摘 要：人工智能技术对传统以师生为核心的教育结构带来根本性挑战，亟需构建新的教育模式。“教师-学生-AI-环境-文化”五元教育模式提出，智能时代的教育逻辑应从传统师生二元传授向多要素协同互动网络转变。五元教育模式以学生为中心、AI为核心，通过重塑学习方式、教学方式、环境生态与文化氛围，培养学生创新创造力等驾驭AI和超越AI的“十一力”核心素养。结合北京理工大学前期探索，该模式为智能时代培养拔尖创新人才提供了有效的实践路径。

关键词：高等教育；人工智能；五元教育模式；“十一力”核心素养

当今世界面临百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革加速演进，以人工智能（AI）为核心驱动力的新一代信息技术，正以前所未有的深度与广度渗透至经济社会各领域，并引发教育的系列变革。从教育的基本要素（教育主体、教育对象、教育空间等）来看，人工智能作为教育类主体，已经与传统教育主体以共在形式存在并构成教育意义。这就对教师权力与教育权威形成挑战，“教师在知识经验上的绝对优势由此丧失，教师的权力被AI瓜分，教育权威也因此弱化”。在此过程中，大数据强化了学生选择的自主性，人机互动增强了学生认知的能动性，万物互联提升了学生实践的创造性。甚至，教育的数字化转型将重构教育的空间形态，创造出一个巨大的融合空间。从教育的主要范畴（教育目标、教育过程、教育评价等）来看，生成式人工智能将带来教育目标、教育场景、教育评价等诸多改变。其中，一部分改变是颠覆性的。比如，人工智能的“个性化服务”对传统“齐步走”教学方式的挑战便是如此，它要求实现教学方式的根本变革，即从传统的规模化学习到大规模个性化学习的跃迁。

在此背景下，高等教育作为人才培养和科技创新的主阵地，面临着比以往任何时候都更为迫切的使命——构建适应智能时代特征的新型人才培养范式。因此，本研究在回应智能教育变革必然性的基础上，提出“教师-学生-AI-环境-文化”五元教育模式，并结合北京理工大学的初步实践，为扎根中国大地培养担当民族复兴大任的时代新人提供理论参考与实践路径。

一、智能时代教育变革的必然性：传统教育结构的动摇

（一）传统教育结构的主要特点

从教育基本要素的角度来看，一项教育活动往往包括教师、学生、环境、文化、技术等要素。传统教育中各要素的组织往往呈现出一种“圈层”结构，师、生构成了教育关系的核心，围绕此核心的是为师生提供互动场所的教室、校园等物理环境，最外层则是包括社会文化、学科文化、校园文化等在内的文化，技术作为“圈层结构”各要素的支撑往往处于从属的位置。

长久以来，学校教育正是以这种圈层结构得以持续发挥影响，其具体特征表现为：首先，环境的相对隔离。从空间视角看，教育制度化的过程正是一个学校从流动空间、固定空间到专属空间的演化过程。专属的学校空间，是教育专业化的物理基础。一方面，它通过物理边界，阻挡或过滤了来自社会场域的干扰因素，打造了一个相对纯净、专注的“象牙塔”；另一方面，它通过教育性环境的精心设置，以期最大程度地实现教育意图。教育者能够通过对空间的设计，引导学生的注意力甚至是行为模式，正如苏霍姆林斯基所说，“要使学校的每一面墙壁说话，发挥出人们期望的教育功能”。其次，文化的有序传递。尽管文化育人具有弥散性和渗透性的特点，可以通过不同渠道对学生产生影响，但在传统学校教育中，教师往往扮演着至关重要的“文化守门人”的角色。这种中介作用不仅体现在教师在课堂中的价值传递，而且体现在教师作为学校文化的设计者，总是有意识地为学校各种文化活动赋予价值意蕴，让学生在潜移默化间获得价值引领。可见，文化虽然处于圈层外围，但其影响核心教育过程的路径常常是由教师把关的，教师通过其专业权威和组织权力，努力确保在学校之内的文化内容都是安全的、正确的，从而维系了文化传递在传统教育中的有序性。最后，技术的从属服务。在传统教育中，技术往往作为辅助性工具，服务于教师的教育教学活动。技术的选择和运用，主导权在于教师。教师根据个人理解、教学习惯和操作水平，决定在何时何地、以何种方式来使用技术，目的在于提升既定教学流程的效率，如投影和多媒体教学手段的使用等。

