摘 要：科技革命历经数次，其所驱动下的教育活动发生了制度化、民主化、实用化等积极变化。时至今日，科技革命正以第六次形态悄然渗透于人类生境，并将颠覆性影响人类生活。面对新一轮科技革命，当今教育却难免在人才培养结构与高水平科技人才需求、学科建设与科技发展步伐、教学方法与科教变革潮流、思想品德教育与学生价值观形成、教师信息技术应用与未来教育发展、科教协同融合与科技发展趋势等方面遇到新的挑战。立足新的起点和第六次科技革命的未来影响，着眼重塑国力、助力科技创新和人民美好生活向往，未来教育也必将在教育环境和教育资源、教育内容和教育方式、教师身份和教育手段、教育评价和教育治理等方面发生重大变革。
关键词：第六次科技革命；未来教育；教育变革
新一轮科技革命和产业革命的浪潮正在兴起，这次浪潮将会对人类社会产生难以估量的影响，人类的生产生活方式和思维方式将发生根本性改变，各国现有的产业形态、分工和组织方式也将发生颠覆性变化，最终将导致世界经济和政治格局的深刻调整。近代历史证明，每一次大国的崛起都与当时的科技革命背景密切相关，第六次科技革命的到来于中国而言，是百年难得之机遇，它既是中国科技发展的战略机遇，也是中华民族伟大复兴的时代机遇。立足世界发展大格局，习近平总书记提出科技人才在国际竞争中的关键作用，并在多项工作报告中论及“新一轮科技革命”。2018年5月28日，在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上，习近平总书记指出，我们迎来了世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史性交汇期，既面临着千载难逢的历史机遇，又面临着差距拉大的严峻挑战[1]。他同时指出，面对这个历史性拐点，我们应该将科技作为国家富强的重要支撑力量，重点加强对于科技人才的培养，“一切科技创新活动都是人做出来的。我国要建设世界科技强国，关键是要建设一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新人才队伍，激发各类人才创新活力和潜力”[2]。
那么，新一轮科技革命到底会是一种什么样的大变局，对于当今和未来以人才培养为目的的教育活动将产生什么影响，不得不令我们站在2020年这个节点上审慎回目并从容深思。
一、新一轮科技革命及其意义
（一）科技革命的发展历程
对于人类社会究竟发生过多少次科技革命，学界存在不同看法，主要可以归结为三次革命说、四次革命说和五次革命说。具体而言，根据人类文明进程来判断历次科技变革是否可以被称为科技革命应满足如下四个标准。
一是要看新的科技变革是否显著改变人类的思想意识；二是要看是否从根本上引起人们生产和生活方式上的变革；三是看是否带来科学范式或技术范式的转变；四是每一次变革影响的人数均要超过世界总人数的一半。将满足上述条件的科学革命和技术革命统称为科技革命[3]。
若遵循上述标准，世界科技革命共经历五次，包括两次科学革命和三次技术革命。两次科学革命分别是16—17世纪以哥白尼学说、伽利略学说和牛顿力学为标志的近代物理学革命，以及19世纪末20世纪初以相对论和量子论的出现及应用为标志的现代物理学革命。三次技术革命分别是1733—1870年以英国为首的蒸汽机和机械革命，其标志是纺织机、蒸汽机的发明及使用；1870—1945年以德国为首的电气和运输革命，其标志是发电机、内燃机的发明及使用；1945—2020年左右以美国为首的电子革命和信息革命，其标志是计算机和互联网的诞生。从20世纪中后期开始，科学和技术的关系日益密切，科学理论直接推动技术的产生和发展，在技术发展的同时向科学理论提出了新的挑战，并不断推动科学步伐向前迈进，至此科学和技术逐渐融为一体，成为完整意义上的科技革命。
（二）第六次科技革命的主要特征
1．第六次科技革命的兴起
第六次科技革命的兴起主要源于三方面发展的实际需要。
首先是人类发展的内部需求。科技革命兴起的前提是科学技术的创新。当科学技术发展到一定水平，必然带动新一轮的科技革命浪潮。恩格斯曾说，“社会一旦有技术上的需要，这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进”[4]。由此可见，推进第六次科技革命孕育形成的主要原因正是在现代化背景下人们对于美好生活的更高层次的需求。尤瓦尔·赫拉利（Yuval Noah Harari）认为在21世纪之前人们所面临的主要问题是饥荒、瘟疫和战争，这些问题都已经通过科学技术手段得到基本解决。进入21世纪后，人们的物质生活已经非常丰富，人们开始追求高品质的生活和精神满足，终极目标转变为克服死亡和追求永恒的快乐幸福[5]，这些目标的实现都要依靠科学技术手段。因此，科技的重点将转向生命科学领域，第六次科技革命将可能是一次新生物学革命[6]，致力于利用生命科学手段帮助人们延长生命的极限，获得永恒的快乐和幸福。
其次是国家竞争的外部需求。在国际竞争呈现白热化趋势的当前，科技革命在重塑大国地位、调整世界经济政治格局等方面具有决定性的作用。历史经验证明，英国、德国、美国等国之所以能够走上发达道路，成为世界强国，最主要的原因是其抓住了科技革命的机遇，并在世界现代化过程中持续处于世界先进水平。面对即将到来的新一轮科技革命，英、美等老牌资本主义国家也选择采取积极主动的应对措施，针对未来颠覆性创新方向提早进行判断并划定了重点开发的科技领域。如2019年美国政府发布了《美国人工智能倡议》，主张将人工智能与社会各领域相结合并加强政府同社会各界的合作力度，保障对于人工智能技术的持续投入，为未来新技术的研发和新产业的发展提供支持，从而提升美国整体的国际竞争力[7]。正是这些国家对于第六次科技革命的未雨绸缪，直接推动了世界现代化的迅速发展。
