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摘要:2021年底,教育部提出鼓励一批高校依托图书馆试点建设一批“未来学习中心”,但至今未出台建设方案。高校图书馆积极性很高,却并不十分清楚未来学习中心的建设理念、目标定位、建设方案、落地举措与服务内容。国内外可供借鉴的、符合高校图书馆定位的现成案例极少,亟待理论指导。本文综合考察全球具有影响力的教育与科研数智转型现状与趋势报告、我国多重国家战略需求、QS世界大学排名前150所高校的学习中心建设情况以及师生需求等内容,提出通过建设6I未来学习中心、使高校图书馆数智赋能教学科研服务的六个方面举措,即打造融合空间、营造智能氛围、提供交互支持、实现万物智联、培育创新能力、培养国际视野,因6个英译标题动词后第一个英文实词首字母均为I,故统称为“6I”。

新型教育与科研生态正在形成。以人工智能(ArtificialIntelligence,AI)为代表的多种数字化技术的综合运用,极大地改变了教育与科研环境,教育与科研的数字化、智慧化转型已成大势所趋与全球共识。AI的应用加速科学研究进入第五范式,智能化科学研究(AIforScience/Research,AI4S或AI4R)与智能化社会科学研究(AIforSocialScience,AI4SS)已在不同领域取得诸多成果。联合国教科文组织(UnitedNationsEducational,ScientificandCulturalOrganization,UNESCO)于2022年、2023年分别发布报告《共建全球高等教育数字化转型生态系统——国际网络教育学院三年发展报告(2019—2022)》与《教育与科研中生成式人工智能指南》,以促进和引导数字化技术、AI技术在教育与科研领域的应用;国际科学理事会于2024年3月发布报告《为人工智能准备国家研究生态系统:2024年策略与进展》,推动AI赋能科研。

我国正在积极推进教育与科研的数智转型。2023年3月,科技部与国家自然科学基金委员会合作,启动特别倡议《人工智能驱动科学研究实施方案(2022—2025)》,支持基础科学研究领域采用AI工具;2024年3月,教育部高等教育司发文《人工智能引领高等教育创新化发展》,提出塑造“智能+”高等教育新生态。

1打造融合空间(IntegratedSpace)

未来学习中心是一个多功能空间,该空间融合的内容取决于其建设主体、目标定位、需求分析与功能设计。

1.1空间的建设主体

1.2空间的目标定位

(1)建设可灵活组配的多功能创新空间。未来学习中心的定位是培养面向未来的人才的新型空间,它不是承担单一陈设功能的空间区域,也不只是阅览室、研讨室、智慧教室,更不只是创客空间或新技术体验室,而是一个适配新型教学与科研生态、融入新的教育与科研理念、服务教学与科研方式变革、全面激发师生创新活力或潜力的功能多元、资源智联、人机互联、人人相联、虚实融生的智慧空间。笔者调研2023年QS世界大学排名榜单中前150所高校的学习中心后发现,多个机构名称传达了“发展”“创新”“未来”之意,如哈佛创新实验室(HarvardInnovationLabs)、剑桥创新中心(CambridgeInnovationCenter)、康奈尔大学教学创新中心(CenterforTeachingInnovation)、普林斯顿创新中心(PrincetonInnovation)、加州大学圣地亚哥分校学生成功中心(StudentSuccessCenter)、新加坡国立大学教学发展中心(CentreforDevelopmentofTeaching&Learning)。

(2)分类建设,突出特色。对应上述空间定位,各高校的未来学习中心不可能采取统一模式,不能照搬其他高校的做法,更不能全盘采用某一个服务商的方案,要根据本校的办学定位、学科特色、人才培养与科研创新的发展战略等多种因素综合确定建设方案,实现错位发展。有多个校区的高校则可结合各校区的学科特色与重点服务对象建设多个未来学习中心,一个校区内亦可建设不同定位与规模的多个未来学习中心,各个未来学习中心的重点服务群体、资源特色、服务内容可采取差异化方案。

