智能時(shí)代高校人工智能通識(shí)教育培養(yǎng)模式研究

梁羽佳

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，江蘇徐州 221116）

人工智能通識(shí)教育課程是智能時(shí)代計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教育的重要補(bǔ)充，是大規(guī)模提高高校師生智數(shù)素養(yǎng)（人工智能素養(yǎng)AI Literacy和數(shù)據(jù)素養(yǎng)Data Literacy）的有力措施，也是實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化2035目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)[1]。高校大力發(fā)展人工智能通識(shí)教育有助于緩解人工智能產(chǎn)業(yè)、高校布局問題導(dǎo)致的東西部地區(qū)教育不公現(xiàn)象，也有利于提升普通人才的智能素養(yǎng)，助力人才培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)寬口徑轉(zhuǎn)化方面能夠起到正向作用，因此研究高校人工智能通識(shí)教育培養(yǎng)模式具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、高校人工智能通識(shí)教育培養(yǎng)模式存在的問題

在教育信息化飛速發(fā)展的時(shí)代，人工智能通識(shí)教育的課程的普及化是通過教育實(shí)現(xiàn)社會(huì)包容與公平的有效途徑，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)2030年教育的重要基石，是改善最弱勢(shì)群體受教育機(jī)會(huì)的關(guān)鍵[2]。高校人工智能通識(shí)教育培養(yǎng)如何定位并突破現(xiàn)有問題，是當(dāng)前該領(lǐng)域理論研究和實(shí)踐中“破題”的關(guān)鍵。

（一）高校人工智能通識(shí)課程設(shè)置“兩化”問題

1.教育理念去價(jià)值化

新時(shí)代高校的“教書”水平很重要，但“育人”能力更重要，人工智能通識(shí)教育不應(yīng)局限于讓學(xué)生了解“什么是人工智能”“人工智能做什么”“人工智能怎么應(yīng)用”或?yàn)槠髽I(yè)培養(yǎng)相關(guān)人才的功能，更應(yīng)積極促進(jìn)學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的全面發(fā)展和自我實(shí)現(xiàn)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從價(jià)值自發(fā)向價(jià)值自覺的有效轉(zhuǎn)變。但當(dāng)前人工智能通識(shí)教育普遍出現(xiàn)教育理念“去價(jià)值化”的傾向，主要表現(xiàn)為教師過于注重課程的考點(diǎn)講解和作為技術(shù)性學(xué)科的工具性，忽視人工智能通識(shí)課程“人性化”的一面，較少進(jìn)行“人工智能價(jià)值觀念”的引導(dǎo)，難以達(dá)到使學(xué)生用“人工智能思維”進(jìn)行專業(yè)課拓展或日常思考的目的。學(xué)生僅僅記住了“知識(shí)點(diǎn)”，卻未能擁有真正與之匹配的“智數(shù)素養(yǎng)”，使人工智能技術(shù)開花結(jié)果的創(chuàng)新性、開放性思維也未能實(shí)現(xiàn)普及化，導(dǎo)致開設(shè)該課程的價(jià)值觀引導(dǎo)作用無效化。

2.教學(xué)內(nèi)容空泛化

目前國(guó)內(nèi)已有200多所高校開設(shè)人工智能專業(yè)，而開設(shè)人工智能通識(shí)課的卻屈指可數(shù)，即使開設(shè)人工智能通識(shí)教育必修課的高校也往往陷入講授過程中重理論、輕實(shí)踐的情況。多數(shù)高校教師將人工智能通識(shí)教育課程理解為“人工智能概念”的單純灌輸或“人工智能科學(xué)工作原理”的講解，陷入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)原理的泛泛之談，導(dǎo)致其成為“死記硬背”的刻板教學(xué)課堂。部分人工智能通識(shí)課程甚至缺乏實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生難以感受人工智能應(yīng)用的真正魅力，缺乏后續(xù)深入學(xué)習(xí)的動(dòng)力，無形中減少了人工智能專業(yè)的潛在人才；另一方面，也導(dǎo)致學(xué)生普遍缺乏“智數(shù)素養(yǎng)”和人工智能基礎(chǔ)應(yīng)用的能力。通識(shí)教育具有非功利性和普及性，而人工智能的課程特性又要求其注重學(xué)生的探索精神和個(gè)人潛力，強(qiáng)調(diào)一定的“個(gè)性化”和“智能化”，這就要求其有更超越專業(yè)課的互動(dòng)性，空泛的內(nèi)容、枯燥的“填鴨”只會(huì)進(jìn)一步削弱人工智能教育的作用和影響力。

