探寻中国超大规模的公共教育信息化之路——北京大学教育学院林建祥教授访谈

林建祥，余福海，刘石奇

林建祥（1928-），福州人，北京大学教育学院教授、博士生导师。1951年6月毕业于清华大学数学系。先后担任北大数学力学系党总支书记、北大计算机研究所所长、北大电教中心计算机辅助教学（CAI）研究室主任、中国计算机辅助教育学会副理事长等学术职务，兼任“全球华人计算机教育应用协会（GCCCE）顾问，是GCCCE 的创始人之一。享受国务院特殊津贴专家。主持过原国家教委理科高等数学系列课件的开发，组织过“清华CAI91’第六届CBE年会”、“ICCE989 国际会议”，推动教育信息技术在我国的开展，取得了数十项重要的科技成果。退休后，他仍然积极参与教育技术的学术研究工作，提倡并推广课堂内有效的教学技术。获颁“中国教育技术事业杰出贡献奖”“全球华人计算机教育应用学会终身成就奖”。

余福海（以下简称“余”）：感谢林教授接受我们的访谈！林教授，您当初是北大计算机所的所长，后来决定从事计算机辅助教育的教研工作，进而发展到研究推进教育信息化，这样的治学思想变化是基于什么考虑呢？

林建祥（以下简称“林”）：我本人在1956年，由几何转到应用数学。我当时就已设想通过计算方式促进教育发展。非常荣幸的是，1984年，我到了美国，追随卡内基-梅隆大学教授赫伯特·西蒙访学。我在卡内基-梅隆大学接触到非常多的计算机技术，参加了很多会，走访了多个院系，看到了很多东西。国内现在想到、看到的很多技术，那个时候已在卡内基-梅隆大学萌芽了。例如语音识别和神经科学。1980年代初，卡内基-梅隆大学的学生、老师人手一台计算机。因此，我当时个人感觉到好像从卡内基-梅隆大学得到了天上的圣火，想到通过这些技术，促进教育改革，可能大有可为。

回国之初，中华学习机，此时正是热潮。我当时认为教育一定和脑有联系，希望探寻什么是人脑的智慧，以及能否复制人脑的智慧。所以，我早期的工作均属人工智能范畴。

但是，我后来发现，人工智能和教育无法等同，仅凭已有的技术，无法实现复制人脑的智慧。在后面的研究和实践中，我逐渐反思，认为技术或媒体无法替代人的思维，而是在促进人思维的发展。在教学实践中，不能忽略教师和学生的思维，否则技术将很难真正推动教育发展。重视人与技术的融合互促之后，教育的信息化就进入了新的境界。

余：您当时跟随西蒙学习，现在有什么样的体会呢？

林：西蒙能够得到四个顶级的大奖，横跨人工智能、心理学、管理与经济等学科，值得思考。西蒙一生学习和研究工作的社会背景、时代特点，包括他本人的成长经历，对于我们今天的教育与科研有较大启示。我认为他本质上也是应用数学，从运筹学到计算机，而进一步到达人类的智能、心理、由人们组成的社会，都做出巨大贡献，发展为信息与认知科学。他的巨大成就，对于进一步发挥数学对于社会的作用很有启发。

余：作为马希文和王选曾经的老师和同事，您可以结合马希文、王选的经历，谈谈新时代如何创新人才培养模式吗？

林：当时在数学系，马希文是公认的聪明。文革后期，马希文就已表现出对计算机的兴趣与独到见解。1979-1981年，马希文作为我国文革后首批公派访问学者，在美国斯坦福大学计算机系McCarthy教授领导的人工智能室访学。马希文在美注意观察思考计算机理论及其体系，归国之后积极推动国内计算机学界对计算本质的理解和创新。马希文关心理论计算机科学，在信息基础上，看到计算——信息的加工处理——的理解意义，组织了人工智能的讨论班与博士点，尤其是组建了计算语言研究所，开辟语言科学的工作。

