中國科學院大學副校長 楊國強

信息化促進科教融合的探索與實踐

中國科學院大學副校長 楊國強

中國科學院大學（簡稱“國科大”），是教育部批準成立的一所以研究生教育為主的高等學校，其前身是中國科學院研究生院，創(chuàng)建于1978年，是中國第一所研究生院，也是規(guī)模最大的研究生教育機構。中國科學院研究生院隸屬于中國科學院（以下簡稱“中科院”），依托各研究院所招收碩士和博士研究生，2012年6月更名為中國科學院大學，并自2014年開始小規(guī)模招收本科生，從而形成了兼具本科教育與研究生教育的完整體系，現(xiàn)有在校研究生4.45萬名、本科生664名。國科大的教育工作是根植于中科院雄厚的科研實力、先進的科研條件和高度集中的科研人才土壤中的，由此，圍繞著科教融合的辦學理念和培養(yǎng)模式，多年來在信息化建設和應用中開展了創(chuàng)新性的探索與實踐。

一、對教育信息化的認識

十八屆五中全會要求，要推進教育信息化，發(fā)展遠程教育，擴大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面。教育信息化是國家信息化的基礎和先導，是中國教育現(xiàn)代化和跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。

教育信息化是指在教育領域全面深入地運用現(xiàn)代信息技術來促進教育改革與發(fā)展的過程，它不僅僅是一個技術問題，還是教育工作與現(xiàn)代科技的結合。隨著信息技術的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和多媒體化，對傳統(tǒng)的教育思想、觀念、內(nèi)容和方法產(chǎn)生了巨大沖擊，帶來了教育形式和學習方式的重大變革，主要有三方面：

第一，促使以書為基本教材的課程教學轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字式、富媒體化的互動式教學，為教師提供了更多新的教學工具和方法，也使教師教、學生學、教學相長的傳統(tǒng)授課模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生幾乎不需要教師也能學習到很多知識。網(wǎng)絡教育的普及，不僅大大拓寬了學生接受知識的范圍與途徑，而且使參與式、啟發(fā)式教學成為趨勢，教育的靈活性、適應性以及個性化特點更加突出。教師成為學生學習的指導者，學生則真正成為學習的主體。

第二，教育模式的變化以及學生知識來源的多樣化，對教師提出了更高的要求。教師需要不斷學習新知識，除了從傳統(tǒng)的書本、實踐中學習外，也從互聯(lián)網(wǎng)中學習，師生關系發(fā)展成為了共同研討、學習的關系。掌握知識類的內(nèi)容不再是教師的優(yōu)勢，而多年的實踐經(jīng)驗和閱歷，特別是在創(chuàng)造新知識的過程和實踐中的總結（科研工作的前沿）才是現(xiàn)代教師的財富。這也是中國科學院大學提出的教育理念：讓創(chuàng)造知識的人來傳授知識。

第三，信息技術推動科研進步，從而促進了科研與教育的深度結合。一方面，科研數(shù)據(jù)可以作為教育的數(shù)據(jù)資源；另一方面，科研成果的不斷積累也為教育信息化提供了大量的技術資源，越來越多的教師期望能夠利用信息技術優(yōu)化教學內(nèi)容、獲取信息資源、保存學術成果、鼓勵和引導學生開展自主學習和協(xié)同學習，提高學生基于信息化平臺發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，而人才培養(yǎng)的成效又反過來作用于科研能力的提升，從而形成了教育與科研互助增長的良性環(huán)境。

二、科教融合的辦學特色

國科大是獨具特色的一所大學，“科教融合”是其最鮮明的辦學特色。主要體現(xiàn)在：

（1）國科大基于中科院120余個研究院所的高水平科研優(yōu)勢和高層次人才資源，與院屬科研機構在管理體制、師資隊伍、培養(yǎng)體系、科學研究等方面高度融合，實現(xiàn)“共有、共治、共享”。中科院各研究所是國科大研究生培養(yǎng)的主要責任主體，同時有責任為本科生實習實踐提供指導教師和場所。

（2）國科大理工科的各個學院均為 “科教融合”學院。這些“科教融合”學院一般由一個高水平的中科院研究所牽頭承辦，中科院其他相關研究所參與承辦。牽頭承辦的研究所為學院建設第一責任單位，由其法定代表人任學院院長或常務副院長，全面負責學院工作。

