他山之石
西安石油大学校长王进富:AI赋能教育 启迪智慧引擎
24-12-26   ·   [教师教学发展中心]邓雁希   ·   浏览量 15

AI赋能教育  启迪智慧引擎

——西石大智慧教育改革思考

校长   王进富

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“信息再造管理流程 数智赋能教育学习”

智慧教育大会现场

智慧教育大会现场 

这个时代是人工智能的时代,不同于过去任何一个阶段的技术升级,人工智能已然超越了以往任何一种单纯的工具性技术范畴,实现了一种新型的智能涌现。过去的三次工业革命,从马力、到电力、到网力,主要都是工具属性,而人工智能则以其类主体性为特征——能够与人展开对话,并自主执行复杂的任务,从而成为人的助手而非只是工具。这种能力的提升无疑是一种质的飞跃。正因如此,人工智能已经带领我们向智慧时代进发。


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智慧教育是什么?



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人工智能源自1950年图灵测试概念的提出,到1956年“AI”一词正式被明确,从早期的符号计算和深度神经网络的发展,技术持续演进,逐渐走向成熟。特别是AI发展的关键要素——算法、算力和数据储备三个核心要素快速发展,典型事件如阿尔法狗、OpenAI技术,特别是2022年11月,ChatGPT横空出世,掀起了一场席卷全球的人工智能热潮。习近平总书记指出,人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,具有溢出带动性很强的“头雁”效应。


智慧教育是教育和科技的双向奔赴,其中的关键就是AI的赋能,实现了数据到信息、AI从判别式模式转向生成式模式,知识自主生成,形成了颠覆性的类人工智能的智慧涌现。所以,无论这个概念限定如何变,我们始终研究关心的是教育问题。智慧教育是人和机器的融合,是一种新的教育理念、教育方法,更是一种新的教育生态,终极目的是启迪智慧。


智慧教育是依托人工智能技术,通过构建智能化学习环境、运用智慧教学法,促进学习者智慧发展的一种教育模式,不仅包括技术的应用,还涉及教育理念和教学模式的变革。从视听化教学到计算机辅助再到网络教育和移动互联网教育,经过技术迭代和用户反促,我们已经进入资源生成、高阶思维、精确教学的智慧教育阶段,这是师生二元到师生机三元动态的重大转变,是教育工作者追求的自我解放,更是自我革命。


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为什么一定要

接受和追求智慧教育?



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教育作为社会巨系统中的一个复杂子系统,面临着与时代同脉搏、共命运的必然要求,作为教育领域的从业者,我们义不容辞地要为下一代乃至所有孩子畅想一个充满美好与科技感的未来。传统教育系统一向抗拒变革,而如今,随着AI的崛起,改变学校运作方式的动力日益强劲。因此,顺应服务行业科技革命,更要主动重塑大学形态。


教育在促进人类发展与进步的历史长河中,不断寻找与调整自身的功能与定位,以适应时代的发展与需要。反思我们的教育历程,从人工智能到苏格拉底,需要探讨的是如何以新技术实现教育的理想。因为教育的意义首先在于实现每个个体的生命价值。所以教育主体要调整自己,以培养引领时代前进的智慧大脑而不只是技术工具。


一是大学正在遭遇深度困境。律动的社会和僵化的教育之间存在着突出矛盾,特别是面向伟大复兴,国家紧缺急需人才、行业工程人才和人才培养严重脱节。教育不再是唯一的知识工厂,单向输出式的教育不符合新生代多源信息学习的特点,所以当低头族开始成为普遍现象时,我们就要反思自己的问题,因为不是他们不想学,而是他们不想再沿着传统的路径学。全世界都在变,人类从二元、三维世界快速转向四元、多维社会,学生的学习方式急需转型才能适应时代和行业,所以要改变世界,学生必须接收不同的教育、而且要以不同的方式。


