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以知識(shí)工程邏輯構(gòu)建四全智能教育

2019-03-20 12:33魏忠
中國(guó)信息技術(shù)教育 2019年5期
關(guān)鍵詞:工程信息化系統(tǒng)

魏忠

2019年年初,演員翟天臨曬出博士后錄取證書后,引發(fā)了一場(chǎng)軒然大波。同時(shí),翟天臨曾說(shuō)的“什么是知網(wǎng)”也被網(wǎng)友翻出來(lái),結(jié)果不但博士后被取消,且碩士與博士論文也一并塌陷。其實(shí),這件事我有不同的看法,演員專業(yè)的博士其實(shí)是中國(guó)的“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”,所謂是不是博士,演員能演好戲足已證明,而至于學(xué)術(shù)性以理論存在的電影史博士和電影學(xué)博士,其實(shí)和演員沒(méi)有什么關(guān)系。然而,我國(guó)培養(yǎng)演員的著名高校卻又必須具有博士點(diǎn),這就造成了一個(gè)悖論,大家都明白教授演技的教師需要具備真實(shí)技能,而具備了真實(shí)技能還要具備博士學(xué)歷,這樣才能教書,于是乎心照不宣,如果電影學(xué)院的博導(dǎo)、碩導(dǎo)、本導(dǎo)都不會(huì)演戲只會(huì)寫一手好論文,那么電影學(xué)院就可以關(guān)門了。

翟天臨事件把“知網(wǎng)”推上了大眾認(rèn)知的熱點(diǎn)詞匯,這還真不容易,然而偏差還是存在的,那就是似乎不知道“知網(wǎng)”就做不了學(xué)術(shù)。其實(shí),“知網(wǎng)”更多的是給本科生寫論文用的專業(yè)搜索工具。我曾提出“本科生寫論文不允許引用百度,碩士生寫論文不允許引用知網(wǎng)”,原因很簡(jiǎn)單,某個(gè)學(xué)科如果到了全國(guó)簡(jiǎn)單的學(xué)科評(píng)估B以上,引用知網(wǎng)其實(shí)是無(wú)效的,引用外文核心期刊才是正道。北京電影學(xué)院學(xué)科評(píng)估A,照理來(lái)說(shuō),他們的碩士、博士說(shuō)不知道“知網(wǎng)”屬于正常。

翟天臨事件所提到的“知網(wǎng)”,采用的搜索技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域有一個(gè)很高大上的名稱叫作知識(shí)工程,40年前有一個(gè)更加響亮的名稱叫作專家系統(tǒng),是由著名的圖靈獎(jiǎng)獲得者費(fèi)根鮑姆在一次會(huì)議上提出的。不僅如此,他在40年前與諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者赫伯特·西蒙一起做出了人類第一個(gè)專家系統(tǒng)。費(fèi)根鮑姆之所以有今天的成就離不開博士生導(dǎo)師赫伯特·西蒙的指導(dǎo),而赫伯特·西蒙被稱為人工智能之父,費(fèi)根鮑姆雖然不是人工智能之父,卻是構(gòu)建起智能科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科的創(chuàng)始元老,被稱為專家系統(tǒng)之父。目前的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科最核心的基礎(chǔ)就是知識(shí)工程,而中國(guó)知網(wǎng)只是一種典型的知識(shí)工程的應(yīng)用而已。

翟天臨事件提醒我們大學(xué)應(yīng)該怎么建,而知識(shí)工程學(xué)科本身就是研究知識(shí)的獲取、驗(yàn)證、表示、推論、解釋和理由的學(xué)科?!爸R(shí)工程”研究的內(nèi)容是如何組成由電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信技術(shù)結(jié)合而成的新的通信教育、控制系統(tǒng)。“知識(shí)工程”研究的中心是“智能軟件服務(wù)”,即研究編制程序,提供軟件服務(wù)。費(fèi)根鮑姆的厲害之處在于通過(guò)軟件的方法實(shí)現(xiàn)了數(shù)字環(huán)境下擬合人思維的一整套方法,其主要思想如下:

