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数智赋能高等实践教育的改革趋势与实践路径

2024-01-02孙雪梅

云南开放大学学报 2023年3期
关键词:数智人工智能数字化

孙雪梅,王 丹

(1.长春人文学院 吉林 长春 130017;2.菲律宾国立雷省科技大学,菲律宾3100)

随着以大数据、人工智能、互联网、物联网、云计算、区块链等为代表的现代信息技术的迅猛发展,大力发展数字经济已经成为世界经济发展的主要方向。我国教育部、国家发展改革委、财政部共同颁布的《关于“双一流”建设高校促进学科融合,加快人工智能领域研究生培养的若干意见》指出,高校应加强改革以赶超世界先进水平的人工智能人才培养体系,加快培养适应“数智”时代社会需求的高层次人才。《中国教育现代化2035》提出“建成服务全民终身学习的现代教育体系”,以教育现代化作为目标意味着教育领域改革将更加注重现代核心科学技术的应用。数字化、智能化等数智技术的迅猛发展对教育改革的促进作用越来越明显,教育改革趋势将朝数字化、智能化方向变革。

现代科学技术的飞速发展促使全球高等实践教育格局和运作模式发生了深刻变革,暴露了传统高等实践教育教学系统的脆弱性和不适性,迫使大部分高等实践教育系统向数字化、智能化转型。要实现高等实践教育教学向数智化转型,需要立足于目前高等实践教育教学的发展现状,创新融合数智技术与高等教育教学模式,对高等实践教育教学的教育范式、组织架构、教学工具、教学过程、教学管理及教学评价等进行全方位变革,形成更加具有适应性、开放性、持续性的韧性实践教育教学生态模式。

一、国内外研究现状

(一)国外研究现状

美国关于“数智”时代高等教育的研究走在世界前沿,主要体现在两方面。第一,关于数智技术助推高等教育数字化转型的研究。美国高等教育协会连续2021、2022 两个年度在《地平线报告(教与学)》中都强调“人工智能技术与实践”对于教育未来发展的重要意义,预测了数智技术在高等教育不同层面的应用趋势,强调数智技术对高校实践教育系统(工具)的创革作用。数智技术驱动的实践教育模式改革,推动现代信息技术与高等教育深度融合是高等教育未来发展的创新路径之一。第二,关于高等实践教育的研究。高等教育人才培养应该注重能力和素质培养,应加强实践教育的建设(Albrecht and Sack,2000;Barrie,2004Howieson,2003)。国际高等商学院协会(AACSB)指出高等教育人才培养目标包括有效的沟通能力、批判性思维、有效的决策能力、解决问题的能力、全球性思维、团队能力、专业能力,而实践教育是实现人才培养目标的重要手段。美国高等教育协会(EDUCAUSE,2022)指出,高等教育发展与改革的方向受社会经济环境的主导,高等教育未来发展的趋势之一就是侧重于基于技能的教育,更加关注个性化、实用性高、融合性强的学习,实践教育是技能教育的重要模式,人工智能技术助推教育数字化转型是教育未来发展的趋势之一。

(二)国内研究现状

社会转型推动了教育改革(逯行、黄怀荣,2022),数智技术对高校实践教育在及时性、互动性及全局性提供了技术支持。教育数智化转型是未来教育的改革趋势,人工智能驱动的教育系统能够为学生提供规模化的、适切的个性化教学服务(刘晓峰等,2022)。逯行、黄荣怀等(2022)指出以大数据技术、人工智能技术等为代表的新兴信息技术在高等教育改革中发挥了重要作用,助推了教育系统的变革。未来高等教育改革的一个重要方向就是利用人工智能技术重塑教育系统和教育生态(黄荣怀,2021)。我国在《中国教育现代化2035》中指出“加快信息化时代教育变革”是我国教育改革的十大战略任务之一,现代信息技术将助推我国教育发展,促使教育改革。唐大鹏、王伯伦、刘翌晨(2020)指出以“大、智、移、云、物”为代表的信息技术正在促使我国高等教育改革,随着新兴业态不断涌现,高等教育更加注重实践教育与现代科技的融合创新。

党的二十大强调要“推进教育数字化”,根据社会人才需求及科技发展的变化,推进实现教育数字化转型是我国教育改革的首要任务。《教育部2023年工作要点》指出,“2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,是实施“十四五”规划承上启下的关键一年,教育工作要坚定主攻方向和重点任务”,当前重点任务是“纵深推进教育数字化战略行动”,深化数智技术与教育改革融合创新,赋能教育升维提级,助推教育高质量发展。2019 年至2022 年,我国与联合国教科文组织已经联合举办了四届“国际人工智能与教育大会”,凸显人工智能在教育改革中的重要性。人工智能、大数据技术“引领教育智能化升级”、“赋能教学方法变革”是教育未来发展的主要方向,标志着数智赋能教育改革发展到了一个新的重要阶段,未来将朝着更加细化和深度融合的方向发展。