（二）高校人工智能通識(shí)課程教學(xué)方式技術(shù)嵌入不足

目前人工智能通識(shí)課程教育的技術(shù)運(yùn)用主要是通過手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)的，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣自行利用APP中的知識(shí)庫進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，但這種學(xué)習(xí)方式的效果取決于學(xué)生的自覺水平，大部分學(xué)生難以在教師未布置作業(yè)時(shí)自行利用軟件進(jìn)行課外學(xué)習(xí)，導(dǎo)致“鼓勵(lì)式”學(xué)習(xí)任務(wù)往往難以產(chǎn)生預(yù)期效果，而人工智能的VR沉浸式學(xué)習(xí)等多項(xiàng)新技術(shù)尚未大范圍進(jìn)入課堂，技術(shù)的不完全嵌入帶來的是教學(xué)過程的枯燥無趣和考評(píng)手段的落后低效，無形中拖慢了人工智能通識(shí)教育體系大面積鋪開的步伐。

（三）高校人工智能通識(shí)課程教師TPACK能力不足

TPACK是關(guān)于教師在具體情境中如何利用技術(shù)開展有效教學(xué)的知識(shí)框架，研究表明，我國(guó)高校教師的TPACK水平處于中等水平[3]。其中整合技術(shù)的教學(xué)法知識(shí)（TPK）、整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)（TCK）和整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)（TPACK）相關(guān)的水平明顯偏低[4]，距離實(shí)現(xiàn)“AI+TPACK”的目標(biāo)還有很遠(yuǎn)的距離。在運(yùn)用人工智能手段實(shí)施精準(zhǔn)定位教學(xué)內(nèi)容、按需定制教學(xué)計(jì)劃、沉浸模式深入學(xué)習(xí)等方面，和國(guó)際平均水平存在較大差距，阻礙了人工智能技術(shù)與通識(shí)教育課程的有效整合。

（四）高校學(xué)生智數(shù)素養(yǎng)提升主動(dòng)性不足

人工智能技術(shù)與通識(shí)課程實(shí)現(xiàn)有機(jī)耦合，不僅需要教師具備 TPACK 能力，學(xué)生也要具備“整合技術(shù)的學(xué)科學(xué)習(xí)知識(shí)（TLCK）”，即與教師TPACK能力相對(duì)應(yīng)的，基礎(chǔ)的“元認(rèn)知”能力。但在教學(xué)實(shí)踐中，多數(shù)高校學(xué)生缺乏主動(dòng)運(yùn)用人工智能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維，而是被動(dòng)地完成作業(yè)、通過考試；在學(xué)生群體之中并未形成關(guān)于智數(shù)素養(yǎng)重要性的共識(shí)，無疑與人工智能通識(shí)教育課程設(shè)置的初衷背道而馳。

二、人工智能通識(shí)教育培養(yǎng)模式研究的策略

探索人工智能通識(shí)教育培養(yǎng)新模式是既符合新時(shí)代高校教育教學(xué)改革工作的需求，又符合高校通識(shí)教育“知行合一”需要的現(xiàn)實(shí)選擇。據(jù)此，從教學(xué)理念、課程體系、教學(xué)方式、育人平臺(tái)四方面入手，是人工智能新技術(shù)與高校通識(shí)教育實(shí)現(xiàn)“道器結(jié)合”的核心手段；從而構(gòu)建起全員、全程、全方位、全課程的育人格局[5]，使“文”“工”“理”各類課程實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展，以達(dá)成高校教育“立德樹人”的根本目標(biāo)。

（一）革新以提高學(xué)生數(shù)字化勝任力為核心的教學(xué)理念

世界知名人力咨詢機(jī)構(gòu)怡安翰威特提出的數(shù)字化人才勝任力模型認(rèn)為，真正的數(shù)字化人才擁有三大核心勝任力——學(xué)習(xí)能力、靈活性與好奇心，以及八大輔助勝任力——包括成功的意愿、數(shù)據(jù)處理能力、解決問題的策略、商業(yè)敏銳度、遠(yuǎn)程協(xié)作、數(shù)字化溝通、毅力以及樂于助人的品質(zhì)[6]。以人工智能為主的信息技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，其教育潛力能否得到充分的釋放已經(jīng)成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)，而學(xué)生的數(shù)字化勝任力也日益成為國(guó)際社會(huì)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。因此，“如何全面提升學(xué)生的數(shù)字化勝任力？”是高校人工智能通識(shí)教育的基礎(chǔ)。

