管 佳，韓婷芷，徐國興①

(1.教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心(中央電化教育館)，北京 100031；2.華東師范大學 高等教育研究所，上海 200062)

一、引言

知識創(chuàng)新和科技創(chuàng)新對國家未來發(fā)展至關(guān)重要，人才尤其拔尖人才培養(yǎng)是知識創(chuàng)新和科技創(chuàng)新的基礎和動力，直接關(guān)系到國家能否贏得未來發(fā)展優(yōu)勢，因此我國將拔尖人才培養(yǎng)提升到國家重大戰(zhàn)略部署高度。從國務院印發(fā)《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案的通知》，教育部頒布《關(guān)于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》(也稱“強基計劃”)，到“基礎學科拔尖人才培養(yǎng)計劃”(簡稱“拔尖計劃”)的出臺并實施，并發(fā)展成熟步入“拔尖計劃”2.0 時代[1]，再至《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中明確提出需“加強基礎學科拔尖學生培養(yǎng)”[2]，拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)已然成為我國國家重大戰(zhàn)略部署。長久以來，在“錢學森之問”的呼喚下，我國高等院校迫切想要探尋出一條拔尖人才個性化培育之道。

人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異，教育信息化邁入了一個嶄新的時代，也為拔尖人才的個性化培育提供了一種新思路。2017年國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，指出人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣睢⒏淖兪澜?，要搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，其中大數(shù)據(jù)驅(qū)動知識學習等成為發(fā)展重點，規(guī)劃強調(diào)要利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學方法改革，構(gòu)建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系[3]。2021年教育部等六部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進教育新型基礎設施建設構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導意見》，明確提出需聚焦教育高質(zhì)量發(fā)展的迫切需要，深入應用人工智能等新一代信息技術(shù)，促進人工智能技術(shù)與高等教育教學實踐深度融合[4]。教育與人工智能技術(shù)的有機融合，為我國高校教育教學改革提供了強有力的技術(shù)工具支持，更為大規(guī)模開展個性化拔尖人才培育創(chuàng)設出一條可行的路徑。

本研究立足人工智能技術(shù)賦能拔尖人才培養(yǎng)的邏輯理路，深入剖析我國拔尖教育運行過程中的現(xiàn)實困境，對拔尖人才培養(yǎng)的優(yōu)化路徑開展理論探討，并最終勾勒出人工智能技術(shù)支持下拔尖人才篩選與識別、培育與賦能、發(fā)展與監(jiān)測等全過程的未來發(fā)展圖景。

二、人工智能賦能拔尖教育的邏輯理路

(一)技術(shù)推動高等教育發(fā)展的邏輯起點

技術(shù)是實現(xiàn)人類目的的重要手段，技術(shù)的更新與變革對于推動拔尖人才培養(yǎng)管理具有重要的影響。唯有厘清技術(shù)何以賦能拔尖人才培養(yǎng)的邏輯起點，才能更好地利用技術(shù)推動拔尖教育發(fā)展。技術(shù)主要是指人的活動方式，解決的是如何做的策略問題和方法問題；從本質(zhì)上看，技術(shù)是對現(xiàn)象的捕獲、利用和有目的的編程；隨著時間的推移，新的現(xiàn)象會不斷涌現(xiàn)，它們首先被捕獲并表達為技術(shù)的元素，繼而新舊技術(shù)才能得以組合[5]。因此，高等教育領(lǐng)域教育新技術(shù)的產(chǎn)生和進化無不緣起于對新的教育現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、捕捉、解釋和總結(jié)。新的教育現(xiàn)象產(chǎn)生后，研究者們對該教育現(xiàn)象及同類現(xiàn)象進行長期的觀察、歸類、解釋和總結(jié)，尋找可能的解決方案，繼而整合相關(guān)領(lǐng)域的可用資源與技術(shù)用以設計開發(fā)適應新教育現(xiàn)象的教育技術(shù)實踐方案。總的來說，支撐教育技術(shù)發(fā)展的核心基礎是教育現(xiàn)象和教育規(guī)律，對教育現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、捕捉和利用是技術(shù)重塑教育的邏輯起點[6]。關(guān)注人的成長與發(fā)展是教育的核心議題，對學生學習與成長過程中相關(guān)教育現(xiàn)象、學習困境的細致捕捉和深入探索是促進人工智能技術(shù)與高等教育拔尖人才培養(yǎng)深入融合的前提和基礎，在此基礎上總結(jié)新時代拔尖人才培養(yǎng)的運行規(guī)律，并提出順應教育規(guī)律的教育方案是人工智能技術(shù)與高等教育拔尖人才培養(yǎng)深入融合的追求和目標。

