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教育信息化引擎驅動跨界創新

發布時間:2019-08-17 作者:劉哲雨 趙賽凡 許博宇 來源:中國教育報

當前,創新呈現學科交叉融合、邊界趨于模糊的新特點,信息化驅動跨界創新成為創新的一種新形態。5月16日,國際人工智能與教育大會在北京召開,會議主題為“規劃人工智能時代的教育:引領與跨越”,開啟了以人工智能之力,跨越邊界引領創新、引領教育變革的時代。如何用好教育信息化引擎、培養具有跨界創新能力的復合型人才、助力實現教育強國夢想,成為新時代教育亟需探索的問題。

教育信息化豐富了跨界創新教育的內涵

所謂“界”,是領域的邊界,學科之間、人與人之間、組織機構之間以及場域之間都存在邊界。當無法在邊界范圍內圓滿地解決問題時,人類往往會從邊界之外尋求幫助,這種跨越邊界的創新行為就是跨界創新。

在近100多年里,跨學科領域運用多種學科的理論和方法,消除了各學科之間的脫節現象、填補了各門學科之間邊緣地帶的空白,將分散的學科綜合起來,從而實現科學的整體化??鐚W科研究正在成為科學發展的主流,不僅活躍研究者的思維,開闊科學研究的視野,同時也大大推動著科學技術的發展。

資料顯示,從1901年到2014年,獲得諾貝爾自然科學獎的研究成果中,跨學科研究成果獎項共有200余項,占獲獎數目的54.3%,追蹤數據可以看出,跨學科成果獲得的獎項所占的比例呈直線上升趨勢。

一方面,伴隨“智慧校園”等教育信息化應用的開展,教研師訓等應用平臺逐步完善,成為教師提升教學科研水平、向“雙師”型教師發展的得力助手。通過信息化手段健全信息共享機制,為教師提供多元化培訓方式和學習資源,滿足了師資隊伍實踐與研究并重的特殊需求。

另一方面,教育信息化賦予跨界創新教育以持續、聯通和高速的發展特征。

持續生長的特征。跨界創新作為創新的新形態、知識生產的新動力、能力發展的新模式,其本身是一項連續而艱巨的工程。在教育信息化提供信息采集、數據跟蹤等協助下,跨界創新教育融入終身教育,更加重視教育階段的連貫性和教育影響的持續性,將跨界創新意識的培養延伸,為早出人才、多出人才奠定基礎。

聯通輻射的特征。在信息化智能化的跨界創新教育環境中,學生與環境之間可以借助傳感器技術智能互聯,支持跨課堂、跨終端的泛在學習模式,人才鏈與創新鏈的雙向聯通,凸顯出信息化聯通性。

高速迅猛的特征。高速穩定、低延遲的5G時代智能技術給教育信息化助力,跨模態數據處理響應速度快、滲透力強、影響面廣,作為教育戰略的先手棋,更深層次地滿足學生的跨界創新需求。

教育信息化鋪就了跨界創新教育的路徑

教育信息化不僅為跨界創新教育鋪就了技術道路,更在環境、方式與機制上構建出跨界創新教育的信息化生態。

1.跨學科領域的路徑

教育信息化發展促進了知識體系間的交叉融合,學科知識的界限將日趨模糊。信息化環境為跨界創新教育提供了充足的資源和空間,支持教師設計虛實融合的跨學科學習活動,支持學生進行如STEM等跨學科學習與創新。智能媒體介入跨學科知識整合過程中,使抽象的知識更加具象,晦澀的符號更加鮮活,有效地弱化了學科邊界知識之間的排異與壁壘,為形成跨學科思想理念及轉移學科知識提供更多可能。

2.跨個體群體的路徑

在共同的創新需求下,借助人工智能技術尋找合適的目標對象,鼓勵學生基于任務和興趣與遠程伙伴自主形成多樣化的學習共同體,組建跨界創新團隊,跨個體群體共同參與知識的共享、凝聚和創生。因此,知識建構、意義協商和身份形成并發交互的過程,構成了跨個體群體創新學習活動的運轉機制。借助新媒體技術促進知識在個體群體之間流動轉移,實現基于創新共同體的協同反思,產生跨越群體邊界、匯聚集體智慧的成果。

3.跨組織機構的路徑

在知識經濟時代,擁有優勢前沿知識的組織機構把握著創新的先機、規則和趨勢??缭浇M織機構邊界獲取跨界知識,需要精準定位邊界組織,借助自身優勢與組織機構進行互動交流,最終通過該優勢組織獲取跨界知識。在智能技術的“搭橋”下,許多教育組織與企業機構通過形成教育產業鏈條,實現跨界創新教育改革,不斷完善國家創新體系、增強國家創新競爭力。

4.跨時空領域的路徑

承載跨界知識的媒體介質破除時空限制,打通了信息技術和跨界創新銜接的綠色通道。虛擬現實技術作為新的時空聯通方式,帶領學生“穿越”現實世界,通過視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知通道,鼓勵學生感知和探索世界,為批判性思維與創新性思維的生長提供了土壤。人工智能技術穿越時空定位跨界區域,協助學生獲得跨界知識,為實現創新打下基礎。

5.跨媒體介質的路徑

移動互聯網、教育物聯網和虛擬現實等技術的應用為跨界創新提供了低門檻、高平臺的媒體介質。大數據精準醫療在這一問題上實現突破,不僅揭示醫療數據蘊涵的規律與關聯,跨媒體介質、跨學科實現對重大疾病的發現和診控,也實現了醫學創新人才的精準定位與培養。多機制、多渠道、多途徑訓練和提升學生分析與解決問題的能力。

“人工智能+教育”支撐跨界創新教育

跨界創新教育體現了新時代教育是符合國家發展需求的教育。人工智能學院是跨界創新教育的實驗良田,是技術助力跨界創新、技術發展的縮影。

以天津師范大學人工智能學院為例,該院打造“人工智能+教育”的核心技術,在跨界創新人才培養方面,與體育訓練中心合作大數據技術研究,與教師教育專業合作5G移動場景技術研究,與外國語學院合作語音識別技術和虛擬學習助手研究等。還邀請合作機構知名教授來學院講座與指導,創辦與組織國際會議等交流平臺,設立與英國大學的聯合培養項目,與美國加州州立大學富勒頓分校的聯合培養項目等,借助信息化平臺開設全英文授課課程、鼓勵學生參與國際科研等,與領先的高等教育創新人才培養模式對接。

教育大數據、物聯網已初步展現出強大的輻射能力,“人工智能+教育”在跨界創新教育領域的溢出效應將超乎想象。在產生跨界創新需求、加工處理跨界知識和應用跨界知識創新三個階段,智能化教育構建了精準對接的服務模式,把握創新教育改革的內生動力,打造創新人才培養內涵式發展的新引擎,是緩解創新教育供需雙方主要矛盾的新舉措,鋪就新時代跨界創新教育的新道路。

(作者:劉哲雨系天津師范大學教育學部教師、博士,趙賽凡、許博宇系教育學部研究生。本文系2017年度教育部人文社會科學研究規劃基金項目[17YJC880074]研究成果)

《中國教育報》2019年08月17日第3版 

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