数智时代美国研究型大学人才培养的创新实践与特点

张玮逸 梅伟惠

摘   要：数智时代对高等教育人才培养提出了新的要求。在此背景下，研究型大学应培养学生包括科技、数据素养和人文素养在内的“新读写能力”，并培养学生良好的社会行为技能和高级认知能力以应对真实世界的复杂挑战。文章以密歇根大学“第三世纪倡议”、乔治敦大学“设计未来”计划和佐治亚理工学院“生活学习社区”为例，探讨美国研究型大学人才培养创新实践。面向数智时代，美国研究型大学的人才培养变革呈现以下基本特点：高度重视学生社会行为技能和高级认知能力的培养；“大挑战”问题成为创新课程的主要内容；学科交叉的知识组织模式日渐成熟；变革路径循序渐进。这些创新探索对高等教育的传统模式产生了变革性影响。

关键词：美国研究型大学；数智时代；人才培养

中图分类号：G649         文献标志码：A         DOI：10.3969/j.issn.1672-3937.2023.05.10

随着知识加速迭代，5G、云计算、大数据、人工智能技术进步层出不穷[1]，第四次工业革命方兴未艾。如果说引发前三次工业革命的技术大体是延展或取代人的体能，引发第四次工业革命的技术则是延展或取代人的脑能[2]，数智时代由此开启。当下，数字技术和人工智能正在变得更为精深、一体化程度更高，万物互联加速渗透，改变着我们的生活和习惯。

数智时代的到来给高等教育提出了新的要求。2018年，经济合作与发展组织发布的《教育2030：教育与技能的未来》（Education 2030：The Future of Education and Skills）报告指出，“学生毕业后需要投入到现在还不存在的工作，使用现在还没有发明出来的技术，解决现在还根本不知道的问题”[3]。在未来变得越来越难以预测的情况下，高等教育培养什么样的人、如何培养人成为一个亟待解决的难题。本文提炼数智时代所需的关键能力，选取三所高校案例，深入剖析美国研究型大学人才培养如何应对时代挑战。

一、数智时代急切呼唤的关键能力

应对数智时代的挑战，研究型大学主要采取两种行动策略：一是利用数字技术和智能机器提高教学效果，二是培养学生使用和驾驭相关技术的能力。[4]但在实践中，囿于传统的教学范式，不论是前者的“智慧校园”“智慧课堂”，还是后者愈发普及的编程课程，都未能触及数字智能对教育最本质的要求。数智时代的教育需要培养的是人的独特性，挖掘人本身的价值，探求人类与机器的共处之道，发展人类独有的、机器无法取代的能力。

（一）新读写能力：数智时代的基础能力

第一次工业革命确立了现代工厂制。为了使人能够驾驭工厂机器，各国开始向普通民众普及基本的读写能力，以应对当时技术变革的挑战。面对数智时代，大学生所应具备的基本技能和素养需要被重新界定。“新读写能力”这一概念由美国东北大学校长约瑟夫·E. 奥恩（Joseph E Aoun）提出，指的是在数智时代能与人交流、与机器沟通、充分利用数字世界所必须的技能。“新读写能力”主要包括科技素养、数据素养和人文素养三方面。[5]

科技素养和数据素养与数智时代的科技进步息息相关。前者指有关数学、编程和基本工程原理的素养。在与互联网技术并肩同行的时代，了解软硬件背后的基本原理和常识，能够最大限度方便人们日常生活，发挥创造力，为个体发展打下坚实的基础。后者指分析和使用大数据的能力。目前我们担心的不再是信息不足，而是信息过载。在海量的信息中去伪存真、恰当处理、为我所用，是未来每个人的必备素养。欧盟在2016年发布的《欧洲公民数字能力框架2.0》（DigComp 2.0： The Digital Competence Framework for Citizens）中，提出了五种关键的数字能力，信息和数据素养、数字内容创作能力和数字安全能力占据三席。[6]日本企业家和学者尾木藏人认为，数据科学将成为未来高等教育的必修课；今后科技素养和数据素养将会如同如今的打字一样，成为人人必须具备的基本的能力。[7]