1.3空间需求与功能定位分析

1.4空间融合的元素

为满足上述需求与功能定位,未来学习中心需融合人、硬件设施、软件与工具、信息资源等元素。表1仅列出图书馆最重要的空间、信息资源、服务、软件与工具资源等元素,硬件设施如多媒体教室设备、数字内容录制与播放设备、虚拟现实设备、可穿戴设备等,在创客空间、媒体工作室、智慧教室中较为常见,此不赘述。

2营造智能氛围(IntelligentAtmosphere)

未来学习中心有必要为教学与科研的智慧化转型营造智能氛围。据《全球教育监测报告2023》,AI在教育领域有三项应用最为突出:智能辅导系统、AI辅助写作和AI应用于沉浸式学习体验与游戏。《中国智慧教育蓝皮书(2022)》指出,“智慧教育将融合物理空间、社会空间和数字空间,创新教育教学场景,促进人技融合”。经济合作与发展组织(OrganisationforEconomicCo-operationandDevelopment,OECD)2023年发布的报告《科学中的人工智能:挑战、机遇与未来研究方向》认为,AI可以为多领域、不同阶段的科研提供有力支持,科研方式和工具正在发生更加复杂的改变,而AI可以辅助研究者进行创意寻找、数据处理、科学模拟等流程,从而优化科研工作流程,提高研究效率。

2.1推荐AI

资源基于AI素养教育内容的四大维度——AI认知、AI工具、AI应用、AI伦理,推荐AI资源,方便师生对AI的自主学习、思考与合规应用。关于AI概念、历史、影响等AI认知的图书与期刊论文很多,下文仅详述AI工具、AI应用、AI伦理三个方面。

2.1.1AI工具

基于教学活动场景推荐AI工具。高等教育数字化进程加快,迫切要求教师具备更高的灵活驾驭多模态教学资源与多种教学方式的能力。基于生成教学设计、开发教学资源、制作教学课件、开展智能化在线课堂等教学活动场景,图书馆可在未来学习中心分专题推介已在中央网信办备案的AI工具,如图片处理AI工具“文心一格”“通义万相”,支持跨模态智能生成PPT的AI工具“讯飞智文”“iSlideAI”等。

面向具体科研活动推荐AI工具。笔者曾梳理八种AI科研工具的简况,发现其科研辅助作用各有差异。面对师生的文献检索与综述、文献阅读、文献翻译、研究设计、内容写作、数据可视化、绘图、文字润色、引文管理等科研需求,图书馆可在未来学习中心提供AI科研工具详细介绍与使用的课件、视频等,如各自的优势、不足、使用限制,以辅助师生精准选择符合特定科研需求的AI工具。

2.1.2AI应用资源

收集AI教学指导资源。图书馆可在未来学习中心集中存放教学管理部门发布的指导资源,适时更新关于AI赋能高等教育的政策、报告、行业动态、优秀案例等,如普林斯顿大学图书馆在“研究指南”中专设“生成式AI”主题,收录该校麦格劳教学中心制定的AI教学网络导航,包括在教学大纲中制定AI使用政策的案例、在设计作业过程中避免学生过度使用生成式AI的技巧、美国教育部促进AI教育的政策、哈佛大学AI教学项目等。图书馆还可与教学管理机构合作开发指导资源,如雪城大学图书馆同该校教学与学习卓越中心合作为教师编写AI指南,内容包括如何结合知识点嵌入关于AI的课堂讨论、如何在写作类课程中利用AI启发学生灵感等。

2.1.3AI伦理资源

采集我国关于AI治理、伦理的政策、法律及权威解读,如《新一代人工智能伦理规范》《生成式人工智能服务管理暂行办法》等。搜集国际组织倡导AI向善、人本AI等关于AI治理的信息资源,如联合国于2023年发布的《中期报告:以人为本的人工智能治理》和2024年发布的《抓住安全、可靠和值得信赖的人工智能系统带来的机遇,促进可持续发展》,UNESCO于2023年发布的《教育与研究生成式人工智能指南》和2024年发布的《通过媒介与信息素养赋能用户,应对生成式人工智能的演变》等;推送各国(地区)关于AI治理与监管的政策、法律;收录国内外知名高校规范AI利用行为的政策,以及关于个人合规引用AI作品与内容的知识,引导师生批判性看待AI的发展,遵守AI应用的伦理与法律,避免走入“技术至上”误区。