再次是产业结构变革的经济需要。世界科技革命发展的主要特点是从科学向技术的转化，最终要实现重大研究成果的产业化。科学革命、技术革命和产业革命三者紧密相关。在克里斯·弗里曼（Charles Freeman）看来，科学革命是技术革命的基础，而技术革命与产业革命呈现“正相关”，即技术革命的发展将产生新兴产业群，进而引发产业革命[8]。现如今科学理论被更好地运用于实践并带来产业领域的一系列创新。例如，联合国计划开发署就提出工业革命4.0时代的主要特征是人工智能、物联网、3D打印和机器人等技术与生产领域的融合实现物理、数字和生物领域的融合[9]，我国也曾在“十二五”期间将新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造、新一代信息技术和生物等七个领域确立为科技创新的新领域[10]。
2．第六次科技革命的主要特征
何传启认为，第六次科技革命将会是以生命科学作为基础内容，同时融合信息科技、纳米科技等最新型科学技术[11]165-168，从而满足人类日益增长的物质和精神生活需要，提升人们的生活质量的一次新型科技革命，它的主要内容可以包括生物工程、仿生工程和无机生命工程三个方面。生物工程是指随着基因重新编码技术的破译，人类可以将基因重新组合，按需得到人类想要的“再生人”。仿生工程主要基于仿生工程学和机器人学，专注于如何解决人体与各种非有机设备相结合问题。无机生命工程致力于人类如何摆脱有机体的限制，探索由智能软件替代神经网络的可能途径。简单来说就是如何从大脑中提取人的意识植入计算机，实现人和计算机直接互换信息，让生命从有机世界进入无机世界，实现真正意义上的“永生”。
未来数十年人类社会将在第六次科技革命的影响下发生翻天覆地的变化，例如：经济发展将走向共享经济方向；人工智能技术将会被运用到生活的各个领域；大数据将会被用来管理我们日常工作中的诸多事情；基因编辑将被运用于医疗领域，引起医疗技术的转变，最终实现人类自身的变革。新科技革命将涌现出大量有特色的新兴技术。通过这些技术的融合与发展，人类未来几十年的福祉和幸福感将会得到极大提升。总之，由这些科学技术引发的新一轮科技革命将呈现颠覆性、智能化、绿色化、国际化的特征。
（1）颠覆性。科技革命的爆发并不是一蹴而就的，而是要经历一段漫长时间的积累。其发展的历程通常是由科学革命推动技术革命，再由技术革命引发一次大规模的产业革命。例如，以大机器生产为代表的第一次工业革命正是在第一次科技革命的推动下诞生的，新一轮生物科学革命同样会带来产业上的颠覆性变革。2019年世界经济论坛年会将主题确定为“全球化4.0：打造第四次工业革命时代的全球架构”，宣布面对即将来临的第四次工业革命，新技术正以前所未有的速度和规模兴起，5G、人工智能等创新科技均是发展的重点[12]。在第六次科技革命的背景下，产业结构将实现颠覆性的转型升级，旧的产业形态将逐渐由新的产业形态所取代，大规模流水线生产将转向定制化规模生产，生产型制造将向服务型制造转变[13]。大量简单、机械的工作将会由机器所替代，劳动生产率随之提高。与此同时，由于信息科技、纳米科技等一系列科学技术应用于生产，带动与之相关且发展前景广阔的新产业诞生，催生出新的职业岗位，成为新的经济增长点[14]，人们会在新的生产力水平上发现新的职业，实现自身经济价值。
（2）智能化。随着“互联网+”应用于教育、科技、金融等领域，各行各业正在发生智能化的变革。第六次科技革命发展的方向更是要将人工智能与人类智能相结合，带来人类史上的跨越式发展。这种结合主要包括生物结合和精神结合两种形式。生物结合方面，雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）在《奇点临近》一书中曾表达过这样的观点，“从人类的内分泌系统、消化系统到人类的心脏、大脑都将会被纳米机器、3D打印技术所取代，而且我们的皮肤、骨骼都将在人类的操纵下得到更新换代”[15]。人类未来在生物领域甚至可以通过运用智能化手段，对基因进行重组，进而打造“再生人”。精神结合方面，随着科技的发展，将会产生信息转换器技术，信息转换器可以将大脑和计算机直接联系，人类可以通过意念直接操作机器，机器也将具备与人类类似的情感。同时，信息转换器将促成人脑和计算机间信息的互换，人类的学习方式将会发生颠覆性转变。
（3）绿色化。煤炭、石油和天然气是推动历次科技革命发展的主要能源，截至目前这些能源仍占世界总能源消耗量的87%。煤炭、石油和天然气在加速经济发展和人类进步的同时，也造成了严重的环境污染问题。而第六次科技革命将充分开发与运用可再生能源，以缓解地球发展之危机。可再生能源，例如风能、太阳能、地热等主要来源于自然界，分布广泛且丰富，对于这些能源的合理利用可以削减二氧化碳等温室气体及其他有害气体的排放，缓解全球变暖和环境污染问题。但利用可再生能源需要面对的首要问题是由于采集困难而带来的大量资金投入。面对这一问题，《第三次科技革命》的作者杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）曾提出“随着可再生能源的普及与推广以及‘能源自生型建筑’逐渐增多，人们可以在家中、在公司、在工厂、在农场生产自己的能源，并将满足自需后的多余能源出售给国家”的设想[16]。通过这样新型技术的使用，就可以使采集这些能源变得更加便捷，投入降到最低，可再生能源将会走入千家万户。