王选是数学系1954级学生，我们当时明显感到这届学生素质较高，江浙一带的基础教育在新中国成立前夕应该已达到了较高的水准。王选参加了我国早期自主研发的计算机——北大“红旗”计算机的建设，所以他能够在那个政治挂帅、科研条件欠佳的情况下，进一步创新，从数值计算上升到非数值计算，非数值计算首先是到了文字，把文字特别是汉字用上计算机，这里面就有很多很多新的因素了。这个跳跃幅度意义也很大，这样的话，计算机对社会的应用一下子打开一个非常大的应用领域。那个时期的科研管理和教学设计也很值得研究，王选怎么能够那么大胆，提出很多创新？其中的机制性或者制度性原因是什么？

马希文、王选等数学院最早几届校友的傲人成绩，说明数学院50年代初的教学改革有值得宣传的地方。数学与力学在一起的优良传统，已经培养出相当多优秀的校友，也有许多单是数学的局限性，而合在一起，就能改变整个社会。另外，就是习题课的传统。仅仅听听大课，很多练习还是有相当大的困难，习题课实际可以做一点讨论。一些比较好的老师鼓励了课上讨论，这种教学形式发挥了学生一定主动性。有了这么一个环节，学生困难就大大减少，“做”的这种形式在教学环节的发展上有非常重要的意义。特别像理科，大课都是一二百人上下来，如果没有这个环节，教学效果可能会大大降低。当时讨论并没有成为一种必须的方式，现在可以大大改进，还可以运用信息技术加以提升。数学这门学科有很多有意思的学习方法，有很多可以创新的地方，数学可以带头做很多好的试验，比如慕课的思路。

今天讲的相当多的东西，我们那几年都有体会，例如现在讲的翻转课堂、双师课堂。实际上1952年院系调整以后，北大数学学院花了相当多功夫来做习题课教学，教授讲大课，讲完以后所有助教都听，听完以后，同那个教授一起商量说习题课怎么上，然后我们备课，有的时候教授直接来主持助教的备课。但一般的讲授，教授自己备课，备课以后就在班上，学生一边做题过程中间来帮助。当然有的时候还能够展开一些讨论，也可以个别来帮助。这就同现在翻转课堂的精神很相似了。教授讲大课，助教讲习题课，助教参加教授的讨论，是培养教师的非常好的办法。助教成长是非常快的。

实际上人大附中刘彭芝校长牵头的“双师课堂”已在借鉴这套做法，培训农村中小学的师资。现在信息时代马上可以用信息技术来体现，这种模式可以用新的信息技术来呈现。

余：林教授，您倡导把LOGO思想作为教育信息化的方法论，多次受邀到中央党校为各级领导干部讲课。您方便简单介绍一下LOGO思想的基本意涵吗？

林：LOGO思想就是把学习／研究的对象分解为基本成分，把成分再组合为各种结构。可以类比于八卦。八卦是码，是二进制的编码，是很抽象的，易经是相，对应是很具体的事物。八卦、易经是LOGO思想在古代很简明的体现和案例。

余：LOGO思想这套方法论适于其他学科的学习和研究吗？

林：是的，人类认知活动的本质是知识的创造和学习，其他学科的学习也可以借鉴这套方法论。从学习科学的观点来看，“LOGO思想”具有普遍方法论的重要意义。形式上，明确了“要素分析，模式综合，正向建构，逆向求解”的逻辑思路，揭示出学习的一般规律。内容上，建立了将数学、信息科学与教育学等不同学科层次之间的联系，从纷繁复杂的学科现象中抽取出简单而又富有灵性的“LOGO思想”，提供了学习与研究各学科知识体系并养成相应技能的一把钥匙。

很多学者认为，“LOGO思想”打通了上至易经八卦，中及中华五千年文化，下至当前关于人工智能、智慧教育、编程教学等新的教育思想与教育实践探索之间的联系，为当前的教育教学改革提供了理论和方法论支持，也是学者开展学习和科研的方法论工具。

余：您方便介绍几个LOGO思想在教育与知识表达上的应用实例吗？

林：比如，复杂系统的教学，有复杂度传递的实用简化原理方法，用简单的符号可以代表很复杂的概念内涵，代价是需要有概念定义的共识。比如，高校老师讲复杂的课，要先交代复杂概念的定义。然后用简单的概念，就可以讲述很复杂的事物、现象。而师与生双方因为有概念定义的共识，就可以相互理解。

