高等教育数字化转型的动因、实践与启示
——以新加坡南洋理工大学为例

2023-10-17 01:29张振刚程琳媛
科技管理研究 2023年16期
关键词:跨学科转型数字化

张振刚,程琳媛

(1.华南理工大学工商管理学院,广东广州 510641;2.广州数字创新研究中心,广东广州 510641;3.华南理工大学公共管理学院,广东广州 510641)

1 研究背景

随着云计算、物联网、大数据、人工智能、5G、区块链等数字技术的不断发展与深入应用,社会生产生活方式发生了深刻的变革。为迎接数字技术带来的机遇与挑战,国际组织和世界主要发达国家出台了一系列战略规划和行动计划,推动教育的创新和变革。2020 年9 月,联合国教科文组织[1]与国际电信联盟和联合国儿童基金会联合发布《教育数字化转型:学校联通,学生赋能》,提出要加强教育的互联互通,弥合“数字鸿沟”,让数字技术赋能学生的全面发展。同年,欧盟[2]颁布《数字教育行动计划(2021—2027 年)》,描述了推进数字教育发展的两项重大任务:促进高性能的数字教育生态系统的发展和提高数字技能与数字化转型能力。2019 年4 月,英国教育部[3]出台《认识科技在教育方面的潜力:为教育提供者和技术产业制定的战略》,提出了建设数字基础设施、提升数字素养与技能等7 项行动指南,促进教育系统的根本性变革。2020年1 月,美国高等教育信息化协会发布《2020 年十大信息技术议题:向数字化转型》,阐述了数字集成、隐私保护、以学生为中心等10 个推动高等教育数字化转型的提议[4]。与此同时,我国也将教育数字化转型提升至国家战略高度:2019 年2 月,中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》,将加快信息化时代教育变革列为十大战略任务之一;2021 年7月,教育部等六部门印发《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》,明确指出加快推进教育新基建,推动教育数字转型、智能升级、融合创新;2021 年8 月,教育部批复同意上海成为教育数字化转型试点区。此外,教育部在2022 年工作要点中明确提出实施教育数字化战略行动。可见,数字化已经成为当前教育改革与发展的重要方向。

当前,我国高等教育数字化转型之路已经开启。21 世纪初,在教育信息化1.0 建设时期,数字技术不断应用于高等教育教学、研究、管理等领域,与高等教育呈现融合发展的态势。2018 年,我国教育信息化进入2.0 阶段,需要进一步变革教育理念和教育模式,构建高等教育数字化创新发展生态。但实际上,我国高等教育数字化转型的研究和实践仍处于起步阶段,高校对数字化转型实施路径的认识亦处于探索状态,在获得巨大发展机遇的同时,高校在数字化转型的实施过程中仍面临诸多挑战,例如,在缺乏数字思维和数据分析能力的情况下,教师和学生的行为数据未得到全面采集和应用[5];高校教师数字化教学能力有待提升,数字化教学实践的开展面临困境[6]。简言之,高校亟待探索数字化转型的有效途径,推动教育创新与变革发展。在此背景下,深入研究世界一流高校数字化转型的动因和实践路径,可为我国高校加速构建数字教育新形态提供有益经验。

目前学术界对高等教育数字化转型的内涵已展开了广泛探讨,主要聚焦下述两个视角。第一,基于技术视角的研究关注数字技术在高等教育中的应用。例如,Moreira 等[7]提出高等教育数字化转型是高等教育机构借助于数字技术实现教学流程、活动、能力、模式等方面深刻变革的过程;Mikheev等[8]研究发现,数字技术的应用有利于优化高校行政人员的管理活动、提高高校教师的教学质量以及改善学生的学习体验。第二,基于模式视角的研究认为高等教育数字化转型实质是教育模式的创新与变革,是高等教育全要素、全流程、全业务的深刻变化。例如,美国高等教育信息化协会将高等教育数字化转型定义为:通过一系列文化、劳动力和技术深层次、协调的变革,促生新的教育和运营模式,优化高等教育机构的运营、战略方向和价值主张[9];Benavides 等[10]认为,高等教育的数字化转型不仅仅意味着技术进步,更影响着高校的文化、管理、活动、教学、研究、评估,以及融入于其中的人;祝智庭等[11]提出高等教育数字化转型是一种划时代的系统性教育创变过程,旨在实现教学范式、组织架构、教学过程、评价方式等全方位的创新与变革。

根据对现有相关文献的梳理与总结,笔者认为高等教育数字化转型可以从宏观和微观两个层面来理解。从宏观层面来看,高等教育数字化转型是高等教育系统整体、全面的变革,目标是形成以数字化为支撑的高质量教育体系;在微观层面,高等教育数字化转型是指将数字技术引入高等教育组织,推动教学、管理、研究、服务等领域产生深层次的变革。本研究重点关注微观层面的高等教育数字化转型,将其定义为高等教育组织以数字技术为基础支撑,在教育理念、教育模式、教学内容、学习环境、管理体制等方面创新与变革的过程。

