新质人才培养:数智时代教育的新使命
近年来,新一代数字、制造、新材料、新能源、生物等技术产业呈现快速密集突破趋势,人工智能、物联网、大数据、区块链等构成的新技术体系正成为催动新一轮生产力变革的核心动力引擎。面向前沿领域及早布局,提前谋划变革性技术,夯实未来发展的技术基础,形成并发展新质生产力。2023年9月,习近平总书记指出,“整合科技创新资源,引领发展战略性新兴产业和未来产业,加快形成新质生产力”。
一、新质生产力发展战略对新质人才的需求
图1:新质生产力与新质人才培养要求
新质生产力发展的关键是培育新质人才,强化现代化建设人才支撑。新质人才不同于以简单重复性体力劳动为主的普通技能型人才,需要通过持续成长心态与高意识学习特质,具备较强的人机协同能力、人文精神与科技合伦行动力,通过开拓精神与跨边界学习能力,彰显创想能力与实践智慧,进而建立人类共同体思维与跨文化合作能力(见图1)。
二、AI渗透的新质人才培养范式
人工智能对知识工作者、智能创造者具有极强的赋能作用,亦对各行各业具有广泛的渗透力,也包括对教育领域的融合性。新质人才的培养需要人工智能技术渗透融入育人全链条,统筹基础教育、高等教育、职业教育等领域。
(一)基础教育:细化融通培养机制,以素养导向的AI教育培育新质后备人才
1.坚持素养导向的教育模式,提升个体AI意识、思维和能力
培养学生人工智能意识、创新思维、人工智能能力和人工智能社会责任是素养导向教育的核心要素。人工智能意识作为数智时代下“意识”的一种独特表现形式,凸显了个体对人工智能发展的敏感度、理解力和判断力。学生能敏锐感知人工智能技术迭代对社会发展的影响,准确判断和使用生活和学习场景中智能工具的应用,乐于和善于使用人工智能开展协同创新活动,并能有意识地规避人工智能带来的潜在风险。创新思维发展主要体现为批判思维、联想思维和设计思维的培养,即学生能破除原有思维惯性,能基于对事物的不同认识,独立地提出问题或者发现问题,并应用比较和联系的方式认识事物、避免机械分割地看待问题。学生的人工智能运用能力体现在其具备创新性问题解决的技能,能对人工智能应用效果进行深入评估,并反思新方法解决问题所带来的优势以及潜在问题。作为智能社会中的一员,学生需要以符合智慧社会的伦理道德开展活动,认识到人工智能对伦理与安全的挑战,尊重他人的知识产权,遵守智慧社会的法律、法规,践行智慧社会责任。
2.完善STEAM教育环境,提升师生STEAM数字素养
STEAM教育具有跨学科、体验性、情境性、协作性等特征,促进学生通过学科整合的方式深刻理解世界,培养学生在解决问题方面的创新能力等。
首先,教育行政部门需从STEAM数字资源的开发和审核、师资培训、经费支持等方面进行顶层设计,完善学校STEAM教育领导力机制。其次,整合各类数字化资源,校企协同搭建共享的STEAM数字课程资源库,探索基础教育课程资源建设的标准与规范。再次,建设有效培养机制,强化师资队伍建设。在完备的教学资源基础上制定和实施科学教师专业标准,鼓励教师灵活选择教学模式。最后,改善评价机制,增强课程地方性特色。STEAM教育作为以科学和技术为核心的多学科化教育形态,其目的是培养学生热爱进步,追求真理,提升批判创新的理性精神,促进概括性、系统性和理论化的思维能力。
3.建立学段贯通、学科融合机制,探索个性化成长路径
新质人才的培养是一项需从基础教育到高等教育进行有序衔接与贯通的系统工程。通过跨学科、学科交叉、学科贯通等方式推动学段、学科融合建构,以培养学生的多学科交叉的知识体系和融通创新的能力体系。同时,设计个性化的生本课程和评价机制,做到“一生一案”,真正意义上满足学生的个体差异和成长需求。