再进一步，教学活动是可以超越时空传递的。原理如下：

以气味远程传递为例（综合课程内容的远程传递原理同）把气味分解为若干基本成分，建立气味每基本成份的产生器，则只要传递该成分的参数，即编码，就可以在远端按编码参数重新组合出气味来。视觉感知的图形，与听觉感知的声音，与整个课程综合媒体的远程传递，都先按各自基本成分分解、再综合起来，都可如此实现。

这种原理的应用，就可以远程传递学术研究的内容，这涉及复杂的语义理解，以及各种媒体形式的教学。

接着概念的内容语义，也可以按语用领域，及语法成分分解。后再组合的办法。来表示。相比于地理数学，量纲分析，模式识别，机器帮助。大数据就是数据分解的维度大大增加，加上各种随机量，万倍增加，发展到人工智能的深度学习。

由此可以更好体会LOGO基本成份的分解思想，及其在教育上的应用价值。

余：您一直强调多学科合作，这和教育学有什么关系呢？

林：现在教育学已经进展到学习科学的层次，《剑桥学习科学手册》现在北大教育技术系老师人手一册。

在学习科学的理念基础上，我提出，人一生下来，由于好奇心，不久即开始学习认识新世界，先形成短程记忆，然后通过标记机制，存储于人脑的长程记忆中，在人需要一定启发时，便可以重新提取，形成属于自己的经历记忆。由于每个人的经历记忆极具个性，其大脑存储也是独一无二的，可以认为每个人的经历记忆是属于每个人的宝贵财富。

如果群体之间适当合作，就很有可能促进人的智慧的发展。在两个人的对话中，第三者得到启发，先有所启示和刺激，再有所提取、发挥，这样反复的相互启发，就会聚集不同人的智慧，并促进人的智慧发展。这是群体合作学习的理论基础，我称为人类智慧发生的“群学”机制（与个体学习的“自学”机制相对应）。

学习科学关注人的学习机制，它涉及信息科学、智能科学、脑科学、心理学，以及新出现的认知科学、思维科学等多个学科，有望解决人类的认知本质问题。

刘石奇（以下简称“刘”）：您现在在关注幼儿教育，是基于什么考虑呢？

林：下面再谈幼儿教育！

北师大校友、幼教专家王颂平在北京市朝阳区办的聪明娃娃幼儿园，学生四岁开始能认字1500字，接着训练阅读，六岁可以学编程，优秀的七八岁学生到国外，参加国际比赛，能够得到国际大奖！他们的经验是请北大历史系的校友余福海在北大物理系找到研究生，来教幼儿编程（教授Scratch编程、四旋翼飞行器的编程控制等）。与符美瑜在贵阳幼儿师范教老师编程，效果很好，思路是一样的！

我想北大教工幼儿园的海归家长，一定会对此很有兴趣！基于脑科学的前沿成果，研究透彻人的智慧发生发展的机制，对于下一代的培养有很大发展空间！如能再结合北大教育学院尚俊杰院长的游戏化学习理念，实现多方合作，中国幼儿教育的信息化将有机会实现更大的发展！

培养人才要从娃娃抓起，所以有同朝阳区聪明娃娃幼儿园与北大教工幼儿园合作的努力，每个孩子都有天赋，关键是如何使它外显。职业教育，幼儿师资是一大群体。从实践来看，须把职业教育的基础，与托幼教育有效衔接起来！

刘：近期我国出台政策，职业教育扩招100万人。您如何看待此事？

林：教育信息化，就是说要进一步在信息互联互通的条件下，做到教育层面，把先进的教育层面，比方把职业教育传播到贫困地区，只有教育也提高了，才有必要的管理人才相配套，才能有提升经济的效果。中国的确积累了职业教育的丰富经验，而决策者也开始理解基础教育重视技能培育的重要性。特别是，也理解需要远程的技术，来传递技能的培训，来高效传递职业教育，而且需要多语种、跨语种发挥作用。

