以知識工程邏輯構(gòu)建四全智能教育

魏忠

2019年年初，演員翟天臨曬出博士后錄取證書后，引發(fā)了一場軒然大波。同時，翟天臨曾說的“什么是知網(wǎng)”也被網(wǎng)友翻出來，結(jié)果不但博士后被取消，且碩士與博士論文也一并塌陷。其實，這件事我有不同的看法，演員專業(yè)的博士其實是中國的“學術(shù)創(chuàng)新”，所謂是不是博士，演員能演好戲足已證明，而至于學術(shù)性以理論存在的電影史博士和電影學博士，其實和演員沒有什么關(guān)系。然而，我國培養(yǎng)演員的著名高校卻又必須具有博士點，這就造成了一個悖論，大家都明白教授演技的教師需要具備真實技能，而具備了真實技能還要具備博士學歷，這樣才能教書，于是乎心照不宣，如果電影學院的博導、碩導、本導都不會演戲只會寫一手好論文，那么電影學院就可以關(guān)門了。

翟天臨事件把“知網(wǎng)”推上了大眾認知的熱點詞匯，這還真不容易，然而偏差還是存在的，那就是似乎不知道“知網(wǎng)”就做不了學術(shù)。其實，“知網(wǎng)”更多的是給本科生寫論文用的專業(yè)搜索工具。我曾提出“本科生寫論文不允許引用百度，碩士生寫論文不允許引用知網(wǎng)”，原因很簡單，某個學科如果到了全國簡單的學科評估B以上，引用知網(wǎng)其實是無效的，引用外文核心期刊才是正道。北京電影學院學科評估A，照理來說，他們的碩士、博士說不知道“知網(wǎng)”屬于正常。

翟天臨事件所提到的“知網(wǎng)”，采用的搜索技術(shù)在專業(yè)領域有一個很高大上的名稱叫作知識工程，40年前有一個更加響亮的名稱叫作專家系統(tǒng)，是由著名的圖靈獎獲得者費根鮑姆在一次會議上提出的。不僅如此，他在40年前與諾貝爾經(jīng)濟學獎獲得者赫伯特·西蒙一起做出了人類第一個專家系統(tǒng)。費根鮑姆之所以有今天的成就離不開博士生導師赫伯特·西蒙的指導，而赫伯特·西蒙被稱為人工智能之父，費根鮑姆雖然不是人工智能之父，卻是構(gòu)建起智能科學與技術(shù)一級學科的創(chuàng)始元老，被稱為專家系統(tǒng)之父。目前的智能科學與技術(shù)學科最核心的基礎就是知識工程，而中國知網(wǎng)只是一種典型的知識工程的應用而已。

翟天臨事件提醒我們大學應該怎么建，而知識工程學科本身就是研究知識的獲取、驗證、表示、推論、解釋和理由的學科?！爸R工程”研究的內(nèi)容是如何組成由電子計算機和現(xiàn)代通信技術(shù)結(jié)合而成的新的通信教育、控制系統(tǒng)?！爸R工程”研究的中心是“智能軟件服務”，即研究編制程序，提供軟件服務。費根鮑姆的厲害之處在于通過軟件的方法實現(xiàn)了數(shù)字環(huán)境下擬合人思維的一整套方法，其主要思想如下：

第一，專家解題除了一些公共知識外，更需要大量與解題領域密切相關(guān)的知識。換到翟天臨所處的電影行業(yè)，中國一共沒有幾所也沒有幾位博士，這個領域知識更多的則是從實踐中來和從國際外文知識中來才對。

第二，更多地采用啟發(fā)式和試探性解題方法。這也是區(qū)別于“科學”“管理”工程的典型特點；在研究方法中除了科學常用的演繹方法，更多地使用抽象和歸納方法。

第三，必須處理問題的模糊性、不確定性、不完全性。

如果我們用“知網(wǎng)”來解釋，那就是，我們查詢一個電影專業(yè)問題時，往往問題是不確定的、思路是不完備的、專業(yè)是非常聚焦的，使用者只要按照一定的結(jié)構(gòu)化的思路（關(guān)鍵詞的分類和內(nèi)容），很快就能找到與所需知識最接近的內(nèi)容。