新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University,NTU)成立于1991 年,建校至今30 余年,已快速成长为一所世界一流大学,并在高等教育数字化转型的赛道领跑。近年来,NTU 顺应数字经济时代需求,充分利用数字技术和教育科学理论推进教育变革,探索适应未来社会发展的教育理念和教育模式。那么,NTU 如何通过数字化赋能教育教学改革与人才培养?本研究将系统分析NTU 数字化转型的动因及实践,以期为我国高校加速推进数字化转型提供些许经验借鉴。

2 南洋理工大学数字化转型的动因

NTU 数字化转型的动因可以归结为对外部环境适应的需求和教育内在发展的需求。一方面,高等教育的发展与社会发展相适应,外部环境的不断变化,诸如国家战略引领、数字技术革新等因素形成了促使高等教育数字化转型的外因。另一方面,高等教育本身具有持续变化的内生发展需求,学生发展的需要和教育系统韧性建设的需求驱动NTU 进行数字化转型。

2.1 国家战略引领高等教育数字化转型

当前,新一轮科技革命和产业变革正在全球加速演进,科技创新成为影响国家竞争优势的关键变量。为了增强长期竞争力,巩固其作为全球科技创新中心的地位,新加坡把握时代发展机遇、抢占未来发展先机,不断打造有利于科研和创新的国家创新体系,推进知识密集型、创新驱动型经济体建设。从1991 年起,新加坡政府每5 年发布国家科技发展五年计划,在战略层面为各主体的创新活动提供发展导向和政策支持。2020 年12 月,新加坡政府发布第七轮“研究,创新和企业2025”(Research,Innovation And Enterprise 2025,RIE2025),计划在5 年内投资250 亿新元(约占新加坡生产总值的1%),以培养顶尖研究人才,推动变革性创新,在数字化持续加速和全球贸易流动不断变化的背景下创造新的增长机会[12]。高校是科技创新的重要阵地,是面向未来的公民、领导者和创新者成长的“母体”,高等教育肩负着塑造未来社会的重要责任[13]。新加坡建设创新型社会生态既需要NTU 提供的优质人力资源,也要求NTU 在行动上作出回应,通过数字化转型来适应社会发展。作为一所世界一流的研究型大学,NTU 积极响应国家战略,以高等教育变革与转型为契机,推动教学过程和教育模式重塑,培养具有创新思维的复合型人才,提升基础研究能力,增强原始创新产能,为应对全球挑战和推动经济社会变革提供解决方案。

2.2 数字技术驱动高等教育数字化转型

纵观人类4 次工业革命的演进,技术创新都直接或间接地影响着教育变革,推动教育实践朝着更加复杂多元的方向发展[14]。第四次工业革命开启了智能化时代,人工智能、云计算、大数据、物联网等数字技术已经深入到社会生活的核心场域,也给予高等教育变革发展的内生力量。首先,数字技术赋予高等教育以新的要素、新的空间、新的技术,使得高等教育模式得以重构,进而促进高等教育高质量发展[15]。例如,人工智能通过构建学生精准画像,帮助教师真正读懂学生,进而为学生提供个性化支持,提升教育质量、促进教育公平[16]。其次,数字技术可以打破教育系统内部稳定的要素关系,激发组织变革内生动力,推动高等教育数字化转型[17]。例如,虚拟现实(virtual reality,VR)/增强现实(augmented reality,AR)/混合现实(mixed reality,MR)技术能够创生新的教育场景,学生在历史课上能面对面地与历史人物进行对话,在物理课上能近距离地观察原子核裂变的过程,身临其境地进行学习探索,打破传统教室的边界,实现物理空间与虚体空间的无缝连接。再次,数字技术与高校治理的深度融合将推动高校治理由经验型驱动向数据驱动型转型,提升教育决策、教育管理、教育服务的智能化水平,达到教育资源最优配置的效果。综上可见,未来高等教育的发展将会受到数字技术的强势推动,数字技术本身的功能价值推动着高等教育进行数字化转型。因此,为了更好地发挥数字技术对高等教育改革的驱动作用,NTU 加快数字化转型的步伐,将数字技术与教育活动相融合,以数字技术赋能“教、学、管、评、研”等各项活动,探索高等教育新模式,构建面向未来的高等教育新生态。