（3）國科大主張在科學研究第一線的科學家為學生授課，將最前沿的科研動態(tài)與人才培養(yǎng)相結合。在中科院相關研究機構中選聘學術水平高、教學能力強的科研人員作為“崗位教師”，組成高水平的授課教師隊伍，為學生開展科研實踐創(chuàng)造一流的指導環(huán)境。

（4）國科大對本科生秉承因材施教、個性化培養(yǎng)的理念，全面實行學業(yè)導師制、研討式教學和三段式培養(yǎng)機制。為每90名學生配備一名專職輔導員，每30名學生配備兩名兼職班主任，其中一個科學家班主任為中科院某一研究所的所長或者主管科研工作的副所長，另一個為有博士學位的青年專職教師，以利于學術傳承和思想關愛。

三、教育信息化實踐成果

國科大堅持以教育信息化支撐人才培養(yǎng)，推動教育變革和創(chuàng)新。經(jīng)過10余年的發(fā)展，已形成相當?shù)囊?guī)模，取得了一定的成果：

“十五”期間，建成了基于衛(wèi)星信道的“中國科學院遠程教育系統(tǒng)”，遠程教育網(wǎng)絡覆蓋到全國的70個遠程教學站，實現(xiàn)了中科院系統(tǒng)內(nèi)跨地域、跨學科的遠程雙向交互教學，促進了優(yōu)質(zhì)教育資源的積累與共享。同時形成了基于互聯(lián)網(wǎng)的實時與非實時、部分交互的學習環(huán)境。

“十一五”期間，將原有分散、局部、非標準的網(wǎng)絡化教育管理系統(tǒng)改造為邏輯上強聚類、物理上松耦合的高可用和高性能的集群體系結構，構建起了服務于全科學院碩士、博士研究生和科研、管理及支撐等崗位職工的研究生教育業(yè)務管理、繼續(xù)教育培訓和協(xié)同學習平臺，覆蓋了從研究生教育到繼續(xù)教育的各層面的業(yè)務管理與協(xié)同學習支持與服務，并進行了基于網(wǎng)絡平臺的業(yè)務管理流程的優(yōu)化和運行機制的探索，為教育質(zhì)量的提高與領導決策提供了便捷、可靠的信息化支持。同時建立了安全穩(wěn)定的支撐保障體系和用戶服務體系，為教育信息化的持續(xù)建設打下了堅實基礎。

剛剛過去的“十二五”，為了進一步滿足中科院人才培養(yǎng)對網(wǎng)絡資源日益豐富及科研與教育日趨緊密關聯(lián)的需求，切合“科教融合，協(xié)同發(fā)展，突出特色，引領示范”教育發(fā)展方針，建成了“中國科學院教育云”。“教育云”基于“科教融合、自主學習、教育創(chuàng)新”的發(fā)展目標，堅持“統(tǒng)籌規(guī)劃、整體推進、創(chuàng)新發(fā)展、以用促建”的工作思路，在“十一五”教育信息化基礎上，面向本科生和研究生教育、繼續(xù)教育、自主學習以及全院教育資源積累與共享的信息化需求，采用云技術實現(xiàn)對基礎環(huán)境的虛擬化、管理和學習數(shù)據(jù)的資源池化，為全科學院學生、教師、科研人員、管理人員及其他職工提供網(wǎng)絡化個性化的教育學習平臺。平臺現(xiàn)已累計用戶30余萬人，年訪問量超過3000萬人次，成為中科院教育體系的重要支撐。

回顧歷程，著眼當下，國科大教育信息化實踐成果主要有以下幾點：

1.基于多校區(qū)分布式的教學布局，提供先進高效的信息化基礎環(huán)境

國科大在北京有玉泉路、中關村、奧運村和雁棲湖4個校區(qū)，均具備高速穩(wěn)定的校園網(wǎng)絡支撐平臺和現(xiàn)代化的多媒體教學條件，并提供了集閱覽、學習和交流研討為一體的文獻資源服務環(huán)境。

校園網(wǎng)在教育網(wǎng)和科技網(wǎng)的IPv4出口帶寬分別為1Gbps，IPv6出口帶寬達10Gbps，各校區(qū)之間萬兆互聯(lián)，與中科院京區(qū)各研究所之間千兆互聯(lián)，與京外各研究所千兆或155M互聯(lián)。截至2015年底，校園網(wǎng)有線網(wǎng)絡信息點已達4.7萬個，上網(wǎng)用戶超過7萬人，校園郵件用戶8.3萬個。四個校區(qū)共有多媒體教室260間，其中120間具有直播錄播功能，可實現(xiàn)校區(qū)之間及校所之間的教學互動。學校圖書館形成“一校兩館、各有側重”的服務格局，并與中國科學院文獻情報中心和中科院研究院所緊密結合，為師生提供豐富的文獻資源。

