數(shù)智時代高等教育發(fā)展面臨的四重挑戰(zhàn)及應對探析

[摘  要]以數(shù)字技術(shù)、人工智能、萬物互聯(lián)、人機協(xié)同為特征的數(shù)智時代正在加速解構(gòu)傳統(tǒng)的教育生態(tài)和教育模式，高校學生的學、教師的教、學校的管和教育的評正在發(fā)生巨大變化。高校要主動擁抱數(shù)智化時代教育發(fā)展新趨勢，加快教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型和人工智能應用，探索具有特色的數(shù)智化發(fā)展路徑。

[關(guān)鍵詞]數(shù)智時代；數(shù)字化；人工智能；教育發(fā)展

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、區(qū)塊鏈、云計算等新一代信息技術(shù)交替突破、加速迭代，以數(shù)字技術(shù)、人工智能、萬物互聯(lián)、人機協(xié)同為特征的數(shù)智時代正奔騰而來?！皵?shù)智化時代的到來經(jīng)歷了從數(shù)字化到智能化再到智慧化的發(fā)展過程，其核心要義是運用數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)促進經(jīng)濟社會創(chuàng)新發(fā)展?！绷暯娇倳浽诮o國際人工智能與教育大會的賀信中指出：“積極推動人工智能和教育深度融合，促進教育變革創(chuàng)新?！睌?shù)智時代，人工智能和數(shù)字技術(shù)日益融入教育發(fā)展的各領(lǐng)域全過程，學生的學習方式、教師的教學模式、大學的治理體系以及教育的評價機制都發(fā)生了深刻而巨大的變化，傳統(tǒng)教育模式面臨一系列新挑戰(zhàn)。

數(shù)智時代高等教育發(fā)展的四重挑戰(zhàn)

1.數(shù)智時代，學生的“學”由范式化向個性化轉(zhuǎn)變

習近平總書記指出：“縱觀世界文明史，人類先后經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命、信息革命。每一次產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命，都給人類生產(chǎn)生活帶來巨大而深刻的影響。”與此相對應，人類教育發(fā)展先后經(jīng)歷了農(nóng)耕時代、大工業(yè)生產(chǎn)時代和當前的以信息技術(shù)為支撐的數(shù)智時代，人才培養(yǎng)模式也實現(xiàn)了從個別化、師徒制到規(guī)模化、標準化，再到個性化、創(chuàng)新型人才的轉(zhuǎn)變。信息技術(shù)的快速發(fā)展，催生互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能，帶來了知識信息的迅猛擴張，也帶來了知識信息傳遞獲取方式的變革，進而重構(gòu)人們的生活、學習和思維方式，必將在教育目標、內(nèi)容和方式上影響人才培養(yǎng)。

《中國教育現(xiàn)代化2035》明確提出，利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式改革，實現(xiàn)規(guī)?；逃c個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合。工業(yè)時代，機器生產(chǎn)逐步取代手工勞動，市場需要大量熟練掌握機器的工人，伴隨的教育模式是規(guī)?；?、程序化，學生的培養(yǎng)是定制化、批量化，學生學習和答案是標準化、范式化，學生個體的差異被忽視，學生的個性特點被忽略，這勢必影響學生的創(chuàng)新性個性化自由式成長。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，經(jīng)濟社會對多樣化、差異化的人才需求逐漸增加，對具有思辨能力和創(chuàng)新能力的人才需求更為迫切。同時，數(shù)智時代人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)的融合應用與創(chuàng)新發(fā)展，加快了學習方式的變革，為學生提供了數(shù)字化的學習資源、多樣化的學習途徑和智能化的學習方式，“學校規(guī)?；虒W”與“學生個性化需求”之間的矛盾逐漸凸顯。

2.數(shù)智時代，教師的“教”由傳統(tǒng)式向智能化轉(zhuǎn)變

數(shù)智時代，線上課堂、混合課堂和遠程辦公呈常態(tài)化趨勢，尤其是后疫情時代課堂教學模式呈現(xiàn)新樣態(tài)，傳統(tǒng)的教學方式、師生關(guān)系和教育生態(tài)被逐漸解構(gòu)。

