教育信息化引擎驅動跨界創新

　　當前，創新呈現學科交叉融合、邊界趨于模糊的新特點，信息化驅動跨界創新成為創新的一種新形態。5月16日，國際人工智能與教育大會在北京召開，會議主題為“規劃人工智能時代的教育：引領與跨越”，開啟了以人工智能之力，跨越邊界引領創新、引領教育變革的時代。如何用好教育信息化引擎、培養具有跨界創新能力的復合型人才、助力實現教育強國夢想，成為新時代教育亟需探索的問題。

　　教育信息化豐富了跨界創新教育的內涵

　　所謂“界”，是領域的邊界，學科之間、人與人之間、組織機構之間以及場域之間都存在邊界。當無法在邊界范圍內圓滿地解決問題時，人類往往會從邊界之外尋求幫助，這種跨越邊界的創新行為就是跨界創新。

　　在近100多年里，跨學科領域運用多種學科的理論和方法，消除了各學科之間的脫節現象、填補了各門學科之間邊緣地帶的空白，將分散的學科綜合起來，從而實現科學的整體化�？鐚W科研究正在成為科學發展的主流，不僅活躍研究者的思維，開闊科學研究的視野，同時也大大推動著科學技術的發展。

　　資料顯示，從1901年到2014年，獲得諾貝爾自然科學獎的研究成果中，跨學科研究成果獎項共有200余項，占獲獎數目的54.3%，追蹤數據可以看出，跨學科成果獲得的獎項所占的比例呈直線上升趨勢。

　　一方面，伴隨“智慧校園”等教育信息化應用的開展，教研師訓等應用平臺逐步完善，成為教師提升教學科研水平、向“雙師”型教師發展的得力助手。通過信息化手段健全信息共享機制，為教師提供多元化培訓方式和學習資源，滿足了師資隊伍實踐與研究并重的特殊需求。

　　另一方面，教育信息化賦予跨界創新教育以持續、聯通和高速的發展特征。

　　持續生長的特征。跨界創新作為創新的新形態、知識生產的新動力、能力發展的新模式，其本身是一項連續而艱巨的工程。在教育信息化提供信息采集、數據跟蹤等協助下，跨界創新教育融入終身教育，更加重視教育階段的連貫性和教育影響的持續性，將跨界創新意識的培養延伸，為早出人才、多出人才奠定基礎。

　　聯通輻射的特征。在信息化智能化的跨界創新教育環境中，學生與環境之間可以借助傳感器技術智能互聯，支持跨課堂、跨終端的泛在學習模式，人才鏈與創新鏈的雙向聯通，凸顯出信息化聯通性。

　　高速迅猛的特征。高速穩定、低延遲的5G時代智能技術給教育信息化助力，跨模態數據處理響應速度快、滲透力強、影響面廣，作為教育戰略的先手棋，更深層次地滿足學生的跨界創新需求。

　　教育信息化鋪就了跨界創新教育的路徑

　　教育信息化不僅為跨界創新教育鋪就了技術道路，更在環境、方式與機制上構建出跨界創新教育的信息化生態。

　　1.跨學科領域的路徑

　　教育信息化發展促進了知識體系間的交叉融合，學科知識的界限將日趨模糊。信息化環境為跨界創新教育提供了充足的資源和空間，支持教師設計虛實融合的跨學科學習活動，支持學生進行如STEM等跨學科學習與創新。智能媒體介入跨學科知識整合過程中，使抽象的知識更加具象，晦澀的符號更加鮮活，有效地弱化了學科邊界知識之間的排異與壁壘，為形成跨學科思想理念及轉移學科知識提供更多可能。

　　2.跨個體群體的路徑

　　在共同的創新需求下，借助人工智能技術尋找合適的目標對象，鼓勵學生基于任務和興趣與遠程伙伴自主形成多樣化的學習共同體，組建跨界創新團隊，跨個體群體共同參與知識的共享、凝聚和創生。因此，知識建構、意義協商和身份形成并發交互的過程，構成了跨個體群體創新學習活動的運轉機制。借助新媒體技術促進知識在個體群體之間流動轉移，實現基于創新共同體的協同反思，產生跨越群體邊界、匯聚集體智慧的成果。

　　3.跨組織機構的路徑

　　在知識經濟時代，擁有優勢前沿知識的組織機構把握著創新的先機、規則和趨勢�？缭浇M織機構邊界獲取跨界知識，需要精準定位邊界組織，借助自身優勢與組織機構進行互動交流，最終通過該優勢組織獲取跨界知識。在智能技術的“搭橋”下，許多教育組織與企業機構通過形成教育產業鏈條，實現跨界創新教育改革，不斷完善國家創新體系、增強國家創新競爭力。

　　4.跨時空領域的路徑

　　承載跨界知識的媒體介質破除時空限制，打通了信息技術和跨界創新銜接的綠色通道。虛擬現實技術作為新的時空聯通方式，帶領學生“穿越”現實世界，通過視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知通道，鼓勵學生感知和探索世界，為批判性思維與創新性思維的生長提供了土壤。人工智能技術穿越時空定位跨界區域，協助學生獲得跨界知識，為實現創新打下基礎。

　　5.跨媒體介質的路徑

　　移動互聯網、教育物聯網和虛擬現實等技術的應用為跨界創新提供了低門檻、高平臺的媒體介質。大數據精準醫療在這一問題上實現突破，不僅揭示醫療數據蘊涵的規律與關聯，跨媒體介質、跨學科實現對重大疾病的發現和診控，也實現了醫學創新人才的精準定位與培養。多機制、多渠道、多途徑訓練和提升學生分析與解決問題的能力。

　　“人工智能+教育”支撐跨界創新教育

　　跨界創新教育體現了新時代教育是符合國家發展需求的教育。人工智能學院是跨界創新教育的實驗良田，是技術助力跨界創新、技術發展的縮影。

　　以天津師范大學人工智能學院為例，該院打造“人工智能+教育”的核心技術，在跨界創新人才培養方面，與體育訓練中心合作大數據技術研究，與教師教育專業合作5G移動場景技術研究，與外國語學院合作語音識別技術和虛擬學習助手研究等。還邀請合作機構知名教授來學院講座與指導，創辦與組織國際會議等交流平臺，設立與英國大學的聯合培養項目，與美國加州州立大學富勒頓分校的聯合培養項目等，借助信息化平臺開設全英文授課課程、鼓勵學生參與國際科研等，與領先的高等教育創新人才培養模式對接。

　　教育大數據、物聯網已初步展現出強大的輻射能力，“人工智能+教育”在跨界創新教育領域的溢出效應將超乎想象。在產生跨界創新需求、加工處理跨界知識和應用跨界知識創新三個階段，智能化教育構建了精準對接的服務模式，把握創新教育改革的內生動力，打造創新人才培養內涵式發展的新引擎，是緩解創新教育供需雙方主要矛盾的新舉措，鋪就新時代跨界創新教育的新道路。

　　(作者：劉哲雨系天津師范大學教育學部教師、博士，趙賽凡、許博宇系教育學部研究生。本文系2017年度教育部人文社會科學研究規劃基金項目[17YJC880074]研究成果)