2.2开展场景化AI素养培训

2.2.1以智助教

2.2.2以智助学

与院系合作,开展嵌入课程或学习活动的AI素养培训。基于学生的专业课程学习目标,指导学生利用AI工具开展个性化精准学习、泛在化移动学习及沉浸式自主学习。例如,针对外语专业学生,指导他们利用AI工具进行翻译、外文对话或演讲训练、写作润色与修改完善等,学生可随时随地依据自身兴趣、语言能力及学习目标开展学习。如香港大学图书馆2024年的AI培训内容包括指导学生掌握幻灯片生成工具Gamma、图像处理AI工具StableDiffusion、演讲与沟通的AI助教工具Yoodli的操作技巧,以提升学习成果汇报的质量。

2.2.3以智助研

开展AI工具实操培训。包括科研生命周期不同环节的AI工具的培训与操作演练,如针对选题与定题,重点讲解知网AI学术研究助手、Scite、ScopusAI、ResearchRabbit等适用于领域文献综述与发展脉络梳理的工具。

强化科研诚信教育。AI4S的严峻挑战之一是科研诚信危机,图书馆培训的重点内容包括:承认生成式AI的贡献、合理标注对AI作品与内容的引用、规避可能引发科研诚信问题的AI利用行为(如避免在同行评议、研究提案评审等活动中使用生成式AI工具)、国内外知名期刊关于生成式AI工具使用的规定等。

2.3丰富AI主题活动的形式

3提供交互支持(InteractiveSupports)

《全球教育监测报告2023》强调,教育系统应始终确保以学习者利益为中心,数字技术是为了更好地支持人际互动的教育,而非取代人际互动。未来学习中心提供的交互支持需落地到课程教学或科研团队合作中,以促进师生在教学、学习与科研中的交互与深入交流。限于篇幅,下文仅讨论服务于教学的交互支持。

3.1支持人—机交互

基于人机交互,丰富师生备课、授课、教学演示、观摩研训、虚拟仿真实验等多种教学与学习活动的数字化体验。

3.1.1师—机交互

丰富虚拟教学体验。教学模拟系统Mursion在美国高校得到应用,方便教师通过与虚拟学生的交互预演课堂管理获得实时反馈,并据此改进教学。图书馆可与教学技术支持部门或校外的资源、技术和服务提供商合作,通过未来学习中心的AR、VR、MR设备,打造还原教学场景的虚拟实境系统,教师通过控制“数字替身”与具有AI问答、集成情感识别与交互数据实时分析功能的虚拟学生交互,获得定制的互动反馈,以发现教学问题、改善教学模式。

3.1.2生—机交互

提供交互式在线学习资源。图书馆可针对重点学科、特色学科的课程建设需求,采集某学科的在线自测、在线小游戏、在线交互文档、虚拟仿真实验在线课程、智能对话软件等交互式资源,助力学生在交互过程中强化知识理解、实现泛在的自主学习与自我辅导。耶鲁大学医学图书馆收录丰富的医学领域交互式学习资源,包括针对医学基础概念的教学抽认卡、在线自测,针对手术、解剖的虚拟操作程序,针对临床实习的交互式模拟病患案例平台等。

打造沉浸式的虚拟实境课堂。可优先考虑为成本高、风险大、周期长、观摩难的课程实习或实践活动提供视觉化、互动化的学习体验,如复旦大学上海医学院康泉图书馆开发的人体解剖与手术VR软件方便医学专业学生随时开展高还原度的虚拟实操。图书馆还可以在未来学习中心配备支持生—机交互的软件,如具备学习分析与反馈功能的软件,可根据学生的虚拟操作表现定制学习环节与任务,从而支持学生的个性化学习、激发学生学习专业课程的兴趣。

