学习工程理念推动该校重塑校园文化、实现组织变革以及在学习与教学上全方位展开创新。二是利用智能教育产品助力学生发展呈现出系统性逻辑。要使得智能教育真正起到促进学生成长的功用,需要围绕大学生在求学过程中所遇到的主要问题构建系统性解决方案。佐治亚州立大学针对大学生第一年保留率低、学业课程完成不了的风险大、经济困难及求职信息不畅等问题,针对性地引进了一系列智能教育技术产品,为学生取得更好成就提供了有力支持。[28]此种全方位的智能教育产品矩阵能对学生成功起到系统性的支撑作用。三是重视智能教育发展背后深层次的组织结构及规章制度的系统性变革。亚利桑那州立大学、佐治亚理工学院、卡内基梅隆大学及佐治亚州立大学均在校内设置了高层次的专门组织机构,协调不同部门和不同学科推动智能教育发展。此外,这些高校还制定了相应的战略计划及项目倡议,完善了相关规章制度。通过健全组织结构、完善管理制度及加强创新实践相结合的方式,能够更加系统地推动世界一流大学智能教育的发展。

世界一流大学智能教育的发展还需重视其所蕴含的动态性特点。其之所以存在动态性,主要受到技术升级迭代、教育理念进步及社会需求变化等方面原因的影响。从美国世界一流大学智能教育实践来看,其具备动态性发展的特征。首先,技术升级迭代对世界一流大学智能教育的动态性发展具有深远影响。例如,佐治亚理工学院早在2016年就开发了虚拟教学助理,并在40多个在线课程中部署。近年来,该校师生又将其升级。[29]不少致力于智能教育创新的美国高校师生积极抓住智能技术发展所带来的红利,持续优化智能教育技术产品,帮助师生更加高效地教学与学习,推动智能教育动态发展。其次,教育理念的进步使得世界一流大学智能教育更容易实现快速发展。例如,亚利桑那州立大学管理层认为,技术不仅正在彻底改变高等教育,还深刻改变了整个世界,大学须积极应变并构建起学习、工作及发展的新范式。[30]此种超前的教育理念使得该校师生持续探索,将一些最前沿的智能技术创新性地应用在教育上,不断创造智能教育发展的新形态,助力动态的智能教育生态系统的构建。此外,世界一流大学需要响应社会需求,推动智能教育开源共享的发展。例如,为了响应社会对于技术促进学习的强烈需求,卡内基梅隆大学在发展智能教育的过程中,不仅将智能教育技术应用于本校的教育实践改革,近年来,还积极将耗资超过百亿美元开发的智能教育技术面向全社会开源推广。[31]通过开放共享发展的方式,世界一流大学能更快速地进行智能教育的迭代改进,满足更多人对优质智能教育资源的渴求。

四、加快推动有中国特色的世界一流大学智能教育发展的路径建议

尽管人们察觉到人工智能等先进信息技术在变革高校教育方面具有巨大潜力,但在实践中技术变革教育并非易事。人们应理性探索智能技术如何服务于高等教育。[32]美国世界一流大学智能教育的发展经验揭示了人工智能变革高校教育是一项长期且复杂的系统性工程,启发人们需要更加科学及理性地进行创新。当前,中国业已涌现出如西安电子科技大学、华中师范大学及北京外国语大学等一批先行智能教育的探索者。[33]美国的相关经验可为智能教育的发展提供启发。智能教育是生成性的存在。[34]其高质量发展需要人们的持续创造性推动。为推动有中国特色的世界一流大学智能教育发展,有以下三方面建议。

(一)加强多方协同参与世界一流大学智能教育发展的顶层设计

要有效激励多方主体参与推动中国世界一流大学智能教育实践的发展,需要政府加强顶层设计、整体布局及持续投入,营造多方主体积极协同参与的格局。教育部部长怀进鹏指出,数字教育应是公平包容、更有质量、适合人人、绿色发展及开放合作的教育。[35]此种教育理念为多方合力共同推动世界一流大学智能教育的发展、构建有中国特色的智能教育体系提供价值导向。由于世界一流大学智能教育的发展是系统性创新工程,政府需要结合高校智能教育发展的不同阶段出台完善的政策方案,引导高校中的课程、教学、评价、科研、管理、服务及校园建设等领域智能化转型。缺乏利用智能技术解决课堂教学瓶颈问题的能力是中国在利用人工智能推动教师队伍建设过程中较为普遍的现象。[36]高校教师作为高校智能教育发展的核心利益相关者,需要有教育教学创新意识、有课堂改革意愿、有人工智能技术素养、有智能教育工具支持、有教师管理制度激励及有智能化教学实践行动的“六有”条件方能积极投身于智能教育创新。这意味着中国在制定促进高校智能教育发展的政策时,应通过“一篮子”的政策部署推动智能时代高校教师队伍建设。此外,当前中国高等教育领域的智能教育技术公司数量较少,相关产业链尚待完善,政府需要给予适当的政策指引及扶持来优化高校智能教育相关的市场环境,助推中国涌现出一大批高校智能教育技术的提供商、智能化教材的出版商、智能化科研出版平台及教育智能化运营企业,为中国高校智能教育发展提供丰富的智能化教材、智能化教育平台、智能化教育服务与智能化教育产品等。智能教育在发展中存在着因“算法”而导致的种种风险。[37]政府还需要着力加强有关智能教育伦理规范及相应规则制度的完善,使得世界一流大学智能教育能够有序发展。