（二）AI技术对传统教育结构的挑战

技术革新常常为教育者所利用，成为教育创新的抓手。然而，以知识图谱、大语言模型等为代表的AI技术的深度介入，其特性和影响力已经发生质的跃迁。技术不再是单纯的效率工具，而是展现出自主生成、情境交互等“类主体”的特点，这就对传统教育的稳定结构带来了前所未有的挑战。

1. 对师生关系亲密性的冲击。传统教育圈层结构的核心在于师生之间面对面的互动，但AI技术的应用，给这种互动带来了冲击。一方面，AI教师和个性化学习助手凭借其“24小时在线、海量知识储备”等特点成为学生随时可以求助的对象，客观上降低了学生对教师求助的需求，尤其是生成式人工智能所展现的强大的内容生成能力与问题解决能力，使得学生可以不再单独依赖教师的知识传递和课后指导，而是依靠AI的帮助就能够自主展开某些领域的探索。在此过程中，AI不只是被动的客体，而是成为教学活动中继教师与学生之后的第三类主体。另一方面，AI技术减轻了学生主动求助教师的心理压力，传统师生互动中虽然包含温柔的眼神交流、温暖的即时反馈，但也不乏严厉的批评，后者往往给学生带来消极的情绪体验，这就使得学生愈发愿意跟AI进行互动。

2. 对物理空间唯一性的削弱。传统教育中，“教育性环境”往往只限于学校的物理空间，但AI技术的运用，使得“教育性环境”存在于任何有网络连接的地方，学生不再受限于所处的位置和场所，能够随时随地接入高质量的教育资源。甚至，学习场域的界限也逐渐模糊，不仅存在物理空间的“知识场”，还发展出现实情景融合虚拟空间的“意义场”和虚实结合融入泛在空间的“生活场”等庞大学习空间。沉浸式虚拟学习环境在模拟实验、场景复原等学习活动中成为一种“替代性场所”，这就进一步使得学校物理空间作为“教育场所”的唯一性和不可替代性被显著削弱。

3. 对文化渗透有序性的挑战。一直以来，教师作为“文化守门人”，通过有序传递价值信息，使得学生能够持续接受正向的价值引领。但AI技术，尤其是算法推荐系统和开放网络生态对这一机制带来了巨大挑战。一方面，学生在AI的个性化推荐中极容易形成“信息茧房”。当学生一旦被裹挟在算法构建的、符合其偏好却可能狭隘的信息流中，接触多元化、批判性观点的机会就大大减少。另一方面，生成式人工智能使得海量未经验证的价值信息涌入，AI的回答通常可能包含非主流观点和文化偏见，但学生在学习和使用这些信息时往往缺少足够的鉴别能力，尤其当不同意识形态的价值信息出现时，他们未必能够快速察觉并作出正确的价值判断和合理的价值选择，甚至在一些学生群体中出现价值理性消融、价值分化加剧、价值偏见滋生等新问题。

综上所述，AI时代引发的深刻变化，使传统教育所呈现的圈层结构面临不可小觑的挑战，并在容纳和整合AI这一新要素时显露出诸多不适应：教师与学生这对核心关系在AI介入下需要重新定义；物理空间的划界与功能在数字技术推动下不断模糊；文化传递的路径、内容与影响力变得空前复杂。这种结构的动摇表明，仅仅在原有框架内进行局部优化，例如，视AI为技术要素的辅助工具，已难以有效回应时代提出的系统性挑战。教育迫切需要探索一种能够系统性整合AI、深刻理解环境泛在化、主动应对文化复杂化的新型组织逻辑和关系网络。

二、智能时代教育模式变革：“教师-学生-AI-环境-文化”五元模式

习近平总书记强调，“积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新，充分发挥人工智能优势，加快发展伴随每个人一生的教育、平等面向每个人的教育、适合每个人的教育、更加开放灵活的教育”，这一重要指示明确了智能时代教育模式变革的根本方向和核心要求：以终身化、公平化、个性化和开放化为教育目标，以AI为驱动力重构教育生态系统，通过AI与教师、学生、环境、文化等教育各要素的全方位深度融合实现教育模式的根本性变革，推动教育从单向知识传授向综合能力培养、从规模标准化向规模个性化、从封闭式向开放式根本性转变。

