在新一轮科技革命与产业变革大背景下,各领域相互渗透、相互补充,日益呈现交叉融合态势,数字化、智能化是大趋势。大学具有多样性、多学科的特征,组织开展人才培养、科技创新要适应科技与经济社会进步发展需求,充分发挥好大学独特的优势。
首先,可以用一张三维坐标图把大学的内涵和基础关系展示出来。(见图1)
X轴是学科方向。以大学一级学科为例,X轴是一级学科下所设的学科方向,如机械学科是一个一级学科,机械设计及理论、机械制造及其自动化、车辆工程、机械电子工程就属于二级学科方向。我们加强一级学科建设,鼓励在一级学科下自主设置新的学科方向。例如,在机械设计方面,围绕加强数字化设计能力,在人才培养、科技创新中就要强调数字化元素;在机械制造方面提出了智能制造,就是在传统制造学科中注入智能的元素;机械电子工程也是比较典型的二级交叉学科,这从名称就能看出来。我们要做的不仅是把新的领域、新的方向从传统学科中抽出来组建新的学科,重点还要鼓励在一级学科下多设交叉方向,在传统学科方向上多注入数字化、智能化等新元素。大学应当注重一级学科各学科方向间交叉融合,这其中的逻辑需要我们深入去挖掘。
Y轴是学科建设要素。这是一个要素体系,主要包括围绕一级学科建设平台,汇聚队伍,提高人才培养能力、科技创新水平,形成学科的文化、大学精神等。要思考如何使所有这些工作都有机融合在一起,推动学科可持续发展。从组织行为上来讲,Y轴就是要跨人才培养、科技创新、队伍建设、平台打造等,强化协同,而不是单项孤立推进。数字化、网络化给我们提供了更多可能,比如资源配置,如果没有丰富的网络化作为基础和大量的数字化作为条件,我们就只能在受限物理空间中打造有限功能甚至单一功能的工作场景。而网络化可以使创新资源实现分布式异地协同、功能有效集中。如以超算中心强大的计算能力作为后台,通过网络实现实时在线仿真、设计和协同设计功能,甚至把硬件和软件都混合在一个系统中,形成硬件在环仿真与协同。
我们利用X轴和Y轴就构建了一个大学内部系统,但是还不够。第五轮学科评估中提到的若干要素,就是Z轴的具体内容。一般我们在描述大学学科的时候,通过一个平面的雷达图求面积。但Z轴也非常重要,就是大学的服务面向。这既是经济社会发展主战场需求的引导,也体现了在科学技术进步背景下数字化、智能化发展态势对大学的牵引。大学和服务对象之间是一个比较强的上下游耦合、互相支撑、协同发展的关系。这样由X、Y轴构成的大学系统,既是相对独立的,又是开放的。在实现大学社会功能的同时,丰富和完善了大学系统,三维坐标能够更加系统地描述大学建设的体系性。
实际上大学设有多个学科(群),跨学科依然有交叉融合关系,因此大学的组织行为也是跨学科的交叉与协同。这样大学就不是孤立的面,而是一个体。以北京航空航天大学为例,北航以工科见长,工工之间有交叉,理工、医工、文工都有交叉。真正把交叉融合的优势充分发挥出来,恰恰是大学的魅力所在。
基于上述,在大学组织理念上可以提炼为三个关键词:交叉(Intersection)、协同(Synergy)、合作(Collaboration)。实现这些需要聚焦若干具体方面,包括:一级学科下新兴交叉方向的凝练建设;数字化教育场景打造;数字化背景下学科专业培养方案、课程体系重构;交叉场景的打造,交叉研究与人才培养项目的组织,交叉文化的营造;科教协同共享平台建设;内涵主导的资源配置机制;协同导向的管理体制、运行机制建设与流程再造;产学研合作与国际化;等等。
在办学实践中,北航建立了现代化教育教学中心,升级打造了323间智慧教室,分级分类打造了一批科教协同平台,成为教育、科技、人才开放共享的硬平台。学校成立了国际交叉科学研究院,面向基础前沿和新兴交叉领域打造了若干个研究中心,实现学科交叉、人才汇聚、资源集约保障和平台共享。持续拓展与高校、科研院所和企业的合作,拓展学科服务面向,实现兼容并包、优势互补,如与北京协和医学院共建“协和医班”,与中央财经大学交叉培养“计算机+金融”人才,与中国商飞共建“大飞机研究院”。不断提升国际化办学水平和国际影响力,北航杭州国际校园正式启用,2023年9月迎来了首批本科学生。
