张少刚
中国教育技术协会常务副会长、教授
一、 背景与题解
2019年5月16日,国际人工智能与教育大会在北京召开,国家主席习近平向大会致贺信。习近平指出,人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式,推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。把握全球人工智能发展态势,找准突破口和主攻方向,培养大批具有创新能力和合作精神的人工智能高端人才,是教育的重要使命。教育部部长陈宝生做主旨报告时表示,我国努力为人工智能和智能教育提供有力的科研创新支持,将在2020年底前启动建设10个以上“智慧教育示范区”,计划到2020年建立50家人工智能学院、研究院或交叉研究中心,培育人工智能创新研究团队和专门高级人才。
在信息化时代,教育层面最值得关注的是网络新技术的广泛与深入应用给教学带来的变化。传统教学模式通常以阅读和理解教材、巩固和运用知识等顺序相对连贯地构成,其教学方式方法注重由近及远、由浅入深、由具体到抽象等。基于网络与信息技术的教学模式则革新了教学内容呈现和教学表达形式,将感知、理解、巩固、运用知识融为一体,将远方的事物放置眼前,将复杂的事物构成以可视化的方式简单表达,将抽象的机理呈现得具体形象,将时空放大或缩小,感染力大大增强。网上的个别化教学,知识内容及时更新、在线交流互动等改变了传统的师生关系,教师的作用更多为设计教学、引导学习路径和提供学习策略与支持服务。我们到了一个天时地利人和的时候,要努力打造一个以人工智能来引领智慧教育的示范区,创建一种新的模式——共享实践教育模式,做世界一流的人工智能融合实践教育共享校园建设。
二、 人工智能融合实践教育的发展机遇与挑战
2019年3月,教育部印发《教育部关于公布2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》,共有35所高校获首批“人工智能”新专业建设资格。近三年来,教育部快速布局人工智能专业。截至2017年12月,全国共有71所高校围绕人工智能领域设置86个二级学科或交叉学科。今年全国高校首批612个“新工科”研究与实践项目中,已布局建设57个人工智能类项目。2018年4月,教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》的通知,提出人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。应引导高校瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究和引领性原创成果的重大突破,进一步提升高校人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求的能力。
面对难得的发展机遇,各地区纷纷行动,积极构建人工智能共享实践教育示范基地。北京40所高校培养与人工智能直接相关,在校生41169人,相关教师8501人,18所高校培养博士研究生29所高校培养硕士研究生,24所高校培养本科生,5所高职院校培养高职生,10所和6所高校硕、博学位研究方向名称含“人工智能”,2所本科高校专业名称有“人工智能”。在长三角地区,普通高校300+,普通中小学1.7万+,教育部已同意并支持浙大建设人工智能协同创新中心,加快建成我国人工智能领域自主创新和人才培养的“高地”。推行共享实践教育已经成为时代潮流,时不我待、事不宜迟。
在推行共享实践教育的进程中,也存在着许多问题。首先,许多院校各自为战,低水平重复;许多院校专业、课程、教师、教育项目力不从心;许多教育类工程雷声大雨点小,虎头蛇尾;许多次倡导大型实验室与仪器设备等开放使用,结果平平;许多个教育实验区、大学城等教育一体化建构不如人意;许多地方热衷于引进人才,而非引智;围墙、个体、人情、评价、自我意识、患寡而患不均等。
其次,教育变革大大落后于经济社会发展。进入21世纪,在中国特色社会主义市场经济的背景下,多元经济形态诞生。如体验经济,用户不再是购买者,而是全流程的参与者;数字经济,企业不再以我为中心,而是以客户为中心;共享经济,以共用替代所有,以交换替代购买等等。多元经济的发展以跨界融合为重要经济模式,以数据驱动为经济增长第一要素,以人机协同为主流生产和服务方式,以共创分享为重要经济生态,催生众多新产业、新业态、新模式。新时代教育的发展应跟随潮流,转变思路,依托现代科技,实现人工智能技术属性和教育属性高度融合,构建智能教育。
三、“团结就是力量”再出发
大约在十年前,中国高等教育兴起一股联盟热。今天,面对教育领域出现的种种问题,大家越来越意识到团结的力量,发起新一轮联盟成立潮。其中的典型代表如华五共识(复旦、上交大、南京、浙大、中科技2018.12):开设跨校辅修专业;共享特色教学实践基地;开放优质基础课程;组织课堂教学互评互鉴;共建创新创业实践基地;共促教学信息化发展。
北京长期以来重点发展三大科学城,作为发展基础研究、强化原始创新的基地。近年来,北京聚焦中关村科学城,建设科技创新出发地、原始创新策源地、自主创新主阵地。突破怀柔科学城,建设世界级原始创新承载区。搞活未来科学城,打造全球领先的技术创新高地,推动沙河大学城科教融合。三大科学城共建新型研究机构,共享创新自然基金支持,推行合作共赢模式,团结前进。
在人工智能融合实践教育领域,1994年青岛市集中投资建设综合实践中心,2003年挂牌少年科学院,累计23万学生受训。全市50所初中校近10万初中生在三年学习中,都被安排2次各1个星期到中心学习劳动技能。2019年5月23-26日,第四十届世界头脑奥林匹克全球总决赛在美国密西根州立大学举办,这是一场从幼儿园到大学的学生组织创造性解题的比赛,全球逾900支队伍、6000多名学生参加。中国58支,其中青岛市综合实践教育中心、少年科学院组织青岛8所初高中的10支队伍参赛。
四、人工智能融合实践教育共享模式-516
人工智能融合实践教育共享模式可以怎样实行呢?张少刚教授首次提出516模式—-5项核心技术体验(计算机视觉、机器学习、自然语言处理、机器人和语音识别),融才智;1个核心思想体验(机器为人服务,机器—教育),创一流;6大功能模块(劳技培训、科普教育、编制教材、开设专业、科技竞赛、师资培训),聚人气;N个应用体验场景(智能教育、智能交通、智能安防、智能医疗、电商零售、智能家居、智慧农业、创客、娱乐、竞技等),做中学,使各方面的优质资源在实践中实现共享。
在AI融合实践教育共享校园中,核心是共享。在这个区域里面,由于所有的活动都有机器人参与,费用较高,所以大家汇聚在一起,把全世界最好的设备集中,共同体验。在这个过程当中,存在着三大推力(政府支持、校企联合、智能化带动)、五个着力点(资本与设计、多功能平台建设、学习资源建设、体验环境建设、学习测评与认证)与十融合(人工智能技术与教育深度融合、师资国内外融合、学科专业跨界与课程市场融合、内容理论与实践多媒体融合、教学线上线下融合、自主学习与社区公共学习融合、纵向科技研究与横向应用研究融合、政府学校企业社会组织融合、寓教于乐与竞赛活动融合、产学研服及成果推广融合),共同打造人工智能教育主题科研教学科普乐园。
人工智能融合实践教育共享校园是服务国家战略,期盼参与者能够共同成长的校园;是能够感知未来社会发展,适应与创造未来生活、未来教育的校园;是能够参与到智能教育生态与新教学模式建设中来的校园;是激发内生教与学的动力,提升师生能力,养成创新思维的校园;是有着新颖教学环境,集研究、学习、娱乐、创业与就业一体的校园;是让每个人的聪明才智得以充分发挥,和谐、快乐与他人分享的校园。这是时代赋予我们的难得机遇与挑战,我们长三角应抢抓天时地利人和机遇,创建共享实践教育新模式,为以人工智能打造世界一流智慧教育示范区不懈努力。