第一,專家解題除了一些公共知識(shí)外,更需要大量與解題領(lǐng)域密切相關(guān)的知識(shí)。換到翟天臨所處的電影行業(yè),中國(guó)一共沒(méi)有幾所也沒(méi)有幾位博士,這個(gè)領(lǐng)域知識(shí)更多的則是從實(shí)踐中來(lái)和從國(guó)際外文知識(shí)中來(lái)才對(duì)。

第二,更多地采用啟發(fā)式和試探性解題方法。這也是區(qū)別于“科學(xué)”“管理”工程的典型特點(diǎn);在研究方法中除了科學(xué)常用的演繹方法,更多地使用抽象和歸納方法。

第三,必須處理問(wèn)題的模糊性、不確定性、不完全性。

如果我們用“知網(wǎng)”來(lái)解釋,那就是,我們查詢一個(gè)電影專業(yè)問(wèn)題時(shí),往往問(wèn)題是不確定的、思路是不完備的、專業(yè)是非常聚焦的,使用者只要按照一定的結(jié)構(gòu)化的思路(關(guān)鍵詞的分類和內(nèi)容),很快就能找到與所需知識(shí)最接近的內(nèi)容。

費(fèi)根鮑姆研究專家系統(tǒng)和知識(shí)工程的歷史本身,也是符合他后來(lái)提到的知識(shí)工程解題的幾個(gè)原則的。費(fèi)根鮑姆自身的成長(zhǎng)道路就充滿了不確定性、成就知識(shí)的交叉點(diǎn)、高度抽象和歸納、試探性、知識(shí)結(jié)構(gòu),事后看來(lái)卻是和人工智能領(lǐng)域的知識(shí)工程高度結(jié)構(gòu)化:電器工程、神經(jīng)學(xué)、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、化學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)。

大學(xué)教育與基礎(chǔ)教育和職業(yè)教育最大的區(qū)別在于,知識(shí)本身的本體是非常不明確的,如從實(shí)踐中出來(lái)的演員的能力往往更強(qiáng)。香港的電影也曾有過(guò)輝煌,而演員幾乎全部是工廠化訓(xùn)練出來(lái)的,這也許也是香港電影衰落的原因。大陸電影一直沿用學(xué)院派的培養(yǎng)路線,反而使得電影事業(yè)本身更有后勁。這正是由于知識(shí)本體的不明確和模糊性,大學(xué)承擔(dān)著專業(yè)傳承和創(chuàng)新的職能。在知識(shí)工程視野下,傳承的領(lǐng)域知識(shí)本身就是創(chuàng)新的源泉和解題的關(guān)鍵。

其實(shí)從大學(xué)的歷史和設(shè)置來(lái)說(shuō),存在的就是合理的,大學(xué)制度演變成今天這個(gè)樣子,其實(shí)就是知識(shí)工程的生態(tài)路徑。我們看到大學(xué)的綜合性、寬容性、物理實(shí)在性、學(xué)科混雜性、專業(yè)聚焦性等,其實(shí)從知識(shí)工程邏輯上來(lái)看,就是一個(gè)隱藏本體的寶庫(kù)。

那么,是不是簡(jiǎn)單的高度抽象的所謂“課件資源”“教育資源庫(kù)”“慕課”“教育評(píng)價(jià)”本身就是教育呢?從以上知識(shí)工程的角度看,不是,原因在于高度抽象的東西往往是高效率的,也往往是本體不準(zhǔn)的。

接下來(lái),我們?cè)噲D從知識(shí)工程的角度,對(duì)實(shí)體校園的核心系統(tǒng)進(jìn)行歸類,然后抽象出沒(méi)有丟掉關(guān)鍵信息的校園變量,再通過(guò)貫通的信息化來(lái)闡述智能校園的主旨。主要內(nèi)容概括來(lái)說(shuō)就是教育信息化要符合知識(shí)工程本身的邏輯,圍繞教、管、服的核心系統(tǒng),打造信息貫通、圍繞核心、高度結(jié)構(gòu)化的四全智能教育系統(tǒng)。