二是智慧教育成为全球共识。全世界都在朝着智慧教育的方向,寻求新方法、制定新政策,以人的智慧来引领人工智能智慧的方向,人工智能既是福利,更是挑战,各国都在准确识变、积极应变、主动求变,应对人工智能时代关键挑战、实现优质教育目标的共同战略愿景,这也符合联合国对未来教育的规划。我国高度重视智慧教育,习近平总书记强调教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。怀进鹏部长亲自抓国家教育数字化战略行动,集成上线了国家智慧教育公共服务平台,全面赋能学生学习、教师教学、学校治理、教育研究和国际合作,不断推动教育变革和创新。吴岩副部长在2024年世界慕课大会上提出,要推进学习革命,深化教学革命、走向教育革命。一系列促进智慧教育发展的政策不断迭代升级,坚定推进智慧教育。


三是智慧教育具备基础条件。整个教育行业也自发自觉学习使用数字化、智能化技术,改进教育教学手段方法,推动教育向个性化、高效化发展。人工智能、大模型、云计算都纷纷涌入赋能教育的时代。新兴技术的开发者们,为智慧教育贡献了一大批技术加持,从教育云到AI技术到教育技术装备、教育大模型,为人类教师(人师)提供了得力的助手,为学生学习创造了高效的学伴。


四是教育主体急需改变。在这样的时代,一切技术的要素和市场的选择都在快速向智能化应用、智慧化教育发展,从教育参与主体的状况看,数字化的素养差异巨大。教育主体要真正建立生为中心的教育理念,要借助机器的力量实现“教为主向学为主”的根本转变,正如杜威曾指出,给学生一些事情去做,而不是给他们一些东西去学。做事时需要利用思维或者有意识地注意事物之间的联系,他们自然地学到了东西。


在这样的时代,学校教育中教与学关系所发生的变化,必将导致人们重新思考教师教什么、为什么教和如何教等问题。作为教师,必须重新思考自己的角色,要做学习设计者、引导者、情感支持者、终身学习者。要学会用好机器教师的智能资源,做好教学活动中的编剧和导演,而演员应该是学生。我想这就是为什么要加快学习,加快推进智慧教育的原因。


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面向未来的智慧教育

我们该干什么?



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毫无疑问,要坚定的选择数智赋能,因为人工智能作为当代典型且先进的数字技术,正在方法层面实现笛卡尔的梦想,即将事实转化成统计数字,把问题转换为方程式。把过去的不可能转变为可能,所以我们就要从教育的行为主体来做改变,也就是要引导学生智慧学习,推进教师教学革命,张开双臂拥抱智慧教育。


今年以来,我们提出了三个办学,开放办学、智慧办学、服务办学。其中的核心就是——智慧办学,就是要用数智赋能学校发展、实现学生学习生活智能化、教师教学科研高效化、管理决策支持科学化。这三个办学系统构建了我们办学的思路,也明确了办学的举措。这里我们必须非常清楚的是:智慧教育的“革命性重塑”将带来的是彻底的改变与重构,而非对现有模式的细微调整。我们需要更新理念、创新思路,用数据要素、用智慧力量跑出加速度,真正实现个性化学、智能化教、科学化管,建设一个智慧西石大。在这样的智慧西石大,我们生为中心、师为根基才能有效落实。这就需要我们用数据来实现学校治理,用流程来优化效率,用服务来提升品质。


一是重塑智慧办学新理念。智慧教育是未来教育新方向!怀进鹏部长说:中国将实施人工智能赋能行动,促进智能技术与教育教学的深度融合,以智助教,研发智能助教,支撑教师备课、授课,实现减负增效,让教师有更多精力去从事创造性教学活动、育人活动。因此,我们需要在理念、体系、范式、内容、治理五个维度的新内涵和要求方面下功夫。