首先，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)“人工智能+X”的交叉學(xué)科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，同時(shí)不同學(xué)科的教師之間也應(yīng)加強(qiáng)交流合作，進(jìn)行跨學(xué)科的課題探究。其次，在各學(xué)科教學(xué)的過程中，教師應(yīng)積極探索多樣化評(píng)價(jià)方式，改單一的結(jié)果性評(píng)價(jià)為多元的過程性評(píng)價(jià)，在教學(xué)活動(dòng)中采取成果“路演”“競(jìng)標(biāo)”等新穎的交流形式。最后，高校需要引進(jìn)更多的前沿?cái)?shù)字化技術(shù)，轉(zhuǎn)變以往“引”而不“進(jìn)”，放置在實(shí)驗(yàn)室“束之高閣”的做法，在保障設(shè)備與校園安全的前提下，最大限度解放學(xué)生自由探索的創(chuàng)造力、想象力，從而真正提升學(xué)生的數(shù)字化勝任力。

（二）構(gòu)建高校人工智能通識(shí)“CEE”課程體系

“CEE課程設(shè)計(jì)模型”即“認(rèn)知型課程（Cognition）、模擬演練（Experience）、實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練（Entrepreneurship）”三位一體的課程體系，著重強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的“一核”及“多元”。以互聯(lián)網(wǎng)思維與信息素養(yǎng)為引領(lǐng)，牢牢把握人工智能通識(shí)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的核心，并按照多元化的思路將專業(yè)技能和課程設(shè)計(jì)相融合，正規(guī)課程和非正規(guī)課程相融合，課程深度漸進(jìn)式和講解方式綜合式相融合，建設(shè)全面化、立體化、深度化的課程體系。1.開設(shè)認(rèn)知型課程（Cognition），即開設(shè)人工智能前沿技術(shù)產(chǎn)業(yè)通識(shí)課程，如“智力科學(xué)與技術(shù)概論”“腦與認(rèn)知的基礎(chǔ)”“人工智能的基礎(chǔ)”“機(jī)器學(xué)習(xí)”“數(shù)據(jù)挖掘”和“模式識(shí)別”等基礎(chǔ)通識(shí)類必修課程。2.增加模擬演練（Experience），將人工智能課程嵌入其他必修課程和選修課程，如人文、藝術(shù)、金融、科技等不同領(lǐng)域的選修課，與其聯(lián)動(dòng)，設(shè)置不同的課程考核或小組任務(wù)，督促學(xué)生運(yùn)用人工智能的宏觀思維而非具體知識(shí)點(diǎn)完成課程作業(yè)，為日常生活中和專業(yè)研究中的思維運(yùn)用夯實(shí)基礎(chǔ)。3.啟用實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練（Entrepreneurship），即開設(shè)與正常理論課內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)實(shí)踐課，與理論課學(xué)分?jǐn)?shù)量相同，提高實(shí)踐課地位，督促學(xué)生多運(yùn)用，在操作中發(fā)現(xiàn)問題從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。同時(shí)引入學(xué)習(xí)通、MOOC等多種智慧校園APP，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、畫像、分析等一系列動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，通過數(shù)據(jù)化管理、個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能化考評(píng)，實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生自我激勵(lì)、自我規(guī)劃、自我提升，利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)課上課下、線上線下多方面的合力教學(xué)，在實(shí)戰(zhàn)中使學(xué)生體悟到人工智能技術(shù)嵌入的意義和通識(shí)課程的魅力所在。

（三）打造高校人工智能通識(shí)“O2O-IPBL”教學(xué)方式

引入“IPBL”即學(xué)生“導(dǎo)入—計(jì)劃—實(shí)施—評(píng)價(jià)”的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)路徑和教師“激發(fā)—整合—深加工—評(píng)價(jià)”的深度學(xué)習(xí)過程，同時(shí)嵌入“O2O”模型，從學(xué)生、線上資源技術(shù)、線下課堂實(shí)踐、互動(dòng)平臺(tái)、服務(wù)中心五部分入手，建設(shè)線上理論教育渠道、線下課堂實(shí)踐渠道、師生互動(dòng)渠道、線上資源技術(shù)更新渠道、線下活動(dòng)拓展延伸渠道、學(xué)生信息反饋渠道六個(gè)教學(xué)渠道[7]，保障學(xué)生在校期間可使用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，在高校教師的指導(dǎo)下，潛移默化中提升學(xué)生融合了信息技術(shù)的學(xué)科思維能力。

