党的二十大报告指出,“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势”。加快建设教育强国、科技强国、人才强国建设,核心是全面提高人才自主培养力量,着力造就拔尖创新人才,努力践行为党育人、为国育才的初心使命。智慧教育是全球教育界高度重视的热点话题,也是一个全新领域。智慧教育的兴起为拔尖创新人才培养带来了新的机遇和挑战。

习总强调,“我们要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国,坚持为党育人、为国育才,全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才,聚天下英才而用之”。这为我们在新时代新征程上实施科教强国建设和高质量人才培养,提供了根本遵循和行动指南。

对人才培养和人才素质认识与理解是多元化和多样性的,不同的高校都有自己的定义和标准。例如,哈佛大学的人才培养目标是要学习成为完整的人,认为核心素质要有有效的思考、清晰的交流思想的能力,作出恰当的判断,具有辨别价值。麻省理工学院更加重视实施工程人才跨学科建设教育和塑造学生的社会责任感。高等教育界普遍认为,人才培养包括三个重要方面,一是价值塑造,二是知识获取,三是能力提升。因此,教育水平的高低直接决定了人才培养能力,教育是提升人才素质的主要手段。

从人类文明的历史方位看,人才素质的教育培养经历了四个阶段。第一阶段是农业社会阶段,主要依靠口耳相传,采取学徒模式。第二阶段是工业社会阶段,主要依靠规范流程和规范培养。学校分班级、分专业就是采取了这种高度复制的工业化教育模式。第三阶段是信息社会阶段,主要依靠海量共享、分布联通。教育信息化的快速发展,支撑了高等教育现代化的进程。第四阶段是智慧教育阶段,主要依靠人工智能和教育的结合。教育内容更加精准,受教育者学习自主性大大加强,实现了群智协同。

智慧教育的定义和解释有很多种。一种观点认为,智慧教育有如下特点。一是利用包括脑智、人工智能等在内的新技术,为教与学提供技术依托。二是通过人机互动、数据共享、知识互联,满足学生个性化、精准化、智慧化学习需求。三是以知识的融合交叉实现知识衍新,即知识驱动,为师生提供有价值的成长。

知识驱动的教育强调由独立的单人到全人,由“群灌”到精准,由能力培养到品格塑造,鼓励不同的学习体验和不同学科知识的流动与互通,打造融通、多元、灵活的高等教育学习路径,加速提升学生的自身能力。

泛在、智能、普惠、精细是智慧教育非常显著的特征,即随时能学、随地可学、随求而学。所谓的“求”,既有需求的意思,按照需求来学,也有追求的含义,为自己的追求来学。这是智慧教育最显著的特征。

智慧教育要与空间三维、时间维、知识维为一体的“五维教育”有效互动。空间三维提供的是泛在高效,时间维提供的是随时即时学习,知识维可以实现知识的互鉴、融通、联动,知识的跨域革新,通过大家的智慧共同促进新的知识融合衍新。呈现出融、泛、衍三个最突出的特点。

融,即五维融通,破时空、贯知识,实现知识的融合获取;泛,即泛协作、惠教育,实现知识的开放关联,使得知识的学习掌握和挖掘更加泛在、精准;衍,即智推理、衍知识,实现知识的演替创新,通过群智使知识创造知识。这也是教育最大的内涵。“五维教育”可以使知识创造知识更丰满、更完备,将给学校的教学组织、学习空间、教育模式、创新模式和人才培养模式等带来颠覆性变化。

知识的创造有赖智慧的赋能。数据是测量的结果,给数据赋予意义、背景,加以整合就是信息。找出数据之间的关联规律,呈现的信息结构就是知识。依靠智慧,人类能够发掘规律、探索本质,通过思维加工将数据变成知识。这是知识的创造过程。独立、零散的知识被称为知识元,知识元通过关联构成知识链,不同知识链联通交叉形成知识面,进而通过融通、衍新形成不同的知识空间。这样就实现了从认知理解到知识的迁移实践,以此支撑知识的探究衍新。这就是教育最核心的本质。

人工智能加速了人类知识的生成和融通。智慧教育通过知识的重组、延伸、贯通、衍新,赋能人才培养的所有环节。从教学内容、学习环境、学习方式到学习评价,最后赋能人才的素质培养。因此,知识驱动是智慧教育的时代变革,要高度重视。

人才培养如同“魔方”还原。不论怎么转动,“魔方”的坐标轴都不会变,变的只是边缘、颜色和方向。如同人才培养也是如此。知识的广度、深度、创新交叉融合的黏度等三个维度一直在变,但培养拔尖创新人才的目标从来不变,这也是对智慧教育赋能的总体把握。

一要讲清楚数据的来源,准确描述符号表征,把数据记录下来。二要挖掘规律,得到信息,通过语义得到知识。三要探究衍新,创造知识。四要知行互促,在实践创新中实现能力的提升。五要融通活化知识,塑造素养。通过这种螺旋演进、求实升华的方式,才能实现拔尖创新人才的培养。这既是人才培养的规律,更是人才发展的目标。