2.3 内生发展呼唤高等教育数字化转型

学生发展的需要和教育系统韧性建设的需求,增强了高等教育数字化转型的内生诉求。首先,千禧一代多是伴随着信息技术成长的数字原住民,他们在数字环境下获取知识、与人交流,有着与前几代学习者不同的认知方式和学习偏好。例如,他们更倾向于灵活的、主动式的学习方式,而非传统的集中授课模式[18]。教育始终是人的教育,教育要置身和介入生命,关注学习者的处境和需要[19]。学生特征和学习需求的变动增强了高等教育数字化转型的内生诉求,高等学校可以通过数字技术的教育工具性能,提供适应学生认知特征的学习环境和教学方式,以更好地完成育人使命。其次,未来社会对劳动力的职业技能和能力素养提出了新的要求,高等教育需要通过转型来帮助学生掌握未来生存所需的新技能。2020 年1 月,世界经济论坛[20]发布了题为《未来学校:为第四次工业革命定义新的教育模式》的报告,提出在教育4.0 背景下,学生不仅要掌握数据分析等“硬技能”,还要具备创造力、同理心、协作能力等“软能力”,这些素质与能力是数字经济时代新型劳动力所需具备的核心能力。基于学生发展的需要,高等教育需要主动作出改变,转变教学内容和教育模式,帮助年轻一代掌握使用新技术和处理新问题的能力,以使其更好地对接未来工作需求以及适应瞬息万变的未来社会。再次,新型冠状病毒感染疫情(以下简称“疫情”)的暴发暴露了教育系统的脆弱性,增强了教育系统韧性建设的内生诉求[11],需要加快数字化转型的步伐,以弥合教育系统脆弱性与教育系统韧性之间的差距,融入新的智能社会生态。综上所述,高等教育的内生发展需求拉动了NTU 的数字化转型。

3 南洋理工大学数字化转型发展实践

高等教育数字化转型是一项系统工程,涉及教育理念的转变、教学模式的创新、教学方法的转换、教学条件的建设等一系列工作。2021 年1 月,南洋理工大学发起了NTU2025 战略计划(见图1),在战略层面、活动层面和支撑层面系统规划数字化转型路径,如制定数字化转型战略、变革教育理念、加强数字基础设施建设等,持续推动高等教育数字化转型。

图1 南洋理工大学数字化转型框架

3.1 创新教育发展理念,制定数字化转型战略

在数字经济时代,数字化转型已经成为组织的战略管理问题,而不仅仅是数字技术的集成和应用[21]。实践证明,高等教育数字化转型只有在立足于高校当前的背景,并得到高校管理部门的支持和推动下才能成功[22]。为顺利推进数字化转型实践,NTU2025 战略计划以“成为一所伟大的以科学技术为基础的全球大学,通过跨学科教育和研究培养领导者并创造广泛的社会影响”为发展愿景,从NTU的四大核心支柱——教育、研究、创新和社区出发,绘制了未来5 年发展与改革的蓝图,以适应科技的进步以及快速变化的社会经济环境。

NTU2025 战略计划主要从目标、路径和保障措施3 个方面详细描述了NTU 教育变革的愿景和目标,以及具体的实施策略。一是制定详细的转型目标。NTU 明确了转型的4 个领域:教育、研究、创新和社区,并在每个领域制定了转型的目标,以目标引领转型行动的落地。例如,在教育领域,NTU 将发展目标描述为“培养具有品格、能力和认知敏捷性的领导者”。二是规划具体的行动路径。针对每个领域的转型目标,NTU 系统规划了转型的具体任务和行动路径。例如,在研究领域,为了实现“加强具有重大影响力的跨学科研究”的目标,NTU 布局了“健康与社会”“文化、组织与社会”“人工智能与增强智能”“弹性城市化与自然生态系统”“未来工业”“大脑与学习”六大研究集群,旨在建立并强化其作为世界一流大学的独特优势。三是强化保障措施。为了保障数字化转型战略的顺利落地,NTU 从人才、财务和技术3 个方面发力,保障数字化转型目标的实现。

在NTU2025 战略计划的引领下,NTU 持续推进教育理念的变革、未来学校形态的创建和数字化教育场景的建设,通过创新教育教学模式、创建智慧校园、建设数字基础设施等举措,培养适应数字经济发展的创新型人才。

3.2 加强跨学科教育,培养创新型人才

教育的根本价值在于促进人的发展,以人的发展为本的教育服务本质是高等教育数字化转型中不变的“基因”[23]。教育和培养新一代的思想家、创新者、领导者和终身学习者是NTU 的核心使命[24],为了达成这一使命,NTU 通过成立跨学科学院、开发跨学科课程、加强跨学科科研训练等一系列措施,提升学生的批判性思维、创新能力、新知识建构能力等高阶思维能力。