3.2支持人—人交互

建设线上线下融合的社群,充分调动学生与教师、同学及其他学习伙伴的互动,推动生—生、师—生、师—师的协同式学习、群组式学习与研究性学习。

3.2.1生—生交互

3.2.2师—生交互

促进虚实融合环境中的师—生智能交互。邀请教师将课程中对互动性要求高的教学内容转移至未来学习中心讲授,利用支持教师端与学生端同步操作的VR系统,随时获取学生在虚拟任务情境中的表现数据以分析其学习进度和感兴趣的知识点,借助智能会话功能的点评系统给予即时反馈,实现教师对学生学习活动的全程化、全面化、全员化智能动态分析与反馈。如香港理工大学的护理学VR学习系统支持教师依据每个学生完成虚拟护理任务的情况定制学习方案;蒙特利理工学院元宇宙信息素养教学项目中的每一场活动均由一名学科专家以虚拟数字人形态为学生答疑、提供任务提示、记录学习行为并评估任务表现。

3.2.3师—师交互

4实现万物智联(InterconnecteEverything)

通过上文所述的打造融合空间、营造智能氛围与提供交互支持,实现教学与科研过程中人、空间、信息资源的智慧互联。

4.1智联师生与教学资源

4.2智联科研人员与学术大数据

整体而言,相较于学生,国内外高校教师对图书馆线下空间与服务的利用更少。目前国内高校图书馆对以下三项科研服务重视不够,可以未来学习中心建设为契机,打造面向教师与科研人员的专属空间与服务,增强图书馆对他们的吸引力。

4.2.1汇聚学者的多维学术数据

4.2.2基于学者画像的知识服务

4.2.3面向多重科研需求的精准推送服务

4.3智联人、空间与设施资源

开发图书馆虚拟导览移动应用程序(App)。利用AR技术、室内定位系统与蓝牙位置追踪技术,方便师生在智能手机上启用App,依据定位全景式复现所在位置的空间实况,利用手机屏幕上的动态AR箭头精准引导师生穿越馆内复杂路径,丰富师生对馆内空间的探索体验;嵌入搜索功能,支持师生可视化检索各楼层不同功能区域如团队研修室、多媒体开发室、在线会议室、创客空间的位置与预约情况,以及空间中的桌椅、计算机、3D打印机、AR/VR工作站等硬件设施的可用情况,可直接在App上提交管理空间及其设备的预约申请,并依据馆内定位即时规划到达所预定空间的最优路径,促进对空间服务的高效利用。目前,我国内地多所高校图书馆已利用VR等技术实现智能导览或远程虚拟漫游,但已实现智联人、空间与设施资源的高校图书馆并不多;香港理工大学图书馆已开展有益的尝试,其导航App提供AR楼层平面图导航、空间与设施一站式查询与预定功能(iBooking),嵌入图书定位器功能,支持按主题与索书号精准识别实体书架位置,有助于丰富师生与馆内空间服务、设备资源的无缝互联。

5培育创新能力(InnovativeCapabilities)

上述多重支持的最终目标在于助力师生创新能力的培养。

5.1提升教师的教学创新能力

5.2培育学生的创新创业能力

党的二十大报告提出,“全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才”。《教育部高等教育司2023年工作要点》将“深化高校创新创业教育改革”列为重点之一。教育部印发的《普通高等学校图书馆规程》第四条第(三)款要求“不断拓展和深化服务,积极参与学校人才培养、信息化建设和校园文化建设”,对图书馆面向人才培养新需求开展服务提出明确要求。教育部对未来学习中心的定位是“改革传统人才培养模式,探索新时代育人新范式”。作为高校图书馆深化服务和实现服务提档升级的载体,未来学习中心除为创新创业提供空间与设备支持外,还可加强创新创业信息服务与培训交流,助力高校培育面向国家重大战略需求开展创新创业实践的高素质人才。