（一）逻辑重构：从“教师作为关键中介”到“AI作为核心动力”

以往的技术变革之所以未能带来传统教育结构的焕新，主要是因为其并没有从根本上改变“学校作为相对封闭的教育场所，教师作为拥有相对权力的教育主体”的状况。传统教育结构典型的“圈层式”特征，赋予教师“中间层”的关键位置，教师不仅是知识的传递者，更承担着对外围环境、文化资源以及技术工具的筛选、解释与调控功能。物理空间的设计、教学技术的使用、文化内容的传递，往往经由教师的“过滤”与“转译”，才能抵达学生。这种结构在相当长的历史时期内保障了教育过程的效率，但也因其高度中心化的特征，抑制了学生主体性、环境参与性以及文化多样性的发挥。

以人工智能为核心驱动的五元教育模式强调教育要素间关系的重构。传统圈层结构中，教师是绝大部分教育关系的调度者，技术、环境和文化要素对学生产生教育影响的方式与程度，主要取决于教师个体的认知水平、教学理念与实施能力。而在五元教育模式中，AI不再是技术层面的辅助工具，而是成为连接学生、教师、环境、文化等要素的核心动力，促使教育系统从“封闭控制型”向“开放变革型”转变。

这一方面意味着教育过程“中介逻辑”的重构。传统模式下，教师几乎是知识传授、能力养成与价值引导的唯一合法中介，形成了一种以人为枢纽的线性控制结构。而AI的介入，使得教育过程不再仅仅依赖于教师的经验判断与主观筛选，而是能够借助全样本数据分析与算法推演，形成对学习过程的持续追踪与动态调适。这使得教育过程从依赖教师的唯一中介，转向依靠AI为核心动力的实践。但教师的中介功能并未消失，而是被重新定位为在AI支持下的引导者、协商者与共创者。

另一方面，AI通过创造新型联结方式，重构了教育生态系统的运行逻辑。传统教育结构具有明显的封闭性。正如生态位理论所提出的，“如果同一生态位中出现了两个物种，则必然会发生激烈的种间竞争”。由于传统教育在封闭的环境和有限的时间中展开，教师作为主导性影响力量，其作用的强化就意味着环境、文化等要素的弱化。而在AI驱动的五元教育开放系统中，由于技术打通了原有圈层结构的壁垒，拓展了教育作用的时空维度，各教育要素之间不再局限于零和博弈的竞争逻辑，而是转向共生共赢的协同关系。AI的强力加持不仅未削弱教师、环境、文化等要素的独立价值，反而通过建立多层次、高弹性的互动网络，使每一要素的教育影响力均得到增强。

（二）系统革新：以AI为核心的协同互动机制

“教师-学生-AI-环境-文化”五元教育模式构建了以学生为中心、以AI为核心技术变革手段的开放系统。五元教育模式本质上是以多元主体、多维环境、价值引领、智慧变革和学生中心为核心特征，通过重塑要素间的关系结构，形成动态协同的新型教育生态系统，如图1所示。

五元教育模式中，AI不再是单纯的技术工具，而是与学生、教师、环境、文化构成四种基本的协同互动关系。首先，AI与学生的协同关系表现为个性化学习与自主发展的深度融合，AI助学，基于学习分析技术为每位学生提供精准的学习路径规划和实时反馈，学生驾驭AI，在AI的支持下自主学习和个性化发展，实现从“被动接受者”向“主动创新者”的转变。其次，AI与教师的协同关系体现为智能增强与专业互补，AI助教，通过数据分析、个性化推荐、智能评估等功能增强教师的教学能力和决策水平，而教师则发挥价值引领、情感陪伴、创新启发等AI无法替代的专业优势“增智AI”，形成“人机协同”的教学新模式，实现从“知识传授者”向“学习组织者”的转变。再次，AI与环境的协同关系推动了学习空间的智能化重构，AI技术使物理环境与虚拟环境深度融合，创造出“虚实融合”的智能学习AI空间，同时通过物联网、传感器等技术实现环境的自适应调节，为学习者提供最优的“使用AI”的学习体验，实现从“物理校园空间”向“泛在智慧生态”的转变。最后，AI与文化的协同关系促进了价值传递的智能化与精准化，AI能够分析学生的价值倾向和文化背景，为文化教育提供个性化“AI思政”方案，同时在价值传递过程中接受文化的规范与引导，AI铸魂，确保技术发展与文化价值的协调统一，实现立德树人从“传统精神传承”向“智慧动态浸润”的转变。