（4）国际化。在世界经济贸易一体化的驱动下，各国间的联系与合作愈发紧密，在第六次科技革命不可阻挡的趋势下，各国在科技上的交流与合作也将会发展到前所未有的程度，这种交流主要体现在两个方面。一方面，科学技术人才的交流。各国科研人员跨国交流的机会将会逐渐增多，通过彼此间的交流与合作，提高创新型人才质量，推动第六次科技革命向更有益于人类的方向发展。各国政府为了获取领先世界的科技水平，在加强国际交往的过程中，也展开激烈的科技人才争夺战，加快科技人才国际流动的速度。另一方面，科学理论的交流。各国对于科学理论的相互交流可以打破原有的研究范式，突破思维定式，通过借鉴他国优秀理论，创新本国特色理论体系，探索出适合本国科技创新的新路径，以加快理论转化为科研成果的速度。
二、历次科技革命对教育产生的影响
科技革命和教育呈现二元互动关系，即教育对科技革命起到引领和推动作用的同时，科技革命又通过改变教育内容和手段带来教育的重大变革。科技革命在一定的社会环境下产生，不同的社会环境也对教育提出不同的目标，若教育能够顺应社会需要积极寻求变革和创新，那么就能够成为促进人成长的工具；但教育若不能直面挑战，依然故步自封，就必将成为社会发展的阻碍。以下通过回顾历次科技革命引发的教育变革并分析当前教育活动存在的现实问题，为下一步预测未来教育如何发展方可应对第六次科技革命提供指导。
（一）历次科技革命影响下的教育变革
“以史为鉴，可以知兴替”，回顾历史的意义在于对历史了解得越深入，越有助于总结出事物发展的规律。纵观以往的历史经验，科技革命爆发后总伴随着教育的重大变革，本文按科技革命发生的频率将教育变革大体划分为三次，历次教育变革均在教育目标、教育内容、教育方式和教育环境等方面发生变化。
1．教育的初次变革（1643—1870年）
第一次科技革命发生在16—17世纪，其标志是哥白尼提出“日心说”以及伽利略、牛顿等人推动的近代物理学诞生。以第一次科技革命作为理论基础，直接影响了第二次科技革命的技术发展。第二次科技革命发生于1733—1870年，以蒸汽机的改良和纺织机的诞生为主要标志，这次科技革命直接推动了产业的更新换代，人类从此开始步入工业时代。由于这时期大规模工业化生产需要大量操作熟练的技术工人，因此这时期的教育事业向世俗化方向发展，各国政府开始干预教育，并颁布诸多法律法规来规范教育活动，如：英国在1870年颁布《初等教育法》，规定由国家继续拨付教育经费，在缺少学校的地区设立公立学校[17]；5—12岁的儿童必须接受义务教育；等等。在教育内容方面，学习者不仅要单纯掌握技能，而且要学习生产所需的科学知识，同时为维护资产阶级的统治地位，学习者必须学习一些社会道德规范。在教育环境上，学生在规定的时段和固定班级中学习。在教育方式方面，传统的学徒制由于不能适应工业时代的需要而走向没落，班级授课制和导师制开始出现，缓解了当时大量民众想要获得教育机会，但教育资源和教师数量有限的问题。
2．教育的二次变革（1870—1945年）
19世纪70年代，以发电机和内燃机的发明及应用为标志的第三次科技革命开始出现，电力技术在工业上的广泛运用扩大了生产的规模，生产者只接受初级的义务教育已经不能满足社会发展的需求，教育随之发生了第二次变革。在教育目标上，该阶段在培养“严、细、实”技术实用人才的同时，注重培养“高、精、尖”精英人才。世界各国开始陆续采用“双轨制”的学制结构，其中一轨是从小学到中学的实科学校，实科学校的学生毕业后立即投入到生产劳动之中，以缓解当时工业发展对专门人才的亟需问题；另外一轨从中学的普通学校到大学，为国家输送能够引领国家发展的骨干人才。学生学习内容增加，主要以工业发展所需的数学、自然科学等实用学科为主。在教育方式上，学校教育与企业培训紧密结合，以重点培养既具备理论知识，又具有实践操作技能的双重复合型技术人才。
3．教育的三次变革（1945—2020年）
第四次科技革命是以相对论和量子论的发现为主要标志的科学革命。以第四次科技革命为理论基础，出现了以计算机和互联网的普及和应用为标志的第五次科技革命。知识文明诞生，人类社会至此快速步入信息时代。信息技术被广泛应用于教育领域，因此相较于前两次科技革命而言，第四次和第五次科技革命所带来的教育变革更为深刻，影响更为深远。首先，在教育目标上提出培养具有较高科学素养的综合性人才，强调努力提高教育质量。以美国为例，布什总统于1989年主持召开美国教育高峰论坛。经论坛商议后，由联邦政府、总统以及50个州的负责人共同制定了美国21世纪教育要实现的重大目标，明确教育要坚持“公平和质量相结合”，使人人都能享有平等且优质的教育[18]。其次，在教育方式上提出促进学生的主动学习与合作探究[19]。在制定教育目标的同时，注重学生发现问题、分析问题、解决问题能力的培养，重视学生全球多元文化学习、整体性知识和跨学科知识的学习。另外，教育环境上从一元学校空间扩展到二元网络空间，学习时间也可以根据学生的自身需要灵活调整，碎片化的时间也可以用于学习，增强学生终身学习的意识和能力。
总体来说，在世界各国通过科技革命实现崛起的道路上，教育均发挥着重要的作用。回顾历次教育变革的轨迹，可以发现教育发展均遵循制度化、民主化、实用化的特点。
