桑新民：从信息化向智能化攀升——在数字化转型中步入高校健康发展新生态

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作者：桑新民

    本文为南京大学教育研究院博士生导师、原网络化学习与管理研究所所长桑新民教授在江苏省高等教育学会2022年学术年会上所作的特邀学术报告，文章根据现场报告内容整理，部分有删减。

    个人简介：南京大学教育学博士生导师，原网络化学习与管理研究所所长，北京大学兼职教授(1993-2008)，教育部国家教育发展研究中心兼职研究员(1988-2010)，参加中华人民共和国教育基本法起草，自1997年至2012年在教育哲学、教育技术学、图书馆学与情报学、高等教育学四个二级学科招收培养三十多名博士研究生。先后获得霍英东奖(1990)，曾宪梓奖(1993)，高校国家级教学成果一等奖(2001)，国家级教学名师奖(2003)，首批国家级精品网络课程《学习科学与技术--信息时代大学生学习能力培养》(2003)等。近20年主要从事学习科学与技术和网络环境下新型教学模式研究，探索教育信息化宏观战略和微观学校课堂学习方式变革理论与实践。

    随着疫情在世界范围的蔓延、肆虐，各种潜在的矛盾暴露并激化，新的矛盾冲突产生，各种次生灾害出现。不同个体、不同家庭、不同区域、不同民族和国家在真善美与假恶丑之间的底色，展现得淋漓尽致、泾渭分明。这种底色产生的背景和根源显然是多方面的，但影响最大的显然是广义的教育（包括家庭文化背景的熏陶，教育和人生经历的影响、生存的社会环境和时代烙印等）。社会有各行各业，个体有不同身份和角色，在瘟疫面前几乎都要经历社会公德、职业道德、家庭责任三重考验。这种考验既有认知层面上的，也有人格和情感、价值观层面上的。在这种考验面前，对教育现状的认识、反思和发展目标、价值导向的审视与战略转型迫在眉睫！ 

一、从信息化向智能化攀升 教育数字化转型的理论思考

    数字化转型是当前国内外各领域、各行业发展的大趋势，也是教育理论与实践创新发展的热点话题。当前国内外围绕数字化转型展开的研究复杂多元，如何厘清其中的理念混乱与实践困惑？需要从信息化、智能化、数字化这三个基本概念及其相互关系的解读入手。当前倡导和推动数字化转型的实践、理论和政策导向中，对这三者关系的认识并不清晰。要克服实践的盲目性、保持政策导向的科学性、稳定性，就必须在贯穿历史、现实、未来的大视野中，持续不断地深化理论建设。

    我们可以用一句话简要概括这三个基本概念的关系：信息化是上位的大概念，智能化是信息化发展的一个阶段，数字化是前两者的技术基础，并在“化”（应用过程中的广泛深入普及）的过程中成为信息时代的工作、学习、思维、生活方式。

    信息化和教育信息化都是一个动态的过程，是指人类社会从工业文明向信息时代的转变。只有将此过程置于整个人类文明发展的历史长河中，才能看清其价值和本质，更清醒地认识教育决策、管理者和广大教育工作者面临的时代挑战和肩负的历史使命。

    对人类文明发展规律的认识和把握，是历史哲学研究的课题，其基础理论和方法论涉及生产方式范畴和生产力、生产关系的矛盾运动。唯物史观是把生产力发展水平作为划分历史时代的客观依据，以制造生产工具的物质材料之变革作为区分不同时代生产力发展水平的客观尺度，据此深刻地揭示了石器、青铜器、铁器的更替所导致的生产力发展之质变，以及由此决定的生产关系之变革。当机器生产取代手工工具之后，生产力的质变又以什么为标志呢？唯物史观剖析了以蒸汽机、电动机的诞生为标志的两次工业革命和生产力质变引发的生产方式之深刻历史变革，揭示了人类社会从农业文明向工业文明历史转变的过程和规律。工业革命减轻了人的体力劳动，却使生产过程中需要迅速处理的信息量剧增，这又同人的脑力发生了尖锐矛盾，计算机的诞生延伸了人脑，使得生产过程中信息处理和控制系统发生质变，计算机在生产过程中的普遍采用，势必要求信息传输、加工、存储、选择利用等系统随之发展，从而推动了计算机、互联网、人工智能等当代信息技术的迅速发展。历史哲学将当代生产力技术构成的最主要因素归结为材料、能源和信息三要素，在不同时代，这三者对生产力发展之影响是不同的，主要表现为以下规律：生产力的质变先后以材料、能源和信息为标志，这是生产力内在矛盾运动的必然结果，体现了生产力发展中主要矛盾的转移。这一理论告诉我们：物质、能源、信息被视为现代社会的三大战略资源，他们分别是人类肢体器官的延伸、动力系统的延伸、大脑和神经系统的延伸。随着人类从工业文明向信息时代的历史发展，信息资源的战略地位也日益凸显，成为比物质、能源更重要的战略资源。当代历史哲学的理论和方法论，给我们提供了一个深刻理解从工业文明向信息社会转变这一历史过程，也可称之为“信息化过程”的战略视野。这是当代各领域、部门，各层次领导决策者、管理者都必须具有的视野、意识和历史使命。