費根鮑姆研究專家系統(tǒng)和知識工程的歷史本身，也是符合他后來提到的知識工程解題的幾個原則的。費根鮑姆自身的成長道路就充滿了不確定性、成就知識的交叉點、高度抽象和歸納、試探性、知識結(jié)構(gòu)，事后看來卻是和人工智能領域的知識工程高度結(jié)構(gòu)化：電器工程、神經(jīng)學、藝術(shù)、數(shù)學、計算機、化學、統(tǒng)計學。

大學教育與基礎教育和職業(yè)教育最大的區(qū)別在于，知識本身的本體是非常不明確的，如從實踐中出來的演員的能力往往更強。香港的電影也曾有過輝煌，而演員幾乎全部是工廠化訓練出來的，這也許也是香港電影衰落的原因。大陸電影一直沿用學院派的培養(yǎng)路線，反而使得電影事業(yè)本身更有后勁。這正是由于知識本體的不明確和模糊性，大學承擔著專業(yè)傳承和創(chuàng)新的職能。在知識工程視野下，傳承的領域知識本身就是創(chuàng)新的源泉和解題的關(guān)鍵。

其實從大學的歷史和設置來說，存在的就是合理的，大學制度演變成今天這個樣子，其實就是知識工程的生態(tài)路徑。我們看到大學的綜合性、寬容性、物理實在性、學科混雜性、專業(yè)聚焦性等，其實從知識工程邏輯上來看，就是一個隱藏本體的寶庫。

那么，是不是簡單的高度抽象的所謂“課件資源”“教育資源庫”“慕課”“教育評價”本身就是教育呢？從以上知識工程的角度看，不是，原因在于高度抽象的東西往往是高效率的，也往往是本體不準的。

接下來，我們試圖從知識工程的角度，對實體校園的核心系統(tǒng)進行歸類，然后抽象出沒有丟掉關(guān)鍵信息的校園變量，再通過貫通的信息化來闡述智能校園的主旨。主要內(nèi)容概括來說就是教育信息化要符合知識工程本身的邏輯，圍繞教、管、服的核心系統(tǒng)，打造信息貫通、圍繞核心、高度結(jié)構(gòu)化的四全智能教育系統(tǒng)。

教育信息化核心系統(tǒng)：教

教什么：非常多的所謂互聯(lián)網(wǎng)教育失敗之處就是在教什么這個問題上高度抽象出來的東西是失真的。我們回到一個生態(tài)健全的校園去看，一個好的面向未來的教育應該包含面向未來的知識、應對未來的技能、符合現(xiàn)實社會的體驗，多數(shù)所謂教育信息化僅僅是知識還是不完備的知識，這是造成失敗的原因。

誰來教：網(wǎng)絡上，一位名師確實可以對一萬個人，然而網(wǎng)絡上沒有名師面對面的氛圍，更重要的是沒有面向未來的學科的前沿性的誘導，沒有學校組織與地域和行業(yè)個性化的專業(yè)的工具，沒有學生間角色“爾虞我詐和打情罵俏真實認知”的交流，把學校教育簡單地認識成師生關(guān)系和教學關(guān)系的高度抽象時，“誰”這個問題就直接出局了。

怎么教：基于以上兩點，教育資源不僅僅在于數(shù)字化的網(wǎng)絡資源，更在于學校教育的實體環(huán)境資源以及還沒有搞清楚的面對面的社交變量資源。傳統(tǒng)的學校通過資源將教學相關(guān)活動組織起來，理實一體與認知科學的關(guān)系與高度簡化的網(wǎng)絡學習有本質(zhì)的不同，實體校園不可替代并不意味著信息化不能提高實體資源和數(shù)字資源的組合效率。評價是教育怎么教的促進劑也是焦慮催化劑。

教育信息化核心系統(tǒng)：管

教育與互聯(lián)網(wǎng)學習的最大區(qū)別在于強制性，一方面是評價的稀缺性帶來的強制性，另一方面是國家層面授權(quán)管理帶來的強制性。教學、管理、服務的融合生態(tài)構(gòu)成了教育，教育也是在以上三者共同的不可割裂下的共謀，互聯(lián)網(wǎng)教育的多數(shù)失敗是試圖簡單化顛覆這種關(guān)系而不是支持和改進這種關(guān)系。

人財物：傳統(tǒng)的師資管理、學生管理、財務管理、資產(chǎn)管理、實驗室管理、安全管理雖然在信息化條件下會發(fā)生流程變革，然而作為管理的信息基礎設施是必要的和基礎性的。