數(shù)智時代，教師的“教”被重新定義。在工業(yè)時代教師主要扮演知識傳授者的角色，而學生則是被動的接受者。在數(shù)智時代的課堂中，教師更多充當著學生學習的引導者和支持者的角色。教師需要在教學活動中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、問題解決能力、團隊協(xié)作能力和持續(xù)學習能力，引導學生積極探索和應用知識。與之對應，學生也不再是被動接受知識的對象，他們需要主動參與學習過程，發(fā)展自主學習和合作學習的能力?！敖獭北恢匦露x，隨之帶來的是教法的改變創(chuàng)新。學生是教育的主體和中心，學生的學習體驗和需求需要被關(guān)注，學生的個性特點和個體發(fā)展需要被關(guān)注，教師需要改變傳統(tǒng)以教為主的傳授式課堂教學模式，需要具備基本的數(shù)字素養(yǎng)和信息素養(yǎng)，掌握數(shù)智技能，整合各種數(shù)字教育資源，運用智能教育技術(shù)工具，為學生創(chuàng)造豐富多樣的學習環(huán)境，提供個性化的學習體驗。同時，還要掌握數(shù)智評價技術(shù)，用新技術(shù)啟發(fā)式引導學生學習、過程式關(guān)注學生學習、動態(tài)式調(diào)整教學方式。

數(shù)智時代，教師和學生的關(guān)系被重新建立。傳統(tǒng)教育模式下，教師是權(quán)威，是教學活動的主導者。數(shù)智時代，教師和學生之間多是圍繞一個教學目標或育人目標形成的團結(jié)協(xié)作關(guān)系，教師與學生是教育共同體，需要雙方共同參與教學過程，教師圍繞學生的學習和成長需求提供教學資源和學習引導，雙方共同圍繞學生的成長和某一問題進行探索實踐，教師將徹底打破單方面輸出的傳統(tǒng)范式，與學生共同學習，互相支持，真正使得教學相長在數(shù)智時代淋漓盡致地體現(xiàn)。

3.數(shù)智時代，學校的“管”由粗放型向精準化轉(zhuǎn)變

“從‘互聯(lián)網(wǎng)’走向‘物聯(lián)網(wǎng)’、‘二維空間’轉(zhuǎn)向‘三維空間’的虛實融合復雜環(huán)境下，傳統(tǒng)教育治理環(huán)境的動態(tài)性和不確定性日益增加，數(shù)據(jù)善治、技術(shù)善用等更加凸顯了教育治理的緊迫性與復雜性?！备咝Ｊ俏覈逃w系中的關(guān)鍵組成部分，及時、合理地使用現(xiàn)代化、科學化的管理方式與工具，借助數(shù)字化、智能化技術(shù)提升學校綜合管理水準顯得尤為迫切。

數(shù)智時代，教育決策需要由經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變。隨著數(shù)智技術(shù)在教育活動中的大量運用，教育過程中會伴隨產(chǎn)生大量的數(shù)字資源和數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的人工采集教育數(shù)據(jù)，依靠單一數(shù)據(jù)和經(jīng)驗決策的模式已不能滿足數(shù)智時代的教育管理。需要大量運用數(shù)字技術(shù)和人工智能技術(shù)采集紛繁復雜的教育數(shù)據(jù)，化解人工記錄存在的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與類型簡單、采集周期長、精度和準確度相對較差等問題。同時，需要搭建智慧教學環(huán)境，為自動化、多元化、智能化地完成數(shù)據(jù)采集任務提供便利。例如，在教室建設錄播系統(tǒng)采集教學交互中的音視頻數(shù)據(jù)，搭建智慧教學平臺采集人機交互中的過程數(shù)據(jù)等，以多樣化、系統(tǒng)化采集校內(nèi)各類活動，匯聚成為全面綜合的教育數(shù)據(jù)庫，為教育管理決策提供真實可靠的依據(jù)。

數(shù)智時代，教育管理需要由單向管理向協(xié)同治理轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)教育模式下，教育管理的數(shù)據(jù)來源、教育資源、教育過程、學生學習需求與教育管理的方式都相對單一。數(shù)智時代，多樣化的學習需求、海量化的教育資源、智能化的教育模式、易變化的教育環(huán)境，需要教育管理者綜合掌握各部門的數(shù)據(jù)、各項目中的問題和廣大師生需求，并串聯(lián)起數(shù)據(jù)間的動態(tài)關(guān)系，用數(shù)據(jù)分析變化規(guī)律，查找問題原因，預判發(fā)展態(tài)勢，并及時預警采取行動。