人文素养则是构建和谐社会关系、充分发挥人性之美的必备素养。在数智时代，人文社会学科的地位不但不会降低，反而会大幅提高。一方面，艺术、哲学、社会科学等领域是人类区别于机器的独特所在。擅长处理明确对象的数字智能，暂难以胜任天马行空的人文艺术创作。另一方面，数字智能设备发展成熟后，人类的劳动时间将大大缩短，休闲时光随之延长，这让人更加重视人文思考和人文艺术品的消费。[8]因而高等教育应加大人文社会科学学科的建设力度。

（二）社会行为技能：与人和机器共事的能力

人是社会性动物，社交是人类的正常需求和基本能力，却是数字智能机器的短板所在。因此，社会行为技能在数智时代不可或缺。由于数字智能取代了生活中的简单沟通任务，青年一代社交技能有所下降，“宅文化”“社恐”现象迅速蔓延。

社会愈加呼唤毕业生们的社会行为技能，原因在于机器很难取代需要进行复杂人际沟通的工作。牛津大学两位学者对702个主要职业进行分析后发现，人力资源经理、理发师、教师、警察、心理咨询师等需要大量人际交流的工作，很难被机器替代。[9]国内学者针对全国工程类企业的雇主满意度调查显示，83%的雇主认为毕业生的沟通交流能力至关重要。[10]除此之外，社會行为技能还包括人际交往、组织协调、团队合作、领导力等，这都是个体在真实世界中与他人互动而发展起来的。此外，随着人工智能越来越多地渗透到工作场景，与机器协同工作的能力也越发重要。

另一项被广泛提及的人际沟通能力为跨文化交流能力，或文化敏捷性（cultural agility）。由于文化交流背后隐藏的是人类独有的同理心和判断力，因此虽然机器能够模仿人类行为，却很难做到对文化的理解。全球化和数字技术的渗透使得各类企业和组织都会参与到国际合作事务中，每个人都会有参与到多元化团队的可能。为了与不同背景的人进行有效沟通，我们需要具备文化敏捷性，包括同理心、谨慎的态度以及对某种文化的深入了解的能力。[11]

（三）高级认知能力：解决复杂问题的能力

世界越来越呈现出易变性、不确定性、复杂性、模糊性等特征。在这种背景下，社会期待高素质人才能够在有限的时间和资源限制下，平衡各利益相关方的诉求，得出令人满意的成效。创造力、创业精神、批判思维能力、跨学科协作、问题解决等能力必不可少。

创造力是人与机器竞争的最大法宝之一。人类能够不断提出新思想，设计独特的解决方案。约瑟夫·奥恩在《教育的未来：人工智能的数字变革》一书中谈到：“人类最高端的能力可能是最难解释也难以界定的，因此也是最难传授的，这就是人类的特有天分：创造性。”[12]赵勇也将创造性列为人与机器的六大不同点之一，并认为发展创造性是人机竞争的一大关键。[13]创造性思维的培养目前在美国研究型大学中有诸多实践，如斯坦福大学设计学院基于整个设计领域的方法来创建学习体验，激发学生创造潜能，并更好地应用到现实问题的解决中。[14]

数智技术加速了新旧职业更替，从而产生“创造性破坏”（creative destruction）的影响。在一些技术含量低的职业被数字智能大规模替代的同时，新模式、新技术、新产业的涌现将产生持续的“就业创造效应”[15]，这亟需高素质的、具备创业精神的人才来推动。创业的情境并不狭义地局限于传统创办企业的模式，也包括在现有组织内开辟新业务的内部创业，以及创造社会价值的社会创业等领域。事实上，在任何处理复杂问题的真实情境中，创业精神都能够发挥重要作用。

批判性思维目前也广受关注。真实世界问题大多无法进行“是”或“否”、“对”与“错”的二元化归，而是需要运用批判性思维来分析解决。《华尔街日报》的一篇报道显示，基于一项由318家企业参与的问卷调查发现，93%的雇主认为批判性思维能力、沟通能力以及问题解决能力要比求职者的本科专业背景更为重要。[16]批判性思维要求人自由、独立地思考，强调站在多角度思考问题，并善于质疑假设。