首先是制度化。历次科技革命的中心国家均建立起了较为完整的教育体制，并不断在原有体制的基础上进行补充和完善，使其更加全面。从纵向来看，随着历次革命发展，教育逐渐向更高层次演进，从初等教育到中等教育，再到高等教育，最终到研究生教育；从横向来看，由普通教育到职业教育和继续教育，更加重视专门人才的培养，普职融通更为紧密，为受教育者提供升学和就业的双重选择。教育体制逐渐形成一个上下贯通、左右联通的整体，教育更加统一和规范，有利于教育质量的进一步提高。
其次是民主化。随着科技革命对教育需求的不断增强，以及受教育人数的不断增加，教育逐渐从精英化走向大众化。各国也陆续出台法律保护公民的受教育权利不受侵害，教育制度也在法律规范下更加完善和便利。以美国为例，20世纪80年代初，美国致力于调整产业结构和满足学生多样化教育需求，出台了多项法案，如《普及科学——美国2061计划》、《美国2000年教育战略》等，对教育体制进行了大规模的调整。这次改革不仅使教育成为未来支撑美国科技发展的中流砥柱，也增强了美国公众对于教育的信心和投资教育的热情。
再次是实用化。教育与实际生产生活的关系日益密切，各国也陆续根据社会生活的需要对教育进行调整，教育的实用性逐渐增强。以高等教育为例，随着经济发展对高层次人才的需求，高等教育与经济间的联系逐渐密切。为培养既精通学术又能进行实践操作的高质量科技人才，政府赋予高校更多的办学自主权，使其能从社会中获取资源，高校通过校企合作、创办科技园区、创办合作研究中心等方式加强高等教育与经济的联系，增强与社会机构间的互惠互利、互通互信。
（二）当今教育活动之时弊
随着第六次科技革命的到来，人类正在从人类智能时代进入人工智能时代。互联网+、大数据、人工智能、区块链等信息技术的飞速发展，也使教育信息化从硬件向软件方向发展，发生着从信息技术为工具到信息技术与教育深度融合的变化。“凡事预则立，不预则废”，若我们不能根据世界教育发展趋势和教育自身演变规律及时调整教育系统，就会错失第六次科技革命为国家发展带来的历史机遇，较难实现跨越式发展目标。因此，我们必须深刻意识到我国教育活动在人才培养结构、学科建设、教学方法、思想品德教育、信息技术应用、科教融合等方面所存在的问题，这些都是不能适应未来教育发展步伐的主要因素。
1．人才培养结构与高水平科技人才需求
新一轮科技革命的现实情况要求科技人才应具备综合能力，既能够快速学习特定领域的核心知识，又要掌握生产生活所需的职业、创新和生活等技能。美国21世纪技能合作组织（Partnership For 21st Century Skills）提出21世纪人才应该具备三部分能力，即学习和创新能力、信息化技能、生活和职业等技能[20]。但目前存在的问题是我们的教育仍以应试为目的，采取灌输式的教育方式，忽视了学生综合能力的培养。这种教育下培养出来的学生只知如何掌握知识，却不知如何将知识运用于实践；只能掌握某一行业知识并从事简单的生产劳动，而不能知类通达、触类旁通，成为科技发展需要的高精尖人才。在即将到来的第六次科技革命中，人工智能、大数据等信息技术将会被广泛应用，由此对劳动力市场产生巨大冲击，许多从事简单劳动的行业职位将会被新机器所替代。世界经济论坛就预测未来5—10年内将有大约700万个岗位消失[21]，大量劳动力将会面临失业。要想使人的经济和社会价值在稳定不变的前提下有所提升，高阶人才的培养必不可少，人才培养结构调整迫在眉睫。
2．学科建设与科技发展步伐
随着社会发展对教育的促进，学科发展的历程经历了由单一学科到多学科的分化。多学科为专业化人才培养提供了有效帮助，但也由于学科划分过于分散，相互间出现割裂矛盾，导致综合型人才培养不足。在高中教育方面，高中开设的科目与高考所需科目直接挂钩，教育功利性过强，对培育学生核心素养有帮助的文体艺术类科目被严重压缩，造成知识与文化的严重剥离。可见，这样的教育只重视传统知识的传授，而忽视了人对于知识的创造以及对于蕴含丰富知识的文化的传承[22]。在高等教育方面，高等教育发展建立在高中文理分科的基础上，因此同样存在专业划分口径过小、知识分割过细的问题，且分科日趋细化。过细的分科致使培养出的人才专业知识狭窄，不具备高水平科技人才应有的变通能力和综合素质，无法适应未来科技发展。
3．教学方法与科教变革潮流
随着第六次科技革命人工智能等信息技术发展，对于未来优质人才的培养亟需转向具备强大的跨学科自主学习能力和沟通协作能力，并且能够运用科技等最新手段为社会解决问题。但传统教育采用“填鸭式”为主的教学方法，学生被动接受教师传授的有限知识，不能根据自身的需要及兴趣发掘新领域、新知识，致使培养出的学生仅具有较高智力水平，而缺乏批判性思维能力、逻辑能力等用以解决实际问题的综合能力。传统课堂的弊病在于师生之间是支配者和服从者的关系，课堂本质上由教师主导，本应作为学习主体的学生对学习的参与度却非常低。这样用批量生产的方式将每个具有不同天赋和潜力的学生“格式化”，不但扼杀了学生们的创造力，也扼杀了他们的心灵。“教学有法，教无定法，贵在得法，重在创法”，如果我们想通过教育活动培养出适应第六次科技革命又具有国际竞争力的高素质人才，如何调整教学方法当然是亟待解决的重要问题。
4．思想品德教育与学生价值观形成
