張逸中：認(rèn)知整個世界的STEM教育革命
? 美國ACM計算機(jī)協(xié)會專家張逸中，圖片來自華東師大
本文根據(jù)張逸中在“人工智能與未來教育高峰論壇”上的發(fā)言整理。
嘉賓 | 張逸中（美國ACM計算機(jī)協(xié)會專家）
責(zé)編 | 呂浩然
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人們對于人工智能有非常多的恐懼，而我今天則想帶來更多的希望，這個希望就是STEM教育。我個人從事的是計算機(jī)理論方向的研究工作，對人工智能包括很多技術(shù)領(lǐng)域非常了解。
有的時候，當(dāng)我們看待一個事物會非?？謶?。為什么恐懼？是因為我們對未知世界的懼怕。最近我發(fā)現(xiàn)很多從事教育的同行們開始學(xué)技術(shù)了，這令我非常詫異。他們對技術(shù)很癡迷，跟我講：人工智能如何改革我們的教育。但我有時在想，其實教育的問題很多都是教育本質(zhì)的問題，而非人工智能如何改變教育。在我有一個非常有意思的童年，很多華師大的師生都了解我，我沒有參加過高考跟中考，而是一路保送到的博士。不是因為我成績好，很多時候我的學(xué)習(xí)成績并不比別人好，而是我發(fā)現(xiàn)了人生的這個“道”，而非那個“義”。
華東師范大學(xué)2016年的數(shù)據(jù)顯示，華師大擁有6972名畢業(yè)生，有79個專業(yè)、209個碩士點、114個博士點。很多華師大的學(xué)生在將要畢業(yè)、走向工作崗位的時候面臨著很多的問題，這其中讓人很困惑的一點是，很多學(xué)生沒有明確的職業(yè)規(guī)劃，不知道自己的價值，企業(yè)所需要的人才鴻溝，好像如今的教育體系并沒有辦法填補(bǔ)、輸送。
然后大家就會有這么一個恐懼，恐懼我們所學(xué)的專業(yè)和知識有什么用？我們總提到“終身學(xué)習(xí)”一次，它仿佛是一個救命稻草，學(xué)生會緊緊的抓住它，拼命的學(xué)習(xí)大量的知識。但是，一個人就算學(xué)富五車也并不一定不會創(chuàng)新，不知道該如何面對這個社會、面對這個世界。其實在參加此次論壇的過程中，我在不斷反思：為什么我自己的童年非常幸福？因為我沒有被知識奴役，而是我在駕馭它。
在童年的時候，我們一開始學(xué)習(xí)的知識跟世界還是有聯(lián)系的。比如：我們童年的時候可以玩積木、玩具，老師們讓我們借此去感知這個世界。后來進(jìn)入到小學(xué)、初中、高中，我們的教育開始禁錮我們自己，我們進(jìn)入到整個教育體系當(dāng)中，我們變成了學(xué)習(xí)的機(jī)器。所以才會誕生所謂的“高考機(jī)器人”，讓機(jī)器代替高考，我們?nèi)司透鷻C(jī)器一樣。
但是別忘了一點，人最有價值的一點是好奇心。對于未知世界、領(lǐng)域的東西，人類皆具有好奇心。而恰恰是這種能力，我們卻忘記了。我跟幾個專家聊天說：人最重要的是會想像出一個原本未知的東西，然后我們能夠讓它變?yōu)楝F(xiàn)實，掌握它、轉(zhuǎn)化它。其實，恰恰是這種能力指引著人類向前走。知識與世界本身本應(yīng)相互聯(lián)系，而不是割裂的。傳統(tǒng)的教育模式往往叫作“面向已知的教育模式”，我們學(xué)習(xí)了很多知識，但如何轉(zhuǎn)化這些知識，將其應(yīng)用在生活當(dāng)中，與現(xiàn)實世界相聯(lián)，其實我們是不知道的。
很多小朋友說：將來英語不用學(xué)了，好像確實是的。但是我現(xiàn)在開始領(lǐng)悟到一個“道”，就是語言本身的美。文字的優(yōu)美，其實我是慢慢體會到的，但是在之前我恰恰把自己變成了機(jī)器。
其實STEM教育的概念多年前出現(xiàn)在美國，最近才引進(jìn)到中國。STEM教育是由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四個英文單詞首字母縮寫，用比較通俗的話講，就是我們?nèi)绾温?lián)系世界、發(fā)現(xiàn)問題，用我們所學(xué)過的各種知識，將技能轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實。