在四种基本协同关系的基础上，五元教育模式形成了三条核心的协同路径，实现了教育要素间的有机整合和动态互动。首先，启智探究路径（教师-学生-AI）以认知能力培养为核心，通过教师的启发引导激发学生的探究兴趣和问题意识，进而借助AI的智能分析和资源推荐深化学习过程。这一路径中，教师发挥“启智者”的作用，运用苏格拉底式对话、项目式学习等方法引导学生发现问题、分析问题；学生在教师启发下形成探究动机，主动运用AI工具进行深度学习和知识建构；AI则提供个性化的学习资源、智能化的分析工具和及时的反馈评价，支持学生的探究活动。其次，沉思对话路径（文化-学生-AI）以价值观塑造为重点，通过文化熏陶促进学生的价值反思，并借助AI技术实现价值教育的个性化和精准化。文化通过校园环境、课程内容、实践活动等载体潜移默化地影响学生的价值观念和行为方式，学生在文化浸润中形成价值认知和道德判断，并通过与AI的对话交流深化价值理解和自我反思，AI基于自然语言处理和情感计算技术为学生提供个性化的价值引导和道德教育支持。第三，沉浸交互路径（AI-学生-环境）以实践探究为核心，通过AI创造的沉浸式学习环境促进学生与文化、教师的深度互动。AI运用虚拟现实、增强现实等技术创建高度仿真的学习情境，为学生提供丰富的实践体验；学生在沉浸式学习中进行探索和实践，并与环境支撑和教师指导形成良性互动；这一过程中，教师给予专业指导和情感支持，共同促进学生的全面发展。

在实现机制上，五元教育模式协同效应的实现有赖于协同共治、融汇活化和虚实融合三种机制。协同共治机制使AI、教师、学生、环境、文化五个要素不再是简单的线性关系，而是形成网络化的协同创新体系，每个要素既是其他要素的服务对象，也是协同创新的参与主体，共同创造教育价值。融汇活化机制通过AI技术的连接和整合，使原本相对独立的教育要素实现深度融合，激发出新的教育活力，文化与技术融合产生智慧文化，环境与AI结合形成智能空间，教师与AI协同创造智慧教学。虚实融合机制则通过AI技术打破物理空间与虚拟空间的界限，创造出虚实融合的学习环境，学生可以在物理空间中体验虚拟内容，也可以在虚拟空间中进行真实实践，实现学习体验的立体化和多维化。

（三）能力塑造：培养AI不具备的能力和使用AI的能力

无论是我国古代儒家的“为己之学”，还是斯宾塞的经典之问“什么知识最有价值”，抑或是近年来哈佛大学教育心理学教授珀金斯主张“教和学对生活有价值的知识”，都指向教育的目标。传统师生二元知识传授模式沿袭了工业化生产的规则和逻辑，教育以记忆、理解等基本的认知能力培养为目标。智能时代，由于五元教育模式重构了要素关系，因而形成了新的教育目标及其培养框架。（见图2）这一框架的基本逻辑在于既注重培养AI不具备的独特人类能力，也强调培养学生有效使用AI的技术素养，形成“人机协同、优势互补”的能力发展新格局。

1. 认知增智能力域：启智探究的深度学习。认知能力域对应布鲁姆分类学中的分析与创造等高阶认知层级，旨在塑造人类智能的核心优势。首先，虽然AI已经具备了一定的推理和决策力，但仍不具备人类逻辑思考的情境适应性、价值导向性和创造性等人类逻辑思维力的特征。其次，问题分析力是人类利用自身及外部的条件因素，深度理解世界并解决问题的思维能力，是洞察问题本质的核心能力和高阶思维的重要组成部分。最后，创新创造力涉及想象力、直觉力等AI难以模拟的认知特征，是引领未来的核心驱动力。增智思维引擎能力需要五元要素协同发挥各自优势，塑造学生理性分析的基石。