(二)以系统性组织变革支撑世界一流大学智能教育的可持续发展

除了政府需要加强在顶层进行统筹部署外,世界一流大学亦需要抓住智能时代带来的技术红利,通过系统性组织变革推动自身业务往智能化方向转型,以智能技术支持高校教育高质量的发展。从美国世界一流大学智能教育的发展经验来看,高校需要从教育理念、高校文化及组织结构等方面实施系统性的组织变革。高校需要树立培育智能时代新人的教育理念,重视优质教育资源普及化、教育高位公平、教育可持续发展、个性化学习及终身学习等符合智能时代潮流的教育思想,以先进的教育理念引领高校组织变革。高校还需要着力培育鼓励教育创新的文化,以提升高校内部诸多利益相关者利用智能技术推动教育创新的行动意愿,凝聚不同部门协同创新的内在力量。此外,智能教育的可持续发展需要高校进行相应的组织结构变革,以满足高校教育智能化转型的发展需求。人工智能在高校应用除了需要获得教学服务部门、技术支持部门及教育创新专职部门的支撑外,还需与校外能提供成熟智能技术的企业进行合作以引进先进的智能技术。为此,高校需要构建高效的教育创新管理制度,着力打造支撑智能教育创新的组织结构,明确各单位在智能教育发展方面的权责分配,使得人们能够围绕智能教育发展需要,高效地展开跨部门、跨学科协作,形成推动高校智能教育发展的合力。

(三)探索利用智能技术全方位赋能世界一流大学核心业务的新模式

利用人工智能等先进信息技术驱动世界一流大学各项核心业务智能化转型是其智能教育发展的关键。人才培养、科学研究及社会服务是高校长期以来的核心职能,中国世界一流大学智能教育发展需要围绕这些核心业务的具体需求展开相应的模式探索与实践应用。在人才培养智能化方面,应率先选择当前智能教育应用条件相对成熟的学科场景,如可在新工科及语言类学科的人才培养中先行推广应用智能教育。在这些学科展开智能化教育教学实践,除了要重视智能教育技术的开发及引入外,还需要推动教师创新教育教学方法,使得高校课堂发生真正的变革。在智能时代,学生的学习行为与智能机器所掌握的“暗知识”相结合,可以超越传统学习模式。[38]因此,在遵循智能教育伦理规范的前提下,高校要积极推动学生学习智能化,探索自适应学习技术、智能辅导系统、生成式智能学业助手、学业预警系统及智能学习分析系统等多种先进智能教育技术的综合应用,有效帮助大学生提升学习质量。

智能教育除了能够在高校人才培养方面发挥作用外,其在科学研究方面的潜力也不容忽视。将科学研究与人工智能算法及机器人技术深度融合起来,以实现科学假设的提出及验证将是科研智能化的典型范式。[39]当前,学界已经发现人工智能可有效助力于生物学、化学、医学、天文学、情报学等学科的科学研究。借助人工智能对科学研究数据的强大挖掘、分析及计算的能力,高校学者能够更加高效地展开科学研究。对于世界一流大学而言,科研智能化应成为智能教育发展的重中之重。在国家“人工智能驱动的科学研究”专项部署下,应将打造先进的智能化科研体系作为未来“双一流”建设的新增长点,着力解决智能化科研体系建设中的基础理论突破、平台搭建、算力升级、算法优化、数据集聚、场景应用、队伍建设、评价改革、开放协同及成果转化等问题,推动科学研究范式智能化升级,充分释放智能技术在知识生产及重大科学问题解决上的巨大潜力,力求在科学研究上实现跨越式发展。

在后疫情时代,人类步入了更加复杂多变的风险社会,这对中国世界一流大学服务社会的职能提出了新的要求。在新的形势下,高校需要结合自身的办学优势,探索利用人工智能增加高校服务社会的资源,创新高校服务社会的形式及提升高校服务社会的能力。例如,部分一流研究型高校可以通过开放共享智能化平台资源,为国家安全、公共卫生事件处置、城市治理、商业应用及社会公益提供支撑。此外,部分特色高校可以结合特定的社会需求依托人工智能创新社会服务形式,如语言类院校可以通过智能化语言服务中心为国家重大活动提供优质的翻译服务,一些民族高校可以通过智能技术更广泛地在少数民族地区开展文化宣传及教育帮扶。概而言之,中国世界一流大学智能教育的发展应结合具体的业务需要,探索利用人工智能深度赋能高校教育教学实践的新模式,使得高校通过智能化转型获得新的发展空间。

   不断突破的人工智能已经成为全球科技领域关注的焦点,以生成式人工智能为代表的智能技术已经展现其“集中开发,全球可用”的惊人潜力。从美国世界一流大学智能教育发展的经验及社会人工智能发展的趋势来看,在创新探索、系统设计及积极实践的前提下,人工智能有望使得高校在人才培养、科学研究及社会服务等领域的生产力大幅提高。相较于其他国家而言,中国在教育、科技、人才“三位一体”统筹布局、新型举国体制助力科技自立自强、教育数字化战略行动纵深推进、国家高等教育智慧教育平台日渐完善、人工智能发展处于世界第一梯队以及拥有全国统一大市场等方面拥有独特优势,这为建成有中国特色的世界一流大学智能教育体系提供良好基础。中国世界一流大学应该充分利用这些优势条件,借鉴智能教育发展国际经验,把握智能教育发展规律,探索智能教育特色发展方案,加快推动高校智能化转型,为中国式现代化贡献教育创新力量。


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