从理念到实践:人工智能赋能下的高等教育创新探索
龚旗煌
人工智能技术的迅猛发展正在深刻重塑全球高等教育格局。习近平总书记指出,人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力[1]。《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》提出,要以教育数字化开辟发展新赛道、塑造发展新优势。当前,促进人工智能助力教育变革已成为国家战略,面对人工智能带来的教育变局,高校作为教育强国建设的排头兵、人工智能学科建设的开拓者和引领者,应当主动布局人工智能赋能教育创新,以前瞻性思维和系统性举措,积极探索人工智能助力强国建设的新路径。
人工智能赋能高等教育的理念革新
1.拥抱变革,挺立潮头引领智能时代高等教育发展
人工智能的深度应用,正在推动高等教育从底层逻辑到生态模式的系统性重塑。人工智能赋能高等教育的本质,是以科技创新推动学术范式、教学模式与人才培养体系的全方位变革。一方面,以“AI for Science”为代表的人工智能技术变革正在催生科学研究新范式,重塑知识创造和学科交叉的新格局。另一方面,人工智能推动教学模式创新与教育内容的精准供给,实现了资源的广泛共享和因材施教的个性化发展,极大拓展了教育的时空边界,重构了师生与知识的互动关系。
高校作为国家人才培养、科学研究和学科创新的主阵地,必须准确把握人工智能时代的发展趋势,主动引领教育与科技的深度融合。北京大学主动把握人工智能带来的历史机遇,积极响应国家教育数字化战略,系统推进“AI+教育”深度融合。学校坚持以服务国家战略为己任,将创新人才培养与教育强国建设紧密结合,致力于以理念创新、机制创新和技术创新为驱动,探索人才培养的新方法、新路径,推动高等教育内涵式高质量发展。
2.双向驱动,打造基础学科与智能学科协同发展的学科专业体系
基础研究是人工智能技术跨越式发展的核心驱动力,其作用体现在理论突破、方法创新和学科交叉等多个维度。数学、物理学、化学、神经科学与生物学、认知科学与心理学、统计学与经济学等多个基础学科,都对人工智能技术的发展有直接促进作用。要推动人工智能技术跨越式、原创性的发展,就必须要从基础学科源头入手,通过理论深化、方法革新和跨学科融合,为AI技术提供“从0到1”的原创动力。
高校要深刻把握“Science for AI”和“AI for Science”的内在联系,处理好基础学科与新兴学科发展的内在联系,坚持以“四个面向”为指引,充分整合理、工、医、文等学科研究力量,努力实现基础学科和人工智能双向赋能,打造有力服务国家战略需要的学科专业体系。北京大学充分发挥学科齐全的优势,全方位探索基础学科拔尖创新人才培养的“北大方案”,为人工智能科学发展持续输送源头性力量。例如,深度求索(DeepSeek)核心团队中的北大毕业生,有很多来自物理、中文等基础学科,他们以扎实的理论基础和创造力为团队实现原始性创新作出贡献。
3.守正创新,充分利用技术赋能重构人才培养体系
作为历史与未来交汇之地,高校肩负着文明传承与创新发展的崇高使命。在数字化、智能化背景下,高校须与时俱进,强化自身的使命担当,既坚守卓越育人的传统,又勇于探索创新人才培养的新模式。通过系统性、全方位的改革,构建契合人工智能时代需求的人才培养体系,回应时代挑战,为高等教育高质量发展提供坚实支撑。
高校要将人工智能深度融入人才培养全过程,推动课程体系、教学模式、教材建设与评价方式的系统性智能化升级。北京大学始终坚持以人工智能为重要驱动力,主动重塑新时代高等教育的人才培养体系。在培养体系上,以“通专结合”为核心,以宽广的通识教育打牢学生的学术根基,同时又通过促进学科交叉、打破壁垒,激发跨界创新活力。在教学模式上,推动教师由知识传授者向共学者、引导者转型,鼓励学生多元自主地获取知识,积极探索探究式、参与式教学。在教材建设上,大力推进教材内容的数字化、智能化,打造开放共享的高质量数字教材资源体系,满足学生个性化和终身学习的需求。在评价体系上,探索智能化、多元化评价机制,推动评价模式从结果导向向过程导向转型,更加注重对学生创新能力、实践能力和批判性思维的培养。
4.坚守初心,理性引领教育变革回归育人本质