我们可以通过构建知识图谱、能力图谱、素养图谱、素质图谱等四个图谱,来理解知识驱动核心的“五维教育”。知识图谱最重要的是要通过认真推理,对知识的规律进行辨识,同时还要拓展衍新,迭代形成新的知识。能力图谱就是学以致用、知行合一。素养图谱要有自己的素养和价值养成、价值塑造,就是要有责任,有情怀。我们要培养科学家、战略家、军事家、教育家,等等,所有的“家”里面都有它最大的公约数,就是数字公约数,这个顶峰就是素质图谱。四个图谱如能合一,我们就能培养高质量的人才,这是智慧赋能教育的核心。

具体来看,知识图谱就是教学中的专业教材、课程,以及对学生的讲解方式和思辨课堂提供,知识图谱活化的路径。学生的知识元、知识链、知识面到知识空间,如果能融会贯通起来,就有了知识图谱,才能真正通过知识驱动来实现“五维”贯通。

能力图谱像一个雷达图,包含学习能力(自主解决、持续学习)、实践能力(实践操作、主动实施)、创新品格(批判精神、逻辑思维)、创业创造和团队协作五类能力。可以通过研究型项目和课程实现元知识的汲取与研究能力的提升;通过产学研一体化赛创空间的建立,提升创新创造能力;通过跨学科协同创新打造赛创空间,激发创新品质,进而在知行合一与理论联系实践中,不断把理论变成实践的知识,最终实现自身能力的提升。既要有能力的提升,更要有追求卓越的创新创业品格的塑造。这就是品能互促、知行合一的能力图谱。

素养图谱的核心是笃行、创新、协作、申辩。其核心是个人修养、社会责任和家国情怀,强调以价值塑造育才树人。知识图谱、能力图谱、素养图谱通过螺旋迭代得到素质图谱,培养领军才所具备的素质图谱,是知识驱动为核心的“五维教育”最核心的理念。

需要注意的是,智慧教育绝非完美教育,也应辩证看待。例如,智慧教育大多依靠计算机工作,与人交往减少,容易使得家国情怀、社会情怀淡薄。这一现象应当引起重视。同时,智慧教育还面临个性化精准培养从粗到精、创新性品格塑造从拙到优等问题。比如,搜索引擎的普及和便捷对创新品格和兴趣挖掘造成很大冲击,使得很多学生不再愿意背诵单词,更不用说创造单词。长此以往,创新品格、创新意识和创新能力也必将受到挑战。这些都是我们要面对和解决的新挑战、新问题,亟需妥善应对和解决。

北京理工大学“知识+”智慧教育的实践探索核心为价值塑造、知识养成、实践创新,以保证全人化人才培养质量、数量和核心竞争力。学校实施iSPACE计划:i是思想价值引领,S是专业,P是人才培养的模式,A是创新创业,C是课程改革,E是教与学激励机制,简称iSPACE。

第一,重视价值塑造。学校开设院士、大师课程,加强学生科学素养和人文素质的熏育。通过邀请老校长讲校史、讲党史、讲教育学史等,使学生在大师素养的熏陶下,可以沉浸式感受和体验智慧教育的魅力。学校利用服务北京冬奥会等国家重大活动的契机,邀请冬奥会冠军进教室、上讲台,实现科技为智慧赋能。学校还重视培养学生的思辨能力和批判性素养。新冠疫情暴发后,学校率先在全国打造“云端毕业典礼”,使毕业生可以和校长进行真实化合影。这就是价值塑造中包含的活化价值理念,把价值具象化、形象化,让师生通过活化的方式增进相互学习、相互了解,学生也更容易理解、掌握,更容易入脑入心。

第二,强化知识养成。要找到学习需求,可以通过知识图谱对知识进行漫游和路径规划。为支撑智慧“五维教育”,学校打造了一系列智慧化的课程和教材,对学生进行智慧化评价。这是一种智慧化的学习过程。从入学到毕业均采用柔性选拔、柔性培养,最后实现柔性成长。学校重视学生的精准化、个性化培养,引导学生取长补短,发挥强项。采取教学供给侧改革,提升智教能力,通过大数据提供资源,进行师生互动的成长分析,以此实现精准评判。学校开设了7000余门课程,并打造了“延河课堂”线上智慧教学平台,实现了群智互学互促。通过“互联网+黑板+移动终端”混合式学习模式,让学生更理解、更爱学,更加沉浸式地学习。

第三,推进实践创新。为激发学生潜能和品格,学校邀请了诺贝尔奖获得者、国际知名品牌设计总监等在内的大师领衔,通过国家级平台和课程,打造了任务牵引、场景驱动的智创空间。通过举办首届“元宇宙”挑战杯大赛等活动,打通科教赛创平台,做到学用合一,为学生服务,对人才培养起到非常重要的作用。

学校重视学以致用,通过知识驱动的智慧教育提升“五维教育”的培养,取得显著成效。在育人理念上,实现了从单一的智育教育到全人化培养;在培养体系上,实现了从定制的“群灌”到精准个性的培养;在教育模式上,实现了从知识传授到品能互促,有力促进了学生的全面发展,为新时代对拔尖创业人才的培养积累了宝贵经验。

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