(二)人工智能助力拔尖教育的現(xiàn)實依據(jù)

盡管爭議重重，我國拔尖人才培養(yǎng)的內(nèi)核卻始終趨于一致，即在高等教育告別精英化并逐步走向普及化的背景下，旨在通過集中優(yōu)勢資源，為少數(shù)拔尖群體提供個性化的學業(yè)支持和教育指導，從而為社會培養(yǎng)一批全面的、可持續(xù)發(fā)展的、具有內(nèi)生文化力的高素質(zhì)人才。個性化教育是拔尖人才選拔、培養(yǎng)、評價及發(fā)展等各個環(huán)節(jié)共同的教育使命和追求，也是教學效果達至最大化的有效途徑之一。然而，隨著教育現(xiàn)代化的推進，在教育規(guī)模與效率的盲目崇拜中，個性化教學卻深陷于班級授課制、標準化考試與量化教師評價的樊籬中而難以實現(xiàn)[7]。即便是在精英教育階段，由于教師承擔著諸多非教學任務，也很難針對不同學習主體開展針對性的學業(yè)指導。隨著高等教育從精英教育階段發(fā)展至普及化階段，在生師配比日益攀升、教學資源存在較大擠兌的背景下，因材施教更是難以實現(xiàn)。在此背景下，借助現(xiàn)代化技術(shù)的支持來實現(xiàn)拔尖教育個性化的人才培養(yǎng)目標成為一種現(xiàn)實的選擇。

隨著人工智能時代的到來，AI技術(shù)異軍突起，個性化教學重燃希望。以個性化差異化為目標的自適應學習系統(tǒng)，以及軟硬兼?zhèn)涞闹悄芙逃O備走進人們視野，人工智能成為有效推動教育教學變革的重要工具[8]。當前人工智能呈現(xiàn)出一種“大數(shù)據(jù)+高算力+深度學習+小任務”的應用形態(tài)，探索教育中人工智能的可解釋性，是讓人工智能在教育領(lǐng)域中更具“責任感”的重要議題，教育中人工智能可解釋性經(jīng)歷了以先驗知識為主的專家解釋，到以統(tǒng)計學習為主的數(shù)理解釋，再到以深度學習為主的歸納解釋的過程[9]。人工智能技術(shù)對教育過程數(shù)據(jù)的采集、挖掘、驗證關(guān)聯(lián)等體現(xiàn)著對教育規(guī)律的關(guān)注。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，大規(guī)模線上教育的開展，已經(jīng)潛移默化地變革了學習者獲取、內(nèi)化知識的方式。要掌握信息社會學習者獲取、內(nèi)化知識的新特點，總結(jié)出規(guī)律，并提供符合規(guī)律的培養(yǎng)支持方案，就需要長期細致地觀察、記錄學習者行為數(shù)據(jù)做支撐，需要將人工智能技術(shù)的大規(guī)模算力與數(shù)據(jù)相結(jié)合，形成真正契合教育認知規(guī)律的人工智能算法，進而為學習者提供符合其認知規(guī)律的個性化的培養(yǎng)指導方案，為高校選拔適合本校培養(yǎng)目標的甄別選拔、培養(yǎng)指導和監(jiān)測管理方案。

