面向未来可持续竞争力的敏捷教育体系与开放教育生态_徐晓飞.pdf

15计 算 机 教 育Computer Education第 4 期2023 年 4 月 10 日中图分类号：G642作者简介：徐晓飞，哈尔滨工业大学教授、中国计算机学会 CCF 会士与理事；兼任教育部高校软件工程专业教学指导委员会副主任、教育部高校教学信息化与教学方法创新指导委员会副主任、教育部产学合作协同育人项目专家组组长、高校在线开放课程联盟联席会执委会主任、中国高校计算机教育 MOOC 联盟常务副理事长等。获IEEE TCSVC 杰出领导力奖、CCF 60 周年杰出贡献奖、CCF 服务计算终身学术贡献奖；获国家级教学成果一等奖1 项和省级教学与科研成果奖 10 余项。参与主持编写了计算机教育与可持续竞争力 蓝皮书。。1数字化时代高等教育面临的新形势近 20 多年来，新一代信息技术带来的信息化浪潮席卷全球，对社会信息化、产业信息化、教育信息化产生了巨大影响，并激发了数字时代新产业、新工科的兴起。“互联网+X”引发了许多新业态，如“互联网+物联网+务联网”“互联网+新行业/新业态/新模式”“互联网+社会服务+SoLoMo 服务”的兴起；“人工智能+X”引发了新的产业革命，推动了智能制造、智能服务、人工智能战略性新兴产业、智能企业与智能公共服务的蓬勃发展；“元宇宙+X”将带来虚拟空间、虚实融合世界、“元宇宙+数字经济/社会”“元宇宙+应用领域”等新形态，激发起又一轮新产业、新业态的兴起。瞬息万变的信息化社会对于人才培养会有许多新变化和新需求，未来社会对人才信息能力需求越来越强烈；信息化时代职业岗位变化对青年人的综合素质和职业发展能力提出了越来越高的要求，并要求青年人很好地掌握基于互联网的学习方式和生存能力，具备适应未来的社会发展变化的可持续竞争力。当前，全球化教育竞争和发展不平衡正在加剧，高面向未来可持续竞争力的敏捷教育体系与开放教育生态徐晓飞（哈尔滨工业大学 计算学部，黑龙江 哈尔滨 150001）摘 要：针对数字化时代高等教育面临的新形势，提出面向未来可持续竞争力的人才观，阐述面向可持续竞争力的敏捷教育新模式与新体系，介绍哈工大“新工科 型方案”及教育改革实践经验，刻画面向未来的开放教育生态，展望高等教育未来发展的新形态。关键词：高等教育数字化；敏捷教育；智能化在线教育；服务型教育；元宇宙教育文章编号：1672-5913(2023)04-0015-06等教育数字化转型改革和创新在加速，大学的功能趋于多元化，大学教育生态体系和环境也产生了巨大变化。为了应对这些变化，我们的教育理念、体系、模式和方法都要及时应变。那么，在这百般应变之中，我们面临的时代命题就是，如何教好年轻人，如何使他们具备适应未来社会发展与变化的可持续竞争力。高等教育的数字化时代已经到来，信息化浪潮、数字经济、大国之间的对抗与竞争、新冠肺炎疫情、高等教育革命都在全球范围内深刻影响着高等教育，驱使着高等教育和数字化技术进一步的融合，也引发世界各国高等教育在教育理念、教学模式、教学方法、学习方法、环境组织管理等方面都发生着数字的颠覆，也推动高校进行了数字化大学的转型。在高等教育数字化转型的过程中，主要涉及 8 个关键要素，即高等教育数字化的理念与文化、高等教育数字化的资源与基础设施、高等教育数字化的内容与载体、高等教育数字化的平台与工具、高等教育数字化的标准与规范、高等教育数字化的评价与认证、高等教育数字化的素养和能力、高等教育数字化的管DOI:10.16512/ki.jsjjy.2023.04.011202316计 算 机 教 育Computer Education理和政策。为了推动高等教育数字化转型，需要从课程建设、专业建设、高校管理、政府部门、教育生态（涉及产业、社会等）5 个层面协同发力。在数字化时代，高等教育在教育理念、教育方式、教育关系、协同育人、教育供给、教育参与者等面临着一系列的新挑战，其焦点就是如何使数字化能够服务于教育的育人本位，使学生能够适应快速多变的社会环境，保持其面向未来的竞争力。