    对信息社会和社会信息化有了这样一种深刻的认识，就可以进一步探讨信息化与智能化、数字化的关系问题了。

    信息化经历了不同的发展阶段。其中人工智能理念和技术的诞生，开启了从早期的信息化向智能化攀升的希望之旅。面对爆炸式剧增的知识，人工智能在海量数据的搜索、挖掘中大显身手，人的智慧创造出比人脑强大亿万倍的“算力”，在大数据、云计算、物联网、智能终端等快速发展的数字技术支持下，语音识别、图像识别、机器翻译、数据挖掘、深度学习以及将这些人机交互技术整合在一起的机器人技术的快速发展与广泛应用，创生了人机结合的“增强智能”，人工智能技术依靠越来越强大的算力和不断创新的算法，对海量数据所包含的信息进行的深度挖掘，远远超越了人类加工信息的能力，使人类个体和群体的创造性学习与实践能力获得了巨大的提升。数字革命的预言者、数字化生存教父—尼葛洛庞蒂在风靡世界的代表作《数字化生存》（Being Digital）中，对数字化转型的深层含义做了通俗的解读：从农业文明到工业文明，世界的DNA是原子（物质实体的基石）；而在信息时代，世界的DNA则是比特（数据的最小单元）[2]。其中还有一点需要特别强调：物质、能源都属于不可再生资源，其开发和利用过程中还会带来环境的污染和破坏；而信息是可再生资源，只有在快速流通、共建共享过程中，信息才会迅速增值，并促进物质资源和能源的合理配置与开发利用，产生巨大的经济价值、社会价值、生态文明价值。 

二、当前高校信息化的生长点与攻坚战 科研-教学-管理的数字化转型

    “我对学习了解的越多，就越意识到学校教育的一整套做法从根本上都是错误的。当我看到自己的孩子在学校的泥淖中艰难跋涉时，感到非常震惊。我发现孩子开始憎恶学校，因此开始思考如何(应用人工智能的成果)……让学习快乐起来。”这是当代美国一位著名人工智能专家的感悟，引人深思。当前学校课堂教学和育人模式的现状与危机表现在：工业文明的“三中心”模式始终是教学常态；评价指挥棒导致教师的重负与学生的迷茫；高校教学与科研的矛盾，校企深度融合的短板；教育信息化的瓶颈和困境。为什么信息化在教育领域步履艰难？因为学习与教学观念落后、评价指挥棒束缚、体制障碍，教育信息化与课程改革、素质教育脱节。出路何在？唯有推动学校课堂学习方式变革！

    20多年来我们团队在高效课堂创新中围绕以下几个方面进行了艰难探索。首先是培养学生自主学习能力，包括自学、自识、自控、自检、自理、自奖，在此过程中注重提高师生信息素养，包括高效获取信息和批判性地评价、选择信息的能力，有序化地归纳、存储和快速提取信息的能力，运用多媒体形式表达信息、创造性使用信息的能力，将以上一整套驾驭信息的能力转化为自主、高效的学习与交流的能力，尤其要培养和提高信息文化新环境中公民的道德、情感、法律意识与社会责任；其次，建设学习化的团队，培养协作学习能力，把团队作为课堂细胞结构的变化；第三，更新课程理念转变与课程模式；第四，创新教育评价模式，将多元智能评价理念与信息技术评价技术整合，形成了个性化、团队化、智能化、资源化等一系列新的评价模式；第五，提出了五个层次的学习动力模型，激发课堂学习的内在活力。在这一系列艰难探索中，我们团队主持的首批国家级精品课程《学习科学与技术——信息时代大学生学习能力培养》更新了三个版本，成为很多高校参与的课堂学习方式创新攻坚战。