跨学科协作和知识迁移能力变得愈发重要。一方面，新时代的问题复杂多变，靠单个学科已经难以解决这些重大挑战。学科界限开始消融，跨学科发展渐成主流。另一方面，跨学科协作能够提升知识迁移能力，即利用某个学科的思维模式来解决另一个学科的问题。这是解决复杂问题，发展系统性思维，成为21世纪新时代领导者的必备素养。

二、美国研究型大学人才培养的创新实践

面对数智时代的挑战，世界各国都在探索创新育人理念和教学组织模式来积极应对。该部分以密歇根大学“第三世纪倡议”、乔治敦大学“设计未来”计划和佐治亚理工学院“生活学习社区”为例展开深入探讨。

（一）密歇根大学：第三世纪倡议

密歇根大学的“第三世纪倡议”（The Third Century Initiative，TCI）是由该大学前校长和教务长于2011年提出的，拥有5000万美元专项拨款的创新人才培养计划。其宗旨是激发师生的创造性思维，在教学和科研中推行创新性的、跨学科的项目，从而丰富学生课内外学习体验。该倡议的实施包括两个部分：一是创新学生学习体验；二是面向第三世界的全球挑战。[17]

1.创新学生学习体验

密歇根大学意识到，在数智时代背景下，大学不仅要使学生具备广泛的知识和专业的素质，还要在新世纪培养批判性和创新性思维。创新学习体验的目标是加強基于行动的创新教育体验，使毕业生能够顺利应对毕业后的复杂性和不确定性。因此，密歇根大学重新定义了对学生个人发展至关重要的关键能力，并作为该项目的育人目标（见表1）。密歇根大学将参与式学习的过程视为一组教育实践，通过解决半真实环境中意料之外的、非程序化的挑战，为学生提供实践的机会。[18]

在第三世纪倡议的专项资金当中，有2500万美元专用于“创新学习体验”子项目。其拨款资助机制称为“面向第三世纪的学习转型”（Transforming Learning for a Third Century，TLTC），包括“快速实现”（Quick Wins/Discovery）和“转型”（Transformation）两种资助计划。前者资助的项目规模相对较小，但具有变革课程、教学法和学习方式的潜能，或具有较强的风险性、发现性和实验性。后者关注的项目能够对现存模式产生大变革，给教师教学带来新方法。[20]

2.面向第三世纪的全球挑战

解决现实问题往往需要多领域的知识。密歇根大学充分发挥研究型大学知识生产能力强的优势，鼓励师生迎接挑战、攻坚克难。“面向第三世纪的全球挑战”（Global Challenges for a Third Century）子项目为应对全球挑战的跨学科团队提供了资金支持，以期对全球发展产生持久的积极影响。[21]

该子项目分为“团队发展”（Team Development）和“全球挑战”（Global Challenges）两个资助计划。“团队发展”计划资助小规模的活动，为校园内多学科团队的发展提供支撑。“全球挑战”计划旨在资助最具创新性和创造力的想法，以应对世界上最严峻的挑战。该计划鼓励申请团队采用冒险性、多学科、内外部社区共同参与的方法来解决问题，也尤其注重解决方案的可推广性。其中，满足以下条件的团队会得到优先发展：提出一项可能带来变革性影响的活动计划；抓住以前未被认识的机会；运用突破性方法解决棘手的问题；具有创新性和跨学科性；能够组建多元互补的团队。[22]

（二）乔治敦大学：“设计未来”计划

乔治敦大学的“设计未来”计划（Designing the Future（s） Initiative）由其战略教育副校长兰迪·巴斯（Randy Bass）主持设计。该计划将校长的顶层设计与教职员工的基层工作相结合，以推动课程创新。隶属于校长办公室的贝克变革型学习系统资金（Baker Trust for Transformative Learning）是计划的主要资金来源，通过投资跨学科的创新模式，推动不断变化的学习范式。[23]“设计未来”计划要求每个项目都至少要打破一条传统的高等教育规则，其主要形式是对乔治敦大学的课程内容、学习方法、学时等进行创新变革。课程变革孵化器组织“红房”（Red House）负责开发创新课程，包括核心途径（Core Pathways）课程、面向高年级的“桥梁课程”（Bridge Courses）、大学跨学科课程（University Cross-Discipline， UNXD）等。