认知增智能力域的培养主要通过启智探究路径实现，充分发挥AI主赋能的分析与创造功能，而协同共创机制使得教师的教育智慧、学生的认知潜能和AI的计算能力形成有机整合，产生了超越单一要素的协同效应。具体而言，教师运用启发式教学方法激发学生的问题意识和探究动机，引导学生形成批判性思维和创新意识；学生在教师启发下主动运用AI工具进行深度学习，通过与AI的交互对话深化对复杂问题的理解；AI则基于强大的数据分析能力和知识图谱，为学生提供多维度的信息支持和逻辑推理辅助。

2. 价值决策能力域：沉思对话的价值建构。价值决策能力域对应布鲁姆分类学中的评价能力，是人类在智能时代不可或缺的最终“把关”能力。具体包括评价选择力和自我驱动力，即面对AI提供的多个可行性选项，能够基于多元价值准则、道德伦理和文化背景进行权衡、审辨与选择，并对选择后果负责的最终决策能力，是确保技术向善的根本保障。自我驱动力是AI无法替代的人类品质，是结合学生内在抽象动机与具体实践，实现知识、能力衍新增效的关键能力。

价值决策能力域的培养主要依托沉思对话路径，突出文化主赋能的自我与评价功能；这一过程中，融汇活化机制使得文化智慧与现代AI技术深度融合，形成智慧文化的新形态，既保持了文化传承的连续性，又实现了价值教育的精准化和个性化。具体而言，学生的自我驱动力在文化感召和AI个性化激励中得到激发，评价选择力在文化AI的双重支持下得到提升，学生学会运用文化智慧和理性分析相结合的方式进行价值判断。文化通过校园环境、课程内容、实践活动等多元载体，潜移默化地影响学生的价值观念和道德判断；学生在文化浸润中形成价值认知，并通过与AI的深度对话进行价值反思和自我审视；AI基于自然语言处理和情感计算技术，为学生提供个性化的价值引导和道德推理支持。

3. 执行协作能力域：沉浸交互的实践锻炼。执行协作能力域主要对应布鲁姆分类学中的应用层级。执行协作能力域要求将高阶思维与社会性、情感性要素结合，是在AI辅助下，实现复杂任务和社会协作的关键。规划制定力是综合考虑目标、资源、环境、风险等因素，进行价值判断的认知能力。行动执行力是学生主体性和能动性的体现，容纳了坚强的意志品质、灵活的应变能力和持续的自我管理能力，是AI时代具身化的实践能力。表达沟通力既包含情感交流、价值传递和文化沟通的人文内涵，也是多模态沟通经验的融合，是人机共生时代情感交流的社会能力。组织领导力不仅是管理技能，更是愿景构建、价值引领、人格魅力的综合体现，是AI时代深厚人文素养、敏锐社会洞察和坚定价值信念的综合能力。

执行协作能力域的培养主要通过沉浸交互路径实现，体现教师主赋能的组织与行动特色，而虚实融合机制创造了更加丰富和安全的协作学习环境，学生可以在无风险的虚拟环境中进行高风险的决策练习，在多样化的情境中提升跨文化协作能力。AI运用虚拟现实、增强现实等技术创建高度仿真的协作学习环境，为学生提供丰富的团队合作和领导实践机会；学生在沉浸式环境中进行探索和实践，与教师和环境的形成良性互动。

4. 技术素养能力域：环境赋能的全程支撑。技术素养能力域主要对应布鲁姆分类学中的记忆、理解的认知层级，但在AI时代被赋予了全新的内涵。知识获取力不同于以往被动的知识习得，而是需要整合人类的价值判断与AI的信息处理，具备多源信息整合和持续学习的能力，是智能时代学生的学习能力。工具使用力表现为对AI的驾驭能力，其实质则是对AI的综合理解能力，学生不仅通过观察AI的使用过程习得观察经验，通过学习AI的原理获得抽象经验，更能够在与AI协同互动中开展工具使用实践；在“人人会AI、人人用AI”的氛围中，学生能够整合三类经验不断提升工具使用力。

技术素养能力域的培养贯穿三条协同路径中，体现了环境主赋能的获取与运用特征。智能化学习环境通过物联网、传感器、云计算等技术，为学生提供泛在的学习支持和个性化的资源推送；学生在与智能环境的持续交互中，逐步掌握信息获取、处理和运用的技能；AI、教师、文化等要素在智能环境的支撑下，能够更加精准地响应学生的学习需求，提供个性化的技术指导。具体而言，学生的知识获取力在智能环境的信息推送和AI的内容筛选中得到强化，从被动接受信息发展到主动搜索、筛选、整合信息的能力；工具使用力在环境提供的多样化技术工具和教师的使用指导中得到发展，学生不仅掌握工具的操作技能，更重要的是培养工具选择和工具创新的能力。