(二)高等教育:依托智能学科平台,以“AI+X”微专业塑造新质中坚人才
1.组建跨界联创共同体,研发智能化学科基础平台
人工智能等数智技术对新质人才培养的价值,不仅在于引导个体获得科学发现或智慧洞见,还在于搭建赋能基础学科研究的新型科研平台。智能化学科基础平台的研发与应用需要组建跨界综合交叉的联创共同体,吸纳高校、企业乃至政府的协同力量,将知识生产力向新质生产力转化。
英国格拉斯哥大学团队使用化学编程语言,通过XDL程序开发自动化机器人化学家“Chemputer”,支持文献学习、实验设计、化合物合成与检测。澳大利亚新南威尔士大学等十余所高校联合Smart Sparrow公司组建“BEST Network”,尝试搭建智能化生物医学平台解决全球生物医学教育的关键需求,以便彻底改变生物医学教育。该平台被拓展应用于机械工程、研究生病理学和数学教学等学科,并在昆士兰大学的生物医学、墨尔本大学兽医学、宾夕法尼亚大学的细胞病理学等多所高校开展探索实践。
2.建设新兴交叉微专业,开发AI渗透的新课程
人工智能的高普适性、渗透性和支撑性等特点,可以通过渗透至多学科构建“AI+X”学科微专业,培养驱动交叉学科范式变革的新质中坚力量。目前“AI+X”微专业的开设思路主要有两种,一是面向来自其他专业的本硕学生,开设人工智能类基础课程。譬如,渥太华大学开设4-6个月的跨学科人工智能微专业,为来自其他专业的学生提供机器学习、数据科学以及人工智能伦理监管等课程体系。圣托马斯大学面向美国地区的本科生提供了为期一年的AI研究生微项目,涉及数字化产品管理、分布式账本技术、信息安全与风险、智能制造等。二是建立“智能+”专业的新型课程体系,培养交叉复合型新质人才。我国华东地区六所高校(上海交通大学、复旦大学、同济大学、浙江大学、南京大学、中国科学技术大学),联合华为、百度、商汤科技等公司,面向300名非AI专业的学生,以SPOC的形式开设“AI+X”微专业,提供“前置类、AI基础类、模块类、算法实践类、交叉选修类、线下实训类”六大课程体系,基于智海新一代人工智能科教平台提供一站式资源库,助力学生了解特定领域的AI前景。
(三)职业教育:建立数字孪生平台,以产教融合认证发展新质技能人才
1.建设数字孪生融创平台,形成新技术底座
为了更好地促进职业教育中产学场景贯通、理实活动融通、实训过程汇通,可构建数字孪生融创平台,对接实体制造系统。目前,国际诸多职业院校借助数字孪生平台促进技能人才培养,譬如哥本哈根海洋工程与技术管理学院在智能制造领域构建数字孪生学习工厂,学生学习经历“物理系统虚拟建模—控制器代码开发—虚拟调试—代码验证—部署”等,减少制造工厂调试所需的时间。
2.实行技能堆栈认证方式,实现新能力进阶
新质技能人才培养过程中,个体将会获得一套特殊技能,如果将这些技能堆叠在一起形成个性化技能集(即技能堆栈,Skill Stacking),并能在不同工作场景下变化运用,将会在集体中脱颖而出。当个体成功完成某一技能学习、形成特定技能并成功经过考核后,即可获得技能微认证。当认证是行业认可一系列的凭证时,这些证书可以随着时间的推移积累起来,展示个体的扩展知识和能力,帮助他们在职业道路上取得进步,同时获得劳动力市场认可的证书,增加个体价值并获得高薪工作的机会。
总之,培养新质人才要有预见性、全局性,要贯穿教育全过程。各级各类教育部门都应肩负起培养新质人才的重大使命,明晰各自的侧重点,通过AI赋能教育平台建设、课程体系重塑、教育评价改革等新质人才培养途径,形成各类人才辈出、新质人才不断涌现的局面。
(摘编自《电化教育研究》2024年第1期 作者:祝智庭 戴岭等)