浙江大学教授吴飞：培养具有人工智能素养的复合型通才

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文/《在线学习》主笔 刘增辉

从2022年底AI语言模型ChatGPT横空出世，到今年年初视频生成模型Sora的到来，人工智能前进的脚步越来越快，各行各业都能感受到：一个新的AI时代已到来。

我国正在加快布局，在今年的《政府工作报告》中，首次提出开展“人工智能+”行动。为落实国家战略，推动高等教育与人工智能融合发展，3月，教育部启动实施人工智能赋能教育行动；4月，公布了首批18个“人工智能+高等教育”应用场景典型案例；7月，又启动了第二批案例征集工作。

人工智能技术的进步，为重塑教育形态、推动创新发展带来了新的机遇和挑战。本期专题，我们将通过对专家、高校和相关企业的采访，从适应未来时代需求的角度，探讨人工智能给高等教育带来的重大影响，以及高等教育利用智能技术在支撑人才培养模式的创新、教学方法的改革、教育治理能力提升等方面的实践，藉此与业内同仁共同推动高等教育与人工智能的融合发展，助力教育数字化建设。

专家观点

浙江大学教授吴飞：培养具有人工智能素养的复合型通才

人工智能推动着高等教育向着更加智能化和信息化的方向发展。

浙江大学教授吴飞

在教育领域，人工智能正彻底改变着以知识积累和传递为中心的教学模式。如何通过多样化的人机协同模式不断提升学习者的主体性、能动性和实践性，最终让大规模的个性化学习普遍发生，成为“智能时代、高教何为”需要直面的重大命题。

“以ChatGPT为代表的生成式人工智能技术将促使人类教育目标从知识本位和能力本位走向素养本位。”浙江大学于6月16日发布《大学生人工智能素养红皮书》，参与并负责红皮书项目的浙江大学教授吴飞对本刊表示，中国高校应重构智能时代各专业的人才培养目标、路径以及支持系统，为社会培养大批量具有人工智能素养的复合型专业人才，助力未来社会朝着和谐、健康、可持续的方向发展。

智能化是高等教育的发展方向

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在您看来，人工智能发展给高等教育带来了哪些机遇和挑战？

吴飞：和历史上蒸汽机、电力、计算机和互联网等发明一样，人工智能正在成为一种通用的技术，以史无前例的速度全方位改变着人类社会。由人工智能引发的行业用人需求以及职场技能要求变化正在倒逼高等教育人才培养方向和方式的优化和革新。

其一，人工智能引发知识生产模式变革。生成式人工智能的出现，意味着知识的生产不再完全依赖于人类的个体能力和时间成本，使得通过算法实现高效且大规模的知识生产成为可能。这种变革不仅提高了知识生产的效率和速度，还为人类知识的整合、传播和创新提供了全新的可能性，推动着高等教育向着更加智能化和信息化的方向发展。

其二，人工智能引发高校课堂教学模式变革。当前，全球很多高校在人工智能课堂应用领域已经开展了有益的探索。人工智能为教育教学资源多样化开发提供了更多的可能性；虚拟助教、聊天机器人、智能测评等工具正在助力教学提效增质；生成式人工智能教育应用将推动教学模式从“师—生”二元结构转向“师—生—机”三元结构，推动学习空间泛在化，满足学习过程全覆盖的个性化需求。人人皆学、处处能学、时时可学的泛在学习将更加普及，因材施教的千年梦想将成为可能。

其三，人工智能引发高校科研范式转型。人工智能正全面融入科学、技术和工程研究，帮助研究者生成假设、设计实验、计算结果、解释机理，特别是辅助研究者在不同的假设条件下进行大量重复的验证和试错，探索先前无法触及的知识领域。