如果第六次科技革命“人机结合”技术在未来成为现实，将会带来人造生命、人造子宫、两性智能人和人体再生等一系列重大突破，人们将可以按照自己的需要改造自身、伴侣和子女，进而人类自古以来形成的慈乌反哺、相濡以沫等伦理道德观念将会发生颠覆。科学技术是一把“双刃剑”，如果具有正确价值观的人运用科学技术，将会产生无穷的价值，为人类社会增加福祉；但如果心术不正之徒掌握科学技术，对人类来说将会是毁灭式的灾难。现在让孩子接受怎样的教育，我们就会拥有一个怎样的未来。因此，思想品德和情感教育的重要性在现代和未来社会尤为凸显。但目前存在的问题是，虽然教育目标提出要培养全面发展的综合型人才，但现实却是为了提升科学技术人才的培养速度，而过分重视学生文化知识的学习，忽视了对未来最为重要的思想品德和情感教育，这必将导致未来学生价值观形成的难以把控。
5．教师信息技术应用与未来教育发展
《地平线报告（2019年高教版）》总结出目前与教育事业紧密融合的六项技术，包括近期技术，移动学习和分析技术；中期技术，虚拟现实和人工智能；长期技术，区块链和虚拟助理[23]。充分利用好这些信息技术，可以助推教育高速高质量发展。我国充分意识到信息技术与教育深度融合的重要作用，出台多项政策推进信息技术与教育融合的切实落地，如《2020年教育信息化和网络安全工作要点》提出要依托国家数字化教育资源公共服务平台，拓宽信息化网络学习空间的深度与广度[24]。但目前存在的一大问题是，虽然信息技术在教育领域的充分应用，为教师教学提供了更为便捷的工具，可是学校教育依然停留在传统的教学模式和学习模式上，教师应用信息技术的能力相对不足，势必难以助推未来教育发展。出现这一问题的原因可以归纳为两方面：一方面，长期以来信息技术与真实教学情境融合较少，导致教师依然选用传统教学模式，致使促进学生个性化发展的教学工具的使用仍处于浅尝辄止阶段；另一方面，由于教师日常教学工作任务繁重，较少有空余的时间和精力学习先进技术，部分专家教师因又年龄偏大，不能适应现代信息技术的快速发展。以大数据技术为例，虽然通过大数据技术能够对学生的学习情况进行实时监控，并根据学生不同阶段变化给予精准的评价，有利于学生的个性化培养，但从大量数据中提取某个学生某一阶段的数据，既费时费力，也存在操作上的困难，其结果就是大数据应用难以在教师教学中发挥作用。
6．科教协同融合与科技发展趋势
未来科学技术的发展需要充分发挥大学职能的优势，通过科教协同培养高质量创新型人才。2015年11月，国务院出台了《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》（以下简称《方案》），主张建设一批世界一流大学和一流学科，以实现国家从教育大国向教育强国的过渡[25]。《方案》强调将科技协同作为人才培养的一项重要任务，体现了科教协同融合对我国紧跟国际科技发展趋势的重要作用。但在科教融合的实践中却出现诸多困难。首先，学生对于科教融合的能动性不足。虽然很多学生对参与研究性学习表现出了强烈的意愿，但真正开展科学研究的学生数量却远低于意愿人数，究其原因是高校没能为学生参与科研提供物质和环境上的支持[26]。其次，高校教师考评晋升机制导致科教严重分离。各高校将科研成果作为教师职称和绩效评定的重要标准，在教师无力同时兼顾教学工作和科研任务时，就会选择轻教学而重科研，导致教学质量大打折扣，直接影响优质人才的培养。第三，教师科研成果转化程度普遍偏低。由于科研成为教师评价的主导因素，科研成果仅仅化为评价的符号，教师科研成果很难得到实际应用，很难用于解决实际问题。这种情况严重削弱了科教协同融合的效果，既不利于科学技术创新发展，也不利于未来人才的教育培养。
三、应对第六次科技革命的教育变革
第六次科技革命将带来世界格局的重新调整，各国竞争的重点已经变成了核心科学技术的竞争，因此对于掌握核心科学技术人才的培养变得至关重要。鉴于此，我们认为以人才培养为主要职能的教育活动将在教育环境和教育资源、教育内容和教育方式、教师身份和教育手段、教育评价和教育治理等几个方面发生可以预见性的重要变革。
（一）教育环境与教育资源
1．教育环境从学校到构建新型学习中心
传统教育将学生视为同等水平，培养出来的学生具有同质化、同步化的特点，扼杀了学生的独特性和创造性。传统教育之所以存在固有的教育形态和教育模式的重要原因之一在于教育资源相对有限。因此，不得不充分利用集体教学能够实现有限教育资源最大化的优势来提高学校资源的利用效率。但面对当今科学技术飞速发展和知识泛在的现实情况，教育领域应该重构教育形态，打破教育必有学校的固有观念，教育既可以在现实生活中进行，也可以在网络中进行。要将每一个独立的教育组织视为一个新型学习中心，该中心的学习方式由教师讲授转变为学生自主探究。同时，要将学习中心进行整合，建立学习中心网络，实现网络学习中心和实体学习中心相结合，以拓宽学生获取信息的渠道，实现教育资源的优化配置[27]。
2．教育资源配置通过公共信息化服务平台实现
随着教育信息化程度加深，大数据和云计算技术被广泛应用于教育，教育开始进入共享时代。为此，要尽快搭建公共信息化服务平台，打破教育资源开发利用的壁垒，根据全体教师和学习者的不同需要提供海量的、更具适切性的服务，实现各级各类教育资源的互通互享[28]。公共信息化服务平台要构建纵向贯通、横向关联的结构：纵向上贯通国家教育资源、省级教育资源和校级教育资源，建立国家教育资源公共服务系统；横向上实现教育资源学校、社会、家庭、个人的共联，以便及时有效分享教育信息[29]。这样带来的好处：一是由于当前资源平台间沟通较少，资源结构杂乱无章，由国家管控可以实现资源配置的规范化，提升教育资源的质量；二是大数据平台可以便于学校、教师和家长直接提取有效的资源，节省精力和时间；三是构建公共信息化服务平台可以减少学校人为浪费资源，同时实现教育资源配置上区域间和区域内的公平，切实实现教育资源的共建共享。
