從知識傳授到能力塑造:數智驅動高等教育人才培養體系革新
張平文
《教育強國建設規劃綱要(2024—2035年)》提出,“促進人工智能助力教育變革”。當前,隨著世界加速邁入數智時代,數智教育成為全球的熱點話題,各國都在大力發展數智教育。我國自2022年實施國家教育數字化戰略行動以來,從聯結為先、內容為本、合作為要的“3C”走向集成化、智能化、國際化的“3I”。面對新階段、新要求,中國高等院校的人才培養也應積極探索新的標準和路徑,構建新的底層邏輯和教育生態。
數智驅動高等教育人才培養體系革新
數智時代主要是由數智技術和人工智能驅動的。在這一時代背景下,數據成為核心資源,云計算、大數據、人工智能等數智技術廣泛應用,推動了產業的數字化轉型和升級,使得信息傳播、知識獲取變得更加迅速便捷。這種驅動也正在全面影響著高等教育人才培養的底層邏輯,推動高等教育發生體系性變革。主要可以表現在五個方面:
1.培養目標:從重知識傳授到重能力塑造
過去,我們培養人才的主要方式是知識傳授。如今,學生對傳統意義上知識獲取的需求下降,能力特別是創新能力的塑造,成為育人的核心指標和關鍵導向。
一方面,依托技術發展,知識的獲取方式更開放多元,知識更迭速度呈指數級增長,傳統的知識傳授模式已難以適應如今人才培養需求。另一方面,人工智能與大數據時代不僅需要人才具備相關專業知識,更要求人才具備跨學科整合能力、創新能力、實踐能力等更高階的能力素養。因此,在數智驅動下,人才培養重心轉向了核心能力塑造,要通過構建“知識—能力—素質”三位一體的培養體系,讓學生在掌握專業知識基礎上,具備引領未來的關鍵能力。
2.育人理念:從重學科規訓到重學生受益
過去,大學培養的人才主要應具備某一特定學科專業領域的知識和能力。如今,人工智能與大數據等數智技術對經濟社會各學科專業領域的生產方式和人才素養需求結構都產生巨大沖擊,數智素養成為“引領未來的人才”所必備的基本素養。
一方面,人工智能與大數據等數智技術正加速融入傳統產業的知識體系,推動各產業的深度融合與知識重構,倒逼大學的培養理念從單一專業能力培養轉向“數智素養+專業技能”的復合型創新能力塑造。另一方面,人工智能與大數據技術驅動的行業變革速度極快,職業技能和專業知識迭代周期大幅度縮短。新興的智能制造、智慧醫療、數字金融等交叉領域不斷涌現,這些領域要求人才既掌握前沿技術工具又具備行業場景應用能力,傳統分科教育已難以適應產業智能化升級需求。因此,推動教育的數智化轉型,培養具備數字思維、 數字素養、智算技能和終身學習能力的數智人才,成為高等教育領域拔尖創新人才培養的重要趨勢。
3.組織架構:從單一分割到新興交叉
過去,大學傳統的院系架構多以單一學科為核心,且學科間壁壘分明。如今,學院組織架構和學科專業設置正逐漸向前沿新興、交叉融合發展變化。
一方面,數智化催生新業態,大學院系設置和學科專業正向前沿新興領域跨越式發展,以產業需求為導向的新興學院集群、面向前沿領域的新興學科專業等正在全球各高校落地發展。另一方面,如今的學科壁壘正在被數智技術打破,交叉融合已成為學科發展的新趨勢和院系架構重塑的新方向。因此,在數智驅動下,大學需要根據社會需求和科技發展趨勢,動態調整院系結構以及學科專業設置,建設跨學科交叉平臺,打造新興學科集群,淘汰或轉型升級傳統專業。
4.教學方式:從教師傳授到自主探索
過去,傳統教育教學方式是以教師為中心。如今,在數智驅動的培養理念變化牽引下,教與學的方式正在發生顛覆式革新,逐漸向“教師引導啟發+學生自主探索”的方式演變。
一方面,數智技術為學生提供了個性化、多樣化的學習資源和學習路徑,大學教師的角色從知識傳授者轉變為學習促進者。另一方面,基于培養目標向能力塑造轉變,傳統課堂教學已經難以滿足能力培養的需求。因此,要利用好技術手段構建“以學習者為中心”的新型教學模式,同時推動課程教材體系的系統變革,探索催生線上線下融合、以項目式學習和實踐競賽為主的混合式教育方式,全方位培養學生能力,真正實現從“教為主”到“學為主”的轉變。
5.考核評價:從分數為王到多元綜合