其四，人工智能在高校的广泛应用可能产生负面影响。这种负面影响包括教师地位边缘化、歧视和偏见、伦理风险、安全和隐私问题、数字应用鸿沟等。

人工智能触及教育的根本问题

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近几年的人工智能浪潮给教育带来了巨大的冲击，但这已不是高校第一次面对人工智能技术的冲击了。高校应该克服哪些传统思维，才能应对新的人工智能技术的挑战？

吴飞：1936年10月，爱因斯坦在美国高等教育300周年纪念会上发表了一篇名为《论教育》的演讲。他认为，“教育的首要目标永远应该是培养独立思考和判断的总体能力，而不是获取特定的知识。如果一个人掌握了他的学科的基本原理，并学会了如何独立地思考和工作，他肯定会找到属于他的道路。除此之外，与那些接受的训练主要只包括获取详细知识的人相比，他更加能够使自己适应进步和变化。”

可见，今天教育所面临的挑战不仅仅是“获取特定知识”，而是如何让学习者形成创造性解决问题的能力，通过形式化、程序化和机械化把实际问题抽象为可形式化表达的数学问题，用计算机语言来编程，自动优化求解数学问题所表达的模型，从而解决实际问题。实际上，历史上刻画人口变迁的“胡焕庸线”和疾病传播模式的手段，都源于计算思维。

同时，科技发展的事实已经表明，重大科技问题的突破，新理论乃至新学科的创生，常常是不同学科理论交叉融合的结果。人工智能天然具备推动学科交叉的潜力，如人工智能预测蛋白质三维空间结构，为探秘“生命之舞”提供全新视角，是一项改变游戏规则的技术。就像费马定理的最终证明或发现引力波一样，它解决了一个在“待办清单”上已经存在了50年的科学问题；人工智能这一“非凡工具”帮助数学家找到单独依靠人类思维不容易发现的内在联系，“进军”数学领域，辅助数学家发现新的数学猜想和证明新的数学定理。因此，今天的教育要勇于让学科突破专业束缚，在学科交叉中寻找解决问题的乐趣。

强化对大学生人工智能素养的培养

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大学生应该具备哪些人工智能素养，才能适应这个时代的要求？

吴飞：为了应对人工智能给社会各行各业所带来的前所未有的挑战，高校需要培养大学生了解人工智能、使用人工智能、创新人工智能和恪守人与人造物关系等综合能力，提升他们的人工智能素养，让他们能够在智能社会中更好地生活和发展。具体而言，大学生人工智能素养包括体系化知识、构建式能力、创造性价值和人本型伦理等四个有机整体，其中，知识为基、能力为重、价值为先、伦理为本，四者间相辅相成、相互融合。

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为培养大学生的人工智能素养，高校在课程设置及教材方面应该做哪些工作？

吴飞：培养大学生的人工智能素养最重要的手段之一就是学习系列课程。针对不同专业、不同层次大学生的实际要求，高校可设置通识课程、专业课程、学科交叉课程、微课程等多类别课程，应对不同类型学生对人工智能的知识需求。

教材方面，要重视数字化教学资源的构建。数字教材在强化音视频的信息传输优势、极大地拓展读者阅读边界的同时，还可以有效聚焦读者目光、提升学习专注力、升级阅读体验，为学生个性化地学和教师创造性地教提供燃料。人工智能教材所对应的视频、音频、实训案例和PPT等教学资源可按照知识点组织，形成“知识图谱—能力图谱”为结构的组织方式，为“学生更加主动地学、教师更加创造性地教”开辟广阔天地。

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那么，教师团队应该如何构建呢？

吴飞：人工智能是一个高度综合性的交叉学科，涉及计算机科学、数学、神经科学、心理学等多个领域。为了更好地培养学生的人工智能素养，高校应积极吸引不同学科背景的教师参与人工智能课程建设。此外，还要加强校企合作，引入企业专家参与教学。人工智能是一个与产业联系紧密的应用导向型学科，加强与行业企业合作，引入企业专家、工程师参与教学，可以增强教学内容的前沿性和实践性。

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来源丨《在线学习》杂志2024年8月刊（总第106期）