一是成立跨学科学院。跨学科教育活动的开展需要破除学科和学院相互分割的组织障碍,建立与之相匹配的教育组织体系和运行机制。为建立起不同学科间优势互补、相互支撑的协同机制,提供高质量的跨学科教育和促进跨学科科研成果产出,2022 年8 月,NTU 将原有物理与数学科学学院的化学与生物化学部和化学与生物医学工程学院进行资源重组,成立学校首个跨科学学院——化学、化学工程与生物技术学院(School of Chemistry,Chemical Engineering &Biotechnology,CCEB),由理学院和工学院联合管理。目前,CCEB 设立了化学与生物化学学士、化学与生物分子工程学士、化学与生物工程硕士、化学与生物工程博士等跨学科学位,并针对各学位类型科学研制培养方案,为跨学科人才培养提供制度保障。例如,对于化学与生物化学学士,NTU 不仅打造了涵盖化学、生物、物理、数据科学等多门学科的课程体系,而且每学年都为学生提供参与研究项目的机会,强化学生对跨学科知识和研究方法的理解与应用。

二是开发跨学科课程。跨学科不是简单地将不同学科的知识和技能整合在一起,而是真正拆除学科间的知识壁垒,强调不同学科之间实质性的联系。为了满足跨学科教育的需要,NTU[25]聚焦跨学科技能和全球性挑战,面向本科生精心打造了《面向未来世界的职业与创业发展》《引领数字世界》《可持续性:社会、经济与环境》等7 门跨学科核心必修课程,由不同学科背景的教师联合讲授。在教学过程中,NTU 通过“翻转课堂”与协作学习的组合方式,引导学生通过合作解决跨学科问题,帮助学生搭建起跨学科知识体系,培养学生的批判性思维、团队合作能力,以及在复杂、多维和多学科环境中应用知识的能力。教学模式的转变使得师生的角色也发生了根本性转变:教师由知识的传授者转变为知识管理者和学生学习辅助者;学生的角色不再只是知识的接受者,更发展成为知识的创造者。

三是加强跨学科科研训练。NTU 基于“3I”学习理念,即互动学习(interactive learning)、启发学习(inspirational learning)与制度学习(institutional learning),加强跨学科教学与研究的融合[26]。学生可以参加毕业年项目(final year projects)、本科校园研究经历项目(undergraduate research experience on campus)等各类研究项目,获得跨学院、跨学校教师的辅导,在实践中提升跨学科素养。同时,NTU 通过与全球科技巨头、顶级科研机构建立合作伙伴关系等多种方式,为学生提供丰富的参与跨学科研究计划的机会。例如,NTU 与阿里巴巴集团合作开发跨学科博士学位,阿里巴巴集团可以提供人工智能、云计算、区块链等前沿技术的数据样本和业务场景,为博士生进行跨学科研究创造一流的学术环境。

3.3 创新教学模式,丰富学习体验

技术进步使得教学方式变得多样,NTU 积极将数字技术应用于教学活动,将线上教学与线下相联动,物理空间和数字孪生虚拟空间相结合,学校内部教育资源与企业等外部主体的教育资源相联通,为学生提供全方位、沉浸式的学习体验。

一是推行在线教学,实现教学方式的数字化转变。为了应对疫情带来的挑战,一方面,NTU 开启线上教学方式,开设远程教学课程。例如,NTU与微软合作,借助Microsoft 365 和 Microsoft Teams Phone 实现了混合教学和远程工作。在2020 年第一季度疫情最严重的时候,NTU[27]通过Microsoft 365的数字化教学模式,在一周内成功地将每周1 000多堂的线下课程转变为面向3 万名学生的线上课程。另一方面,NTU 积极推动公共在线开放课程的学习成果认证。NTU 鼓励学生积极参加大规模开放在线课程(massive open online courses,MOOC),以MOOC 作为对校内课程的补充。除了医学生外,NTU 所有本科生都可以参加麻省理工学院、斯坦福大学等世界顶尖高校提供的高质量在线课程,并获得相应学分认证[28]。MOOC 改变了学生的学习模式,满足了学习者个性化学习的需要,学生可以自主规划学习内容,有计划地参与课堂和完成测评,掌握学习的主动权。

二是构建虚拟课堂,提供课堂教学的数字化体验。数字技术的迭代升级,使得在虚拟世界开展教学活动成为可能,重构了大学的教学形态和教学环境,为大学教学范式革新打开了新维度[29]。NTU把握高等教育未来发展方向,利用AR、VR 等数字技术对教学设施、教学内容和教学方式进行改造,推动教学过程数字化转型,提高教师教学效能和优化学生学习体验。例如,NTU 开发了MagicBook 应用程序,并创建了解剖材料数据库,利用VR 和AR技术为学生提供情景式、体验式、交互式的学习方式,让解剖课程变得生动有趣。在课堂上,学生利用MagicBook 就可以将教材中静态的心脏图片转化为动态可视化的立体形象,并能与之互动,观察它在不同医疗场景中的状态[30],学习内容变得可看、可听、可触。

