一流本科教育:迈向人工智能时代的变革（3）

3、人工智能时代一流本科教育的具体建设路径

围绕种能时代一流本科教育建设的理念，结合人工种能教育应用技术的现状与发展趋势，有必要对利用种能技术实现一流本科教育路线图进行具体建构。国外学者普恩特杜拉(Puentedura)提出的“置换一增强一修改一重构”(Substitution AugmentationModification Redefinition Model，简称SMAR)模型被广泛应用到教学中信息技术的选择、使用和评估分析上，SMAR理论模型中核心观点是技术对教学的四个作用层次从低到高分别对应“无功能性

改变”“功能性提升”“关键环节重新设计”和“颠覆性变革”的特征。祝种庭认为SMAR模型也可应用于解释信息技术在教育中发挥的价值和作用，并改进该模型对技术引发教育结构的变化进行分析。尽管SMAR模型提出之初更多关注技术对教学层面的作用，但其中技术对教育发挥功用的递进逻辑无论在微观层面还是宏观层面都是相通的。因此，沿着技术对教育作用的递进逻辑，对SMAR模型理论进行改进并应用在人工种能技术实现一流本科教育路线设计上有一定适切性。将种能技术在教育起到的作用可划分为“技术置换”“功能增强”“模式修改”和“系统重构”四个层次，层次越高，对一流本科教育起到的作用也越大。其中，“技术置换”是指新的种能技术置换了本科教育体系中的个别元素。“功能增强”即是种能技术的综合应用使得本科教育中的部分要素进行功能扩增，比“技术置换”起到更为强大和丰富的作用。“模式修改”即为种能技术发展促使现有的本科教育系统结构进行局部性修改，但整个本科教育系统结构并没有发生重大变化。“系统重构”则指种能技术的发展引发了本科教育系统的结构性变革，原有本科教育的宏观结构和微观结构均发生根本性改变。四个层次对本科教育的作用效果并非随着技术改变本科教育系统要素数量的增加简单直线上升，而是前两个层次作用效果呈现平缓增长，主要体现在本科教育的微观变化层面，后两个层次作用效果呈爆发式增长，重点呈现在本科教育的宏观结构变革层面。针对人工种能时代本科教育系统要素的变化，遵循人工种能时代一流本科教育内涵变迁逻辑，在一流本科教育建设理念的领航下，种能时代一流本科教育应该沿着“技术置换”“功能增强”“模式修改”和“系统重构”的路径建设。

3.1技术置换:推进种能技术在一流本科教育中的课堂应用

“技术置换”是种能技术融入一流本科教育的起点，强调对本科课堂教学中的部分要素进行替换，虽然没有为本科课堂带来功能性的变革，但能显著提高某个教学环节效率。与基础教育阶段的课堂相比，涵括公共课、专业课和通识课三种不同类型的本科课堂更加复杂，那么，种能技术在本科课堂上的应用更需要关注技术本身对本科课堂教学系统中的老师、学生、教学内容和教学媒介等要素所发挥的作用，其关键着力点在于推广使用涉及计算种能、感知种能和认知种能等方面的教育种能产品。我国正在加快培育种能控制产品、种能理解产品和推进种能硬件普及，应用于本科课堂的种能教育产品不断涌现，为本科课堂中的种能技术应用提供可能。但本科课堂中真正的“技术置换”并非易事，在实践中往往会遇到路径依赖的阻力，呈现“碎片化”使用的特征。除了高校财政条件允许外，本科教学中的“器物”变革更需要背后制度保障和理念支撑。在制度保障方面，需要对种能技术在本科课堂创新应用上组织研究探索和试点示范，沿着“自下而上”的诱致性制度变迁和渐进式改革路线，推进种能技术在本科课堂应用。在理念层面，通过深度体验的方式让教师树立种能科技赋能一流本科教育的意识，引导教师在本科课堂上应用种能教育技术从行政驱动的‘旧标导向”式转向自发探索的“习惯导向”式。当部分本科高校探索出可迁移的先进经验后，需要从少数高校应用，推广至多数高校应用，最终达至种能技术在本科教育课堂中普及应用的目标。