教育信息化核心系統(tǒng):教

教什么:非常多的所謂互聯(lián)網(wǎng)教育失敗之處就是在教什么這個(gè)問(wèn)題上高度抽象出來(lái)的東西是失真的。我們回到一個(gè)生態(tài)健全的校園去看,一個(gè)好的面向未來(lái)的教育應(yīng)該包含面向未來(lái)的知識(shí)、應(yīng)對(duì)未來(lái)的技能、符合現(xiàn)實(shí)社會(huì)的體驗(yàn),多數(shù)所謂教育信息化僅僅是知識(shí)還是不完備的知識(shí),這是造成失敗的原因。

誰(shuí)來(lái)教:網(wǎng)絡(luò)上,一位名師確實(shí)可以對(duì)一萬(wàn)個(gè)人,然而網(wǎng)絡(luò)上沒(méi)有名師面對(duì)面的氛圍,更重要的是沒(méi)有面向未來(lái)的學(xué)科的前沿性的誘導(dǎo),沒(méi)有學(xué)校組織與地域和行業(yè)個(gè)性化的專業(yè)的工具,沒(méi)有學(xué)生間角色“爾虞我詐和打情罵俏真實(shí)認(rèn)知”的交流,把學(xué)校教育簡(jiǎn)單地認(rèn)識(shí)成師生關(guān)系和教學(xué)關(guān)系的高度抽象時(shí),“誰(shuí)”這個(gè)問(wèn)題就直接出局了。

怎么教:基于以上兩點(diǎn),教育資源不僅僅在于數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)資源,更在于學(xué)校教育的實(shí)體環(huán)境資源以及還沒(méi)有搞清楚的面對(duì)面的社交變量資源。傳統(tǒng)的學(xué)校通過(guò)資源將教學(xué)相關(guān)活動(dòng)組織起來(lái),理實(shí)一體與認(rèn)知科學(xué)的關(guān)系與高度簡(jiǎn)化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)有本質(zhì)的不同,實(shí)體校園不可替代并不意味著信息化不能提高實(shí)體資源和數(shù)字資源的組合效率。評(píng)價(jià)是教育怎么教的促進(jìn)劑也是焦慮催化劑。

教育信息化核心系統(tǒng):管

教育與互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的最大區(qū)別在于強(qiáng)制性,一方面是評(píng)價(jià)的稀缺性帶來(lái)的強(qiáng)制性,另一方面是國(guó)家層面授權(quán)管理帶來(lái)的強(qiáng)制性。教學(xué)、管理、服務(wù)的融合生態(tài)構(gòu)成了教育,教育也是在以上三者共同的不可割裂下的共謀,互聯(lián)網(wǎng)教育的多數(shù)失敗是試圖簡(jiǎn)單化顛覆這種關(guān)系而不是支持和改進(jìn)這種關(guān)系。

人財(cái)物:傳統(tǒng)的師資管理、學(xué)生管理、財(cái)務(wù)管理、資產(chǎn)管理、實(shí)驗(yàn)室管理、安全管理雖然在信息化條件下會(huì)發(fā)生流程變革,然而作為管理的信息基礎(chǔ)設(shè)施是必要的和基礎(chǔ)性的。

三主體:學(xué)生管理、教師管理、管理人員管理,圍繞TOB業(yè)務(wù)的教育三個(gè)主體的管理和之間的關(guān)系管理構(gòu)成了高度結(jié)構(gòu)化的學(xué)校教育,會(huì)有變化,但教育信息化要支撐變化而不是逃避原本存在的關(guān)系。

時(shí)間管理:學(xué)校信息與非學(xué)校的組織如公司等的信息,最大的區(qū)別在于時(shí)間管理的充分性。校友管理、校史管理、精神附著物(環(huán)境、遺址、雕塑)管理、預(yù)期管理、檔案管理,是實(shí)體教育區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)教育最大的價(jià)值和變量點(diǎn)。