一流大学是国家现代化和人类文明进步的战略支撑。要不断强化大学交叉融合的理念,突出协同增效的功能内涵,彰显开放合作的精神气度。同时要以制度体系和大学文化建设构建长效机制,真正推动大学的内涵式、高质量、可持续发展。
数字教育与高等教育可持续发展
Nicola Clayton(尼古拉·克莱顿)
(英国皇家科学院院士,剑桥大学教授)
剑桥大学是英语世界第二古老的大学,也是世界第四古老的大学。剑桥大学的前身是一个学者协会,与牛津大学保持友好竞争。我们在谈论牛津大学、剑桥大学时,常常将他们相提并论,因为牛津大学和剑桥大学拥有相同的使命,即提供卓越的教育和研究,为社会作出贡献。
剑桥大学的学院和中心设施分散在城市各处,是一所大学自治机构。每个学院可以有自己的成员,建立独立内部结构,并自行开展活动。大学主要负责确定课程内容、研究生招生、授予学位、组织讲座研讨会等职能,学院负责录取学生、组织教学、住宿、娱乐和本科生招生等,所以大学和学院不一样,采用学院制。剑桥现有31所学院,学院会组织小班教学,而大学层面则组织大型研讨会和讲座,以及实习项目。每一个学院都有自治机构和自治权利。
剑桥大学不仅仅是一所大学,也是一个全球社区和全球多元化的机构。40%的员工来自英国之外的国家和地区,大约包括140个国家,14.4%的学生是国际学生,每年约有2万名优秀学生争夺4000个入学名额,竞争非常激烈,因为剑桥大学是从全世界寻找最聪明的、最优秀的人才。
剑桥大学如何提升数字化水平?学校做了很多努力来提升Moodle系统,希望创造一个虚拟学习环境,因为Moodle系统对于教职工和学生来说非常有用。Moodle系统是一个综合性工具,通过这个系统学校能够为师生提供优质的教学资源,师生也能够对资源和学习进程进行自我管理。在这个系统上,还能够完成提交作业、评估评分、定期培训等任务,学生可以根据自身水平控制进度。我认为,Moodle系统对于教学来说是一个很好的机会,因为教师能够利用这个平台重新整合优质资源,学生也可以利用这个平台加强自我管理。
在剑桥大学有一个重要的原则——下放控制权。学校会把控制权下放给各学院、各部门,他们可以控制Moodle系统。每个大机构下设子机构,子机构设协调员负责具体执行工作,协调员最重要的责任是提供数字方面的帮助。剑桥大学启动了数字教育未来计划,开展数字教育探索。因此,我们提出了一系列问题:需要提供哪些条件和支持才能让个人运用技术手段获得个性化教育?这种自主学习有哪些好处和成效?教育能否融入工作、休闲和社会生活,从而消除对单一教育机构的需求?需要何种可持续发展教育生态系统才能实现这个愿景?
2019年,剑桥大学开始推动技术支持学习项目,希望提供一个在线工具,支持学生发挥和挖掘自身潜力,并支持课程准备工作。特别是对某些群体,他们需要这种在线技术的帮助。学校希望通过提供在线工具帮助更多的学生。
剑桥大学在教学和研究方面做了一些尝试。
第一,不同的国际质量衡量标准。英国采用TEF(教学卓越框架)和REF(研究卓越框架),这是两个最重要的质量衡量框架。
第二,学期制。剑桥大学采用的学期制分为三学期制和两学期制两种,三学期制的特点是每个学期比较短,压力就会比较大,对学生的时间管理就要求非常高,而两学期制有更多自由时间,更适合自由的研究。
第三,有很多是来自政府的资金支持。学校获得政府资助则需要对应地承担更多的社会责任,所以学校不仅有家境比较优越的学生,也保障家境不那么富裕的学生受益。
第四,艺术和人文科学的区别。艺术和人文对人的发展非常重要,所以学校不断地推进艺术和人文科学学习。
第五,博士后研究人员的项目为年轻的研究者们提供研究资金支持,免除后顾之忧。
当前全球博士生人数呈下降趋势,这对于研究来说是一个挑战,需要提供更多支持,让博士生和博士后研究人员能投入更有意义的研究。
范式变革:人工智能赋能高等教育高质量发展
裘新
(复旦大学党委书记、教授)
今天,无论哪个行业,越来越多的人相信:人工智能正在开启一场堪比工业革命,但发展速度更快、涉及面更广、颠覆性更强的社会变革;人类社会正在迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。习近平总书记强调,高度重视人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育深度融合,促进教育变革创新。这也充分说明,以生成式人工智能为代表的智慧教育新浪潮已经突破单纯的工具应用维度,将在人才培养、科研创新、内部治理等方面,给大学带来从教育思想到办学范式的深远变革。