二、数智时代高等实践教育所面临的困境

传统的高等实践教育以“理论验证实验”为主,实践教育围绕理论教育分割为若干局部设计模拟实验,实践的目的是验证理论、聚焦理论,对社会变革敏感度低,人才培养与社会需求脱轨。现代科学技术的飞速发展促使全球高等实践教育格局和运作模式发生了深刻变革,暴露了传统高等实践教育教学系统的脆弱性和不适性,高等实践教育发展面临着转型困境。

第一,高等实践教育人才培养跟不上社会需求变革。数字化、智能化的融合发展改变了社会对人才的需求重点,社会对高等人才需求的改变呼唤教育改革创新。作为人才供给主力军的高校,在培养学生具有创新思维、创新技术及多维度拔尖人才方面,实践教育承担着不可缺少的角色。在数智时代,高等实践教育应该主动求变,以培养适应社会需求的创新人才为出发点,以学生为中心寻求高等实践教育数智化、系统化变革策略和高质量发展路径,突破高等教育人才培养与社会需求脱轨的桎梏。

第二,高等实践教育改革跟不上国家政策扶持力度。国家加强了新时代高校实践教育改革力度,根据教育部、国家发展改革委、财政部颁布的《关于“双一流”建设高校促进学科融合,加快人工智能领域研究生培养的若干意见》指导文件,高校应加强改革以赶超世界先进水平的人工智能人才培养体系,加快培养适应“数智”时代社会需求的高层次人才。党的二十大报告指出推进人工智能赋能教育数字化转型,教育数字化转型已经成为教育部重点推进项目。由中国教育部、中国联合国教科文组织全国委员会和联合国教科文组织共同主办的“2022 国际人工智能与教育会议”提出人工智能驱动教育数字化转型,数智赋能教师,引领教育智能升级。在“数智”时代经济发展需求和国家政策支持的助推下,如何利用数智技术助推高等实践改革,如何利用数字化提升实践教育系统的运作效率,利用智能化将加强老师、学生的参与深度,以培育适应“数智”时代经济发展需求的高层次应用型人才,是目前高等实践教育改革所面临的另一个困境。

三、数智赋能高等实践教育的改革趋势

为适应“数智”时代对人才的新需求,“培养什么样的人才”(改革趋势)是新时期高校实践教育改革需要思考的首要问题。数智赋能高等实践教育改革的宏观趋势主要体现在教育数字化转型、教育模式创革、教育教学方法创新三个方面。

(一)高等实践教育数字化转型

党的二十大报告提出了“推进教育数字化”。现代人工智能技术是教育数字化转型的基石,在变革实践教育模式、优化实践教育流程、提升师资素质教学素养等方面发挥着独特作用。第一,从数智技术合作领域的发展趋势来看,数智赋能高等实践教育更加注重集结社会力量,优化传统的校企合作模式与深度,高校实践教育将真正走入社会,融入社会,实践教育内容、手段、目的通过数智技术与社会发展实现无缝衔接。第二,《北京共识——人工智能与教育》指出“要推动人工智能与教育、教学和学习系统的融合”(UNESCO,2019)。数智赋能智能人机协同实践教学系统升级,有效提升实践教育技能情景模拟训练,实现校园学习与社会应用无缝衔接,提高实践教育的精准性与灵活性。第三,数智赋能高等实践教育师资素养提升,培养数智化实践教学师资力量。数智化实践教学师资素养不仅要求教师能够在数智化的实践教学环境下具备教学能力,更需要教师掌握人工智能、大数据技术算法原理教学,能够在数智环境下进行课程规划、教学设计、教学过程控制及教学效果管理。

(二)高等实践教育模式创革

数智赋能高等实践教育模式创革主要涉及实践教育环境、实践教育资源、实践教育手段等多方面要素,包括重塑高等实践教育理念、重构实践教育课程体系、创新实践教学组织与管理、提升实践教育教师队伍能力、改革实践教育教学方法等方面内容。第一,数智打破实践教育环境时间空间的限制,实现线上线下、虚拟与现实多维融合。随着数字经济的发展,中国政府鼓励高校夯实教学新基建,打造数智化教学场景,“智慧教室”“虚拟仿真实验教学”等数智育人新环境在全国高校如雨后春笋发展壮大,高校实践教育改变传统的理论验证模式,实现线上与线下、虚拟与现实多维结合的交叉融合式教学模式,数智技术实现了实践教学优势最大化。第二,数智提升实践教育课程的广度和深度,通过人机交互、三维建模、大数据、超级计算、虚拟现实、人工智能等技术手段,加强与现实中的社会实践深度融合,推动互动教学,并根据学生差异分析促进差异化教学、个性化教学。第三,数智赋能高校实践教育管理向多维度、精准化、高效化转变。高等实践教育大数据分析,通过人工智能手段以可视化方式呈现数据背后隐含的教学意义和价值,借助数智工具对学生课堂行为、作业、考试等多维数据进行分析考察,帮助教师掌握学生学习状态及学习效果,适时进行教学反思,精准地进行教学优化,提高实践教学管理的广度及深度。