1.核心途径课程

在传统的核心课程之外，乔治敦大学新设立了以针对性、跨学科性和自我导向性为特征的核心途径课程，引导学生关注气候变化、“技术与公正”（technology and justice）主题。核心途径课程采用不同的学科视角来审视主题，形成环境、历史、人文、哲学、认知神经科学等数个模块，激励学生运用系统协调思维来看待和解决问题。学生在一年内可最多学习七个模块，每个模块各占1.5个学分。为保持跨学科的学习体验，学生应在一学期中学习不同的学科模块，教师也必须以跨学科的方式开展教学合作。[24]核心途径课程还包括一个体验式学习部分，即所有参加该课程的学生每月都会参加“综合日”（Integrative Days）活动。他们将课堂知识运用到与学习主题有关的跨学科项目或实践中，迎接现实世界的挑战。

2.桥梁课程

为提高毕业生的工作与生活准备度，做好学习与工作的衔接，“设计未来”计划与热门课程的杰出教授合作，开设针对高年级学生的桥梁课程。桥梁课程包括两种不同类型：一是培养学生非学术性的使用技能，如谈判或个人理财等；二是向高年级学生重新开放部分核心课程，从而帮助他们反思本科经历，并讨论如何在毕业后过上有意义和充实的生活。[25]

3.大学跨学科课程

大学跨学科课程是“设计未来”计划的课程代码之一，代表了最具创新力的一类跨学科课程。同时，乔治敦大学精简课程审批流程，组建了未来咨询委员会（Future（s） Advisory Committee）来单独审批跨学科课程，从而打破传统新课程开设审批流程繁琐、耗时长等体制弊端。[26]目前，大学跨学科课程的开发有两种方法：一是个人灵感，任何系所的教师都可以为“设计未来”课程提供自己有价值的建议，尤其是这些设想无法仅凭自己系所的资源实现的时候，教师便会考虑申请跨学科课程寻找资源支持；二是集体智慧，师生可自发组建由多方利益相关者组成的团队，针对某个要解决的现实问题，集体讨论解决方案并由此设计课程。

（三）佐治亚理工学院：生活学习社区

佐治亚理工学院建立的的生活学习社区（Living Learning Communities，LLC）为学生提供了学习、生活和合作交流的空间和课程。LLC旨在解决大学生毕业后没有准备好应对真实世界挑战的问题，致力于培养学生的批判领导力、软实力和创造性协同能力，并在未来的学习和工作中应对复杂又模糊的情境与问题。

佐治亚理工学院早在2012年就开始了LLC的探索和实践。LLC既有宿舍，也有活动室和教室，这使得LLC既是有形的生活社区，也是无形的学习社群。社区的学生们每学年同上一门“大挑战”（Grand Challenge）课程：在上学期共同确定一个值得研究的严峻问题；在下学期一起开发可行的解决方案。学习活动既可以在3个小时的课程内进行，也可以在课外时间进行。因为社区给学生们提供了共同生活的空间，让随时随地的非正式学习、交流和工作变得更加容易。通过安排专职的教师、减少教师的其他教学负担等途径，LLC充分调动教职员工的参与积极性。专职教师对于该项目有更多的承诺和责任，愿意探索基于项目或基于问题的人才培养模式；减少教师的其他教学负担使得教師能够有足够的精力分配给LLC及其学生。[27]

目前，佐治亚理工学院的LLC开展了更加多元的挑战项目。例如，一年级新生可申请五个不同主题的LLC项目：关注科学发展与健康问题的“探索”LLC、关注跨文化国际社会政治问题的“全球领导力”LLC、关注世界重大难题的“大挑战”LLC、关注跨学科通识能力培养的“荣誉项目”LLC和关注社会正义和多样性的“影响力”LLC（见表2）。[28]从大二起，学生可以选择参加高年级生活学习社区项目，包括“国际之家”（International House）和“女性、科学与技术”（Women， Science and Technology）。前者更深一步为学生营造多元文化环境，学生可以策划居民计划与国际展览、文学、电影、美食、体育、文化和语言相关的活动，讨论国际政治、全球趋势、跨文化交流等议题。后者致力于为女性赋能，每月晚餐、双周午餐、校园招待会和研究小组交流向女学生和女性教职员工提供解决学术和专业问题的途径。[29]

