教育信息化引擎驱动跨界创新 -凯发官网入口

刘哲雨 赵赛凡 许博宇

    当前，创新呈现学科交叉融合、边界趋于模糊的新特点，信息化驱动跨界创新成为创新的一种新形态。5月16日，国际人工智能与教育大会在北京召开，会议主题为“规划人工智能时代的教育：引领与跨越”，开启了以人工智能之力，跨越边界引领创新、引领教育变革的时代。如何用好教育信息化引擎、培养具有跨界创新能力的复合型人才、助力实现教育强国梦想，成为新时代教育亟需探索的问题。

    教育信息化丰富了跨界创新教育的内涵

    所谓“界”，是领域的边界，学科之间、人与人之间、组织机构之间以及场域之间都存在边界。当无法在边界范围内圆满地解决问题时，人类往往会从边界之外寻求帮助，这种跨越边界的创新行为就是跨界创新。

    在近100多年里，跨学科领域运用多种学科的理论和方法，消除了各学科之间的脱节现象、填补了各门学科之间边缘地带的空白，将分散的学科综合起来，从而实现科学的整体化。跨学科研究正在成为科学发展的主流，不仅活跃研究者的思维，开阔科学研究的视野，同时也大大推动着科学技术的发展。

    资料显示，从1901年到2014年，获得诺贝尔自然科学奖的研究成果中，跨学科研究成果奖项共有200余项，占获奖数目的54.3%，追踪数据可以看出，跨学科成果获得的奖项所占的比例呈直线上升趋势。

    一方面，伴随“智慧校园”等教育信息化应用的开展，教研师训等应用平台逐步完善，成为教师提升教学科研水平、向“双师”型教师发展的得力助手。通过信息化手段健全信息共享机制，为教师提供多元化培训方式和学习资源，满足了师资队伍实践与研究并重的特殊需求。

    另一方面，教育信息化赋予跨界创新教育以持续、联通和高速的发展特征。

    持续生长的特征。跨界创新作为创新的新形态、知识生产的新动力、能力发展的新模式，其本身是一项连续而艰巨的工程。在教育信息化提供信息采集、数据跟踪等协助下，跨界创新教育融入终身教育，更加重视教育阶段的连贯性和教育影响的持续性，将跨界创新意识的培养延伸，为早出人才、多出人才奠定基础。

    联通辐射的特征。在信息化智能化的跨界创新教育环境中，学生与环境之间可以借助传感器技术智能互联，支持跨课堂、跨终端的泛在学习模式，人才链与创新链的双向联通，凸显出信息化联通性。

    高速迅猛的特征。高速稳定、低延迟的5g时代智能技术给教育信息化助力，跨模态数据处理响应速度快、渗透力强、影响面广，作为教育战略的先手棋，更深层次地满足学生的跨界创新需求。

    教育信息化铺就了跨界创新教育的路径

    教育信息化不仅为跨界创新教育铺就了技术道路，更在环境、方式与机制上构建出跨界创新教育的信息化生态。

    1.跨学科领域的路径

    教育信息化发展促进了知识体系间的交叉融合，学科知识的界限将日趋模糊。信息化环境为跨界创新教育提供了充足的资源和空间，支持教师设计虚实融合的跨学科学习活动，支持学生进行如stem等跨学科学习与创新。智能媒体介入跨学科知识整合过程中，使抽象的知识更加具象，晦涩的符号更加鲜活，有效地弱化了学科边界知识之间的排异与壁垒，为形成跨学科思想理念及转移学科知识提供更多可能。

    2.跨个体群体的路径

    在共同的创新需求下，借助人工智能技术寻找合适的目标对象，鼓励学生基于任务和兴趣与远程伙伴自主形成多样化的学习共同体，组建跨界创新团队，跨个体群体共同参与知识的共享、凝聚和创生。因此，知识建构、意义协商和身份形成并发交互的过程，构成了跨个体群体创新学习活动的运转机制。借助新媒体技术促进知识在个体群体之间流动转移，实现基于创新共同体的协同反思，产生跨越群体边界、汇聚集体智慧的成果。

    3.跨组织机构的路径

    在知识经济时代，拥有优势前沿知识的组织机构把握着创新的先机、规则和趋势。跨越组织机构边界获取跨界知识，需要精准定位边界组织，借助自身优势与组织机构进行互动交流，最终通过该优势组织获取跨界知识。在智能技术的“搭桥”下，许多教育组织与企业机构通过形成教育产业链条，实现跨界创新教育改革，不断完善国家创新体系、增强国家创新竞争力。

    4.跨时空领域的路径

    承载跨界知识的媒体介质破除时空限制，打通了信息技术和跨界创新衔接的绿色通道。虚拟现实技术作为新的时空联通方式，带领学生“穿越”现实世界，通过视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知通道，鼓励学生感知和探索世界，为批判性思维与创新性思维的生长提供了土壤。人工智能技术穿越时空定位跨界区域，协助学生获得跨界知识，为实现创新打下基础。

    5.跨媒体介质的路径

    移动互联网、教育物联网和虚拟现实等技术的应用为跨界创新提供了低门槛、高平台的媒体介质。大数据精准医疗在这一问题上实现突破，不仅揭示医疗数据蕴涵的规律与关联，跨媒体介质、跨学科实现对重大疾病的发现和诊控，也实现了医学创新人才的精准定位与培养。多机制、多渠道、多途径训练和提升学生分析与解决问题的能力。

    “人工智能 教育”支撑跨界创新教育

    跨界创新教育体现了新时代教育是符合国家发展需求的教育。人工智能学院是跨界创新教育的实验良田，是技术助力跨界创新、技术发展的缩影。

    以天津师范大学人工智能学院为例，该院打造“人工智能 教育”的核心技术，在跨界创新人才培养方面，与体育训练中心合作大数据技术研究，与教师教育专业合作5g移动场景技术研究，与外国语学院合作语音识别技术和虚拟学习助手研究等。还邀请合作机构知名教授来学院讲座与指导，创办与组织国际会议等交流平台，设立与英国大学的联合培养项目，与美国加州州立大学富勒顿分校的联合培养项目等，借助信息化平台开设全英文授课课程、鼓励学生参与国际科研等，与领先的高等教育创新人才培养模式对接。

    教育大数据、物联网已初步展现出强大的辐射能力，“人工智能 教育”在跨界创新教育领域的溢出效应将超乎想象。在产生跨界创新需求、加工处理跨界知识和应用跨界知识创新三个阶段，智能化教育构建了精准对接的服务模式，把握创新教育改革的内生动力，打造创新人才培养内涵式发展的新引擎，是缓解创新教育供需双方主要矛盾的新举措，铺就新时代跨界创新教育的新道路。

    （作者：刘哲雨系天津师范大学教育学部教师、博士，赵赛凡、许博宇系教育学部研究生。本文系2017年度教育部人文社会科学研究规划基金项目[17yjc880074]研究成果）