二是构建智慧办学新体系。学校要以系统设计,用数据深化、流程优化建设线上西石大、数字西石大,更要是智慧西石大。这样的智慧教育要坚持应用为王、共建共享、系统集成、能力为重,实现数字技术与教育教学的深度融合。在这里,学、教、管都精准画像,资源、环境和需求都精确匹配,智慧学习平台、教育平台、管理平台依托大数据实现高效运营。 


三是构建智慧办学新校园。在这个体系中,构建智慧校园是基础工作。从物联网、数据中台到应用层,用数据来打通教、学、管的一切资源和流程。首先是感知所需的物联平台,也就是基础平台,采集行为主体的活动形成大量数据,进入存储和计算空间,从采集存储到数据分析,借助模型形成管理决策参考,为智慧课堂、智慧管理、智慧评价提供科学的依据,每个个体、每个资源都能精确画像。


四是升级智慧教育新环境。我们现在的学校环境特别是教室和实验室布局一直延续着工业时代的设计标准,目的是满足统一集体授课的需要。随着人工智能时代的到来,教育理念和教学组织形式都在发生深刻变化,学习空间的呈现形式也将随之改变。未来的学习空间将从“为集体授课而建”转向“为个性学习而建”,把千篇一律的教室变成灵活创新的学习空间,把单调乏味的建筑打造成智慧的育人环境。首先要创新教室布局,打破工厂车间式的教室设计,配备可移动、易于变换的桌椅设施,支持教师开展多样化的教学活动。其次要扩展学校的公共空间,按照多功能、可重组的设计思维,加强学习区、活动区、休息区等空间资源的相互转化,给学生提供更多的活动交往空间,促进学生的社会性发展,弥合正式学习与非正式学习之间的鸿沟。


五是构建智慧教育新范式。AI融入教育系统的关键就是创新教学模式,改变教师的角色和学生的学习方式。师生都需要学会和机器共处,特别是教师要学会与“机器智能”沟通,在资源拓展、学生优势挖掘等方面做到为我所用。这需要老师具备更强的沟通能力,理解和驾驭机器,提高亲和力和共情力,走进学生的心灵世界,将教育变成“艺术”,体现“精准、个性、优化、协同、思维、创造”中的特征。这种智慧教育范式是基于智慧教学环境的物联设施条件,感知教师和学生的教与学过程,通过智能助手来优化教师角色、提升教学效果和效率,通过学生学伴来贯通学习过程,实时在线辅导答疑、精准组团小组式讨论学习、实践探究式学习,将过去的被动学改为系统引导的主动学。这其中智能系统从学习资源的供给、到知识逻辑的分析、进而到学习效果评价,都为教和学提供了高效化的条件保障。


构建智慧教育新范式的关键,不是机器也不是系统,而是教师和学生两个主体的转变。未来,我们必须把数字素养作为教师的必备素养,关注教师数字素养提升,鼓励教师利用人工智能、大数据等新技术创新课堂教学。智慧教育的另一个要素是教材,知识迭代的加速使得传统纸质教材更新无法满足教学需要。高质量的数字教材和智慧教材,需要新理念、新思路、新方法。数字教材能够加强师生交互、减轻学生负担、提高教学效率,更好地服务于学生学习能力的培养与提升。要促进以知识图谱为基础的内容与资源建设,助力数字教材的开发,以各类电子终端为主要载体,将传统纸质教材内容数字化、信息化。AI赋能的直接结合点就是课程,需要对传统课程进行调整,逐步为个性化教育铺路。这时候教师需要掌握AI工具,助力学生将AI作为学习伙伴,开启学习新模式。这其中教育智能体是AI赋能教学的重要伙伴,是基于生成式人工智能大模型,根据用户设置,人机协同执行教学工作任务的程序,按照资源共享、个性化创建、不断训练的方式,逐步提升教育智能体性能,优化教与学的资源匹配。