三是加强实践教学,开展教学活动的数字化实践。为了提高数字化环境下学生的学习效果,NTU加强产学研合作,为学生提供丰富的参与研究和实习的机会,以补充传统的课堂教学。NTU 植根产业需求的校企合作共育,与500 多家公司建立合作关系。例如,NTU 与美国超微半导体公司(Advanced Micro Devices,AMD)在新加坡经济发展局(EDB)的支持下合作建立数据科学与人工智能实验室,配备行业领先的设施,为参与数据科学、人工智能课程学习的学生提供了解和应用深度学习、机器学习等前沿技术的机会;同时,学生能够参与AMD 的实习项目,在实践中培养数字素养和数字技能,更好地应对数字化带来的挑战[31]。

3.4 建设智慧校园,提供智慧生活

数字技术的发展使得人、机器与自然加速融合,为人们生活、工作、学习方式提供了新的选择。2018 年,NTU 提出了建设“智慧校园”的愿景目标,旨在为师生提供更好的学习和生活体验、促进知识创造和实现可持续发展。

一是发展校园智慧交通。NTU 是新加坡第一个在校内推出自动驾驶汽车的高校,自2012 年起相继与新加坡Singapore Mass Rapid Transit Services、荷兰2get-there 等科技公司合作,在校园内测试和运营自动驾驶汽车,并逐步将运营范围从单个片区拓展至整个校园[32]。这一方面为师生的校内通勤提供了便利,另一方面为研究团队优化自动驾驶技术提供场景。2021 年1 月,NTU 上线数字导航系统,利用数字技术为师生提供更愉悦的生活体验。该系统囊括了校园内4 000 多个地点,用户可以快速获取实时的、精细化的方位指导;同时,该系统最引人注目的是对于室内结构的描绘与模拟,通过系统可以清晰地呈现建筑物每一层的构造,乃至是桌椅的放置都会有一定程度的还原,为师生提供更直观、更立体的导航服务。

二是建设绿色校园。作为一所世界一流的研究型大学,NTU 一方面加强环境工程、能源安全等领域的人才培养和科学研究,为可持续发展提供创新性解决方案,另一方面将校园作为新兴数字技术的试验平台,将创新技术与可持续发展融合,力争建成世界最环保的校园之一。例如,NTU 是新加坡第一个利用建筑信息模型(building information modeling,BIM)和设施管理技术(facility management,FM)对建筑物进行数字化管理的大学,建设了可视化的管理平台,在楼宇的设计、施工、运营和维护的全生命周期对设备、能耗、安防等信息进行集中化管理,提升校园建筑管理效能[33]。

三是创办数字化学生杂志HEY!。为丰富学生的校园生活,NTU 创办HEY!杂志,创新地将AR技术与传统媒介相结合,鼓励学生以新鲜有趣的方式分享校园生活,读者可以通过智能手机与杂志上栩栩如生的场景进行互动,实现现实世界与虚拟世界的无缝链接,获得沉浸式的阅读体验。HEY!颠覆了传统媒介的传播形式,为读者创造了独特的视觉体验,也因此获得2020 年国际商业传播者协会(International Association of Business Communicators,IABC)“鹅毛笔奖”(The Quills Awards)卓越奖、最佳奖等众多国际奖项[34]。

3.5 夯实基础设施,打造智能环境

数字基础设施是NTU 数字化转型的底座,为NTU 数字化转型提供数据、平台和环境支撑。一是打造智能学习中心。构建数字化学习环境是实现教育数字化转型的基础支撑[35],NTU[36]建成“蜂巢”(The Hive)和“天穹”(The Arc)两大学习中心,配备了116 个新一代“智慧教室”,形成了由远程直播教室、交互研讨教室、虚拟实验室等构成的智慧教室组群,为“翻转课堂”、跨学科教育和在线教学的实现提供技术支撑和物理空间保障。NTU 对学习中心的教学空间进行了重构,学习中心的定位不是“中心”(center),而是“枢纽”(hub),单一中心的学习空间被逐渐弱化,取而代之的是多中心的、开放的学术交流与分享平台,智慧教室内部摒弃了传统的教室布局,配备了无线通信设备等先进技术,座椅的位置可根据课程的需要自由调动,为学生进行跨学科互动创造机会。同时,学习中心打造了泛在学习的智慧学习生态,学生可根据自己的需要选择合适的学习空间与方式进行学习,例如设置了阳台、花园与露天走廊等开放空间,给学生提供一种轻松舒适、可随时随地进行自主学习或讨论的场所,也为师生之间的非正式沟通创造条件。

