新质人才培养:数智时代教育的新使命

大力培养新质人才是深入实施人才强国战略、加快建设世界重要人才中心和创新高地的行动要义。新质人才所具有的创变思维使其具有了创新恒常性,复合思维使其具有了生态营造性,技术思维使其具有了技术具身性,这就使得他们符合新质生产力的需要,助力中国式现代化不断开拓发展新赛道。新质人才具有成长心态与高意识学习特质、人机共生思维与AI渗透技能、开拓精神与“破界”能力、创想能力与实践智慧、人文精神与科技合伦行动力、人类共同体思维与跨文化行动力等特质。新质人才的培育需要建构一体化的培养范式,包括:细化融通培养机制,以素养导向的AI教育培育新质后备人才的基础教育;依托智能学科平台,以“AI+X”微专业塑造新质中坚人才的高等教育;建立数字孪生平台,以产教融合认证发展新质技能人才的职业教育。未来的新质人才应当是具有创新潜质的AI原民,新质人才培养思路应推广到新生代(AI原民)人才的培养,致力培植好人才成长的沃土,让新质人才不断涌现。

数智赋能高等教育新质发展:GAI技术时代的教师新作为

高等教育作为教育、科技、人才三位一体的结合点,以及科技创新、新质人才培养的主力军,应主动担当数字化转型的龙头角色,持续深化教育变革和创新,推进新质生产力发展和教育强国建设。新质人才是指具有跨界创新能力和全球视野,能够为社会可持续发展作出积极贡献的人,是实现国家长远发展战略的关键,也是推动全球社会进步和创新的中坚力量。文章从认识论、方法论、实践论、价值论和本体论入手,分析了高校新质教育发展的实践路径,探索了高校教师新质素养的内涵和生成式人工智能协同下的发展趋势,分析了新的教育社会契约中的教学机遇。最后,文章提出促进高校新质发展的四条建议,包括推动高教数字化转型走向新质教育、建设高校数智赋能新质教育领导力、赋能高校新质教育的开放创新范式、构建数智社会文化综合治理新框架。

融合创新:数智技术赋能高等教育的新质发展

高等教育作为人才第一资源、研究第一平台、创新第一动力的重要结合点,是推动新质生产力快速发展的重要力量。融合创新作为数智技术赋能高教新质发展的新战略,具有理论创新、思维创新、研究范式创新和实践创新的复合属性。本文首先提出要将融合创新研究和融合创新教育作为跨学科研究的新境界和数智赋能教育创新的新范式,接着深入探讨两者的内涵要素、逻辑机理和实施路径,最后提出以融合创新研究和融合创新教育培养融合创新人才、构建基于团队科学的融合创新文化、改进高等教育融合创新治理体系等促进我国高等教育融合创新发展的策略与建议。

数智赋能智慧教育的变与不变之道

数智技术的出现,为教育带来新的可能性,将持续推动教育领域的深刻变革。在数智技术赋能教育数字化转型的背景下,智慧教育代表着未来教育发展的趋势。智慧教育借助数智技术的力量,跨越传统课堂教学的界限,引领着教育领域向全新的学习模式和教育观念转变。基于这样的时代背景,厘清技术影响下教育的发展规律,探讨数智赋能智慧教育的变与不变之道,有助于数智技术高效地推动教育的向好发展。首先,解构教育数字化转型背景下教育的变与不变,厘清这个问题,有助于教育从业者更好地坚守初心、把握机遇、顺应变革。然后,在深入论述智慧教育带来教育之变的基础上,探讨智慧教育的未来范式,即人机协同学习、高意识学习、智慧学习生态化和新质人才培养范式。最后,提出应对数智时代教育变革的策略:教育契约从集权管理向民主治理转变;教育文化从自囿因袭向开放创新转变;思维品质从固化心态向成长心态转变;教学模式从教为中心向学为中心转变;教育目标从知识本位向能力本位转变;供需关系从供给主导向需求主导转变;教育规制从阶段学习向终身学习转变;教育架构从谱系结构向泛在生态转变。

促进高意识学习的教育提示语设计

ChatGPT等技术实现了从感知智能向认知智能的重大进步,标志着生成式人工智能在通向通用人工智能的道路上又迈进了一步,也预示着教育的育人目标与学习样态将发生范式转变。高意识学习作为生成式人工智能赋能学习的新效标,是个体在认识外部世界的过程中觉知、调用自己的思想或意识体验以实现认识发生的过程,涵盖了问题意识、协同意识、审辨意识、价值意识、创造意识和愿景意识。教育提示语作为促进人类与生成式人工智能高效协同的思想通道,通过灵活规则、递进对话、开放指令和逆向工程设计,为个体高意识学习提供了数据源、推理链、策略集和心智图。本研究提出了促进高意识学习的教育提示语设计螺旋模型,即通过智慧型设计、复合脑思维、循证性决策、高意识创生、跨界性学习和前瞻性构想,引导学习者合理设计提示语并实现高意识学习。