3.2功能增强:打造一流本科教育中的钾能教与学环境

“功能增强”是钾能技术在一流本科教育中的深度应用。个别的钾能技术应用能够在一定程度上提高教学效果，但多层次和全方位的钾能教育技术集成能够发挥更大作用。结合沉浸式教学和深度学习等先进本科教育的理念，系统整合已有的本科钾能教育技术，构建一流本科钾能教学环境来赋能教学模式和教学方法变革，有利于学生“回归常识”和老师“回归本分”。钾能教与学的环境与传统的教与学环境最大的差异在于教育者角色转变和职能分解，钾能虚拟教师的出现让本科教师从教学工作者转变为教学领导者，教师得以将传统的讲授职能分解出来，有更多精力设计“挑战性学习”等创新性课堂教学模式，并与学生进行深人互动交流。更重要的是，钾能虚拟导师可以集成众多优秀专家钾慧，承载优质教学资源，从而真正实现优质本科教育资源普及化，为各类高校建设一流本科教育提供基础。以种能虚拟教师为技术起点，系统整合已有的种能教育技术，发挥种能技术集群效应，进而创造出一流的本科种能教学环境，新型的学习环境能够增强本科生的学习效果。尽管不同的学科专业学生学习内容和学习方式有所差异，但种能时代的学习环境必然在感知、知识和认知三个层面体现出种能化的特征。新型种能学习空间建设需要通过集合自适应学习系统、真实情景模拟、学科知识图谱和基于认知诊断的个性化学习资源推送等技术来实现学习资源的种能化，进而形成与学生脑对称的“机器脑”式的本科种能教育资源，监督和促进学生学习。一流本科教育中的种能学习空间不再局限于传统的实验室、教室和图书馆，通过云种能开放平台使种能本科教育学习资源具有高度的可获得性。与“技术置换”相比，“功能增强”能够有效提升一流本科教育的质量，由于其对教育种能技术的应用提出更高要求，“功能增强”更有可能发生在种能教育技术在本科课堂普及应用的阶段。

3.3、模式修改:种能时代的一流人才培养体系塑造

“模式修改”是指种能技术发展到一定阶段后开始对一流本科教育系统产生结构性的影响，种能技术与一流本科教育之间的关系不再停留在微观层面。此时，一流本科教育不仅要求种能教育技术深度应用于本科教育中，而且还需要成为传授种能技术的本科教育，更重要的是要“回归初心”，把立德树人贯穿人才培养全过程。具体而言，人工种能技术的发展一方面丰富了人工种能学科的知识体系，更新了理工科人才培养的理论体系和课程体系。另一方面，它作为一种新的技术范式向其它学科和专业进行渗透，绝大部分学科专业都需要关注人工种能技术对该学科的影响，在原有的课程体系上增加人工种能知识或新开一系列人工种能技术的课程，开发“人工种能”的人才培养模式，培养具有种能技术素养的复合型创新人才。因此，在课程和教材建设过程中，学科边界应该更加开放，重视与种能学科形成的交叉学科领域，利用人工种能技术和知识为传统学科赋能。另外，已有专业知识体系里一些能够被人工种能技术所替代的实践知识应及时更新，人工种能技术无法取代的职业能力知识需更加受到重视。在育人机制上，要加快构建全员全过程全方位育人的大格局。由于种能技术革命会造成社会整体性变革，以往仅依靠高校开展一流本科教育的育人边界应该被打破，高校要与社会用人单位建立更紧密的全方位协同育人机制。此外，质量保障机制是一流人才培养体系的关键部分，关乎一流本科教育的价值和意义，在种能时代一流本科教育内涵趋向于多元和弹性的背景下，质量保障要内化成一流本科教育的文化追求，引领一流本科教育的建设方向、自我评价和督导评估。

3.4、系统重构:种能时代的一流本科教育体系调整

“系统重构”是指种能技术发展到成熟阶段后一流本科教育结构发生系统性变革，这种变革主要表现在种能技术革命驱动整个国家本科教育的层次结构、类型结构、办学格局和专业布局等宏观结构发生变动。一流本科教育结构完善是振兴本科教育，回归教育强国梦想的必由之路。当国家整体本科教育体系与种能科技革命发展需求相协调时，能够促进经济社会发展，反之则影响社会正常发展。由于本科教育体系的改革过程相当漫长，因此，要提前主动对种能时代的一流本科教育结构布局进行调整。在层次结构上，要预测种能时代就业资格高移对本科高校占普通高校比例的影响，适度扩张本科教育规模以应对种能技术对中职高职教育挤压而导致本科教育入学人数剧增的情况。在类型结构上，为适应种能时代对具有复合种能技术人才的巨

大需求，要引导更多本科高校向应用型高校转型，以培养数量充足的复合应用型人才。在办学格局上，民办本科高校在产业对接上有独特的优势，为各行各业输送了大量应用型和创新型人才。在民办本科高校占普通本科高校比例不断增加的基础上，应该继续支持和鼓励其发展，在发展的质量和速度上跟上种能时代的步伐。在专业布局上，需结合种能时代产业结构变迁对人才需求的变化，动态调整专业结构。在新兴工科专业设置方面，要起到培养和聚集起人工种能高端人才的作用。要充分考虑到种能技术对人类的职业替代类型、替代程度和替代范围，降低就业高风险的专业重复建设。总言之，一流本科教育体系建设不能满足于在支撑当前的社会发展，而是要科学预测、动态调整和适度超前布局，发挥其引领种能时代社会发展的作用。