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張軍：構(gòu)建中國特色智慧教育體系的思考與實踐
本文系作者在“大學(xué)校長論壇”上的報告摘編
中國工程院院士
北京理工大學(xué)校長
張軍
感謝組委會的邀請，在今天這個隆重的盛會，我想與大家交流的題目是構(gòu)建中國特色智慧教育體系的思考與實踐。
一、新時代教育變革方向是智慧教育
新時代高等教育變革的主要趨勢，是朝著智能化、個性化方向發(fā)展，這是由以下四點因素驅(qū)動的。
一是高等教育的時代新要求。黨的十九屆五中全會將“建成教育強國”列為基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的重要目標(biāo)。要求高校要堅定不移地建設(shè)世界一流大學(xué)，努力培養(yǎng)社會主義合格建設(shè)者和接班人，這對人才培養(yǎng)提出更高要求。
二是國內(nèi)外環(huán)境的深刻變革。當(dāng)前我們面臨兩個大局，一是世界百年未有之大變局，一是中華民族偉大復(fù)興之戰(zhàn)略全局。把握兩個大局，培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人，是高校的使命和責(zé)任。
三是疫情加速了教育變革。據(jù)聯(lián)合國教科文組織統(tǒng)計，新冠疫情蔓延已導(dǎo)致全球210多個國家停課關(guān)閉校園，波及全球92%學(xué)生，超過16億學(xué)生受到影響。當(dāng)前，機遇與挑戰(zhàn)并存，疫情催化教育求變，催生了混合教學(xué)的實踐，重構(gòu)了教學(xué)環(huán)境與方式，調(diào)整了國際化交流合作，加速了智慧教育體系化。
四是社會發(fā)展推動人才培養(yǎng)變革。從農(nóng)業(yè)社會的耬車犁耕與私塾，到工業(yè)社會的機械電力與標(biāo)準化學(xué)校，到信息社會的互聯(lián)網(wǎng)與規(guī)模化學(xué)校，發(fā)展到當(dāng)前人工智能推動下的智慧社會，社會形態(tài)發(fā)展帶來教育方式的重大變化，從規(guī)模擴展向以人為本發(fā)展。海量數(shù)據(jù)的教育資源出現(xiàn)后，教育不再是工業(yè)標(biāo)準化的產(chǎn)物，而是朝著交互式、自主性和定制式發(fā)展，以智慧賦能個性化教育，成為重要發(fā)展方向。
無論是斯坦福大學(xué)的“開環(huán)大學(xué)計劃”，還是MIT的新工程教育轉(zhuǎn)型計劃、新加坡國立大學(xué)的開放式教育理念，都在朝這個方向努力。可以看到，融合轉(zhuǎn)型開放，是國際教育發(fā)展的趨勢。我們的高等教育應(yīng)準確識變、科學(xué)應(yīng)變、主動求變，通過教育治理體系改革實現(xiàn)教育能力提升，以人為本促進有價值的成長發(fā)展。
二、智慧教育的實施方案是開展“五維教育”
智慧教育的基本內(nèi)涵是，以先進信息技術(shù)、腦智技術(shù)、心理科學(xué)等賦能教育教學(xué)創(chuàng)新。通過人機互動、數(shù)據(jù)共享、知識互聯(lián)，滿足學(xué)生個性化、精準化、智慧化學(xué)習(xí)需求，以知識的融合交叉實現(xiàn)知識衍新。通過智教智學(xué)釋放教育生產(chǎn)力，重塑教育生態(tài)，構(gòu)建以人為本的精細化教育治理體系，為師生提供有價值的成長。
當(dāng)今以智聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)發(fā)展為智慧教育提供了技術(shù)基礎(chǔ)，提供多元全面的協(xié)同感知，建立泛在多尺度的教育網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)教育數(shù)據(jù)挖掘和知識繁衍，助力多元個性化的教育定制服務(wù)，形成“感知-網(wǎng)絡(luò)-計算-服務(wù)”體系。智聯(lián)網(wǎng)視域下的智慧教育實現(xiàn)了從信息到知識的積淀、重組和衍新，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、知識互聯(lián)、群智協(xié)同、教育智學(xué)，適應(yīng)了新時代教育發(fā)展的需求。
智慧教育的基本架構(gòu)是“五維教育”。
一是覆蓋“空間三維”。體現(xiàn)為教育的地理空間不限、學(xué)習(xí)空間自由、教學(xué)空間可助。學(xué)習(xí)可以打破地理限制，在校內(nèi)、線上、移動、虛擬空間都可以進行，實現(xiàn)無處不在，感知輔助。
二是延展“時間一維”。體現(xiàn)為受教育者的隨時學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)。通過人工智能技術(shù)，使學(xué)習(xí)的軌跡、路線和習(xí)慣發(fā)生深度變革，實現(xiàn)教育的時間廣度延展、學(xué)習(xí)時間自主、教學(xué)時間可控。