三、高校拔尖人才培養(yǎng)的運行困境

當前，我國高等院校的拔尖人才培養(yǎng)工作在不斷探索中穩(wěn)步推進。在政策的支持下，我國高等院校針對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)開展了一系列的有益嘗試：少年班的創(chuàng)設，基地班、實驗班、提高班的興辦，榮譽學院、現(xiàn)代大學書院的建立。然而，拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一個復雜的命題，從人才的甄別與選拔，到培養(yǎng)與指導，再至監(jiān)測與管理，每一環(huán)節(jié)所涉的執(zhí)行標準與現(xiàn)實達成都存在一定的爭議和困難。

(一)拔尖人才的甄別選拔困境

從拔尖人才的甄別選拔來看，爭議的焦點主要關(guān)乎拔尖人才的選拔標準：拔尖人才之所以拔尖究竟取決于先天稟賦、專業(yè)特長或是文化賦予？拔尖人才的選拔和鑒別策略究竟是應該以“人”為中心、以“專業(yè)”為中心還是以“文化”為中心[10]？什么樣的人才適合拔尖培養(yǎng)？對于拔尖人才的選拔標準高等教育學界尚未達成共識。隨著研究的不斷深入，斯騰伯格在三元智力理論的基礎上提出更具實用性和現(xiàn)實取向的成功智力理論，強調(diào)智力不應僅僅涉及學業(yè)，更應指向真實世界的成功[11]。在成功智力理論導向下學生能夠以人生目標為驅(qū)動，并采取一系列針對性的行動，促使個體目標的達成。在該理論的指導下，拔尖人才的選拔標準不僅要關(guān)注學生的智商水平、能力水平、學習動機、學習策略等個人素質(zhì)，還要關(guān)注其與環(huán)境的匹配度、適應環(huán)境的情況以及從經(jīng)驗中學習的能力。當前我國高校主要通過以下兩種方式開展拔尖人才選拔：其一，通過高考成績或某一階段的專業(yè)課程成績對學生進行一輪初篩，繼而通過筆試、面試等形式對學生進行綜合素質(zhì)與能力考核；其二，不與任何高考成績、專業(yè)成績掛鉤，通過自愿報名、雙向選擇、擇優(yōu)錄取等形式開展選拔[12]。測評方式雖然考慮到了形成性評價與終結(jié)性評價的結(jié)合，但由于測評技術(shù)的局限，測評指標略顯粗放，涵蓋內(nèi)容不夠全面，難以實現(xiàn)對學生各方面素質(zhì)進行客觀實時精準的監(jiān)測，也很難在測評篩選中通過量化指標衡量學生與培養(yǎng)環(huán)境的適配程度，是否需要并適合在該組織拔尖人才體系中培養(yǎng)，實現(xiàn)因材施教、人盡其才，同時提升組織培養(yǎng)效率和效果。