（二）教育内容和教育方式
1．教育内容从知识碎片化到建构新型知识体系
随着科学技术井喷式的发展，知识也呈现指数级增长趋势。美国斯坦福大学的人工智能、机器人和未来教育中心（Stanford AIRE:AI Robotics and Education）在回顾过去知识总量发展历史的基础上，对未来知识的指数级发展进行了大胆的预测，即在未来的20年内，知识总量翻倍的速度将达到每年106万倍。知识增长的速度如此迅猛，现有学校中传授的零散知识远不能适应未来知识发展的需要。那未来的学生究竟要学习什么，如何实现庄子所言“以有涯随无涯”，这是在第六次科技革命背景下我国教育改革面临的又一重要问题。
首先，教育要整合知识，重构知识体系。打破过去学科知识划分过细、知识之间存在壁垒不能融通、不利于培养学生综合运用知识能力的弊端，实现学科知识之间的互通，增设需要掌握综合性知识的跨学科课程以培养学生解决复杂问题的能力。主要做法是将自然科学技术教育与人文社会科学教育相结合，对理工农医的学生加强文史哲、法律、经济、政治、艺术等人文社科方面的教育；同时，对文科的学生加强自然科学和技术方面的教育，例如物理的学习要结合其相关背景的历史学习，为培养新型系统工程师提供可能。
第二，教育的重点在于培养学生学习知识的方法和掌握规律。未来获取信息的途径将会增多，由此带来知识的激增。学生如何在大量碎片化的知识中构建起自己的知识系统，同时如何精准识别哪些知识可以为我所用，就需要学生掌握自主学习方法，开展自主创新学习。通过自主创新学习，学生可以发现问题、掌握规律，形成创造性解决问题的能力。
第三，多元化教育内容中要注重生命意识的养成。第六次科技革命是一次涉及仿生、创生、再生的新生物学革命[11]，因此掌握生命科学有关知识对于人才培养来说具有重要意义。教育说到底是为生命服务的，教育的对象也是一个个活生生的人，为此要从学生角度出发，向其传授生命科学知识，激发其对于生命的热爱，形成科学的生命意识，养成美好的生命观、人生观和价值观。正是出于这份热爱和美好向往，学生才会真正树立起“今生”“永世”以及“有限”“无限”的生命意识，形成对终极意义的真情关切和对于努力建设人类命运共同体的美丽情怀。
2．教育方式从讲授式教学到多重学习方式相结合
随着科学技术的发展，人类获取知识和信息的途径不断拓展，人们可以通过移动终端和高速网络随时随地获取海量的知识和服务。人类价值观形成的途径将不局限于与家庭、学校、社会和同伴的互动，社交软件等虚拟网络平台将会以更快的速度和更便捷的方式影响人的价值观念，认知外包将成为常态。面对这样巨大的挑战，教育也将颠覆传统的规范化教学，发生始料不及的变化。
第一，建立项目式学习方式。项目式学习不同于传统知识体系的学习，而是基于项目，学生针对项目中的某一问题开展自主研究。通过知识与实践的结合，不仅能使学生更有效地掌握学科知识，而且能培养学生的发散性思维能力和创造力，这就体现了项目式教学与传统教学模式根本性的不同——自主探究。世界局势变化莫测，以基础知识传授、机械重复为主要任务的传统教育模式已无法适应未来时代发展的需求，因此开展项目式学习尤为重要。
第二，建立合作式学习方式。以项目式学习为基础，有意识地训练学生根据项目展开合作与交流，培养学生合作精神和团结协作能力，防止随着科学技术发展而带来的社会碎片化问题，帮助国家培养一批适应第六次科技革命需要的、凝聚力强的高科技团队。
第三，建立混合式学习方式。首先包括学科知识混合。设立交叉学科，避免出现以往过分强调人才培养专业化，片面加强专业知识学习，而忽视其他学科知识学习，导致人才综合素养较差的问题。其次是线上线下学习的混合。学生以线上学习为主，通过自学并完成课后的测试，学生根据测验进行自我测评，同时教师可以在线上平台为学生答疑解惑。线下学习以学生间小组讨论为主，对线上学习成果起到了巩固的作用，学生通过知识在实际生活中的运用，提高学生自主学习和知识内化的能力。
第四，建立体验式学习方式。针对即将到来的第六次科技革命，如果我们重视知识和技能的学习，那么学生情感学习是否也应得到重视，非知识领域薄弱问题又该如何解决？这就需要加强对学生情感培育的体验式学习。体验既是一种活动，也是一种结果。作为一种活动，学生自觉投入体验；作为活动的结果，学生通过对体验结果进行反思，从而获得某种情感，并将其带入下次的学习活动中。体验式学习有利于学生认知和情感的获得，扩展其交往范围，增强其社会性。
（三）教师身份和教育手段
1．教师身份从知识传授者转变为情绪劳动者