中小学校教育数字化转型成熟度评价指标体系构建及测度方法

教育数字化转型测评是引领和推动学校开展数字化转型实践活动的必要手段,缺乏实用的评价指标体系很大程度上制约学校教育数字化转型的持续发展。文章首先基于成熟度评价视角,采用内容分析法进行指标遴选,经过德尔菲法两轮专家征询修正指标,运用层次分析法确定指标权重后,构建出一套中小学校教育数字化转型成熟度评价指标体系(包括发展规划、基础设施、数据治理、教育应用、发展成效5个一级指标,15个二级指标,47个观测点)。其次,将中小学校教育数字化转型发展划分为初始、成长、稳健、优化和引领5个成熟度等级,并对观测点的相应等级特征进行描述,明确评价基准。最后,从实践应用出发,提出一种操作性较强的中小学校教育数字化转型成熟度测度方法,以此刻画学校教育数字化转型发展整体水平和持续改进方向。

生成式人工智能赋能数字时代育人转型

面对以ChatGPT、Sora为代表的生成式人工智能带来的机遇与挑战,教育需要与时俱进,推动育人理念、育人模式和育人路径的改革创新。面向未来培养新质人才,是数字时代育人价值的集中体现,未来的数字化育人将更加强调培养:跨界整合能力、人机协同能力、创意创新能力、自主决策能力、全球领导力、智能交互能力等。基于数字时代育人转型的前瞻思考,本研究提出创新育人的行动对策,包括:从知识学习到综合运用,构建跨界育人新体系;从人际协作走向人技协同,打造人机共生合成体;从知识本位到能力本位,探索创新人才培养模式;从同质发展到独特成长,架设个性化成长路径;从地方性思维到国际化视野,培养学生全球领导力;从物理空间到数字空间,创构数字孪生宇宙。本研究有助于思考生成式人工智能赋能教育的时代课题,对应用数字技术高质量育人具有启迪意义。

分子印迹固相萃取-比率荧光法测定熟地黄中苯并[α]芘的含量

目的建立分子印迹固相萃取-比率荧光法,测定中药材熟地黄中苯并[α]芘(BaP)的含量。方法以表面树状功能化接枝的磁性硅胶纳米粒(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@PAMAM)为载体,BaP为模板分子,采用溶胶-凝胶法制备BaP分子印迹聚合物(BaP-MMIPs)。通过选择性识别吸附,比率荧光法检测,以浓度(C)为横坐标,荧光信号比值(I_(436)/I_(604))为纵坐标,计算回归方程。结果成功合成具有特异识别性能的BaP-MMIPs,应用于熟地黄样品中BaP的高灵敏检测。BaP在0.14~3.0μg/mL范围内线性关系良好。检测限为80 ng/mL,定量限为112.5 ng/mL。回收率为89.5%~106.8%,RSD不大于3.6%。结论所建立分析方法结果准确,选择性高,灵敏度与重现性好,检测成本低,简便快速,可为中药BaP的限量控制提供参考。

探索生态碳汇资产管理和金融创新路径

党的二十大报告明确提出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和。生态碳汇作为实现我国“双碳”目标的关键减排路径之一,从生态层面看,是维护生态平衡的核心要素和减缓气候变化的重要手段;从经济层面看,生态碳汇资产能够用于抵消企业单位的碳排放,同时也能够转化为金融资产。

“近未来”人机协同教育发展新思路

人类与人工智能的碰撞与交融是连接当下现实与“近未来”人类场景的主要叙事路径。人机协同教育是人工智能时代教育变革的新范式和突破口,通过探究当前人机协同教育的作用机理和发展趋势,有助于构建“近未来”人机协同教育的路径和图景,引发对“远未来”人机协同教育的前瞻性审思。人机协同教育的发展进阶分人机协作、人机增强、人机融合和人机共创。以“近未来”的视角研究教育发展,更贴近对现实的结构分析、对发展变革的可行分析,以及对人类切身面临的挑战分析。本研究从三个方面探究“近未来”人机协同教育的新思路:首先,秉持“以人为本”的价值理念,从合伦设计、人因设计、体现人智的技术设计三个维度构建人本人工智能的研究框架和应用模型;然后,基于人机协同教育的技能本位、具身学习新范式和对学习生态的变革,提出智慧学习生态的理论框架与实施路径;最后,阐述人机协同教育的深度发展需要以智慧教育理论为指导和依据。