教育信息化核心系統(tǒng):服

服務(wù)系統(tǒng)是否屬于教育系統(tǒng)有不同的看法,然而作為信息的關(guān)聯(lián)是無(wú)疑的,作為支撐教育的核心系統(tǒng)也是無(wú)疑的。華盛頓大學(xué)的一個(gè)學(xué)生要在周邊麥當(dāng)勞打工,麥當(dāng)勞輸入學(xué)生信息會(huì)告訴這個(gè)學(xué)生是否符合法律及工作時(shí)限,這樣的信息化才是有用的信息化。作為服務(wù)系統(tǒng)提供教育信息化的以下職能:教學(xué)服務(wù):資源服務(wù)(類似知網(wǎng))、工具服務(wù)(專業(yè)的工具認(rèn)知和實(shí)操支持)、考務(wù)服務(wù);社會(huì)服務(wù):科研服務(wù)、實(shí)踐服務(wù)、實(shí)習(xí)服務(wù);后勤服務(wù):網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、空間服務(wù)、安全服務(wù)。

在此,不再對(duì)以上系統(tǒng)做過(guò)多的闡述,需要指出的是,任何教學(xué)活動(dòng)、科研活動(dòng)都需要在必要變量信息下才能做決策和管理,如是否節(jié)能不僅看電的使用量,更要看教學(xué)活動(dòng)的關(guān)聯(lián)性。

構(gòu)建四全智能教育系統(tǒng)

在知識(shí)工程中,最難和一直懸在學(xué)者心中的隱憂是,什么是知識(shí)的本體?聚焦在教育上,什么是教育的本體?分?jǐn)?shù)嗎?網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的高分能否代替校園學(xué)習(xí)的同樣的分?jǐn)?shù)?沒(méi)有全量的和經(jīng)得起歷史考驗(yàn)的數(shù)據(jù),教育尤其不能隨便實(shí)驗(yàn)和決策。

然而,如果我們不試圖用簡(jiǎn)單的互聯(lián)網(wǎng)教育替代傳統(tǒng)教育,而是支撐實(shí)體校園,那么信息化僅僅是工具作用,就不會(huì)有這種隱憂。如果我們把一所大學(xué)、一個(gè)專業(yè)、一門課程不試圖簡(jiǎn)單地抽象成數(shù)字資源,而是還原支持原本的實(shí)體校園,信息化在知識(shí)工程的邏輯下高度還原實(shí)體校園的真實(shí)變量,那么這種教育智能的系統(tǒng)就是真實(shí)的、全息的和令人心安理得的。

著名的管理信息系統(tǒng)專家薛華成教授提出,管理信息系統(tǒng)最終的效果要構(gòu)建成一個(gè)四全的系統(tǒng):全時(shí)空、全自動(dòng)、全信息、全智能。我們談到教育智能(智慧教育還差得遠(yuǎn))的時(shí)候,也應(yīng)該圍繞上述教育系統(tǒng)的三個(gè)核心系統(tǒng),以知識(shí)工程的思路,運(yùn)用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù),以軟件為核心將教育系統(tǒng)貫通、結(jié)構(gòu)化。知識(shí)工程邏輯下的四全智能教育:

第一,四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全時(shí)空的,時(shí)序信息不得衰減,跨地域能夠隨時(shí)得到:教務(wù)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)、錄播示教系統(tǒng)、班牌大屏系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)等;教育從平面走向立體,走向個(gè)性與時(shí)序。

第二,四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全自動(dòng)的,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)以數(shù)碼化的方式得到和控制:卡系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、班牌大屏系統(tǒng)、儀器設(shè)備系統(tǒng)、安防系統(tǒng)。

第三,四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全信息的,不僅包含狀態(tài)信息更包含過(guò)程信息,以確保教育的變量不缺失:師資、資產(chǎn)、后勤、學(xué)生、教學(xué)平臺(tái)、用戶、考試、學(xué)生成長(zhǎng)記錄。

第四,四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全智能的,不僅能通過(guò)數(shù)據(jù)整合在一起,還方便通過(guò)人工智能進(jìn)行分析和得到結(jié)論:數(shù)據(jù)中心(應(yīng)用與計(jì)算分離、代碼與數(shù)據(jù)分離)、數(shù)字資源、用戶中心(關(guān)系)、混合云平臺(tái)(即插即用)、身份權(quán)限系統(tǒng)(微服務(wù))、可視化平臺(tái)(個(gè)性化)。

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