二是建设数据中心。教育数字化转型所依赖的基础设施不仅包含智慧教室等“硬”设施,也涉及数据等“软”条件,尤其是在数据海量爆发和日益聚集的背景下,如何管好数据、用好数据尤为重要。NTU 利用数据中心对各类数据进行采集、清洗、归类和存储,为科学决策、高效管理、创新服务提供了丰富的数据资源,实现了数据业务化。例如,NTU 在哈佛大学开源软件Dataverse 的基础上开发了DR-NTU 科研数据存储与管理平台,对科研项目启动之前、进行之中和完成之后的数据进行集成管理,并在一定范围内将数据开放[37],使数据的价值在流动中得到提升,打造开放共享、协同创新的科研氛围。

4 NTU 数字化转型对我国高等教育数字化转型的启示

虽然我国与新加坡的国情不同、教育体制不同,但南洋理工大学数字化转型的探索和实践对我国推进高等教育的变革和创新具有较大的借鉴价值。针对高等教育数字化转型的行动主体——高校,总结提出高校数字化转型的“三层次五维度”(见图2),并提出我国高校数字化转型发展对策。

图2 高等教育数字化转型模型

4.1 制定数字化转型路线图

高等教育数字化转型是全要素、全流程、全业务、全领域的系统性变化,是一个持续演进的过程,需要从战略层面进行规划和设计,如NTU 数字化转型的关键之一就在于制订了系统的教育数字化转型行动计划,结合自身的具体情况和发展阶段规划设计了数字化转型的愿景、任务和活动,围绕计划开展相关的数字基础设施建设、教学模式改革、数字技术应用场景建设等,稳步推进数字化转型进程。因此,我国高校要明确数字化转型路线。

首先,制定数字化转型目标。近年来,我国政府发布了一系列政策文件,为高等教育数字化转型指明了方向,例如,2018 年教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》,明确了推进智能教育发展,探索基于人工智能的新教学模式,重构教学流程等18 项重点任务;2021 年教育部等六部门发布《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》,提出加强信息网络、平台体系、数字资源等六大类教育新型基础设施建设。高校可以政策文件为抓手,在评估现有师资力量、学科优势、基础设施、创新资源等条件的基础上,以3 年至5年为单位,制定与学校价值主张相匹配的数字化转型战略计划,确定数字化转型的战略目标,以计划和目标引领转型实践过程的稳健推进。

其次,科学规划行动路径。在确定数字化转型的愿景、目标之后,高校可围绕战略目标制定具体的行动计划和实施措施。可根据数字化转型的重点任务、关键业务,建立配套的管理制度和运行机制,确定资金预算和资源分配,并合理布局数字化工具和数字化系统,有序推进教学、管理、服务等不同实践场景的数字化转型进程。

再次,适时开展战略规划评估。高校要重视对数字化转型过程的评估和控制,组建由校领导、信息化部门、专家学者组成的评估团队,研制数字化转型评估的指标体系和评估方法,定期对数字化转型实践状况开展评估,并根据评估情况及时调整优化战略目标及实施策略,以提高数字化转型的可持续性。

4.2 培养跨学科人才

高等教育数字化转型本质上是人的转型,其价值指向是实现数字经济时代学生的发展[38]。面对数字经济发展对人才培养的新要求,NTU 以跨学科教育为抓手,培养面向未来的创新型、复合型人才。实践证明,跨学科教育不仅帮助学生搭建起整合多个学科知识的知识体系,更培养学生的创新思维、批判意识等高阶思维能力[39]。2018 年,我国全面推进新工科、新医科、新农科和新文科建设,推动学科融合和专业融合,在制度层面为跨学科教育指明了方向,然而,当前我国高校仍以学科为基本组织结构,专业设置、学位授予置于单一学科门类下,跨学科教育面临挑战。鉴于此,我国高校要进一步加强跨学科教育模式的实践和探索。

首先,设置跨学科专业。2020 年12 月,国务院学位委员会将交叉学科增设为第14 个学科门类。2021 年11 月,国务院学位委员会印发《交叉学科设置与管理办法(试行)》,提出学位授权自主审核单位可自主开展交叉学科试点,探索复合型创新人才培养的新路径。国家层面的政策出台为跨学科人才培养提供了良好的政策环境,在此背景下,高校可综合自身的学科特色、师资力量、社会需求等多种因素,开设独立的跨学科专业。高校可突破学科院系封闭的屏障,设置专门的跨学科教育办公室,对跨学科专业学生的招生、培养和学位授予进行整体规划,并统筹配置师资、课程、教学设备等教育资源,为跨学科专业建设提供保障。

其次,加强跨学科课程设计。跨学科课程设计是跨学科教育的核心要素。我国高校可借鉴NTU 的经验,通过并采用集中聘任或联合聘任的形式,组建由不同学科教师组成的跨学科教师团队,共同协作开发课程,将课程内容从学科逻辑转向问题逻辑,围绕某一跨学科问题,将各个学科的知识有机组合成主题课程,突出学科的交叉融合性,为跨学科人才培养提供课程教育资源保障。