(二)拔尖人才的培養(yǎng)指導困境

從拔尖人才的培養(yǎng)指導來看，拔尖人才適合“圈養(yǎng)”還是“散養(yǎng)”？應該為其提供“同質(zhì)化”還是“異質(zhì)化”課程[13]？諸如此類的問題是拔尖人才培養(yǎng)過程中長期存在的困惑和難以回避的抉擇。什么樣的課程最適合拔尖人才？在拔尖培養(yǎng)過程中，院校能否根據(jù)拔尖群體差異化的學習需求因材施教，能否提供充足優(yōu)質(zhì)的教學資源和專業(yè)教師，對于能否促進其由“資優(yōu)”邁向“卓越”至關(guān)重要。然而，大學課程通常是基于學生群體的共性需求而設計的，這類課程并不完全適合拔尖學生。目前，我國高校在拔尖人才培養(yǎng)的課程設置中存在兩種極端化的傾向：其一，為滿足不同學習者差異化的學習需求，院校設置相關(guān)課程條目，將選課的權(quán)利完全下放至學生，學生選修課程能夠滿足院系所規(guī)定的學分要求即可。該模式在一定程度上保障了異質(zhì)化的課程選修需求，但學生的選課行為受諸多因素的影響和制約，并非總是出于對學習高質(zhì)量發(fā)展的理性分析，如若缺乏引導與干預，其學習成效勢必會大打折扣。同時，教師需針對學生各具特色的選課結(jié)果給予針對性的輔導，極大地加重了教師的工作負擔。其二，拔尖群體無法對自身所修課程進行自主選擇，院校層面為其開設的所有課程均為必修課程。該種模式下，對拔尖學生開設同質(zhì)化的課程由于一場巨大的博弈，如果入圍學生的個人素質(zhì)和與培養(yǎng)組織的適配性高度一致，拔尖培養(yǎng)效果則會事半功倍，反之則會適得其反。實際上，在拔尖教育運行過程中想要遴選出具有高度一致性的學生群體非常困難。因此，我國高校亟需開發(fā)基于人工智能技術(shù)的拔尖人才學習指導平臺，通過對高校拔尖人才培養(yǎng)目標、現(xiàn)有師資課程等資源進行分析整合，對學生進行個性化的畫像分析，為其制定符合學校培養(yǎng)目標以及自身學習需求、學習能力的培養(yǎng)方案，推薦適合的課程與資源，對其學習效果進行全流程的監(jiān)測與評價，對偏離培養(yǎng)方案或進度滯后的學生及時提醒本人及指導教師，根據(jù)監(jiān)測評價結(jié)果動態(tài)調(diào)整推送內(nèi)容和培養(yǎng)方案等。借助人工智能技術(shù)的助力，真正做到因材施教、個性化培養(yǎng)。

(三)拔尖人才的監(jiān)測管理困境

從拔尖人才的監(jiān)測管理來看，爭論主要源于拔尖培養(yǎng)對于個體發(fā)展的促進效用無法得以實時地監(jiān)測，無法用量化的指標判斷拔尖教育推動個體由“資優(yōu)”走向“卓越”的具體效應值。拔尖培養(yǎng)能在多大程度上推動個體由“資優(yōu)”走向“卓越”？自拔尖教育在我國高等院校如火如荼地開展以來，對于拔尖人才培養(yǎng)成效的質(zhì)疑聲接連不斷。學生能否成長為拔尖人才，受到個體稟賦和環(huán)境培養(yǎng)等諸多因素影響，學生的學習生活環(huán)境、個體的世界觀價值觀、思維方式、方法論等一系列的因素均對拔尖人才的成長發(fā)揮著重要的影響，因此很難厘清拔尖教育在其中究竟發(fā)揮了多大的效用。事實上，拔尖人才通往卓越是不同要素共同作用下的結(jié)果，很難精準識別并量化出某一單一要素在其中的具體效應值。因此，基于全局觀和整體觀的視角審慎看待拔尖教育的培養(yǎng)成效顯得尤為必要。教育不僅僅是直接對學生發(fā)揮作用，還通過學習者周圍的環(huán)境、師生同儕關(guān)系、世界觀價值觀等因素發(fā)揮作用。當前高等院校通過資源傾斜、榮譽吸引等一系列的舉措為拔尖學生創(chuàng)設出了一個多維立體的優(yōu)質(zhì)學習生態(tài)，但是由于尚未構(gòu)建出拔尖人才發(fā)展智能監(jiān)測體系，因而無法基于學習者所處的社會背景、文化生態(tài)以及學習特點對其開展實時系統(tǒng)精細的考察與研判，難以甄別出不同要素在促進個體發(fā)展過程中的作用機制。