過去,傳統的學生考核方式為考試和論文,衡量指標較單一,主要關注學業成績和科研成果。如今,學生考核評價正在向多元綜合發展變化,在專業知識基礎上,更多考量綜合素質和創新能力。
一方面,人工智能與大數據時代人才培養需求結構呈現動態變化、多維融合的特點,單一地對知識掌握情況進行考核,無法真正衡量培養質量。另一方面,不同學科之間存在較大差異,考核評價的方式也不應千篇一律,需根據學科特點各有側重。因此,大學要基于數智教育培養目標,建立多元綜合的人才培養考核評價體系,綜合考查學生的知識掌握、實踐能力、創新潛質等多元維度,推動對學生知識評價向素質能力評價的轉變。
以數智教育重構人才培養模式的實踐
作為數智時代教育變革的先行者,武漢大學謀劃了“以人才培養為核心,體系化推進數智教育;以數智評價為導引,創新性深化教育變革;以智慧校園為基座,系統式構建數智生態”的數智武大建設發展藍圖,通過數智教育全方位融入撬動人才培養的“新質生產力”,構建拔尖創新人才自主培養的“武大模式”。
1.立足國家重大戰略,創新數智教育頂層制度體系
學校深植教育強國戰略根基,緊密對接教育科技人才一體化部署,錨定“數字中國”“新質生產力”發展要求,以服務國家重大戰略需求為導向,主動融入教育強國建設。以“數字思維的培養為根基、數字素養的鍛造為拓展、數智課程的凝練為要點、數智人才的分類為依托、數智平臺的打造為保障”,探索“五數一體”融合貫通的人工智能與大數據時代教育高質量發展新路徑。通過“學生(主體)全覆蓋、課程(客體)全校選、資源(載體)全校用、教學(本體)全數智、專業(實體)全融合”聯動機制,“五體驅動”全方位共促數智素養與能力培養。
在“五數一體”“五體驅動”的數智人才培養理念指導下,實施《武漢大學拔尖創新人才培養“1+3”系列文件》《武漢大學拔尖創新人才培養行動計劃》,創新性發布《武漢大學數智教育白皮書(數智人才培養篇)》,修訂出臺《2024版“數智+”本科人才培養方案》,出臺《武漢大學關于進一步推進數智教育的實施意見》《武漢大學人工智能賦能人才培養創新試點工作方案》等綱領性文件,配套落實“數智教育全面啟迪計劃”和支撐數智教育發展全環節的“五大指南”,形成從頂層設計到實施落地的完整制度體系。
2.數智賦能全鏈培育,重構拔尖人才學科專業體系
學科專業是人才培養的四梁八柱,學校重構拔尖人才學科專業體系,貫通高中、本科、碩士和博士四個學歷層次,覆蓋“通識型、賦能型、應用型、專業型”四類人才,以及自然科學、空天信息、健康醫療、工業生產、金融商務、城鄉政務、法務輿情、人文社會八大領域。一是數智導向,暢通交叉融合、動態調整學科專業優調機制。學校順應科技革命發展趨勢,圍繞國家急需領域和數智領域,健全專業調整優化機制,堅持系統推進,升級改造傳統學科專業、超前布局新興急需學科專業。二是數智重塑,構建全學段、貫通式拔尖創新人才培養機制。以智慧教學為主要抓手,深入推進“大中銜接”,連續12年開展“英才計劃”,通過梯度化大學先修課程開發與實驗室開放計劃雙向發力,與重點中學共建數智英才(實驗)班、人工智能實驗班、“空天探測實驗室”、數智教育學習中心,舉辦高中骨干教師智慧教學培訓,體系化推進基礎學科拔尖人才超常規選拔與培養工作。實施“特區計劃”,建立“本研貫通”長周期培養機制,建立交叉人才、本碩博貫通培養試驗班集群,著力打造數智化拔尖創新人才培養特區,深入實施小班化、個性化、動態化培養。
3.數智驅動全面建設,升級數智培養課程教材體系
學校構建了“1+16+N”的數智教育課程體系。按照“分類+梯度”“融通+創新”“基礎+場景”的課程體系構建基本原則,對數智人才培養課程進行模塊化設置。“分類+梯度”指按難度遞增依次設置數據基礎、數據智算、數據創新三大模塊對數智人才培養課程進行模塊化設置,以適應不同學歷層次和不同培養類型的差異化培養需求。“融通+創新”指通過升級方式融合原有課程,根據數據科學規律開設“數據采集”等新課程。“基礎+場景”指實施統一的基礎知識講授和針對不同場景的差異化應用實訓課程。學校已形成“1+16+N”高水平數智課程體系,在原有三門通識必修課的基礎之上,增設“人工智能導引”通識必修課。面向全校本科生開設16門“數智+”公共基礎課、跨學院公共基礎課和通識選修課。學校將持續推進課程建設,將有更多的課程充實到數智教育課程體系中。