數(shù)智時代，教育服務需要由被動響應向主動服務轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)時代，受技術(shù)和管理等因素影響，高校對教育需求的響應具有一定的滯后性和被動性。數(shù)智時代，要基于大數(shù)據(jù)采集分析管理者、家長、教師、學生的各方面行為記錄，進行用戶行為分析，全面提升服務質(zhì)量。高校需要從管理者、教師、學生等不同服務對象的實際需求出發(fā)，利用系統(tǒng)集成化的信息流程、過程化的數(shù)據(jù)采集、可視化的數(shù)據(jù)共享、智能化的數(shù)據(jù)分析，推動信息系統(tǒng)間的協(xié)同聯(lián)動，調(diào)減工作流程環(huán)節(jié)，創(chuàng)新優(yōu)化教育服務方式。

4.數(shù)智時代，教育的“評”由單一化向多元化轉(zhuǎn)變

中共中央、國務院印發(fā)的《深化新時代教育評價改革總體方案》明確指出，“創(chuàng)新評價工具，利用人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，探索開展學生各年級學習情況全過程縱向評價、德智體美勞全要素橫向評價”。近年來，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，高校在實踐探索中形成了無感式數(shù)據(jù)采集、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合處理、智能化診斷分析、即時性精準反饋等新樣態(tài)，伴隨形成了AI+測驗、多模態(tài)學習分析、智能閱卷、電子檔案、數(shù)字畫像、智能督導等新型評價方式，傳統(tǒng)舊標準、單向度的教育評價已難以適應新時代的教育活動。數(shù)智時代，人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)在教育領(lǐng)域應用融合，為克服傳統(tǒng)教育評價信息模態(tài)單一、過程性數(shù)據(jù)缺乏、評價結(jié)果反饋滯后的缺點，建立多元化、系統(tǒng)性、綜合式的教育評價提供了全方位支持，為破解教育評價難題提供了新的可能。在數(shù)智時代，如何發(fā)揮新一代數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢，構(gòu)建起虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實為一體的人、物、環(huán)境有機結(jié)合的數(shù)字孿生體系，以技術(shù)革新推動教育評價理念與方式的“迭代升級”，切實扭轉(zhuǎn)不科學的教育評價導向，將之打造為更加智能化、智慧化的教育教學媒介平臺，真正助力數(shù)智教育的廣泛普及和應用，為教育高質(zhì)量發(fā)展保駕護航，是必須答好的時代課題。

數(shù)智時代高等教育發(fā)展需重塑教育環(huán)境，變革教育模式

1.重塑教育環(huán)境，重構(gòu)教學資源，在助力學生“個性化學”上發(fā)力

教育環(huán)境影響育人效果，教育資源決定育人質(zhì)量。數(shù)智時代，傳統(tǒng)的教育環(huán)境和生態(tài)被打破，新的教育資源不斷涌現(xiàn)，而學生的教育需求也多樣易變。如何重塑以學生為中心，以價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授為目標的教育環(huán)境體系，如何重構(gòu)教學資源供給方式，豐富教學資源類型，滿足學生個性化學習需求成為高校必須面對的時代課題。西安電子科技大學借助電子信息學科優(yōu)勢，率先在教育環(huán)境重塑、教學資源重構(gòu)方面變革創(chuàng)新，為學生個性化學習成長打造“新空間”。

建設處處能學、時時可學的育人“新環(huán)境”。搭建物聯(lián)感知平臺，推動實現(xiàn)校園空間的設備接入和無線網(wǎng)絡信號全覆蓋，利用數(shù)字孿生技術(shù)打破線上平臺、線下教室的課堂邊界，著力打造物聯(lián)感知全景孿生校園。推進數(shù)字圖書館、數(shù)字博物館、數(shù)字書院建設，加快構(gòu)建泛在多元、智能化、體驗式的學習環(huán)境；連通各類教學和育人空間，建設以智慧教室為主要依托的智慧課堂環(huán)境；建設以遠程實驗平臺、虛擬仿真平臺、高性能計算中心為主要依托的智慧實驗環(huán)境；以云端一體化管控平臺為主要依托的智慧育人環(huán)境，結(jié)合物聯(lián)管控，打造人物事的映射，沉淀教育教學過程中全種類、各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)資源，著力實現(xiàn)教育環(huán)境可感知、教育情境可計算、教學數(shù)據(jù)可分析，不斷構(gòu)建以學習者為中心，處處能學、時時可學的智能教育教學環(huán)境，最終實現(xiàn)以技術(shù)驅(qū)動下的新環(huán)境反向助力自主學習習慣的培養(yǎng)和能力體系的構(gòu)建。