2019年，在不下10个国家发表的关于人工智能的报告中出现了一个高频词语“替代”，它体现出人们对于未来机器的发展是否会成熟到一定高度进而取代人类问题的担忧。这种担忧也体现在教育领域，人们怀疑机器将会取代老师。但是这份担忧真的有必要吗？机器真的会取代老师吗？答案必然是否定的。因为教师的身份正随着科技发展发生转变，从知识的传授者转变为情绪的劳动者。什么是情绪劳动？最早提出“情绪劳动”概念的是美国学者Hochschild（1979），他将情绪劳动定义为“个人为了在公众面前表现出可以看到的脸部表情或身体动作，致力于心理的调节和控制”[30]。通俗来说就是教师通过自己的语言、表情或行为来调节学生心理的过程。例如，母亲就是典型的情绪劳动者，母亲的一个微笑、一个眼神，都可以让孩子拥有满满的安全感进而转化为前进的动力。教师也是典型的情绪劳动者，教师与学生情绪间的交流是人工智能远不能及的，因此教师不被人工智能取代的最好方法就是将工作性质转变为情绪劳动。芬兰已经认识到转变教师工作性质的重要性，并积极做出了调整，要求开设基础教育专业的大学都要配有供学生实习的基地。学生在实习中会发现这样的情况，教师每天80%的时间不是在上课，而是在观察每一个学生的情绪表现。教师也不会每天忙着写教案，而是根据记录每个孩子今天的学习状态，设计第二天的学习体验。这样的工作极具挑战性，因为每个孩子每天的状态是不一样的，教师就要适时调整教学方法，帮助孩子进步成长。芬兰教师工作性质的转变值得我们借鉴。面对科技革命的浪潮，教师要将其情绪劳动的作用发挥出来，教师要懂得如何去设计情绪体验、引导学生学习、反馈学习过程与评估学习结果来实现学生的发展[31]。教师要努力通过情绪引导，帮助学生敢于用知识连接这个世界，而不再是简单地将知识讲解并传授给学生。
2．教育手段从人机分离到人机融合的教育新业态
传统教育将信息技术视为教师教学的工具，主要是教师使用多媒体辅助技术向学生传授知识。虽然多媒体技术使乏味的教学变得更加直观形象，有利于调动起学生学习的兴趣，但仍没有摆脱教师为主体，信息技术只是教师从事教育活动工具的二元思维。在新一轮科技革命的助推下，信息技术将会与教育领域进行更深层次的融合，使传统的教学手段向更加现代化、技术型的方向转变，实现信息技术与教育之间的互融互通。一方面，教育手段将走向人机分工与协作，主客二元思维将会被打破。随着人工智能被广泛运用到教育领域，机器的开发使得学校技术形态发生变革，“去人工化”浪潮出现。教师的很多简单劳动，诸如批改作业等工作可以被机器所代替，学生学习中遇到的问题也可以直接向智能化的机器请教。信息技术从简单为教师所用走向代替教师的一些工作，进而将教师从大量繁杂的工作中解放出来，以帮助教师更好地将精力投入到教育科学和教育实践的研究中去，提高教学效率，提升教育质量[32]。另一方面，利用教育手段重建人机关系，实现人机融合的教育新业态。随着科学技术的发展，人机关系中的主客二元思维将不复存在，人类和机器将处于相互依存的平等位置上，即教学工作也可以由机器人开展。机器的发展水平直接影响着教育的发展水平，教育对于人才培养的水平也会对机器的发展起到促进作用。
（四）教育评价和教育治理
1．兴起新型教育评价和人才评价制度
传统的教育评价体系是针对学习结果的评价，评价指标是应试指标，即按照学生成绩的高低将学生划分为不同的层次。这样直指学业成绩的评价方法，致使教育功利性膨胀，使得受教育者认为学习的目的就是应试，用知识记忆的多少反映教育的全部效果，忽略了学习过程中情感和行为的获得，培养出来的学生只会死记硬背知识，而不具备自主创新学习的能力。因此，要加快完善教育评价体系，将注重终极性评价转变为注重过程性评价，适当运用经济学中边际思维指导对学生学习的全过程评价。学校需要做的就是将评价嵌入日常开展的学习活动中，根据学生的特点实施有侧重性的评价，这样的评价其实也是个性化甚至终身化评价，不仅有利于挖掘学生潜力，更可以激发学生参与学习的主观能动性。如是而观，悄然兴起的学分银行制度尤其值得重视。
学分银行制度是一种贯穿学习者从摇篮到坟墓整个过程的制度，学习者的不同学习成果均可以获得学分认证，既包括学历教育也包括非学历教育，甚至包括工作经验都可以得到学分认证。借鉴银行组织结构体系，学分银行可以建立起一套从上到下包括中央、地方、储蓄所和学生个人账户的完整体系。其中，中央学分银行负责对学分标准的制定以及对整个学分系统进行管理。操作性学分事务——例如对于学分认定的审核等——可以委托地方银行来完成[27]。储蓄所是每一个学习者接受学习的基层机构，它负责将学生的日常学习表现兑换成学分，再将学分储存到学分银行中。个人储蓄是每个人从出生开始就用身份证号绑定了一个学分银行账户，这里原生性记录着学习者出生以来所有学习过程以及相应评价[33]。一旦学习者想要在任何职位（岗位）谋求发展，学分银行记录将是其学习成果和学力水平的有效凭证。这种制度打破了“唯文凭论”的弊端，突破了正规和非正规教育间原有的框架，不仅为不同层次不同类型的学习者提供平等的学习机会，使学习者可以在任何时间和地点结合自身情况泛在性终身学习，也从社会人事与教育管理方面延展了学习评价结果互认的范围，提高评价的精准性和时效性；毋庸置疑，学分银行制度将可能成为适应并引领第六次科技革命对高水平复合型人才需要的教育和人才评价新型制度。
2．教育治理向数字化方向纵深拓展
大数据以及其他数字化工具的应用，正在使教育治理发生或显或隐的深刻改变。传统的基于科层制的教育管理主要由国务院或教育部下发文件和通知给地方教育部门，再由地方向各级学校组织下达和传递信息，并对学校的工作进行监督和收集执行反馈的方式来运行，在信息层层传递和执行反馈的过程中常常会出现信息失真的问题，但大数据、区块链等技术具有透明化的特点，可以使信息的传递和反馈更加垂直扁平，免去中间多余程序，甚至可以无损地传递和反馈，从而使行政治理模式由“金字塔”状过渡为“扁平”结构[34]。这不仅让教育治理中的交易成本极大降低，同时也可以让相对稀缺的教育资源得到更加有效的配置。