设计智慧驱动下教育数字化转型的目标向度、指导原则和实践路径

教育数字化转型的核心是通过进化与创新相结合的思维方法,构建数字技术融合的未来教育生态系统,促进全要素、全业务、全领域和全流程的系统重构与文化革新,加快实现教育的均衡化、个性化、终身化、灵活性与开放性,以增强教育系统的运行活力和满足社会各方对公平优质教育的期望。我国教育数字化转型的研究和实践仍处于探索起步阶段,面对教育数字化转型的种种困惑和瓶颈,需要通过设计智慧承载新的价值理念和实践逻辑,指导和引领教育数字化转型的成功。本研究提出了设计智慧驱动下教育数字化转型的六种目标向度——教育范式从供给主导向需求主导转变、教学模式从教为中心向学为中心转变、教育评价从知识本位向能力本位转变、教育制度从阶段学习向终身学习转变、教育架构从系统封闭向系统开放转变、教育系统运行机制从管理向治理转变;并提出问题驱动和理念引领、面向未来和能力本位、学为中心和适性服务、人机协同和数据赋能、终身学习和伴随记录、多维评价和可信证据、迭代进化和持续创新、系统开放和生态发展的指导原则;又以设计智慧为引领,探讨了教育数字化转型的行动框架研制、数字学习生态系统建设和风险防范机制预设等议题。

高意识生成式学习:AIGC技术赋能的学习范式创新

AIGC以开启教育数字化转型的新格局、创新多模态学习的新体验、赋能人机协同的新智慧为教育领域带来新的变革机遇,教育工作者亟须对这场即将到来的变革作全面冷静的思考。文章旨在把握AIGC带来的变革机遇,探索创新性的学习范式,引领教育数字化转型和智慧教育发展。围绕AIGC的生成特征和本质机理以及AIGC技术在教育中应用的实践反思,文章通过探索其技术赋能的教育创变,提出高意识生成式学习是AIGC赋能未来学习范式的创新点,进而剖析AIGC诸多算法模型叠加和各要素间的关联机制来明晰高意识生成式学习的内在机理和发展需要。文章认为,高意识生成式学习由五种要素构成:自主学习是高意识生成式学习的内驱力、自监督学习是高意识生成式学习的保障、思维技能是高意识生成式学习的关键、创新意识是高意识生成式学习的生命力、情感技能是高意识生成式学习的增强剂,五者共同构建了新学习范式的逻辑机理与实践路径。

综合智慧引领教育数字化转型

随着智能技术的迭代创新和数字化转型战略的持续推进,教育数字化转型已然是深入推进教育现代化与高质量发展的重要引擎和关键路径。Web4.0和社会数字化转型引领着教育进入4.0阶段,给教育数字化转型通往未来智慧教育带来契机。教育数字化转型有着为数字文明建设奠基、重塑数字文化、继续破解“不可能三角”、承担从人本主义到生态学习新使命等任务。面对教育数字化转型的复杂性、系统性和生态性发展难题,教育领域亟需借以实践智慧、数据智慧、设计智慧、文化智慧和生态智慧为核心的综合智慧,升维思考,降维行动,统筹各方因素,以综合智慧统领面向未来智慧教育的全盘教育数字化转型。

政府数据开放与创新驱动:内涵、机制及实践路径

数字化改革已经成为百年未有之大变局的重大政策举措。数据要素也已成为数字经济时代经济高质量发展的重要动力,而政府数据开放则是数字化改革的关键变量之一。政府数据开放的核心内容与创新驱动发展战略内涵相统一,是重大的政策创新和实践。政府数据开放以政府数据“生产要素”和“治理要素”的双重属性价值的实现为主要内涵。政府数据开放从创新边界拓宽、创新生态融合、人力资本集聚和行政效率提升等机制赋能创新驱动发展。厘清政府数据开放与创新驱动发展战略的理论阐释、内在逻辑、事实进展和关键症结后,政府数据开放赋能创新驱动发展的实践路径有五条:建立健全制度保障、促进产学研深度参与、优化政策引导与考核机制、加强区域协同发展、提升政府数据治理能力。这将为我国经济实现高质量发展并实现全面建设社会主义现代化国家注入新动能。

邻域退火粒子群算法在配电网重构中的应用

为求解多目标非线性整数组合优化的配电网络重构问题,建立了以电压均衡指数和网损为目标的配电网重构数学模型。为了克服粒子群算法容易局部收敛的不足,提出了一种基于正态分布的局优邻域闭锁方法的退火技术的粒子群算法(LA-PSO),改进了扰动机制,设计了自适应退火策略,对邻域内的粒子执行并行化退火操作,从而弥补粒子群算法爬山能力的不足,提高了算法的全局寻优能力。用3个不同规模的算例测试提出的算法并与基本算法的性能进行了比较。结果表明,该算法有效改进了粒子群优化算法的局部收敛问题,与单一算法相比,在收敛特性、全局寻优能力和稳定性等方面都有所提高。