习近平总书记强调,教育必须“培养社会发展、知识积累、文化传承、国家存续、制度运行所要求的人”[2]。高校要牢牢把握“世界一流大学都是在服务自己国家发展中成长起来的”[3]深刻内涵,始终将立德树人作为高等教育的根本使命,在技术进步的浪潮中坚守初心,培养德才兼备、心怀家国、追求卓越的时代新人。
面对人工智能赋能教育的浪潮,高校应以理性审慎的态度把握技术赋能带来的机遇,同时高度警惕其潜在风险。一方面充分肯定技术是助力教育创新的重要工具,但始终强调技术不能替代教育的价值引领和人格塑造,过度依赖技术可能削弱学生的独立思考能力和批判精神。教育者更需要在技术变革中坚守初心、守住底线,培养真正具有创造力和使命感、能够胜任和引领智能时代发展的高质量人才。北京大学在AI赋能教育教学的实践中,始终遵循教育规律,坚守核心价值观,强调以不变的育人使命应对不断变化的技术挑战。鼓励学生不仅要学会与人工智能协作,更要学会超越人工智能,保持独立思考、批判精神和深厚的人文情怀,坚守人类的主体性、伦理价值和情感体验。学校坚持以制度建设为基础,持续加强顶层设计,充分发挥基础学科和人文学科的优势,将学科优势转化为育人优势,系统规划人工智能赋能教育的路线图,确保各项改革举措协同推进、步调一致,打造“在成人中成才、在通识中专精、在选择中成就、在融通中创新、在开放中自主”的育人生态。
人工智能赋能教育教学的实践探索
1.前瞻布局、顶层引领,推动教育教学战略升级
人工智能技术迭代速度远超传统教育模式的调整周期。如果高校仅采取“被动应对”或“局部修补”的策略,将难以跟上教育变革浪潮。唯有推动教育教学战略升级,才能让人工智能真正成为高等教育高质量发展的核心引擎。
北京大学秉承“兼容并包”的学术传统和“常为新”的创新精神,是中国最早开展人工智能研究与教育的高校之一,2002年创办中国首个智能科学系,2007年率先建成本硕博完整培养体系,始终走在中国人工智能教学改革前列。近年来,北大持续推进“图灵班”“通用人工智能实验班”“智能科学与技术专业实验班”等拔尖创新人才培养项目,致力于培养计算机、人工智能等领域的领军人才。成立人工智能研究院、大数据科学研究中心、数字人文研究中心等研究机构或平台,推进数字人文、AI for Science等前沿领域发展。
2024年,学校成立了人工智能发展委员会和人工智能工作专班,统筹全校人工智能教育、科技、管理与国际交流;设立“数智教育办公室”,进一步加强对全校数智教育工作的统筹协调。学校还制定了本科数智教育教学实施方案,组建了“科学智能学院”,旨在以科研范式变革引领人才培养范式变革。
2.全面覆盖、促进交叉,构建多维人才培养体系
人工智能已不再是某一学科的专属领域,而是像数学、语言一样成为基础性工具,渗透到几乎所有学科。唯有通过全面覆盖与深度交叉,才能培养出既精通专业领域、又善于用人工智能解决问题的“复合型人才”。北京大学系统构建覆盖全体学生的数智教育教学体系,针对不同专业、基础水平和发展方向的学生实施分层级、多路径的差异化培养模式,培养会“造”、会“用”、会“理解”人工智能的多元人才。
一是强化人工智能及相关专业群建设。在人工智能专业、智能科学与技术专业、信息与计算科学专业等7个数智领域本科专业基础上,于2024年新开设人工智能双专业和辅修专业。各专业持续完善专业培养方案,提升培养质量,培养会“造”人工智能的高水平人才。
二是积极推进“AI+X”融合,通过多路径交叉融合,培养各专业领域会“用”人工智能的复合型人才,为“Science for AI”提供充足人才储备。学校已开设7个本科跨学科专业方向、2个跨学科教育项目和一批“专业+AI”课程,如“生命科学中的人工智能方法与应用”“法律与人工智能导论”等,推动各专业基础课、专业核心课与人工智能技术在内容、工具、考核三个层面进行深度融合。学校设立“AI+X”人工智能跨学科本科生科研训练专项项目,举办人工智能学生竞赛,提高学生科研与实践动手能力;设立“计算社会科学交叉能力提升”证书项目,提升人文社科领域研究生的数字素养和计算思维。
三是构建“基础融入、通识融通、专业融合、开放多元”的数智课程体系。2024年起,学校升级面向全体本科新生的计算机公共基础课,有效融入大语言模型等基础人工智能内容。面向人文社科学生和理工医科学生,分别建设和开设“人工智能与计算思维”和“人工智能与程序设计”等进阶课程,进一步提升学生人工智能思维与应用能力。“人工智能通识:原理、算法及应用”“人工智能、机器人与伦理”“数字人文的理论与方法”等近30门人工智能相关通识教育课程、全校公选课广受欢迎,引领学生根据自身发展需要进行个性化拓展学习。2025年“博雅人工智能讲堂”主题进一步扩展,推出青年科学家系列和产业系列,系统阐述人工智能的基础理论体系与关键技术突破,有效提升广大学子数智素养,培养会“理解”人工智能的人才。