教育治理的另一个变化应该是从粗放式管理向精细化服务发展。过去由于学生人数较多，学校层面和教师方面只能对学校和班级施以整体管理，很难实现个性化精细化服务于每一位学生，但随着信息技术的发展，互联网+、大数据、区块链和人工智能的深层开发和广泛应用，教育治理逐渐向精细化个性化学生服务方向推进是完全可以预见的未来前景。以2020年初暴发的新型冠状病毒为例，疫情控制中学校班主任或辅导员为了精细掌握每名学生的流入地和流出地以及是否存在病例接触或疫区行程乃至亲朋疫情等等方面信息，都充分运用了人工智能和大数据等信息技术。虽然相对于疫情的复杂性和严重性，目前的精细化服务显得微不足道，但仅仅是如此“小试牛刀”般的应用以及早已初现端倪的新一轮科技革命的迅猛趋势，已经为我们展现了无不令人乐观且也并不算遥远的曙光。
四、结论
讨论至此，恰逢2020这一非常特殊之年——特殊得如此幸运又如此的始料未及——世界科技革命以其第六次样态自此融入我们的生活；世界大范围新冠肺炎疫情不期而至；我国将以更雄迫的勇气力克时艰，全面决胜扶贫攻坚。第六次科技革命缓缓而至，已然影响人类生活的方方面面。于中国，既是挑战，更是机遇；我们与其与之失之交臂，倒不如与之撞个满怀。于世界，既是发展的强劲信号，更是严峻的危机考验；人类与其诅咒科学技术如影随形之痼疾而令民众饱受其苦，倒不如因势利导共铸人类命运共同体，成就和平与幸福。这一切都离不开教育的积极参与和倾力引领。一如历次科技革命对教育改革的影响以及教育变革推动科技革命迅猛发展，第六次科技革命更将凭借历次教育变革所致人才红利而展现其骄人的辉煌。对此，我们既要有充分的信心拥抱新一轮科技革命将带给我们的诸如“云端大脑”“永生”“移民太空”等美好憧憬，也要警惕未来科技革命进一步制造大量“无用阶级”而形成的基于生物学意义的也是根深蒂固的人类不平等。由是观之，教育变革的重任可能并非仅仅限于本文前述的那些细枝末节，还应该从更深远更崇高的方面省思如何重塑人类再造世界的情怀和境界。
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Educational Reform under the Influence of the Sixth Scientific and Technological Revolution
Zhang Xuemin Chai Ran
Abstract:After several times of scientific and technological revolution, the educational activities driven by it have undergone some positive changes, such as institutionalization, democratization and practicality. At the present time, the sixth scientific and technological revolution is about to come, and will have a subversive impact on human life. In the face of a new round of scientific and technological revolution, today's education inevitably has problems in many aspects, such as the imbalance of personnel training structure, the difficulty of subject division, the outdated teaching methods, the lack of ideological and moral education, the inadequacy of teachers' ability to apply information technology,and the poor integration of science and education, etc. Based on the new starting point and the future impact of the sixth scientific and technological revolution, and with a view to rebuilding the national strength, promoting scientific and technological innovation and people's yearning for a better life, future education will also undergo major changes in education environment and resources, education content and method,teachers' identity and education means,education evaluation and governance.
Key words:the Sixth Scientific and Technological Revolution; Future Education; Education Reform
责任编辑：谭紫薇