智慧问学:基于ChatGPT的对话式学习新模式

ChatGPT的发展引发教育领域新的对话革命。作为一种具有丰富内涵的学习范式,对话式学习历经教学对话、对话式教学等阶段,正朝智慧问学的新阶段发展。智慧问学作为对话式学习的高阶形态,是学习者基于ChatGPT等新一代人工智能,通过主动提问寻求大语言模型回应,实现递进式问答对话与迭代式内容生成的新型学习模式。文章深入探讨了基于ChatGPT的智慧问学模式,剖析了平等性、开放性、建构性、角色互惠的理念原则,提出了“5W”模式的提问策略,并基于“认知需求—问题开放程度”设计了四类问题,形成螺旋递进的问学流程和五种对话类型。最后,文章建议以“尊德性”为价值导向,用实践智慧引领对话智慧;以“问学”设计为逻辑起点,培育高阶思维能力;以“会评”为核心要素,提升学习者再反馈素养。

ChatGPT赋能教育数字化转型的新方略

ChatGPT等新一代人工智能技术突破了时空和个体间的屏障,连接起古今中外各个领域的学习网络,昭示着大语言模型的无限应用前景。教育数字化转型以技术推动教育全领域、全生态变革,应紧密结合ChatGPT等人工智能技术的作用机理和现实挑战,以创新的教育理念和实践策略,推动转型不断深入。ChatGPT等技术将在学、教、管、评等诸多教学场景发挥巨大作用,促进教与学效率的提高和教育方式的革新。同时,ChatGPT等技术也给教育伦理和数据安全带来挑战。面对机遇和挑战,本研究建议延展“应用为王”的技术与教育融合思路、发展“高意识”的生成式学习范式、创设“集体智慧”的智慧教育生态系统、构建“人机共善”的数字德育体系的新方略。

教育数字化转型的逻辑起点、目标指向和行动路径

教育数字化转型是指通过数字技术手段促进教育全要素、全业务、全领域和全流程的系统重构与文化革新。在教育系统外部多重压力的催化下,教育数字化转型面临难得的机遇和挑战。明确教育数字化转型转什么,怎么转,未来会形成怎样的教育新生态,对加快推进教育高质量发展、实现历史性新突破具有重要意义。教育数字化转型以教学环境、资源、模式的创新,数字素养、能力、技能的发展,评价内容、方式、手段的改革和治理思路、主体、结构的转变为目标指向。教育数字化转型要以数字素养技能共建数字化成果,以数据智慧贯穿教育数字化转型,以供给侧改革思路指导教育治理,以数字文明构建教育生态新场域作为通往未来智慧教育的行动路径。

黄土高原半干旱区景观化集水造绿空间网络构建——以甘肃环县为例

在"聚居背景—聚居活动—聚居建设"的景观"三元论"的哲学基础上,风景园林这一综合学科应对黄土高原的人居环境改善产生重要的作用。文章以黄土高原东部半干旱区环县的人居环境为研究对象,从人居角度分析影响集水造绿的各类因素,从降水、坡度、坡向、河流、泉眼等自然因素以及城镇、道路、水库等人工因素的角度评价集水造绿的适宜性;以GIS技术进行数据整理与量化分级,通过综合考量确定集水造绿的优势地带等级,即适宜度分析;识别集水造绿的"节点"与"路径";规划水绿双赢的空间网络。研究证明,在引入适当人为干预的情况下,通过"基底—节点—路径"方式构建的集水造绿优势空间网络能够适应人居环境集水造绿的需求。

以环县为例的黄土高原半干旱区景观化集水造绿的水绿调配规划与增长机制

文章以黄土高原东部半干旱区环县的人居环境为研究对象,在景观化集水造绿空间网络构建的基础上,基于水绿双赢理论,提出了以GIS空间分析技术为支撑的不同汇水区之间的平衡援助策略;指出根据区域内可收集雨水资源量,应优先保证该区域内优势节点和路径中集水造绿的生态需水,提出了测定区域内水绿平衡人为干预度临界点的方法;划分了大、中、小尺度汇水区,指出应根据各汇水区在人为干预度临界点的盈余和亏缺情况进行水绿调配规划;提出了近期、中期、远期的发展进程,预测了集水造绿区域的变化趋势。研究证明,以28.35%的人为干预度收集雨水,可以优先保证集水造绿优势"节点+路径"区的植物生长;将盈余区域的雨水收集调配至亏缺的汇水区,优先满足区域内节点、路径的生长,可以实现平衡援助;随着循序渐进的平衡增长,景观化集水造绿的空间网络可逐渐实现,以此作为人居环境改善的核心区域。