其實這種能力，恰恰是現(xiàn)在我們國家推崇的創(chuàng)新人才所應(yīng)具備的。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工程的學(xué)習(xí)，往往講的都是“義”，很多傳統(tǒng)的科學(xué)書里講的都是科學(xué)知識，而科學(xué)方法、科學(xué)精神卻很少涉獵。但我在大學(xué)時跟隨我的導(dǎo)師體會到的，卻恰恰是科學(xué)方法和科學(xué)精神，這才是精髓。之前學(xué)的知識，只不過是前人的一些成果，這并不是最重要的。
我們?yōu)槭裁磿Щ?？我們大量的時間其實是停留在低端，也就是信息知識的獲取上。但是這些信息跟知識的本身如何進(jìn)行遷移？第一步，我們需要找到一些方法讓知識遷移，將所學(xué)的知識與現(xiàn)實世界聯(lián)系起來；第二步是應(yīng)用，知識遷移到實際應(yīng)用轉(zhuǎn)化。有的人很懂理論，但實踐不行，有的人正好相反。但現(xiàn)實社會卻要求我們“知行合一”，知識、技能、轉(zhuǎn)化都得強(qiáng)，包括現(xiàn)在的企業(yè)要求創(chuàng)新人才要具備提出想法、思路，通過問題找到相應(yīng)答案的能力。我想問：這些事機(jī)器能做到嗎？機(jī)器只能告訴你一些信息，給你一些決策建議。
我從事科技工作之后還領(lǐng)悟到一些科學(xué)哲學(xué)的道理。西方的科學(xué)哲學(xué)認(rèn)為世界的規(guī)則是由上帝創(chuàng)建的，世界也是有邊界的，但這個邊界是什么，我們并不知道。而現(xiàn)在所有人類已知的規(guī)則、定理則充斥在這個邊界中，中間空白的地方就是我們未知的領(lǐng)域。人類提出新的假設(shè)、理論，這些皆是對未知領(lǐng)域的一些設(shè)想。
然后，人類通過實驗去驗證這些假設(shè)和理論，觀察實驗數(shù)據(jù)、結(jié)論是否與假設(shè)的結(jié)論一致，這也是現(xiàn)代科學(xué)體系中最重要的一環(huán)。我們從觀察、提問到做出假設(shè)、驗證假設(shè)或者推翻假設(shè)，有的符合現(xiàn)有的理論和定理，有的則發(fā)展出了新的理論和定理。過去科學(xué)家用腳丈量這個世界，發(fā)現(xiàn)這個世界跟原來已知的并不一樣。結(jié)果，我們把新的認(rèn)知寫到了教科書當(dāng)中。
我非常佩服愛因斯坦。在愛因斯坦的想象中，物體在被不斷加速的情況下，它可能無限接近光速，但卻不可能超過光速。我非常震驚：他是如何憑空想像出來的？以前的實驗數(shù)據(jù)受制于工程技術(shù)的限制，所以在經(jīng)典力學(xué)的實驗當(dāng)中是測不出來的。后來各行各業(yè)的發(fā)展使得測量精度不斷提升，但仍可以看出愛因斯坦的偉大，去年LIGO測量到了引力波足以證明，盡管我們還發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的理論與現(xiàn)實的測量存在著一些非常細(xì)微的差別。
整個社會的發(fā)展是由科學(xué)技術(shù)驅(qū)動的，當(dāng)新一輪技術(shù)工程的革命再一次促進(jìn)技術(shù)科學(xué)的發(fā)展時，我們整個人類的社會也會再次向前推進(jìn)。我對人工智能持樂觀的態(tài)度，它很可能是另一次人類變革的推進(jìn)器，我們會掌握一種全新的能力去駕馭這個世界。
那么，在教育當(dāng)中如何實現(xiàn)這個過程呢？傳統(tǒng)的教育希望通過快速的知識積累、學(xué)習(xí)。但我們卻可以通過STEM教育模擬科學(xué)家、工程師求證的過程，最終掌握認(rèn)知整個世界的能力。
最后，我想說：世界遠(yuǎn)比我們想像的要大，勇敢的面對。謝謝大家！
嘉賓簡介
張逸中
美國ACM計算機(jī)協(xié)會專家，美國MIT麻省理工學(xué)院林墾實驗室為表彰其杰出成績（色列斯行星鏈接計劃）將21825號小行星命名為“張逸中”星。