(三)高等实践教育教学方法创新

高等实践教育教学方法受到环境、资源、工具等内部教学要素的制约,同时也受到社会科技发展、人才需求变化等外部因素的影响。数字资源、数字教学平台、数字教学工具等组成数智教学韧性生态,高等实践教育教学理念、教学方式向数智化方向转型。第一,教材形态向数智化变化,实践教学教材实现多专家、多案例在线协同。比如,美国现代语言协会出版的 《人文学科中的数字教学法》(2022)由将近800 位专家参与撰写,教学案例高达573 个,并用关键词、教学构件等“元数据”将案例串联,编写出一部可以学科交叉混合使用的数智新型教材。第二,教学手段向智能化转变。线上线下混合模式、元宇宙虚拟教学模式、双重学习场景、虚拟仿真实验等创新教学方法助推高校实践教育向智能化方向转变,提高教学质量。第三,教学目标向差异化方向发展。大数据分析技术实现学生学习特性精准分析与定位,人工智能实现实践教育的韧性与灵活性,两者结合可以实现针对学生学习特性不同的个性化、差异化教学。

四、数智赋能高等实践教育教学的实践路径

要实现高等实践教育向数智化转型,需要立足于目前高等实践教育的发展现状,创新融合数智技术与高等教育教学模式,对高等实践教育的教育范式、组织架构、教学工具、教学过程、教学管理及教学评价等进行全方位变革,形成更加具有适应性、开放性、持续性的韧性实践教育教学生态模式,重塑高等实践教育教学的价值取向,构建高等教育教学发展与时代技术动态演进的共生关系,助推高等教育高质量发展。

(一)数智赋能:重塑实践教学中心场景

“数智”时代高等实践教育人才培养目标要向适应新科技、新业态的复合创新型人才转变,归根结底要提供一个可以让学生具象化接触新科技、新业态实务练习的仿真场景。因此,依托数智技术,重塑实践中心场景是改革成功的首要因素。

首先,高校可以和数智技术领军企业“校企合作”共建实践教学中心,实现优势互补。比如,高校与高科技企业合作共建会计实践教学中心,将合作企业的产业资源,包括财务大数据分析、财务机器人、财务共享、业财一体化等财务新业态与云计算、影像识别、互联网等现代信息技术与实训中心整合,搭建虚拟仿真会计实践教学中心。

其次,数智实践教学中心打破传统的按理论课程体系分区的做法,根据实践业务的特点和流程,将实践教学中心分为认知区和实践区两个功能区。认知区通过电子展板、流程再造、案例分析等方式对相关理论、知识点以学生感兴趣的方式展现出来,激发学生自主认知的主观能动性。实践区以真实数据为原型,按照岗位职能设置相应的业务处理模块,模块化设计可让学生扮演不同的岗位角色进行相关业务处理,实现教学与实务实时同步,学生在实践教学中心实现沉浸式学习。

(二)数智赋能:优化实践教学平台

数智实践教学中心利用数智技术优化教学平台建设。数智技术应用于实践教学平台,可以将抽象、难于理解的知识通过仿真环境具象化地表现出来,为学生提供一个多元化数智化的仿真场景,有利于学生快速理解业务处理流程,掌握业务处理内容,培养学生的专业判断能力和系统架构再造能力。教学平台以模块化管理为基础,包括教学管理、业务学习、教学资源开发三个部分,师生通过教学平台可以实现资源共享。教师通过教学管理可以实现课程设计、教学手段设计、学生管理等功能。业务学习部分,数据来自合作企业真实的业务数据,根据教学课程设计配置相应的业务实训模块,实现业务学习与企业实务、课程教学设计实时同步,保障学习内容的有效性,实务、教学与学习形成良好的闭环生态。教学资源开发部分可以进行案例库开发、教材教辅资源开发、教学手段开发等,与教学管理、业务学习系统协同完成实践教学,不仅可以丰富教学资源,提升实践教学效果,还可促进教师研究成果转化,形成良好的闭环教学研究生态,助推数智化实践教学模式改革与创新。

(三)数智赋能:培养数智师资团队

数智技术推动高校实践教师团队素养能力再定义,教师不仅应该适应在数智环境下进行教学,更需要掌握大数据、人工智能技术的算法原理教学。数智师资能力框架包括数智课程规划能力、数智教与学设计能力、数智教与学执行能力以及数智教与学评估能力。在数智课程规划能力方面,教师不仅要具备知识储备能力和数智技术应用能力,还应该具备探索数智环境下教学资源开发能力,包括案例库建设、课程体系建设、教研成果转化等。在数智教学设计、教学执行、教学评估能力方面,教师能够运用数智技术对学生学情进行精准分析,找出教学关键点,设计个性化、差异化教学方案,真正实现“因材施教”。因此,高校可以和知名企业合作,依托企业数智技术开展师资团队培育。学校定期选派骨干教师到企业进行交流学习,企业定期选派专家走进校园开展师资培训,重点培育精通大数据分析技术、人工智能技术等现代信息技术和专业知识跨界融合的师资力量。同时,校企合作,组织行业专家、学科带头人定期开展学术、实务研讨会,研发与业财融合实训教学相关的课程体系、教学方法、教学资源等,打造一流数智师资培育平台。

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