2面向未来可持续竞争力的人才观当前，中国发展进入了新的时代，正在实施科教兴国战略、人才强国战略和创新驱动发展战略，大力建设中国式的现代化。人才是国家发展的第一资源。为了提升我国核心竞争力，应当培养一大批志向远大、使命感强、有可持续竞争力的新时代人才。这是高等教育改革重要的驱动力和所要承担的历史使命。从知识结构与能力结构来看，高等工程教育培养的人才有以下类型。（1）“I 型”人才：此类人才是精通某一专业知识与技术的专业人才；强调深厚的专业基础和精深的专业知识与能力，聚焦于“专与深”。（2）“T 型”人才：此类精英人才不仅注重纵深的专业知识能力，还具备广博知识、优秀综合素质与多种能力，如表达能力、沟通能力、组织能力、管理能力、开拓能力、国际合作能力等，强调“深与博”。（3）“型”人才：这是用人单位非常欢迎的复合型领军人才。此类人才在“T 型”基础上，还熟悉某个相关行业/领域知识与经验；强调“专业+行业”综合式融通。“型”人才具有未来领军人发展潜力。数字化时代新技术、新产业、新经济快速发展变化要求新工科人才具备更强的应变与创新能力。各高校在建设新工科过程中，要注意培养“型”新工科人才。从计算机教育角度看，计算机科学技术不停地在变，新概念、新技术、新应用、新业态、新领域层出不穷，如何建立新的教育体系使培养的人才一直保持其旺盛的竞争力？为此，我国“计算机教育 20 人论坛”自 2017 年以来一直在探讨面对不断变化的科学技术和社会环境，如何进行计算机教育改革，培养具有应变能力与竞争力的创新型人才。后来，该论坛提出了“可持续竞争力”（Sustainable Competence）概念，探索面向可持续竞争力的计算机教育。可持续竞争力是指面对未来社会变化和竞争的适应能力、基于使命和技术的创新能力、推动社会发展与科技进步的行动能力。可持续竞争力能够体现面向未来培养创新型人才的时代要求和总体质量观。新技术学科交叉性、新经济发展跨界性与快速变化的特征要求计算机与工科人才培养更加注重提高学生的应变创变能力、创新创业能力和跨界整合能力。具有可持续竞争力的创新人才将成为未来社会与新经济发展的第一资源。在 2019 年，“计算机教育 20 人论坛”产出了一本蓝皮书计算机教育与可持续竞争力，针对当前和未来信息科技发展与信息化社会变革，探究未来 1015 年计算机教育的新形态与计算机人才培养的新模式；从新时代的可持续竞争力培养目标出发，全面阐述了“可持续竞争力”概念与关键要素、敏捷教学的概念与内涵，并重点探讨敏捷教学的教学体系、适应敏捷教学的大学管理与服务支撑体系、面向可持续竞争力的开放教育生态等。笔者作为“计算机教育 20 人论坛”和蓝皮书的共同召集人和作者之一，也做出了较大贡献。我们提出的“可持续竞争力”概念与ACM/IEEE CC2020 提出的“胜任力”概念相近（我们提出的时间略早些），后来被收录到CC2020 中（详见该报告附录 I）。近年来，我国高等工程教育在知识形态、学科调整、专业结构、教育模式等方面一直都在改革，例如教育部推动的教育数字化战略行动、新工科建设、创新创业教育、产学合作协同育人项目等，都在强调适应未来新技术和数字经济发展，培养学生的创新精神、创业意识、创造能力和实践能力，培养具有可持续竞争力的创新人才。3面向可持续竞争力的敏捷教育体系为了培养具有可持续竞争力的人才，就必须建立这样一个能够培养学生应变和创变能力的高专题策划CC2020 前沿第 4 期17等教育体系。为此，我们就提出了“敏捷教育理论及体系（Agile Education）”（注：原蓝皮书称之为“敏捷教学”，本文倾向于采用“敏捷教育”）。敏捷教育是应对新时代教学目标多元化、人才需求个性化和快速多变的特征，以学生发展为中心，遵循学习规律，通过理论、技术、实践教学的交叉并行与快速重构，以及跨校跨界教育资源的高效协同，实现知识学习与能力提升的多轮迭代，具有高度灵活性和动态适应性的一种教育教学形态。