总之，佐治亚理工学院的LLC为学生提供了综合性体验，促进了师生交流和同辈合作，加强了校园的公民参与，发展了21世纪能力，并使新生更加顺畅地进入大学生活。

三、美国研究型大学人才培养创新实践的特点和趋势

（一）培养目标：以面向21世纪的能力培养为重点

美国研究型大学敏锐捕捉到数智时代对于人才培养的新挑战，意识到知识传授模式已不能满足社会对于毕业生的素质需求。在顶尖大学的人才培养创新实践中，社会行为技能（如领导力、人际沟通能力、跨文化沟通能力）以及高级认知能力（如批判思维能力、创造力、创新性）成为重点目标。

这一重点在每个项目的宗旨与目标中可见一斑。密歇根大学的“第三世纪倡议”所培养的关键能力包括创造力、跨文化智能、社会/公民责任和道德推理等，并对每种能力都作出了阐释。在实践过程中，也通过鼓励组建多元团队、承担复杂课题、资助创新项目来发展学生的这些能力。《斯坦福2025》（Stanford 2025）计划对未来高等教育模式进行设计和展望，提出未来人才培养目标的“轴翻转”（Axis Flip）设想。在该设想中，能力而非知识成为斯坦福大学本科生学习的基础，深层次的愿景是对高校的院系划分模式进行根本性的撼动，以能力为基础进行院系重构。按照该计划，2024年斯坦福商学院会建立10个以能力为基础的教学中心，包括科学分析、定量推理、社会调查、道德推理、审美解读、有效沟通等。[30]而作为先行者，提出该设想的斯坦福设计学院早已制定了学院八项人才培养核心能力，其中包括多种社交技能和高级认知能力，如模糊性处理、向他人学习、有意识地沟通和创造、设计与创造作品等。[31]乔治敦大学“设计未来”和佐治亚理工学院LLC的育人目标也体现出了以21世纪能力为本位的特点。面向数智时代，逐渐侧重社会行为技能和以创造力、批判思维能力为代表的高级认知能力的培养，已成为美国研究型大学培养拔尖创新人才的一大趋势。

（二）内容变革：关注真实世界的“大挑战”

问题按照复杂程度不同可分为良构问题和劣构问题。前者的起始状态、目标状态和可选用资源都清晰可知，只存在有限个明确的解决方式；而后者的起始状态模糊、目标和数量难以清晰确定并且可用资源不完备。良构问题运用课堂中的知识便足以解决，但生活中遇到的真实问题大多为复杂的劣构问题。[32]传统的课堂单一、简化甚至虚假，与复杂模糊的真实社会相脱节。因而仅凭课堂上的高绩点，并不能顺利应对毕业后的真实世界。这让高等教育管理者意识到，要培养面向数智时代的创新人才，必然要引入真实世界的大挑战。

“大挑战”指当地社区、国家或者全球范围内尚未解决的问题，如节水或改善水质问题；如何全面深入了解人类大脑；发现预防、治疗脑疾病或损伤的新方法等。各高校引入“大挑战”有两种不同的模式。一种是项目引导，即鼓励师生组建跨学科团队，申请“大挑战”项目资助，发放項目资金并按期进行验收。例如，密歇根大学“第三世纪倡议”中的“面向第三世纪的全球挑战”子项目就是典型代表。另一种是进入课堂，即让“大挑战”项目成为课程主题或内容，采用项目式学习或体验式学习方式。学生围绕特定主题参与课堂学习，最终完成课业项目。例如，佐治亚理工学院“生活学习社区”的五个不同主题，以及乔治敦大学的“核心途径”系列课程都属于此类。“大挑战”不仅能够使学生充分调动创造力和批判思维解决问题，也能够促进学生跨学科合作，提升社会行为技能和系统思维能力。在共担全球责任的同时，学生的公民意识和道德感也得以增强。