多种学科课程与人才的整合，有改变社会的威力。而像我们北大的教改，就会更加有力地影响社会。于是，我们推动智慧教育联盟的王新立组织几十家与职业教育有关的单位，进行远程的聚会。因为涉及使用远程技术，包括技能的传递，还涉及不同语言的翻译沟通，中国长期积累的职业教育的经验，正确地合作起来，先在国内，再逐步向国外推广。这样就会发挥巨大的威力，不只是在国内教育扶贫，而且把国内的好经验，推广到国外第三世界和一带一路沿线地区，发挥更大的国际责任。

根据我们前面积累的远程开会经验，可以更快地积累大家的智慧，多方面交流，北师大已经在开展多语言的智慧教育，北大也应该跟上。

刘：关于北大近期的教改，您有何看法？

林：张平文教授主导北大的学科办公室，建设了数学生命科学和计算社会科学等新兴学科，后者已引起大量附近高校的积极反应。一方面为数据科学研究发展提供了巨大的空间，另一方面也为国家治理和政府管理的发展，以及社会科学的发展，提供了巨大的创新可能。我们可继续向前讨论。

北大目前已经重视远程技术，希望北大能够引领时代潮流。今天与马蔼乃（著名地理学家，北京大学教授）交流。她在河南郑州有个民办的试点，推广钱学森的“集大成，得智慧”思想，已经有巨大的成绩。十七岁能够取得相当于硕士研究生的水平，已经初步实现儿童大学的理想。贵州符美瑜老师的幼儿教师培训，也有新的阶段性目标。这些研究，对于北大的教改，对于数学学院，对于今天的中国发展，都有意义。

我们不要个别孤立做传记，如果把丁石孙与程民德合起来看，说明北大跨进一个科学新时代，他们为此做出了巨大贡献。李克强总理上次专门来视察数学学院，不是偶然的。我们在推进智能科学会议的时候，不应该忽视这些背景。我们正在建议北大数学学院，筹备研讨程民德先生的学术贡献。程民德先生是中国取得跨学科成就的西蒙式的大师级人物。吴文俊先生的数学机械化项目，今天是大有影响的人工智能项目，而吴先生一生对于程民德先生非常感谢。

我们感到欧洲信息学研究是导源于匹兹堡西蒙教授，我在卡内基时记得德国派代表团向西蒙取经，西蒙是德国犹太裔移民，所以接待很隆重。我进一步发现程先生比西蒙小一岁，他们分别于前年，与去年过百年诞辰纪念。应该说1946年计算机诞生前夕，他们都在美国东部，应该有类似经历，西蒙教授在他的背景下，几年后，就产生人工智能的思想，为什么？这是值得深思的，他把计算机与人脑心理学做了巨大的革新，而程先生晚年会那样积极支持数学机械化，说明在回国前，在方法论上，他已有一定感悟。

他的调和分析，也对国内学者很有启发。北师大黄荣怀教授用它来演绎智能项目。我们在早期开展研究时太年轻，不能理解，现在已有许多研究，足以说明程先生早期在方法论上的思维！

目前，深度学习、模式识别、老年痴呆症的克服，均已有巨大突破。我的想法，得到了全面的验证。2019年4月12日《人民日报》社论肯定信息技术是建设国家的战略性技术，还要发展到智能化，从教育，到医疗，到金融、财政、办企业、国家治理。大力促进其正面发展的同时，还要注意其不足之处，努力完善。我们还要从理论观念上大力宣传，倡导国内学界从信息化向智能化迈进，在教学改革上予以实现！

刘：您从事计算机领域的教学工作已近七十年，开展教育信息化的科研和教学也已三十多年。作为国内教育信息化的先驱，您对中国的教育信息化事业有怎样的展望？

林：中国实现教育信息化是我的中国梦（我从西蒙处回国之时，确有这样的目标，至今仍一以贯之）。这是我数十年来从事教育信息化工作的总目标。融合信息科学与学习科学多学科智慧，实现超大规模的公共教育信息化，我认为是较快、较好地实现中国教育信息化的可行路径。真诚希望多个学科的学界同仁竭诚合作，促进我国教育信息化的早日实现。

余、刘：我们真诚祝愿您的中国梦早日实现！

林：谢谢！我也坚信如此。