在这个充满敬意的教师节,我们聚焦于人工智能(AI)如何深刻地改变着教育的面貌,并为科学研究开启新的篇章。
本期亮点:
• 智能时代下的教育变革:
◦ AI技术正驱动大学从教学模式到治理结构的系统性变革,旨在处理好人与人、人与社会、人与自然的关系。
◦ 提升教育公平性: AI的进步将通过“智能辅导、远程课堂、个性化学习平台”等手段,突破地域与师资壁垒,让薄弱地区学生共享高质量内容。自适应系统能依据学生差异规划专属学习路径;智能平台跨越地理障碍,将名师课程送达偏远教室;虚拟导师与智能评估工具则有效缓解师资短缺、提升教学效率。
◦ 挑战与思考: 尽管AI带来希望,但也可能加剧“数字鸿沟”,特别是在发达国家和资源匮乏地区之间。联合国教科文组织强调,教育应秉承“人本主义”理念,避免沦为逐利性AI的“被动实验田”。
◦ 未来计算机教育峰会洞察: 吕建教授、杨宗凯教授、杜小勇教授、毛新军教授等在第九届未来计算机教育峰会上,深入探讨了数智技术驱动的大学变革、规模化与个性化矛盾、项目式学习以及大模型融入教育的两面性(如“人才培养幻觉”)。
• AI赋能科学研究(AI4S):开启探索未知的新范式:
◦ 新一轮科技革命的核心: 人工智能是可能引发第四次技术革命的关键因素之一。科学智能(AI4S)作为AI赋能科学研究的领域,正通过突破人类认识世界的极限,开启一种全新的探索未知范式。
◦ 提高生产率: AI4S显著提升科研活动的生产率,主要体现在视觉理解、自主知识处理、领域模型精练、智能体协同和实验自动化等方面,实现降本增效。
◦ 突破认知极限: AI4S的最大作用是帮助科学家突破人类认知的极限。这主要通过两种典型技术路线实现:
▪ 无确定物理模型的数据驱动: 如DeepMind的AlphaFold在蛋白质结构预测上的突破,通过海量数据和深度学习颠覆了研究范式。
▪ 有确定物理模型的机理内嵌: 如DeePMD通过高性能计算(HPC)与AI结合,解决了传统分子动力学模拟在处理大体系、长时程问题时的“维度灾难”,实现了高精度模拟。
◦ AI4S支撑平台: 需要构建面向科学研究的“中间件生态”,包括科学基础大模型(建议按一级学科训练学科大模型,再互联形成“科学大模型网络”)、模型工厂等低门槛开发工具 以及面向HPC+AI应用的L0级大原子模型(LAM)。
• AI4S的普及教育与未来展望:
◦ 普及教育的重要性: 鉴于AI在科学研究领域的广泛应用,AI4S的普及教育至关重要。
◦ 三项关键举措:
1. 课程体系革新: 在中小学、大学本科、研究生等各阶段课程中增加AI算法、大模型精调、AI-ready数据准备、智能体开发等内容,培养未来的科学家自然运用AI思维和工具。
2. 专业体系建设: 依托国家超算中心、人工智能国家实验室等机构,建立跨学科的AI4S专业队伍,特别是帮助科学家进行本学科科学数据的AI-ready化。
3. 普惠化实训平台: 利用模型工厂等低门槛平台,结合廉价算力资源,建立学AI、训AI、用AI的全流程AI4S实训平台,并通过“算力劵”等政策促进应用与发展。
结语: AI为教育和科研带来了前所未有的机遇,它不仅是工具,更是重塑我们认知世界、培养人才方式的强大力量。面对“智能+教育”的未来之路,我们需秉持“实事求是”的理念,探索技术如何真正成为教育公平的桥梁,并赋能科研突破人类认知的极限。