5.2.1集成创新创业信息

5.2.2深化创新创业培训内容

5.2.3举办多元创新创业支持活动

5.3助力科研创新能力提升

图书馆可整合资源、服务、空间、设备等优势,聚焦“卡脖子”领域,服务“有组织科研”战略目标,促进高校科研创新水平的提升。

5.3.1汇聚国内外学科发展战略或规划的信息资源

5.3.2开展数智化科研工具的培训

培训数智化科研工具在我国高校图书馆尚未引起重视,国外同行则不乏先例。图书馆可与科研管理部门合作,在项目申报期间邀请各院系师生走进未来学习中心,参与数智化科研工具或方法培训。在未来学习中心配备计算机工作站,安装地理信息系统(GIS)、文本挖掘、数据统计、可视化分析等数字化的科研工具或软件,为数字学术培训提供空间与设备支持,全面支持本校学者开展数据驱动的科研创新。如杜克大学图书馆数据与可视化科学中心提供统计工具(如Stata、R、RStudio、Python、MatLab)、可视化工具(如TableauDesktop、Gephi)、GIS工具(如ArcGIS、QGIS),并针对该中心已配备的数字化科研工具提供操作培训与实操机会。

5.3.3推动面向“卡脖子”技术的精准科研服务

5.3.4深化面向科研生命全周期的科研支撑服务

6培养国际视野(InternationalViews)

高水平对外开放、文化走出去和积极参与全球治理体系的改革和建设等战略都要求加强国际化人才培养。国际视野与交流能力的培养可通过提升师生跨文化交流与国际对话能力、邀请专家走进来、支持师生走出去和加强校园国际化环境塑造等方式实现。高校图书馆可以建设未来学习中心为契机,助力校园国际化环境塑造。

6.1提升国际交流的信息技术支持水平

6.2强化国际交流的信息资源支撑

2022年,UNESCO发布《高校实施UNESCO开放科学建议的备忘录》,强调高校要推进开放科学基础设施建设,以在开放科学活动中发挥更关键的作用。

全球化的学术信息资源平台、学术交流工具是开放科学基础设施的重要组成部分。但是,开放科学时代的到来并不意味着所有学术信息资源、学术交流工具的全球开放共享,OpenAI和国际会议交流软件Zoom等禁止向中国开放,俄乌战争爆发后国际知名学术交流平台WebofScience对俄罗斯断供,国际上对我国实行“卡脖子”的35项关键技术就包括数据库管理系统与操作系统。因此,图书馆信息资源建设需走出过分依赖购买商业性学术数据库的老路,务必注重开放存取资源的建设与利用。对此,笔者已有专文《开放科学时代高校图书馆信息资源建设服务国家战略之思考》,此不赘述。

6.3开展国际交流所需信息能力培训

开设培养国际化视野的数字素养类课程、培训、讲座等。可在数字素养培训中,讲授关于如何查找国际上某个主题的最新成果、某领域的核心期刊、核心作者、核心机构、核心学术会议、国际组织动态、国际项目或资助信息、国际组织实习机会、国际同行优质课程,如何识别虚假国际组织、虚假国际学术会议、掠夺性期刊与出版商、“黑刊”等,如何获取全球顶级科技赛事(如世界机器人大赛)、重量级技术峰会(如世界人工智能大会)以及诺贝尔奖、菲尔兹奖、沃尔夫奖、图灵奖、堆维茨奖等世界级顶级学术奖项的信息等。

7结语

2023年6月9日,笔者在“面向教育4.0的未来学习中心建设”学术沙龙中首次提出“面向6I的未来学习中心”理念,经过一年多的调研和探索,对其认识和理念进一步深化。笔者认为,建设未来学习中心的最终目标在于促进教学科研服务质量的提升,培养符合未来社会发展需求的学生。

黄如花武汉大学信息管理学院教授,武汉大学图书馆副馆长。

THE END
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