三、在师生与管理者智能素养的提升中建设高校健康文化新生态

    当前，教育信息化的一场新的竞争序幕已经拉开，这场竞争的重点从根本上改变着教育信息化的目标—评价体系和竞赛规则：从资金和硬件投入的竞争转向投资效益的竞争；从教师做课件的个体行为提升为新一代优秀教师跨学校、跨学科共建共享优质教学资源的团队行为；从教师闭门设计教学提升为师生共同创造新型学习模式；从学校各自为政的封闭竞争转向跨学校、跨区域的资源整合和教师跨时空协作研究为基础的校际联盟；由此导致教育信息化投资、管理、师资培训乃至区域教育管理体制、机制的一系列相应变革。我国在学校智能化课堂建设中成果丰硕，如何进一步深化创新？一个重要的生长点是：适应问题化学习、项目制学习、自主与团队学习以及相应的评价体系创新的需求，创建开放的智能化学习空间，打破传统封闭课堂的桎梏，实现学校教育、家庭教育、社区教育的更紧密结合。

    在教育智能化中如何破解当前高校严重存在的教学与科研矛盾这一难题？提升教学的学术水平和学术地位是关键，要考虑三个问题。第一，如何在信息化向智能化攀升中提高教学学术研究水平，深化课堂学习方式变革，不断壮大教学学术研究队伍？第二，如何建立起一整套能够有效促进教学学术研究的组织管理体系，孵化教学学术共同体？其中的难点是建立丰富多样的教学学术成果发表渠道和客观、公正、科学的教学学术成果评价机制；第三，如何使教学学术理念影响大学整体发展战略，推动科研与教学的协同发展，提升大学教学的学术地位和层次。

    如何破解工业时代教育面临个性化和创造性的两难选择？个性化难题是指由于教师的实践、精力十分有限，因此难以进行因材施教。创造性难题是指在教师课堂灌输为主的教学模式下，只能让学生普遍达到一定的基本知识掌握水平，难以开展创造性的学习任务。这两个难题表面看起来是因为教育资源不够或者教师教学能力有限，实质则是因为教育系统未能充分掌握和运用教育规律，如：教师对学习规律的掌握，课程设计者对教学内容和教学形式的匹配，学习路径的规划等。当前人工智能的快速发展以及在教育中的应用，为以上难题的破解创造了新的舞台和机遇。

    如何在人工智能的普及中步入健康教育新生态，在广义的人工智能教育体系中最重要、最根本的内容，是发展人机结合的“增强智能”，不断提升辨真伪、明善恶、识美丑的能力、素养、智慧。很多人担心机器人将来的发展会不会超过人，取代人、毁灭人类？研究和防范人工智能技术的风险，不仅十分必要、而且非常重要，但破解这一时代难题的方向和出路还必须回到对人类对自身的自我意识和自我超越。如果未来机器人毁灭人类的悲剧真的发生，其罪责也绝不在机器人，而在人类本身，因为善恶、美丑都存在于人类自身之中。人是从动物进化来的，人性与兽性的冲突、博弈，贯穿于人类文明发展的全过程，并以真善美和假恶丑的意识和行为表现出来。今天地球上的原子弹、氢弹已具有多次毁灭地球的能力，但没有背后疯狂的恶人操控，这种悲剧不会发生，机器人与人类命运的关系也同样如此。当代人工智能的迅速发展和在各个领域的深入广泛应用，必将激发、凝聚全社会的学习智慧、教育资源，创生出各种改善社会异化、教育异化的有效行为和变革教育的强大力量。随着人工智能和人类智力的携手共进双向成长，教育世界将会走出工业文明的阴霾，重现灿烂的艳阳天，使课堂充满欢乐、学校充满和谐、家庭充满幸福、民族充满希望，并由此开创智能化健康可持续发展的人类文明新生态。

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