（三）知识组织：学科交叉实践项目逐渐成熟

传统高等教育按照学科和专业的逻辑，由浅到深、由易到难，设置课程体系和教学活动。教育的过程是单向的，知识的供给是限定的。在新形势下，单凭某一学科已经难以解决真实世界中的各种难题。自STEM教育理念提出以来，高等教育的知识组织模式一直在进行跨学科的创新实践。一方面，借鉴其他学科的研究范式和思维方式，可能有助于突破本学科的发展瓶颈；另一方面，“大挑战”类的实践问题，难点在覆盖领域广、利益相关方多，必须动用多学科的力量共同研讨。因而，跨学科项目在高校创新实践当中备受青睐、逐渐成熟。虽然目前尚未完全打通学科壁垒，但组建跨学科团队、开发跨学科课程成为大势。乔治敦大学的跨学科课程项目便仅支持创新型的跨学科课程，并且设立了快速的开课审批方式，以保障课程顺利落地。“生活学习社区”让不同专业的新生们居住学习在一起，营造了良好的跨学科交流氛围。“第三世界倡议”也会优先资助跨学科课题和多元化团队。

（四）变革路径：动态试验推动的循序渐进之路

落实新的育人理念，离不开高等教育组织模式的支撑。但突破传统需要稳扎稳打、循序渐进，尤其发展历史悠久的顶尖研究型大学更是如此。高校领导们通过发布倡议方案，传播改革的理念，再通过各阶段项目不断进行实验和调整。这是许多美国研究型大学的改进路径。如乔治敦大学“设计未来”项目的最终目的之一，就在于改变学习体验的构建模式。目前该项目已经进行了三个阶段。阶段一是快速行动，小范围打破常规；阶段二是缩减项目数目，扩大项目规模，以在有限资源下扩大项目影响力；阶段三是尝试将项目中的辅助课程和传统的学术课程相结合，以期影响整个校园的课程生态。[33]密歇根大学的战略规划是一个不断发展的行动框架，分为反思（Reflection）、复兴（Renaissance）和启蒙（Enlightenment）三个时期。“反思”时期旨在通过回顾密歇根大学的建校及改革历史，明确大学在历史积淀中的校园文化、守护核心价值；“复兴”时期的愿景是为大学迈向第三世纪的过渡时期提供指导；“启蒙”时期的愿景是让密歇根大学在十年之后稳定卓越地发展。[34]在实践当中，学校的变革领导团队始终进行总结和反思，在小规模突破性试验和大影响力项目中寻找平衡，并不断寻求利益相关者的支持，推行渐进的改革方式。

四、总结

本文以密歇根大学“第三世纪倡议”、乔治敦大学“设计未来”计划和佐治亚理工学院“生活学习社区”为例，探讨了美国研究型大学人才培养创新实践。在数智时代，社会对人才的需求已发生变化。“新读写能力”正逐步取代传统的读写算成为学生的必备素养。社会行为技能和高级认知能力因有助于解决真实世界的问题，逐渐成为美国顶尖研究型高校的育人目标。在这场人才培养的创新变革中，真实世界的“大挑战”问题逐步成为课程主要内容，跨学科的知识和研究方法成为知识的组织模式。通过理念的推广、小规模的试点和一次次的迭代，循序渐进的变革对整个高等教育的传统模式发起挑战。这些都将为我国拔尖创新人才培养提供重要启示。

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Abstract： The age of digital and intelligence has raised new requirements and challenges for talent cultivation in higher education. Research universities should develop students “new literacy” that includes technology and data literacy， as well as humanities literacy. Meanwhile， students are expected to be trained in terms of social behavioral skills and advanced cognitive skills to cope with the complex and unknown challenges of the real world. This paper is case study on the Third Century Initiative of the University of Michigan， the Design for the Future（s） of Georgetown University and the Living Learning Community of Georgia Tech to explore the innovative practice of talent cultivation in American research universities. Facing the age of digital intelligence， the basic characteristics of the talent cultivation reform of American research universities are as follows. It attaches great importance to the cultivation of students social behavior skills and advanced cognitive ability; The“Big challenge” problem becomes the main content of innovation curriculum; The use of interdisciplinary organizations is gradually becoming mature; Universities adopt a step-by-step approach to reform the talent cultivation model. These innovative explorations have had a transformative impact on the traditional model of higher education.

Keywords： American research universities; The age of digital and intelligence; Talent cultivation

編辑 吕伊雯   校对 王亭亭