面对新浪潮,既要热情,又要冷静。人工智能作为“助燃器”“开瓶器”,为教育数字化、教育现代化开辟了新的发展路径,让我们比以往任何时候都接近有教无类、因材施教的教育理想,但新范式不会扑面而来、一蹴而就。教育是多主体、多目标、多环节、长周期的复杂活动,以往历次信息科技大潮的冲刷都证明,新的技术应用对教育的影响往往是双刃剑,如果没有教育系统的内生性改革,很难产生有生命力的新范式。我们应有足够的定力和动力,来应对人工智能的机遇和挑战。
迎接新变革,既要作系统布局,又要有突破路径。人工智能所带来的正向影响,最终是创新范式的革新、创新型社会的加速形成。所以,复旦大学从落实教育科技人才一体化部署、服务创新型国家建设的高度,系统布局人工智能的学科发展、人才培养、要素能力建设和校内场景应用,作为教育数字化战略的核心抓手,作为构建一流大学创新体系的重要落脚点,作为赋能大学自身高质量发展和服务高质量发展的重要路径。
一、赋能科研创新:引领科学研究新范式
选择科研而不是教育作为突破口,既是国内外人工智能激烈竞争的现实需要,也是顺应“人工智能+”发展规律,希望在各个学科领域推动科学思想和科研范式变革,快速培育出支撑人工智能高水平可持续发展的土壤。
近年来,复旦大学在教育部和上海市委市政府的大力支持下,集中全校力量推动科学智能(AI for Science)和社会科学智能(AI for Social Science)的发展。
1. 打造算力基座。发展人工智能,算力是保障,也是最大的制约因素。复旦与阿里云、中国电信合作,已建成启用中国高校迄今规模最大的云上智算平台CFFF专用计算平台,算力规模达到28PFlop/s,支持千亿参数的大模型训练。
2. 构建创新生态。基于CFFF算力,学校在上海市支持下成立服务全市的上海智能创新中心,整合相关学科力量建设计算与人工智能学院,与校内各科研机构构成“1+1+N”创新矩阵。一方面,通过促进人工智能基础理论与各学科的交叉渗透、融合创新,在气象预测、新药研发等有潜力的领域组建攻关团队,希望尽快产出独创性、原创性成果;另一方面,在国家发改委支持下,建设国家人工智能产教融合创新平台,构建集理论培养、硬件支持、多元师资、产业实践于一体的产教融合新模式,着力培养人工智能拔尖创新人才,有效支撑上海乃至国内人工智能产业发展的需求。
二、赋能教育教学:加快拔尖创新人才培养改革
发展智慧教育的出发点和落脚点,都要紧紧扣住拔尖创新人才自主培养的能力提升。我们培养的学生应有很强的自主判断、学习、创新和适应能力,才能更好驾驭各种迭代发展的人工智能工具,掌握未来主动权。
1. 培育“人工智能+”创新能力。最有效率的学习是创新。我们引领广大师生体验和探索科学智能,通过“科学大数据+大规模算力+高性能模型”,在海量数据中识别出好的科学问题,提供科研新线索、提出科学新假设,加速科学原理发现和技术突破。学校还牵头举办首届世界科学智能大赛,鼓励青年人踊跃学习和参与开发新工具新方法,锻炼“人工智能+”创新能力,积极投身这场重塑人类知识边疆的“大进军”。
2. 提升师生数字素养与技能。系统培养数字意识、高阶思维能力、复杂问题解决能力、终身学习能力和社会共同体责任感。一方面,学校开齐开足数字科技类课程。据不完全统计,全校近一年开出相关本研课程578门次,33.2万人次修读,生均修读6.91门次,基本实现全覆盖有强度的课程学习。另一方面,在第二课堂通过“文化校历”制度性安排,在相关“学科周”中充分展现“人工智能+”的学术魅力,加强创新文化熏陶。
3. 推进数字化教学融合创新。积极推动人工智能在教与学过程中的应用。大力更新教学形态,目前有10%以上课程全程采用混合式教学,建成49个虚拟仿真实验教学项目。大力提升学生自适应学习能力,鼓励充分利用在线课程、数字教材、线上书院等平台资源,在校园内提供生成式人工智能服务,加快实现向“以学为中心”的转变。