3.技术赋能、提质提效,深化教学全链条AI融合
单一教学环节的智能化会形成“木桶效应”,唯有全链条融合才能释放系统价值,真正推动高等教育从标准的“工业化范式”向精准培养的“智能化范式”的历史性转变。
北京大学在各个教学环节大力推动技术赋能与方法创新,以人工智能技术探索构建未来课堂。学校推出20余个智能平台工具,推进AI深度融入教学全过程。本地化部署DeepSeek满血版R1和V3,深度适配教学应用场景。上线“大模型试验场”,将北大教师团队研发的大模型及开源大模型等多个人工智能大模型进行本地化部署。有序推进数字化教材建设,以人工智能技术支持新时代教材体系创新。各专业积极探索人工智能技术在专业教学领域的应用,以新技术激活教学改革创新,探索教学新范式。面向化学实验教学的“化小北·化学实验智慧学伴”、“机器学习与资产定价”课程研发的金融AI助教工具、“豆角AI教学助手”等,在资源管理、数据提取、分析评估、师生互动等方面极大助力了专业教学与科研。作为教育部首批18个“人工智能+高等教育”应用场景典型案例之中的唯一医学案例,北京大学口腔医院“口腔虚拟仿真智慧实验室”充分展示了人工智能技术在口腔虚拟仿真教学领域中的应用潜力和创新价值。人工智能辅助教学平台“北大问学”不仅服务本校师生,其“数学解题助手”“代码解答助手”“代码纠错助手”“智能出题助手”等4个功能组件入选国家智慧教育公共服务平台“人工智能试验场”,供全国用户使用。
4.智能驱动、转型升级,打造“教—学—评一体化”数智教学体系
教、学、评是一个涵盖多维度、多要素的复杂体系,真正的教育变革在于重建教、学、评的有机联系。在深化教学全链条AI融合的基础上,北京大学鼓励各专业以课程知识图谱为牵引,凝练课程核心内容,进一步理顺课程之间的逻辑关系,优化课程结构,在大数据、人工智能等技术支持下,生成面向学习目标的个性化学习路径,重构基于知识图谱及优质教学资源的“教—学—评一体化”数智教学体系。物理学等专业已建设“知识创新中心平台”,涵盖专业知识—能力图谱、专业AI学习助手、课程自主学习、导师图谱、研究方向图谱、专业学习路径等功能模块。依托计算机、物理学、基础医学、经济学等“101计划”全面推进学科大模型建设,打造符合学科特色的智能化教学系统,赋能教师教学、学生学习、科学研究。学校于2025年探索建设“未来学习中心”,计划通过整合教育资源,重塑空间布局与流程,构建集信息服务中心、学生学习中心和教学支持中心于一体的新型学习环境,以激发学生自主探索与合作创新为核心,改革传统人才培养模式,探索新时代育人新范式。
与此同时,北京大学进一步完善教学质量保障工作,建立更加符合人工智能教育教学特点的评价体系。依托学校教学质量状态数据和教学管理数据,不断完善数据驱动的考核评价指标体系建设,引导院系教学投入;试点人工智能辅助课程教学评价和改进工作,对部分课程教学进行画像分析,探索人工智能辅助教育教学评价指标体系;持续推进学业考核及评价改革,强化过程性评价,增加个性化任务,引入口头答辩、交叉互评等形式,更加注重对学生批判性思维及创新能力的培养与考查。
5.提升素养、建立规范,引导师生善用人工智能工具
教育的智慧在于培养明智的选择能力,广泛应用人工智能工具的同时需要不断提升素养,重视防范技术滥用引发的系统性风险,在创新与约束中寻找平衡点。
北京大学积极跟踪调研师生对人工智能工具使用情况,面向师生开展广泛调研、多次举办座谈会听取师生意见建议,形成系列调研报告。启动教师数智素养提升工程,全面提升教师数字教学能力,培养一支既懂教育又通AI的复合型教师队伍。常态化举办数智教育发展沙龙、燕园智声沙龙等活动或讲座,围绕不同教学场景的数智工具建设、教学创新、学习科学、伦理安全等话题开展常态化研讨交流。举办多场“北京大学—密歇根大学”教与学研讨会,开拓一线教师的国际视野,提升教师人工智能素养。通过设立人工智能助推课程建设项目、本科教学改革项目以及研究生课程建设项目、AI融合本科专业课程建设创新案例等,鼓励支持全校教师积极开展AI融合教学探索。