三是聚焦“知識一維”。體現(xiàn)為知識的深度交聯(lián)，包括知識圖網(wǎng)的組建、云地知識的互聯(lián)、知識的探究衍新，使知識學(xué)習(xí)與發(fā)展規(guī)律從線性拓展向網(wǎng)狀化、圖譜化、裂變化轉(zhuǎn)變，極大拓展了知識聯(lián)動融通，從而溫故而知新，傳承并創(chuàng)造。
教育的過程是讓學(xué)習(xí)者收獲知識與能力的過程。而五維教育的核心理念就是從深度、廣度和關(guān)聯(lián)度上產(chǎn)生全新的知識獲取過程。通過知識廣度擴展掌握學(xué)科知識的發(fā)展演變，通過知識深度潛入加深知識的領(lǐng)悟認知，通過知識關(guān)聯(lián)耦合產(chǎn)生知識的融合創(chuàng)新，從而實現(xiàn)從表征符號接受到規(guī)律本質(zhì)認知再到能力知識創(chuàng)造。比如在信息領(lǐng)域里，從戴維南定理到香農(nóng)定律再到麥克斯韋爾方程，從維納濾波、貝葉斯公式到傅里葉變換，進一步拓展到摩爾定理、量子理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、人工智能算法等等，這些知識一脈相承而又不斷創(chuàng)新發(fā)展。
從另一個角度來看，“信息熵”貫穿始終。再關(guān)注“熵”本身，人類發(fā)展進程就是熵減的過程，這個過程中，知識不斷積累、衍新，實質(zhì)也是一個智能在不斷演進的歷史。而在講解“熵”概念時，對于“污染”“熵減”“人類發(fā)展”等等概念潛移默化水到渠成地傳輸給學(xué)生，做到了課程思政的“潤物無聲”，這是五維教育在知識維融合創(chuàng)新的生動實例。
可以看到，智慧教育融合了空間維度、時間維度和知識維度，以智能為驅(qū)動，推進知識的跨域連通、聯(lián)動融合。體現(xiàn)為智能技術(shù)下的知識融合獲取、泛眾協(xié)作教育、知識繁衍知識等，具有融合、協(xié)作、積淀、衍新的特征，在“螺旋式上升”的知識衍新下，促進學(xué)生能力的獲得和提升。
“五維教育”的最終目標(biāo)，是在智聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架基礎(chǔ)上，感知空間、時間、知識的五維軌跡，打破壁壘深度融合，實現(xiàn)有價值成長。以學(xué)生為中心，促進博專相濟、自主潛質(zhì)、好奇追求、個性激發(fā)。以教師為中心，實現(xiàn)學(xué)術(shù)賦能、因材施教、導(dǎo)學(xué)精育、深度浸潤。
三、以價值成長為目標(biāo)的人才培養(yǎng)創(chuàng)新實踐
北京理工大學(xué)是中國共產(chǎn)黨創(chuàng)辦的第一所理工科大學(xué)，新中國第一所國防工業(yè)院校。建校80年來，學(xué)校牢記為黨育人、為國育才的初心使命，傳承延安根、軍工魂，走出了一條中國共產(chǎn)黨創(chuàng)辦和領(lǐng)導(dǎo)中國特色社會主義高等教育的紅色育人路，一條服務(wù)國家戰(zhàn)略的強軍報國路，一條開放包容的創(chuàng)新發(fā)展路。近年來，學(xué)校重構(gòu)高水平人才培養(yǎng)體系，實施人才培養(yǎng)“SPACE+X”（寰宇+）計劃、書院制改革，建設(shè)九個書院，人才培養(yǎng)改革成效突出。
北理工智慧教育的總體方案，是以延河課堂為抓手，全面規(guī)劃、智慧引領(lǐng)，系統(tǒng)推進教育理念、教育模式、教學(xué)體系、教育管理的一體化改革。
一是紅色育人促立德立志。老教授講“北理故事”、虛擬仿真思政課“重走長征路”等，發(fā)起成立九校“延河聯(lián)盟”推進工農(nóng)藝文理經(jīng)全學(xué)科貫通，在參與國慶、閱兵等重大慶典中開展思政教育，實現(xiàn)價值引領(lǐng)。
二是金課育人促學(xué)精學(xué)深。提質(zhì)“樂學(xué)平臺”建設(shè)，疫情以來開設(shè)了1900門線上課程、2500多個教學(xué)班，優(yōu)質(zhì)在線課程資源對全社會開放。建設(shè)國家級一流課程55門，累計在線選課740萬人，居全國高校第9名，推進知識養(yǎng)成、實踐錘煉和精品育人。
三是實踐育人促創(chuàng)新創(chuàng)造。通過線上云實驗、“口袋”實驗室推進“智慧雙創(chuàng)”，實現(xiàn)平臺強支撐，導(dǎo)師有特色，機制能保障。在“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽中四年獲16金8銀12銅，第四屆大賽中同時獲得冠軍、季軍，第六屆大賽再獲冠軍，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)形成品牌，培養(yǎng)學(xué)生明德精工、創(chuàng)新包容和立業(yè)擔(dān)當(dāng)。
四是典禮育人樹情感情懷。學(xué)校八十周年校慶開展智慧教育典禮育人。北理工“黑科技”、國慶虛擬仿真團隊打造最特別的畢業(yè)典禮，激發(fā)報國壯志。超過三分之一的畢業(yè)生到國防系統(tǒng)就業(yè)，北理工就業(yè)競爭力居北京高校前三，學(xué)生在各行各業(yè)建功立業(yè)、報效國家。
我們期望未來的高等教育，以智慧互聯(lián)為理念，努力發(fā)展以人為中心的智慧教育，實現(xiàn)師生有價值的成長，建設(shè)中國特色現(xiàn)代化高校治理體系。這是我們的共同愿景。