再次,搭建跨学科研究平台。跨学科科研训练是培养跨学科人才的重要途径,NTU 为本科生和研究生提供了丰富的参与跨学科研究项目的机会,在实践中培养学生的跨学科思维和解决复杂问题的能力。我国高校可积极构建跨界合作机制,联合科研院所、企业等多个主体搭建跨学科实验室、跨学科研究中心等研究平台,让来自不同学科背景的学生在跨学科教师团队的指导下,整合各学科的视角、方法和知识去解决具体的科研问题,使学生在互动交流中获取跨学科的新方案、新知识、新思维、新能力。

4.3 开展数字化教学

面对技术对高等教育的冲击,NTU 科学理性地利用数字技术来促进教育变革与创新,实现教育教学方法的优化、教育教学流程的重组和教育教学模式的创新,构建起数字化教学生态。借鉴NTU 教育变革的经验,我国高校可积极探索数字赋能的教育教学模式创新,推动教育教学活动数字化、智能化、开放化。

首先,全面提升师生数字素养。师生是高等教育活动的绝对主体,教师和学生的数字素养是组织转型能力建设和文化建设的重要组成部分[23],因此,高校要通过教育和培训提升师生的数字素养,推进高等教育数字化转型的能力建设,为教育模式的变革提供支撑条件。在教师端,关注数字胜任力的培训和发展,使教师建立起利用数字技术创新和变革教育活动的意识、视野和能力,进而将数字资源整合到教学设计、组织和评价的全过程,赋能学生的持续发展;在学生端,全面提升数字素养水平,最有效的方式就是将数字素养纳入教育体系[40]。高校可开设《数字通识教育》公共基础课,将数字技能与数字思维、数字伦理、数据隐私保护等内容纳入课程,使学生能够适应数字时代的学习并展望数字化的未来社会。

其次,加强数字技术与教学活动的深度融合。技术的创新为高校的数字化教学实践带来了更多的可能性,NTU 充分发挥数字技术的教育价值,打造了交互式、沉浸式、立体式的教学场景,实现虚拟世界与物理世界的无缝对接。我国高校可积极探索数字技术赋能的教育教学新模式,最大程度地发挥人工智能、大数据等数字技术的教育应用价值,借助智能化教学终端和数字化教学资源构建合作、开放、创新的新型教学形态,例如,将数字孪生技术引入教学实践,使学生能够在虚实共生、实时交互的数字环境中进行实验探索、情景体验、协作探究等学习活动,培养学生的高阶思维能力[41]。

再次,拓展教育教学空间。未来人类社会将呈现高度融合的态势,物理世界、科学世界和想象世界将融合共生,在此背景下,传统的课堂教学也将打破时空壁垒,与线上教育、校外教育联通,更好地实现以人为本的教育追求[14]。从NTU 的经验来看,高等教育数字化转型不仅需要充分发挥技术的教育功能,也注重高校与外部主体在教育资源、教学内容等维度的深度互动。鉴于此,我国高校要主动打破以学校为主的教育格局,加强与企业、社会组织、政府等组织的联动,拓展高等教育的物理空间和资源空间,通过多元主体协同参与的形式推进数字经济时代的人才培养。

4.4 加强数字基础设施建设

数字基础设施是高等教育数字化转型持续推进的保障。NTU 以数字基础设施建设为抓手,重塑高等教育教学空间和促进高等教育治理创新,推进高等教育的系统性变革。教育领域是我国新型基础设施建设的重要应用场景,2021 年7 月,教育部等六部门发布《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》,提出到2025 年,基本形成结构优化、集约高效、安全可靠的教育新型基础设施体系。在国家大力推进教育新型基础设施建设的背景下,高校要主动作为,积极进行基于教育新基建的创新实践探索,打造高等教育创新变革和高质量发展的数字底座。

首先,营造数字化教育环境。数字化教育环境是高等教育数字化转型的主要载体[42]。NTU 注重加强教学环境的空间改造和技术改造,打造了以学习者为中心的,泛在、多维、无边界的教育环境,以满足数字经济时代学生学习的需要。我国高校可加强数字化物理学习空间的建设与改造。一方面,根据教学需求合理进行教学空间设计,例如,关注教学空间的延展性,对公共走廊、学生创新研讨室等公共空间进行规划,实现教室内外、学校内外和课堂与其他空间互通,打造立体多元的学习场所[43];另一方面,积极布局教育可穿戴设备、智慧教学平台、智能化控制系统等新型教学设备,构建起泛在连接、人机协同、虚实融合的新型课堂教学环境,实现智慧的教与学。