三主體：學生管理、教師管理、管理人員管理，圍繞TOB業(yè)務的教育三個主體的管理和之間的關(guān)系管理構(gòu)成了高度結(jié)構(gòu)化的學校教育，會有變化，但教育信息化要支撐變化而不是逃避原本存在的關(guān)系。

時間管理：學校信息與非學校的組織如公司等的信息，最大的區(qū)別在于時間管理的充分性。校友管理、校史管理、精神附著物（環(huán)境、遺址、雕塑）管理、預期管理、檔案管理，是實體教育區(qū)別于網(wǎng)絡教育最大的價值和變量點。

教育信息化核心系統(tǒng)：服

服務系統(tǒng)是否屬于教育系統(tǒng)有不同的看法，然而作為信息的關(guān)聯(lián)是無疑的，作為支撐教育的核心系統(tǒng)也是無疑的。華盛頓大學的一個學生要在周邊麥當勞打工，麥當勞輸入學生信息會告訴這個學生是否符合法律及工作時限，這樣的信息化才是有用的信息化。作為服務系統(tǒng)提供教育信息化的以下職能：教學服務：資源服務（類似知網(wǎng)）、工具服務（專業(yè)的工具認知和實操支持）、考務服務；社會服務：科研服務、實踐服務、實習服務；后勤服務：網(wǎng)絡服務、空間服務、安全服務。

在此，不再對以上系統(tǒng)做過多的闡述，需要指出的是，任何教學活動、科研活動都需要在必要變量信息下才能做決策和管理，如是否節(jié)能不僅看電的使用量，更要看教學活動的關(guān)聯(lián)性。

構(gòu)建四全智能教育系統(tǒng)

在知識工程中，最難和一直懸在學者心中的隱憂是，什么是知識的本體？聚焦在教育上，什么是教育的本體？分數(shù)嗎？網(wǎng)絡學習的高分能否代替校園學習的同樣的分數(shù)？沒有全量的和經(jīng)得起歷史考驗的數(shù)據(jù)，教育尤其不能隨便實驗和決策。

然而，如果我們不試圖用簡單的互聯(lián)網(wǎng)教育替代傳統(tǒng)教育，而是支撐實體校園，那么信息化僅僅是工具作用，就不會有這種隱憂。如果我們把一所大學、一個專業(yè)、一門課程不試圖簡單地抽象成數(shù)字資源，而是還原支持原本的實體校園，信息化在知識工程的邏輯下高度還原實體校園的真實變量，那么這種教育智能的系統(tǒng)就是真實的、全息的和令人心安理得的。

著名的管理信息系統(tǒng)專家薛華成教授提出，管理信息系統(tǒng)最終的效果要構(gòu)建成一個四全的系統(tǒng)：全時空、全自動、全信息、全智能。我們談到教育智能（智慧教育還差得遠）的時候，也應該圍繞上述教育系統(tǒng)的三個核心系統(tǒng)，以知識工程的思路，運用計算機和通信技術(shù)，以軟件為核心將教育系統(tǒng)貫通、結(jié)構(gòu)化。知識工程邏輯下的四全智能教育：

第一，四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全時空的，時序信息不得衰減，跨地域能夠隨時得到：教務系統(tǒng)、實驗室系統(tǒng)、錄播示教系統(tǒng)、班牌大屏系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等；教育從平面走向立體，走向個性與時序。

第二，四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全自動的，通過物聯(lián)網(wǎng)以數(shù)碼化的方式得到和控制：卡系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、班牌大屏系統(tǒng)、儀器設備系統(tǒng)、安防系統(tǒng)。

第三，四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全信息的，不僅包含狀態(tài)信息更包含過程信息，以確保教育的變量不缺失：師資、資產(chǎn)、后勤、學生、教學平臺、用戶、考試、學生成長記錄。

第四，四全系統(tǒng)的打通需要以下系統(tǒng)是全智能的，不僅能通過數(shù)據(jù)整合在一起，還方便通過人工智能進行分析和得到結(jié)論：數(shù)據(jù)中心（應用與計算分離、代碼與數(shù)據(jù)分離）、數(shù)字資源、用戶中心（關(guān)系）、混合云平臺（即插即用）、身份權(quán)限系統(tǒng)（微服務）、可視化平臺（個性化）。