敏 捷 教 育 是 一 种 理 论、知识、能力、素质等全方位、全过程深度融合的教育体系；也是通过多轮迭代提升不断激发增长学生潜能优势和应变能力的教育过程。敏捷教育理念是受到 20 世纪90 年代制造业提出的“敏捷制造（Agile Manufacturing）”和软件工程领域提出的“敏捷软件开发方法（Agile Software Development）”的启发而创造出来的。它们有异曲同工之妙，都是强调适应快速多变的需求变化、用户变化、技术变化与环境变化，对基本构件或部件进行动态组合、多轮迭代、整合资源、快速创造出产品，并持续改进。敏捷教育也是在分析和总结国内外最新教育改革创新和实践经验基础上，经提炼归纳而提出的。敏捷教育理论先后吸纳了“斯坦福 2025开环大学”、布鲁姆教育目标分类法、联通主义网络学习方法、建构主义学习理论、基于慕课的线上线下混合式教学、理论实践学做并行学习方法、基于项目的学习方法、产学合作协同育人与创新创业教育、未来教育理念等新理论与新思想，不断丰富其内涵。敏捷教育面向大规模个性化学生培养目标，实施针对培养目标与要求的因材施教和精准教学，充分利用网络化平台和智能教育等先进信息技术汇聚各类跨域跨界跨校的优质教学资源，动态分解教学内容、课程与能力训练环节，对教学内容与能力训练实行非线性组合及混合式并行编排与多轮迭代，实现精准优化的协同教育与人才培养进程，支持学生的探究式、主动式、渐进式学习过程和能力的逐步增强。敏捷教育包括一系列关键要素，如培养目标多元化、课程模块分类化、核心课程体系化、理论实践融合化、教学过程敏捷化、教学资源协同化等。跨校跨院的教学团队、学生群体交互式学习、校企合作协同育人、高校与社会深度融合等都是其重要支撑要素。图 1 刻画了敏捷教育模式。图 1 面向可持续竞争力的敏捷教育模式敏捷教育要对现有教育教学体系进行改造与重构，非常强调理论和实际的融合，通过理论课学习、项目训练和社会实践培养学生的多种能力，其要诀是目标分类、敏捷教学、动态重构、灵活组合、学做结合、交叉并行、多轮迭代、协同支持、综合创新、能力提高。为了构建先进的敏捷教育体系，大学还要改革与重构其教学管理与服务支撑体系，建立开放的教育生态，推动教育改革与创新发展，促进可持续竞争力人才培养目标的达成。敏捷教育还强调为学生创造机会，包括为学生提供学习名师名课、按兴趣选专业、跨专业选修课程、实验室科研、到名企名所实习、创新创业、到社会场所实践锻炼、到国外名校深造交流、按学生的志愿高端就业等机会。为学生创造机会，使学生在各类实践中开阔视野与增强能202318计 算 机 教 育Computer Education力，以实践求真知，以平台求创新，以机会求发展。这里介绍一个敏捷教育的案例。2017年以来，笔者在哈工大威海校区担任校长期间，就按照敏捷教育模式建设新工科教育体系。面向新技术、新产业和新业态发展，通过学科交叉、产学融合与国际合作的交叉融合创新，建设了 9 个新工科专业，也带动了传统工科专业的改造，其中有 5个专业（如智能车辆工程、服务科学与工程、新能源科学与工程、海洋信息工程、智能材料与结构等）是中国高校首次创立并获教育部批准，其他还有机器人工程、人工智能、网络空间安全、海洋技术。该教育体系强调通识教育+专业教育、跨学科课程体系、多元化培养模式、创新创业教育、国际联合培养、为学生创造成长机会等。结合上节提出的“型”人才观，把培养体系相关要素按照“型”结构来建设，创新性地构建了新工科“8 模型”，包括“型”的培养目标、培养方案、教学模式、师资队伍、校企合作、国际合作、通专结合、学院/书院等，形成了哈工大新工科“型”方案（如图 2 所示）。为了使基于敏捷教育模式的新工科“型”方案落地落实，哈工大威海校区在 2020 年建立了矩阵式、跨学院的未来技术学院，把新工科专业和新基建专业融合起来建设，按照敏捷教育模式建设了一批跨学科类的共享专业课程群、未来先进技术课程群、未来科学前沿课程群、新兴产业技术课程群等，推行通识教育与专业