作為教育信息化應用系統(tǒng)的根基，“教育云”基礎設施平臺可提供200余臺虛擬服務器的應用支撐環(huán)境，通過光纖接入各校區(qū)，實現(xiàn)了資源的靈活整合、動態(tài)調(diào)配、快速部署、持續(xù)集成，并將計算與存儲資源池融合，提升了應用系統(tǒng)的可靠性和服務的連續(xù)性。自2013年12月建成以來，有效支持了大規(guī)模集中選課、學位申報等關鍵業(yè)務的順利開展。

2.基于中科院豐富的科教資源，提供開放集成的資源共建共享環(huán)境

科教資源共建共享是中科院科教結合、院所融合人才培養(yǎng)模式的核心工作。國科大在“十二五”期間全面梳理了現(xiàn)有的科教資源，整合學習資源和管理數(shù)據(jù)資源，以精品數(shù)字課程為科教資源示范，實現(xiàn)資源建設和積累的良性循環(huán)，推動科教融合的不斷深化。

在資源方面，不斷加強課堂教學、系列講座、公開課程等各類學習資源的采集、轉(zhuǎn)化和積累，現(xiàn)已錄制視頻教學課程2342門、7.6萬學時，講座673講、2500學時，資源總量達到158TB。另外在“十二五”期間建設了52門精品數(shù)字課程，涵蓋數(shù)學、物理、化學等13個一級學科，由中科院33個研究所和學院的200余名專家和教師參與，為優(yōu)秀教育資源積淀起到示范帶動效應。

在平臺方面，自建了支持自主交互型視頻點播學習的實景課堂系統(tǒng)，面向分布于全國的中科院師生職工開放服務，現(xiàn)已積累課程1393門，視頻30707個，其中引入了250多個國際國內(nèi)知名大學的開放課程視頻9791個。

同時，國科大注重推進優(yōu)質(zhì)教育科研資源與社會共享，自2011年開始開辦暑期學校。今年暑期學校更升級為面向全社會免費開放，將有來自近20個國家和地區(qū)的80多所著名高校教師走上國科大講臺，為有志學子提供與科學大師面對面、了解最新科技前沿動態(tài)、領略中國科學魅力的機會，促進各高校的知識交流和學術合作。

3.基于科教融合的辦學特色，提供覆蓋教育全生命周期的應用系統(tǒng)和網(wǎng)站群平臺

國科大的教育信息化平臺面向京內(nèi)4個校區(qū)、京外5個教育基地和分布全國的120余個研究院所提供服務，在培養(yǎng)體制、學院和導師均實行校所結合、深度融合的大背景下，基于業(yè)務流程的變化不斷優(yōu)化重構，目前已形成底層數(shù)據(jù)規(guī)范一致、用戶及業(yè)務接入配置靈活、覆蓋從招生、教學、培養(yǎng)到學位教育全周期的一體化應用體系。

為了保障教育信息化平臺的可持續(xù)發(fā)展，國科大多年來始終堅持自主研發(fā)，至2015年底，已建成32個教育業(yè)務系統(tǒng)。經(jīng)過多年的應用實踐，國科大教育信息化平臺已成為適用于院所結合教學模式、功能豐富、獨具特色的成熟產(chǎn)品，部分系統(tǒng)推廣到了中國農(nóng)業(yè)科學院、中國林業(yè)科學研究院、軍事醫(yī)學科學院、河南大學等單位應用，受到廣泛好評。

在建設應用系統(tǒng)的同時，國科大也注重加強學校各級網(wǎng)站的建設。以中文網(wǎng)站、英文網(wǎng)站、新聞網(wǎng)作為總的對外宣傳窗口，以篤志網(wǎng)、招生網(wǎng)、就業(yè)網(wǎng)等為專題宣傳陣地，結合各學院、系、中心、實驗室的子網(wǎng)站，形成了符合學校統(tǒng)一形象、內(nèi)容全面、主題突出、規(guī)模較大的國科大網(wǎng)站群平臺。至2015年底已有網(wǎng)站80余個。