其次,开发数字教育资源。2018 年我国教育部印发《教育信息化2.0 行动计划》,明确提出提升数字教育资源服务供给能力,有效支撑学校和师生开展信息化教学应用。数字教育资源是教育新基建的重点方向,是高等教育数字化转型不可或缺的要素。高校作为数字教育资源的重要建设者和应用者,在高效利用政府提供的基础性数字教育资源的同时,可与企业探索建立创新合作机制,将教学经验与企业的研发优势相结合,针对教学、教研、评价等实际教育情景,有针对性开发交互式数字教材、教学资源库、智能学情分析系统等校本化数字教育资源,满足个性化需求。

再次,加强智慧校园应用场景建设。智慧校园是数字校园的高端形态,具有情景感知、数据驱动、可预测等特点[44]。NTU 利用数字技术推动人、机器与自然的融合,建设智能、绿色、创新的新型校园,为师生提供便捷、多样的智慧生活。我国高校可以需求为导向,以服务师生为核心诉求,加强数字技术和智能系统在校园服务、行政管理、教务管理、文化建设等场景的应用,实现决策科学化、管理精准化、服务人性化。同时,高校作为科学研究和知识创造的主体,要积极与企业开展场景创新的产学研合作,挖掘数字技术的创新应用场景,将高校打造为新技术和新产品的“试验田”。

4.5 健全数字化转型保障机制

首先,设置数字化转型部门。高等教育数字化转型需要有专门领导管理、有团队高效推进、有部门深度支持,因此,高校可调整原有部门的职能,或新增数字化转型专业部门,构建各部门通力合作、协同推进的战略实施机制。具体而言,需要有3 类部门,包括数字化转型领导部门,协调数字化转型所需的技术、资金等各项资源的投入;数字化转型咨询部门,为数字化转型提供方向指引、对执行动作进行纠偏;数字化转型实施部门,负责基础设施、教学、管理等具体场域数字化转型战略的落地[45]。

其次,完善数据治理体系。数据是高等教育数字化转型的核心资源,NTU 在数字化转型中注重数据价值的释放,以数据驱动教学、科研、管理、服务的深层次变革。当前,我国高校的数据治理面临数据繁杂无序、共享不畅通、创新应用能力不足等问题,数据资源转化为优质资产价值未得到充分发挥[46],因此,高校可积极开展对教育数据的治理与研究,通过“软硬兼施”的方式强化数据治理的制度和平台保障,提升数据服务的能力。一方面,健全数据治理制度,可结合自身实际建立健全数据标准管理体系和数据全生命周期管理机制,形成利于数据有效采集、高效流动和全面保护的制度环境;另一方面,构建统一的数据平台,将分散、零乱、标准不统一的数据纳入统一的数据平台进行清洗、过滤、处理和分类,为师生和管理者进行数据查询、数据分析和数据应用等创建安全便捷的技术环境。

再次,加强政产学研协作。高等教育数字化转型是一项复杂的系统工程,高校需要加强同政府、企业、科研院所等各方力量的联动,构建数字化转型生态。一是加强高校智库与政府的协同合作,合力开展高等教育数字化转型的政策研究、标准制定,确保政策的前瞻性、针对性和有效性;二是强化高校与企业的跨界联动,一方面通过产业学院共建、专业共建、创新竞赛、实践实训、技能认证等校企合作模式培养数字化人才,另一方面充分发挥企业的技术优势,针对高等教育不同场景需求,联合打造数字化转型解决方案;三是联合科研院所开展高等教育数字化转型的理论研究和技术攻关,推动高等教育数字化转型理论与实践螺旋式互促发展。

5 结论

面对全球科技革命和数字经济蓬勃发展的趋势,NTU 积极推进高等教育数字化转型,从数字化转型战略、跨学科教育、教学模式、智慧校园、基础设施5 个维度构建了人才、技术、机制、环境等多种要素协同创新的数字教育新生态,其转型实践是教育主动适应数字化时代变革的代表性现实案例。当前,我国教育信息化建设进入2.0 时代,面对高等教育数字化转型的大趋势,高校要主动拥抱变革,积极转变教育理念和教育模式,重构教育生态,推动高等教育高质量发展。借鉴NTU 数字化转型的经验,本研究提出了我国高等教育数字化转型的“三层次五维度”模型,在战略层面,制定数字化转型路线图,明确数字化转型的目标、路径,并适时开展战略规划评估;在活动层面,积极探索跨学科教育模式,培养适应数字经济时代发展的创新型、复合型人才,加强数字技术与教育教学融合创新,推动教育变革发展;在支撑层面,推进数字基础设施建设,健全数字化转型保障机制,夯实转型变革的基础。

教育系统是社会大系统的一个子系统,高等教育数字化转型需要政府、高校、企业、科研机构等多元主体的协同参与,如何构建各主体之间互联互通、协同推进的数字化转型机制,打造高质量的高等教育数字化转型生态价值链和生态价值网,促进教育生态持续创新发展,也将是未来需要深入探讨的重要课题。

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