四、人工智能賦能我國拔尖教育的發(fā)展路徑

(一)厘革學業(yè)測評技術(shù)，保障科學化拔尖人才選拔

大學生學業(yè)測評需要對其學習過程、結(jié)果、效益以及教育目標的滿足程度等進行判斷和評價，這需要以長期精細可靠的監(jiān)測評價數(shù)據(jù)為依據(jù)，科學的教育測量理論和技術(shù)必不可少。在厘清拔尖教育中人才選拔的現(xiàn)實困境的基礎上，依托數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，厘革學業(yè)測評手段和技術(shù)，規(guī)范拔尖人才選拔程序，研發(fā)出一款集學生綜合素質(zhì)、人與環(huán)境匹配度于一體的拔尖人才學業(yè)多維測評與選拔平臺，可以助力高校開展科學化的拔尖人才識別與篩選。一方面，高校需在拔尖人才選拔環(huán)節(jié)中注入人工智能技術(shù)，研發(fā)出的具有較強科學性、可信度的學業(yè)測評工具和評估系統(tǒng)。在學業(yè)測評技術(shù)和系統(tǒng)的支持下，對學生的學習策略、學習動機、發(fā)展目標加以實時監(jiān)測，逐步替代教師對學習者學習情況的主觀觀察和評估，并實現(xiàn)對學生學習過程和結(jié)果的精確測量，大力推進學業(yè)評價由終結(jié)性評價向形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合逐步轉(zhuǎn)變。以更加全面、長期、精準的數(shù)據(jù)為基礎，賦能拔尖人才的鑒別和篩選，真正遴選出志向高遠、學術(shù)潛力大、創(chuàng)新能力強、心理素質(zhì)好、社會責任感強的優(yōu)秀學生。另一方面，需關(guān)注拔尖群體與拔尖培養(yǎng)環(huán)境間的適配程度，在人工智能技術(shù)的支持下，通過量化的指標呈現(xiàn)出拔尖群體與培養(yǎng)組織的適配程度，從而有效甄別出個體是否具有拔尖培養(yǎng)的必要性，對不適宜進行拔尖培養(yǎng)的學生群體進行動態(tài)分流，最大限度地保障拔尖培養(yǎng)的現(xiàn)實效用。

(二)構(gòu)建學習指導平臺，助力個性化拔尖人才培養(yǎng)

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展與革新，異質(zhì)化的課程設置成為可能。通過自適應學習技術(shù)幫助學生根據(jù)自身的學習興趣和知識儲備開展個性化的學習內(nèi)容定制，更容易實現(xiàn)因材施教，凸顯“以學生為中心”教育理念。在自適應學習技術(shù)的支持下，通過大數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)與人工智能技術(shù)的深度融合，收集學生的基礎信息和學習行為數(shù)據(jù)并深入挖掘，分析學生知識儲備、認知方式、學習能力、學習風格以及需要補充完善的知識內(nèi)容，以便學校進行篩選分類，分層設置必修選修課程，并提供充足有深度的拓展資源；根據(jù)學校拔尖人才培養(yǎng)目標、核心理念以及現(xiàn)有師資課程資源，為學生推薦最適合的培養(yǎng)方案，推薦適切的選修課程與學習資源；對學生學習的全過程進行監(jiān)測與評價，引導學生進行最適合自身的學習活動，對薄弱環(huán)節(jié)給予必要的示例、練習推送，對偏離培養(yǎng)方案或者學習進度滯后的學生，及時提醒學生及指導教師給予必要的關(guān)注和指導，并根據(jù)對學生學習、教師指導及指導后的學習效果的監(jiān)測評價，對學習者選修課程方案的合理性與適切性進行深入分析，為學生提供相關(guān)的反饋意見及選修科目調(diào)整的指導建議，并最終在教師的指導下形成更加符合學習者學習特點的課程選修方案。自適應學習技術(shù)還可以為卓越的拔尖人才提供更多的探索和創(chuàng)新空間，在學校必修選修課程體系及教師指導之外，根據(jù)學習者的學習情況，系統(tǒng)自動整合推送更多更有深度的學習研究內(nèi)容，充分挖掘拔尖人才的發(fā)展?jié)摿?。此外，高校還可以通過自適應學習平臺的系統(tǒng)升級與技術(shù)革新促進教師工作效率的顯著提升。通過充分利用人工智能技術(shù)，系統(tǒng)可以依據(jù)學生的學習特征與教育指導需求對其展開分類，并基于不同類別學生群體的共性特征制定出針對性的教育指導建議。在此基礎上，教師可對同一類別的拔尖學生開展指導，從而更高效率、更高質(zhì)量地推進個性化的教育教學指導工作。