4.基于教育模式從管理向?qū)W習的轉(zhuǎn)變，提供自主學習和智能決策服務

教育模式的變化，促使教育信息化的發(fā)展趨向于通過新一代平臺與推薦工具幫助學習者建立個人知識體系，通過支持學習者的個性化自主學習實現(xiàn)終身學習的目標。因此國科大在“十二五”期間開展了對教育管理信息化數(shù)據(jù)的深度挖掘，加大決策支持力度；同時充分利用網(wǎng)絡開放資源，提高網(wǎng)絡學習的協(xié)作度，完善自主學習，支持跨學科團隊學習，以建立終身教育服務環(huán)境。

一方面，借助已有的業(yè)務服務系統(tǒng)、內(nèi)容資源以及基于用戶活動而產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)資料，搭建了自主學習空間，并嵌入個性推薦功能，實現(xiàn)了以學習者為核心、學習資源為載體，通過自動聚焦用戶關注領域，推送最新領域動態(tài)，為用戶提供全方位、個性化、一站式的學習空間，使其更有效地獲取信息和資源。

另一方面，建設了教育智能分析系統(tǒng)，對教育過程中各類教育活動和教育要素產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行匯總、關聯(lián)、分類，從不同維度形成了10個主題、200多項報表，能夠系統(tǒng)地展現(xiàn)出教育場景，并初步開展了研究生學業(yè)風險分析、研究生導師評價分析等主題的數(shù)據(jù)挖掘，利用大數(shù)據(jù)探索教育規(guī)律，為教育決策提供有效依據(jù)。

總之，國科大的教育信息化，是本著“以科教融合為核心、又服務于科教融合”的思路推進的，當前已成為中科院教育體系的重要支撐，同時也在建設實施過程中積累了豐富的信息化工作經(jīng)驗和技術力量儲備，形成了先進開放、可持續(xù)發(fā)展的教育服務環(huán)境。

四、面臨的挑戰(zhàn)與展望

雖然國科大教育信息化工作取得了一定的成效，但面臨信息技術日新月異發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，距離“人人皆學、處處能學、時時可學”、培養(yǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才的總體目標的要求仍有差距，主要為：

首先，在信息技術迅猛發(fā)展的前提下知識呈現(xiàn)快速更新和指數(shù)性增長，加上中科院科技活動的前沿性和科研資源地域的分散性的特點，對全面整合科研和教育資源提出了更高要求。因此需要進一步深化整合科教資源的能力，為科研團隊理解和掌握新知識、為學生在教學活動中提高科研能力提供更為有效的途徑。

其次，中科院在學科覆蓋、科研能力、教育環(huán)境等方面的優(yōu)勢，迫切需要全院各研究院所發(fā)揮學科領域?qū)ｉL共建教育資源，形成創(chuàng)造知識、轉(zhuǎn)化知識、培養(yǎng)人才的良性生態(tài)環(huán)境。因此需要積極探索知識共建共享的長效機制，引導、激勵各研究院所開發(fā)優(yōu)質(zhì)教育資源，建立開放靈活的科教資源公共服務體系。

第三，大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，使用戶對基于已有的教育信息化平臺數(shù)據(jù)進行大規(guī)模動態(tài)監(jiān)測和評估人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高要求。因此需要進一步提高決策支持服務的能力，實現(xiàn)對大規(guī)模課程、論文、學生、導師等數(shù)據(jù)資源的深度挖掘和行為分析，以為各級領導和主管部門了解動態(tài)、制定措施、尋找差距、診斷問題、優(yōu)化教育資源配置提供支持。

展望“十三五”，國科大將著力打造服務于科教融合、開放共享、可持續(xù)發(fā)展的智慧教育平臺，重點提供適用于三段式本科培養(yǎng)模式的個性化網(wǎng)絡協(xié)同教學服務；整合全院各教育機構和研究院所的教育資源，建立教育資源配置和開放共享機制；利用可視化和大數(shù)據(jù)技術，實現(xiàn)教育質(zhì)量監(jiān)控評估和教育智能決策分析?？傊?，要充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐和引領作用，為培養(yǎng)科學與工程領域德才兼?zhèn)涞念I軍人才和具有高科技素質(zhì)的各類創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才服務，實現(xiàn)中科院教育的和諧永續(xù)發(fā)展。

（編輯：王天鵬）