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高校如何跟上人工智能時代

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美國東北大學校長約瑟夫·奧恩(Joseph E. Aoun)在其《教育的未來:人工智能時代的教育變革》一書中詳細闡述了美國高等教育該如何面對人工智能時代的到來。從其作用來看,人工智能的應用提高了工作效率,為人類發展帶來了契機。比如“合作機器人”在工廠裡與人類一起工作,提高了制造業的生産效率。然而,人工智能在為人類帶來機遇的同時,也帶來了一系列問題與挑戰。

高等教育需要新模式、新定位

“人工智能+”的本質是人工智能與傳統行業相結合,主要表現為人工智能在各個領域的應用。人工智能的大範圍應用導緻了失業、勞動力結構失衡等問題。牛津大學的一項研究表明,未來20年有一半的美國工作會有被機器取代的風險。

為了應對來自機器的挑戰,人類需要提高技能,這需要借助教育的力量來實現。為了掌握人工智能技術及面對其帶來的經濟和社會挑戰,高等教育必須繼續跟上變化的步伐。

高等教育的目的是為了培養社會發展所需要的人才。傳統的高等教育已經不能适應人工智能時代對人才的需求。正如奧恩的觀點,“21世紀的大學不應培訓學生從事那些在科技浪潮中即将消失的職業,而應把學生從過時的職業模式中解放出來。”因此,在“人工智能+”背景下,高等教育需要新的模式、新的定位。

培養學生“三大素養”與“四種思維技能”

奧恩認為,“面對人工智能的挑戰,為了讓畢業生具備防禦機器人的能力,高等教育應該重新設置課程體系。通過防禦機器人的教育模式培養創造者。”

為此,奧恩提出了一個新的學科框架——人類學,以此來培養學生的創造性和靈活性,以使人類可以更好地與他人以及機器共存。奧恩所提出的“人類學”具有雙重特性。其一,是内容方面,即新的讀寫能力。從過去的讀、寫、算能力,到現在再加上數據素養、科技素養和人文素養。其二,是認知能力,即更高層次的思維技能,包括系統性思維、創業精神、文化敏捷性、批判性思維。

新的讀寫能力包括三大素養。數據素養,即分析理解和利用數據的能力。大數據時代,積累龐大數據用處甚微,整理出可用信息并進而對其理解才是關鍵。科技素養,即有關數學、編程和基本的工程學原理的知識。如果人們想了解機器的結構和用途,就需要具有科技素養。人文素養是三大新讀寫能力中最重要的。人文素養為人們提供了社會環境,給了人們與他人溝通和合作、挖掘人性優雅與美麗的能力。它包括建立在傳統博雅教育之上的人文元素,也包括藝術元素。人文素養幫助人類解決人工智能應用過程中所産生的倫理問題,以及在機器設計過程中該賦予其何種價值觀的問題等。

認知能力包括四種思維技能。系統性思維,将系統當作一個整體加以思考。系統性思維注重細節和全局,鍛煉人們的精神力量,在衡量複雜性的同時,檢驗人們對多重想法的把握。奧恩倡導應在大學課程中列出系統性思維課程。創業精神,人工智能不會讓工作崗位消失,而是産生了新的工作崗位,其間的差異來自創業精神。文化敏捷性,指個人在跨文化情境中從容應對的能力。批判性思維,對想法進行巧妙的分析,然後有效運用。批判性思維包括許多層次和紋理。有些是可量化的思維方式,如理解并應用其來解決問題,有些則不成熟,甚至僅憑直覺。相對于機器而言,人類可以利用批判性思維從數據分析和情境分析兩方面進行評估。

注重體驗式學習

奧恩認為,人工智能時代,高等教育應注重體驗式學習。與機器不同,人類學習的經曆是由其生活情境所塑造的,這種方式有助于提高其創造性和思維靈活性,從而使個人具備更強的防禦機器人的能力。體驗式學習與美國教育家約翰·杜威(John Dewey)提出的“做中學”有異曲同工之處,皆認為學習是建立在體驗與知識基礎之上的。

體驗式學習的目标是去除課堂與現實之間的界限,創造一個持續的、多維的學習生态系統。這讓學習者可以有機會在陌生的情境中即興發揮,進行發明和獨立思考等活動。體驗式學習的模式包括學生參與實習、合作項目、勤工儉學、全球體驗和原創研究等。

體驗式學習的意義在于可以幫助學生練習遠轉移。人類所掌握的遠轉移能力是人類相對于智能機器的競争優勢。練習遠轉移不僅可以拓展思維,還可以拓寬心态。斯坦福大學心理學家卡羅爾·德維克(Carol Dweck)将心态分為固定型心态和成長型心态。其中,固定型心态隻看到障礙,認為人的品質能力是固定不變的。而成長型心态則認為個人品質是可變的。成長型心态堅信通過個人努力和勤奮可以改變自己的能力,情境和個人學習狀态的好壞并不是固定的,而是我們如何看待它們。成長型心态對于培養批判性思維和系統性思維的認知能力至關重要。想要鍛煉成長型心态并培養創造力,學生必須有使用這種心态的體驗,必須在做中學。

體驗式學習可以通過合作學習的形式進行。對于大學生來說,合作學習是最直接的體驗式學習形式之一。合作項目是一種具有一定目标深度的、持續的學習體驗。相關數據表明,合作項目可以幫助學生拓寬高階技能的範圍,使他們具備防禦機器人的能力。奧恩在書中重點介紹了美國東北大學的合作項目。

體驗式學習也可以通過開設體驗式人文學科的形式進行。體驗式人文學科模式是指将傳統人文學科與熟練的科技技能進行整合,把藝術、人文和真實生活體驗結合起來。它為學生提供學習數字化人文學科和計算機社會科學的工具,教他們将數據素養和科技素養應用于人文素養,促使學生探索機器的社會維度,包括科技變革的倫理意義。

提供量身定制的終身學習

奧恩認為,人工智能時代,高等教育應該為學生提供個性化量身定制的服務,甚至需要為個人的整個職業生涯服務。為此,大學必須把終身學習作為重中之重。随着人工智能的飛躍發展,很多現有工作将被智能機器所取代。與此同時,也會出現新的工作,這需要人們獲得更高級的知識和技能。因此,想要在人工智能的經濟體系中保持同步,終身學習對各行各業人士來說都是必需的。

為了适應人工智能經濟體系下的學習者的需求,大學可以從設計和傳授兩個維度來建立終身學習與量身定制的關系。過去,大學的課程設計在很大程度上是由大學本身決定的。未來的終身學習模式中,大學将與雇主和學習者共同設計課程,以此使大學的教育内容緊密貼合目前的實際情況。除了設計課程需要量身定制外,高等教育的授課方法也要量身定制。個性化授課意味着按照學生的強項、弱項、志向和安排來設計學習體驗。人工智能時代,人們對技能的需求也在逐漸增長,大學應重新思考如何組織知識,以及如何把知識傳授給學生。為了保障終身學習的實現,大學需要擴大教師隊伍,建立全球化的多所大學聯合網絡體系。

人工智能時代,人類不僅需要具備與人交流的能力,還需要具備與機器溝通的能力。這并非要求高等教育将人類培養得越來越像機器,或者說将機器制作得越來越像人,而是說二者應處于一種互助關系。