完善類型重構(gòu)、供給方式重構(gòu)的“新資源”。堅持“全面、豐富、特色、開放、共享”的原則，打造資源共建、共享、共用的資源共同體。形成內(nèi)外協(xié)同的資源共享體系，通過在線學習平臺形成校內(nèi)課程組為單位的資源共享體，課程組內(nèi)形成優(yōu)勢互補、分工協(xié)作的資源供給與建設新模式。積極參與教育部“慕課西部行計劃”，牽頭組建e-MOOC聯(lián)盟和西北高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型聯(lián)盟并建立“慕課西部行”網(wǎng)上平臺，共享各類優(yōu)質(zhì)課程資源；推出電子信息類優(yōu)質(zhì)示范課觀摩班。建設智能化興趣挖掘與相似用戶資源推薦、課程資源在線快速制作、智能語言翻譯、遠程在線實驗、虛擬教師等系統(tǒng)應用，提升教學資源的可得性、易得性與易用性。構(gòu)筑網(wǎng)絡課程資源體系，形成線上線下協(xié)同的資源供給模式，累計建立了727萬項學習資源，上線網(wǎng)絡課程超5萬門次，形成高水平生產(chǎn)、高效率共享、高質(zhì)量沉淀的教學資源建設體系。助力MOOC出海，支持9種語言翻譯生成外語教學視頻、11種語言同聲翻譯建立雙語字幕國際課堂，推動優(yōu)質(zhì)教育教學資源走向國際。

2.變革教學模式，變革教師培訓，在助力教師“智能化教”上探索

“教師應主動適應信息化、人工智能等新技術(shù)變革，積極有效地開展教育教學?！睂W校將數(shù)字化、智能化、云計算等技術(shù)廣泛應用到教師日常教育、教學培訓中，探索信息化、人工智能等新技術(shù)與教師發(fā)展的深度融合，構(gòu)筑多位一體的數(shù)智化教師教學體系。

構(gòu)建“AI+教育教學”新模式。聚焦四側(cè)（教師側(cè)、學生側(cè)、管理側(cè)、家長側(cè)）共育、三端（教師端、教室端、實驗端）并驅(qū)，匯集大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多語言翻譯、輿情智能檢測、學情綜合分析、大資源快速建課、知識圖譜自動生成、AI虛擬教師、智能論文格式檢測、論文查重、作業(yè)查重、MOOC 出海以及20個智能在線實驗系統(tǒng)等多項智能化、個性化功能模塊，建成“智能教學大平臺”，形成了“AI+教育教學”新模式，全方位、多維度滿足師生教與學的需求。

創(chuàng)新“雙師雙空間”教學模式。構(gòu)建“線上線下混合式”教學模式，縮減線下課程學時，增加線上課程學時。構(gòu)建“教師+AI助教”人技協(xié)同的“雙師雙空間”教學模式，學校以“C 語言程序設計”“離散數(shù)學”“高等數(shù)學”和“大學英語”等10余門課程為先期試點，利用現(xiàn)代信息技術(shù)重構(gòu)教學內(nèi)容，明確課前、課中、課后職責，將教師從重復性的工作中解脫，全身心地投入到研討式課堂組織，在形式廣受好評的同時，教育教學效率得以較大幅度提升。

探索在線智能實驗教學模式。“智能教學大平臺”建設30個虛擬仿真實驗項目和20個遠程在線智能實驗，實現(xiàn)了遠程實驗操作、實驗信息化全過程管理，學生可以隨時隨地開展實驗，有效推動了實驗教學模式改革。例如“模擬電子技術(shù)”課程的“AI+模電在線智能實驗”，可以在線開展無縫實驗、遠程操作異地實驗，打造物聯(lián)管控、無人值守、全流程自助的真實物理設備運行的線上實驗室。

推動人機結(jié)合、人技結(jié)合的教師培訓。深化教師信息化素養(yǎng)和“智能+教育”應用能力，推動教師從知識傳授者、教學手段執(zhí)行者和知識固守者轉(zhuǎn)向?qū)W習引導者、終身學習者和教學模式研究者，支持教師終身學習、持續(xù)發(fā)展。建立西電智課平臺，構(gòu)建智能課程知識圖譜自動生成、智能答疑、學情分析、即時翻譯、智能論文格式規(guī)范性檢測等數(shù)字化、智能化工具，使得課程教學更加便捷、高效、高質(zhì)。建設數(shù)字化示范課程，利用“AI教師+人工教師”雙師教育和智能模型，實現(xiàn)資源推薦、成績預測等功能并示范推廣。