在这种教育环境中,环境条件、行为主体都发生显著变化。教学过程是:基于数据融合教学系统、管理服务和生态环境,支撑建设虚拟教研室,形成贯通教务、教学、教室、教研各环节的智慧教学理论框架,跨时空支撑融合教学。智慧教育不是单向的输出而是双向的奔赴。其中个性化学习是关键,深度学习是核心支柱。深度学习重点指向高阶学习能力发展,因而“促使深度参与、培育高阶能力、为迁移而学”的深度学习理念恰是智慧人才培育的有效途径。通过AI的加持,我们有可能突破传统教育的限制,为每个学生提供定制化的学习路径,从而将个性化学习的理念落到实处。教育系统必须从关注学生的短板转向挖掘他们的优势。这种状况下,更需要强化学生综合素养而非技术知识的培养,让学生进一步掌握与人、与机器沟通的能力。


六是促进智慧管理新体系。智慧教育帮助我们实现科学管理,跳出“补缺思维”,转向“系统思维”,人工智能成为撬动教育系统变革的关键抓手。AI的加入,不仅推动了教育的变革,更在理念、方式和目标上带来了颠覆性重塑。我们需要将建设教学研究型大学的目标分解为建设任务和改革任务,简单讲,建设任务需要新的投入,而改革任务需要的是优化资源配置方式。我们将在教育科技人才一体改革促进高质量发展上下功夫,通过构建智慧管理体系来提升管理效能。对于一流高校,知名的教授和高水平的管理者同样重要,我们作为管理者应关注从技术渐进演变到真正颠覆性改革的整体趋势,致力于推动教育管理体系的全面智慧进化。所以,我们必须强化智能化管理思维,提高我们作为数字移民的数字能力,尽快学习学会智慧应用的技能,掌握信息化管理流程,这样才能适应和融合学校的智慧建设流程。这样的数字赋能不仅是要素赋能,更是流程再造,以学生教师服务流程为例,需要把学生学习生活智能化、教师教学科研高效化作为建设目标,用数据流程实现服务高效,从学生的招生录取、入学报到、培养过程到毕业就业,成为校友,数据全流程贯通,教师从招聘录用、入职报到、生涯管理、职称评审、阶段考核,一直到退休生活全生命周期的流程管理,每个人都有系统的数字化画像。


智慧管理体系中一个关键节点是智慧学院系统,因为学校的一切生产性资源都是从学院产生,也就是依托教师教学科研、学生学习生活的活动数据全部来自学院。真正要实现高水平大学建设,前提是高水平的学院,需要强化学院系统的建设,才能有管理流程的数据源。党的二十届三中全会要求的教育综合改革,除了刚才讲的育人方式和办学模式,还有管理体制和保障机制。所以基于前面的数据采集系统、新兴改革模式,需要通过改革,全面优化内部治理模式,从教学水平到培养质量,从后勤资源消耗到资金使用效率、空间配置,全系统建设可视化的智慧管理系统,为管理改进、学校决策提供科学依据,这种状态下智慧办学、高质量发挥就可以完美呈现!


所有的发展、一切的改革,都是基于人的知识和智慧,从信息到数据,从知识到智慧,教育在利用人工智能优化资源,提高仿人类智慧的同时,仍然离不开文化的滋养、情感的交互,所以,要建设一所以学生为中心、以教师为根基、有感情有温度的大学,在智慧引领教育变革、大学形态重塑的时代,勇于自我变革。在加快面向未来引导技术力量赋能的同时,要强化历史的根和魂润心,教育传递知识、技术,更要启迪智慧、浸润心灵,这样的大学才是智慧的大学,才能培养出智慧的人才!


智慧教育是未来,这个未来已来。建设智慧西石大是理想中的西石大的重要部分,是落实第三次党代会提出的七大目标的重要抓手。这是一个弘大的场景,需要我们有更宽广的胸怀和格局,需要我们有更长远的眼界和认识,也需要我们有更多的资源和信心。希望我们能不负智能时代,不负育人使命!


---来源:“西安石油大学”微信公众号