同時(shí)教師可通過學(xué)習(xí)通、雨課堂、騰訊課堂等平臺(tái)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)化、常態(tài)化、可視化的數(shù)據(jù)記錄，從單調(diào)的日常表現(xiàn)分?jǐn)?shù)記錄，升級(jí)為直觀的數(shù)據(jù)曲線及成長(zhǎng)軌跡的分析、預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)模式的智能化發(fā)展。利用智能應(yīng)用中的AI大數(shù)據(jù)分析學(xué)生的知識(shí)漏洞并呈現(xiàn)能力雷達(dá)圖，通過系統(tǒng)匹配不同能力側(cè)重和知識(shí)漏洞互補(bǔ)的同學(xué)進(jìn)行線上下互助學(xué)習(xí)或云PK，既科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，又直觀生動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況一目了然，有助于打造全新的課程考核生態(tài)體系。

（四）搭建“AI+U-G-E”協(xié)同育人平臺(tái)

“AI+U-G-E”即通過大學(xué)機(jī)構(gòu)的深度介入、政府部門的政策引領(lǐng)、企業(yè)組織的市場(chǎng)導(dǎo)向，增加經(jīng)費(fèi)投入、促進(jìn)課程更迭、師資隊(duì)伍建設(shè)和實(shí)踐基地建設(shè)，助力大學(xué)生人工智能教育與應(yīng)用能力融通。該模式將人工智能為代表的信息技術(shù)與“U-G-E”模式深度融合，整合優(yōu)質(zhì)人工智能教育教學(xué)資源，通過提供優(yōu)質(zhì)人工智能課程學(xué)習(xí)資源[8]，搭建數(shù)字資源聚合平臺(tái)，便于教師學(xué)生獲取，從而提高個(gè)性化、精準(zhǔn)化的AI教與學(xué)，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化、體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)資源聚合，助力高校教師、學(xué)生緊跟前沿科技和發(fā)展大勢(shì)。“AI+U-G-E”模式使大學(xué)、政府、企業(yè)三方形成的實(shí)踐共同體互通有無、合力解決人工智能應(yīng)用實(shí)踐中的問題，達(dá)到協(xié)同發(fā)展的目的。從而促進(jìn)“技術(shù)”嵌入，以智能引領(lǐng)教育，推進(jìn)整體上智能時(shí)代高校人工智能通識(shí)教育培養(yǎng)模式飛躍發(fā)展。

三、結(jié)束語

新技術(shù)支持下開放教育的模式變革和生態(tài)重構(gòu)、未來開放教育的發(fā)展趨勢(shì)、新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)[8]等日益成為國(guó)際社會(huì)討論的焦點(diǎn)，當(dāng)前線上線下、校園內(nèi)外的邊界日趨模糊，人工智能通識(shí)教育開始走向開放和重構(gòu)。為建設(shè)好這一通識(shí)課程，各高校必須立足課程體系建設(shè)這一提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從認(rèn)識(shí)層面，對(duì)“人工智能通識(shí)教育是什么、怎么做？”“人工智能通識(shí)課對(duì)專業(yè)課的促進(jìn)和挑戰(zhàn)”和“計(jì)算機(jī)類專業(yè)課對(duì)通識(shí)課的支撐和導(dǎo)向”等根本問題進(jìn)行全局考慮和總體設(shè)計(jì)；從實(shí)踐層面，對(duì)課程設(shè)置的教育理念去價(jià)值化、教學(xué)內(nèi)容空泛化、講授片面專業(yè)化，課程技術(shù)嵌入不足、教師能力TPACK技術(shù)融合不足，學(xué)生能力提升主動(dòng)性欠缺等人工智能教育實(shí)踐中的新興問題進(jìn)行深入探索。因此，我國(guó)人工智能通識(shí)教育課程體系建設(shè)應(yīng)打破落后思維桎梏，借新技術(shù)之勢(shì)全面創(chuàng)新課程體系：呼應(yīng)主題，尋求變革，對(duì)接時(shí)事，融會(huì)貫通，做到技術(shù)與教育的深度融合，人文與智能的無縫對(duì)接；實(shí)現(xiàn)“文”“工”“理”多學(xué)科的同向同行，打造社會(huì)認(rèn)可的精品課程，為加快實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化2035愿景和目標(biāo)、創(chuàng)造人工智能通識(shí)教育美好的未來作出新的貢獻(xiàn)。