數(shù)智時代高等教育發(fā)展要強化數(shù)據(jù)驅(qū)動，聚焦成長過程

1.強化數(shù)據(jù)驅(qū)動，強化數(shù)智賦能，在助力學?！熬珳驶堋鄙蟿?chuàng)新

不少高校的數(shù)智化革新僅停留在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)治理層面，數(shù)據(jù)質(zhì)量低、交換效率低下、聯(lián)動性差、管理平臺分散等是普遍存在的問題。為此，學校著力強化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)治理，積極推動業(yè)務流程再造，以強大的數(shù)據(jù)應用體系推動學校數(shù)智化創(chuàng)新走深走實。

強化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)治理。依托“AI+教育中心”建立全校教育數(shù)據(jù)基座，按照“數(shù)據(jù)一個庫、管理一張表、服務一個站、決策一個鍵”的思路，分類制定數(shù)據(jù)采集、加工、存儲等標準，日均共享數(shù)據(jù)220萬余條，努力以數(shù)據(jù)技術(shù)“新動能”打造精準化、科學化、便捷化、智能化的教育“新治理”模式，形成了真正掌控“全局”的數(shù)智化“智慧大腦”。

推動業(yè)務流程再造。以數(shù)字化推動業(yè)務融合，建立部門協(xié)同治理體系，上線財資一體化平臺，打通招標、合同、資產(chǎn)、財務、預算5個業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)相關(guān)業(yè)務工作全流程銜接。構(gòu)建分析模型和決策模型，建成智能決策駕駛艙，涵蓋科學研究、師資隊伍、財務管理、事項預警等13個主題，實現(xiàn)400余項數(shù)據(jù)指標可視化呈現(xiàn)，切實為學校各項事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供重要參考和有力支持。

提升公共服務質(zhì)量。在校園移動門戶上線336個服務應用，面向?qū)W生、教職工、校友、訪客等17類群體提供606個服務事項；建設師生“一張表”平臺，優(yōu)化工作流程和表單設計，推動實現(xiàn)一次辦理、快速辦理，讓數(shù)據(jù)多跑路，師生少跑腿。建立線上1234師生服務平臺，圍繞師生學習、生活等方面需求，累計回復師生咨詢問題20余萬條，以數(shù)字化技術(shù)提升服務效率和服務質(zhì)量，不斷增強廣大師生的幸福感、獲得感。

2.聚焦成長過程，聚焦全面發(fā)展，在助力教育“多元化評”上突破

“多元評價強調(diào)評價方式的多元化、評價主體的多元化和評價內(nèi)容的多元化；既強調(diào)學習結(jié)果的評價更強調(diào)學習過程的評價；用質(zhì)性評價調(diào)整量化評價，最終促進學生的全面發(fā)展?！睂W校充分利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，從散點式的成績記錄轉(zhuǎn)向全景式的數(shù)據(jù)采集，通過學生學習、教師教學、社會生活等方面的大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對學生成長的橫縱向追蹤和全過程動態(tài)分析。

強化閉環(huán)反饋的過程評價。利用信息化平臺提供的各項學習行為數(shù)據(jù)，融合采集的各種信號以及學生學習能力信息，建立學生學習過程的多模態(tài)信息數(shù)據(jù)庫，建立多模態(tài)信息融合的課堂教學評價與成績預測模型，教師根據(jù)成績預測和大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)精準教學和個性化學習，提高教與學的效果。

健全能力為重的綜合評價。構(gòu)建以“學生電子信息系統(tǒng)”為基礎(chǔ)，以“學生能力證書系統(tǒng)”為核心，強化綜合性評價的學生全面發(fā)展評價鏈閉環(huán)反饋體系。以培育四種關(guān)鍵能力為基礎(chǔ)，拓展形成十二大核心能力素養(yǎng)評價指標，構(gòu)建能力圖譜，搭建學生能力素養(yǎng)評價“飛環(huán)模型”。通過應用學生能力證書評價結(jié)果，實現(xiàn)個體精準評價及群體評價，反饋促進學生能力提升，鞏固增強教育薄弱環(huán)節(jié)，激發(fā)學生全面發(fā)展驅(qū)動力，助推學生人才培養(yǎng)質(zhì)量全面提升。

【作者王泉：西安電子科技大學副校長】

原載2024年第3/4期《中國高等教育》