面向学生加强引导,鼓励对人工智能应用的批判性认知与独立思考。学校开设了人工智能伦理相关主题全校公选课程,促进学生理性认识人工智能技术发展带来的风险和挑战,对其所带来的伦理与法律等相关问题进行批判性思考,坚持智能向善。要求教师明确各门课程人工智能使用规范,将其纳入教学工作要求;引导学生规范使用人工智能工具,遵守学术诚信;向学生提示人工智能使用的风险与局限,强化批判性思维。目前越来越多课程根据课程特点与培养目标,在学业任务要求中明确人工智能工具使用政策。
6.开放共享、加强合作,共建全球数智教育生态
构建全球数智教育生态,破解教育资源分布不均的全球性难题,打造教育资源的“数字公共产品”,这既是培育全球数字公民的核心路径,更是人类命运共同体理念在教育领域的具体体现。
北京大学积极响应国家关于广泛开展人工智能国际合作的要求,搭建高等教育人工智能国际合作新平台。2023年,北京大学牵头并邀请全球多所高校共同发起成立数智教育发展国际大学联盟,旨在加强高校间合作,共同应对智能时代人类面临的重大挑战,探索数智治理方式,为增进人类社会福祉提供学术支撑及政策建议。自成立以来,联盟已在北京、伦敦、开罗等全球多地举办多场国际学术活动,围绕未来人才培养范式重构、高等教育生成式人工智能的全球探索以及技术与教育新兴社会契约等关键议题,邀请全球顶尖学者、教育管理者及行业专家展开前瞻性研讨,形成具有国际影响力的思想碰撞与经验共享机制。
在创新实践领域,联盟创设全球数智教育创新大赛,设立AI for Science、AI for Education、AI for Learning三大赛道,以赛促创新发展,激发全球高校师生及研究者针对关键科学问题攻关、教学模式变革、技术伦理治理等方向开展创新性探索。在教育理念与国际通行规范方面,联盟发布《数智教育发展白皮书》《高等教育AI教学应用边界指南1.0》等系列成果,系统提出提升数智教育领导力、建立数智教育规范体系、开发数智教育框架模型、共建数字教育资源共享平台四项战略行动计划。此外,依托联盟学校积极向国际同仁推广中国数智教育理念与实践成果,为全球高等教育数智化转型提供理论指引与实施路径参考。
构建数字时代智慧教育新生态
人工智能对教育的影响是一个持续演化的过程,未来的教育将逐步演化为一个“人机共生”的生态系统:在这个系统中,AI处理信息,教师启迪智慧;AI擅长计算,人类负责判断。因此,高等教育要培养的不是与AI竞争的人才,而是能够善用AI创造更美好世界的人才,必须保持开放的心态和实验的精神,在行动中学习、思考和创造。
面向未来,高校要持续发挥改革先锋和示范引领作用,在“AI+教育”融合创新上持续发力,运用好“Science for AI”和“AI for Science”的“双螺旋引擎”驱动改革向纵深发展。第一,继续加强战略谋划和系统布局,制定“AI发展行动计划”,完善政策支持和投入保障,促进学科交叉融合。第二,夯实新一代教育数字基础设施,加快校园智慧环境和算力平台升级,创设未来学习中心,建设开放协同的教育大数据平台和公共AI教学资源库。第三,构建人机协同教育新生态,重新定义课堂,以教育本质需求驱动AI应用,实现从工具辅助到认知协同的升级,开展个性化学习支持和精准教学干预,建立过程性、多维度的学习评价体系。第四,坚持伦理优先和规范引导,确保人工智能安全、可控地服务教育,建立AI生成内容识别和防范机制,保护教育数据隐私安全,防止技术滥用对教育生态造成负面影响。第五,深化科教融汇、产教融合,加强与行业龙头企业、科研院所共建联合实验室和实践基地,推进真实课题进课堂、科技成果进教学,培养学生解决复杂现实问题的能力。第六,加强国际合作,积极参与国际学术交流与合作项目,分享我国“AI+教育”改革经验,形成开放互鉴的教育创新网络,为全球教育数字化发展贡献中国智慧和方案。
AI赋能高等教育的未来图景将是技术创新、制度变革与人文关怀的有机统一。高校需要保持战略定力,既要拥抱技术变革,更要坚守育人初心,发挥资源禀赋优势,努力构建具有中国特色的智慧教育新生态。
参考文献:
[1]习近平向国际人工智能与教育大会致贺信[N].人民日报,2019-5-17(1).
[2][3]习近平在北京大学师生座谈会上的讲话[N].人民日报,bet36体育备用;-5-3(2).
【作者:龚旗煌,中国科学院院士、北京大学校长】
(原载2025年第11期《中国高等教育》杂志)
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