(三)開發(fā)智能監(jiān)測系統(tǒng)，推動全方位拔尖人才管理

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展也使得基于歷史數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析對學生畢業(yè)可能性及其未來發(fā)展路徑的預測得以實現(xiàn)?；谏钊胪诰虿⒎治龅慕逃髷?shù)據(jù)，可以給予學習者智能化的幫助，實現(xiàn)學生科學化的學業(yè)評價與個性化的學習指導，保障學習者可以即時獲取適宜的學習資料和最佳學習發(fā)展方向。為此亟需研發(fā)出一款智能監(jiān)測系統(tǒng)，針對拔尖學生的學習與發(fā)展動態(tài)建構(gòu)監(jiān)測預警機制。規(guī)模化、智能化的監(jiān)測管理系統(tǒng)的開發(fā)需要來自院校乃至國家層面的政策支持和經(jīng)濟支持。此外，智能監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)與應用需著眼于拔尖人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的現(xiàn)實訴求開展前瞻性思考，需重視智能監(jiān)測系統(tǒng)對拔尖教育管理的適用性。立足我國拔尖教育的現(xiàn)實需求，可以從以下兩個方面著手：一方面，在智能監(jiān)測系統(tǒng)的助力下，高校可以通過收集優(yōu)秀拔尖畢業(yè)生的綜合歷史數(shù)據(jù)，通過人工智能技術(shù)強大的算力和算法，對每一位拔尖生的未來發(fā)展路徑做出更加精準的預測。另一方面，高校還可以準確監(jiān)測拔尖群體外部學習環(huán)境與內(nèi)部學習狀態(tài)的動態(tài)發(fā)展，并基于學習者的學習動態(tài)變化特征對其最佳發(fā)展路徑做出及時的調(diào)整。針對學習者的學習偏離行為，系統(tǒng)可以做出即時的預警，從而幫助教師有的放矢地開展進一步的教育干預。根據(jù)動態(tài)多維精準監(jiān)測的學習者數(shù)據(jù)，對學習者是否適合拔尖人才培養(yǎng)體系進行評估，建立科學化、多階段的動態(tài)進出機制。在智能監(jiān)測系統(tǒng)的助力下，最終實現(xiàn)對拔尖學生學習與發(fā)展的全過程、全方位、全覆蓋的監(jiān)測與管理。

五、結(jié)語

人工智能技術(shù)與教育的深度融合將推動教育教學模式的革新，賦能高校拔尖人才的培養(yǎng)。本研究立足人工智能技術(shù)賦能高等教育拔尖人才培養(yǎng)的邏輯理路，基于我國拔尖人才培養(yǎng)的現(xiàn)實困境，著力描摹出人工智能技術(shù)之于我國高校拔尖教育的未來圖景。盡管通往未來的具體途徑仍有待探索，但立足理論邏輯，著眼現(xiàn)實需要，勾勒發(fā)展藍圖是通向進步與發(fā)展的基石。未來，人工智能技術(shù)勢必會成為我國高校拔尖教育高質(zhì)量發(fā)展的強勁動能。但與此同時，我們也必須清醒地認識到當前人工智能技術(shù)的教育應用還很不成熟，潛力還遠未充分挖掘，需要注意安全倫理等問題。如何正確把握技術(shù)介入教育的邊界，尋求人工智能技術(shù)賦能高等教育拔尖人才培養(yǎng)的平衡點與契合點，實現(xiàn)人工智能技術(shù)與拔尖教育的相輔相成與共生發(fā)展。對于以上議題，未來仍需進一步深入研究與探討。