學校構建了高端優質的數智教材建設體系。圍繞一流學科和一流專業建設,有組織打造數字化、系列化、高質量核心課程教材。組織編寫并出版數智相關領域的精品教材、特色教材;與高等教育出版社合作,遴選公共基礎課、專業大類課、專業核心課,立項建設了24門數字課程教材;積極推動武大出版社選擇成熟產品,搭建了自主可控的數字教材平臺“珞珈數智書苑”。
4.數智融合生態重塑,構建數智人才實踐支撐體系
學校踐行“三教融合”“四真計算”數智實踐教育理念,構建實踐支撐平臺。利用教研相長的導師資源、產教融合的行業資源與科教一體的研究資源助推數智人才的全方位培養。以真數據、真模型、真處理、真場景來訓練學生運用真數據、學會真模型、體驗真處理、解決真問題的能力。舉辦全國數智教育創新大賽、人工智能賦能高等教育典型應用場景案例大賽。組建高水平數智公共平臺——工創中心,開放基礎制造、先進制造、智能制造、電工電子、人工智能、虛擬仿真六大實驗室,舉辦工創賽車、智能機器人、智能導航機器人、人工智能大模型四個訓練營,圍繞八大領域建設49個數智教育線下實踐基地,與武大科技園共建創客工場,支持學校不同專業師生開展數智實驗教學、科研創新應用、創新創業實踐活動。打造多維度數智教育實踐平臺,建設“六個一”全棧式數智教育實踐創新平臺、“珞珈在線AI智慧教學中心”、未來學習中心、數智教學體驗區以及“智問珞珈”校級公共信息化服務平臺與智能填報中心等,開放學校17個數智教育線上實踐平臺,夯實了全校一體、數智貫通的新型實踐教學根基,推動了以智助學、以智助教、以智助管智慧教學生態的達成。
打造學生雙創支撐平臺,設立“武漢大學英諾大學生創新成果獎”“珞珈本科生創新研究基金項目”,深入推進“教育部一部六院科教融匯協同育人項目”,與科研院所達成人才培養合作意向。在大學生創新訓練計劃項目中設立“本科生數智教育企業揭榜掛帥項目”,實現學生實踐項目與企業需求接軌;深入推進華為“智能基座”產教融合協同育人基地,把行業企業優質資源融入拔尖創新人才培養;創辦數智教育創新大賽——“數智+空天信息”開放地球引擎應用創新開發賽,系統性組織學生參加數智領域學科競賽。
5.數智引領效能提升,創建數智教育研究與評價體系
率先開啟系統性數智教育評價改革。2024年入選首批教育評價改革研究基地共建單位,率先在人才培養領域開展數智教育評價探索,深度挖掘教育教學狀態數據,推進“孤點數據使用”向“大數據綜合分析”轉變,推動結果評價向過程評價和增值評價轉變,以智慧評價推進校內各二級單位深化改革。打造數智教育評價研究新生態。成立數智教育教學研究中心,組織召開第一屆數智教育實踐創新論壇;完善師生人工智能素養評價標準和教師數智素養培訓體系等,構建數智教育教學研究與教師發展的研究機制。構建“全方位多維度”的數智評價體系。開發多門類專業知識圖譜,構建特色鮮明的“AI+”專業知識圖譜體系,建設知識圖譜、問題圖譜、能力圖譜、目標圖譜、德育圖譜、素養圖譜六位一體的“珞珈智慧圖譜體系”,推動對學生由知識評價向素質能力評價轉變。生成學習全景畫像、教學環節畫像、管理決策畫像、評價發展畫像“四維畫像”,實時描繪專業發展全景動態,實現多維度的“教與學”、深層次的“管”和全方位的“評”,優化育人標準,提升育人質量。
教育是塑造人的偉大工程,高等教育更要在“面向未來培養人、培養引領未來的人”上作出前瞻性探索。武漢大學將持續深化數智教育學科專業建設,指導數智人才培養模式穩步升級;著重推進數智教育核心要素優化,加快數智教育教學支撐體系發展;大力支持數智教育實踐創新探索,實現數智實踐平臺先進高效;積極服務國家戰略與社會發展需求,主動對接數字中國戰略穩步實施。
【作者:張平文,中國科學院院士、武漢大學校長】
(原載2025年第11期《中國高等教育》雜志)
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