“人在怎样的程度上学会改变自然界，人的智力就在怎样的程度上发展起来”。四个能力域十一项核心能力是智能时代人的智力发展的复合能力体系，是对传统教育关系变革的系统回应。“十一力”的培养，不仅体现在学生这一主体角色的转变上，还需要五元要素发挥协同作用，把握最新的社会发展需求以激活学生核心能力塑造的主动性、建构学生能力的系统性、促进学生发展的综合性。

三、北京理工大学五元教育模式的实践探索

北京理工大学（以下简称“北理工”）作为全国最早开展AI教学科研与人才培养的高校之一，在智能时代人才培养领域积累了深厚的实践基础和丰富的探索经验。学校瞄准智慧社会发展方向和教育变革趋势，持续推动人工智能在教育教学中的深度应用，积极探索“教师-学生-AI-环境-文化”五元教育模式的创新实践路径。在平台建设方面，学校拥有自主智能无人系统首批标杆全国重点实验室、首批国家人工智能产教融合创新平台等12个人工智能领域国家级平台。在学科专业建设方面，学校是全国首批设立人工智能本科专业的高校，首批入选中关村学院、创智学院和河套学院共建高校，首批设立智能科学与技术一级交叉学科点，形成了完整的人工智能人才培养体系。在协同创新方面，学校联合66所国内知名高校及相关领域企事业单位成立中国高等教育学会智慧教育研究分会，与华为、百度等行业龙头企业建设长期性联培基地，构建了AI赋能、产学研深度融合的协同育人体系。2025年，学校成立集研究院、产业园、实体学院功能于一体的人工智能学院，承担引领全校智慧变革的重要使命，体现了学校在人工智能时代推动高等教育变革的战略决心和实践担当。这一系列举措为学校探索形成五元教育模式提供了坚实的基础条件和有力的组织保障。

启智探究路径的实践中，学校基于人机协同理念，致力于促进学生从被动知识接受者向主动创新者的角色转变。学校充分发挥AI的分析与创造功能，构建了以“精工智教”教学大模型为核心的智能化教育生态。具体教学实践中，通过优质教育资源整合、强化教学过程管理、个性化课程设计等，构建出以能力培养为目标、以问题解决为核心、以知识体系为基础、以教学资源为支撑的“4A-4S”培养体系。“4A-4S”体系包含两个维度：泛在学习维度（4A）实现随需而学（Anything）、随处可学（Anywhere）、人人爱学（Anyone）、随时可学（Anytime）的学习生态；自主发展维度（4S）促进学生学习自关注（Self-Attention）、知识自生成（Self-Generation）、人才自成长（Self-Growth）、卓越自追求（Self-Excellence）的全方位能力建构。通过AI学伴全天候在线服务、数字教师实时指导、多语课堂互动等技术手段，为学生主动创新提供全方位支撑，为实现“一生一策”个性化培养奠定了平台基础。实践成果方面，学生在人工智能技术驱动下取得了一系列创新成果。其中，学生团队开发的“元宇宙”大型沉浸式数字交互空间斩获第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛金奖；3名学生共同一作，融合智能传感、计算软件与AI算法等跨学科技术，提出本质安全的智能电池新结构，相关研究成果发表于《Nature》，体现了启智探究路径在培养学生创新能力和科研素养方面的显著效果。

通过沉浸交互路径，学校充分发挥教师的组织与行动功能，推动教师角色从传统的知识直接传授者向学习过程的组织者与引导者转变，这一转变体现了五元教育模式中教师职能的重新定位。北理工率先构建了数字化创新知识中心，建成了涵盖35个一级学科、73个专业本研贯通知识图谱，推进“教育、科技、人才”一体化科教中心建设，旨在重构和强化基本教学单元，深度促进科教融合，为知识传授和能力培养提供系统性支撑。在人工智能科教中心、前沿交叉科教中心等创新平台建设实践中，学校采用项目制牵引模式，带动多学科深度交叉融合，体系化构建了本研贯通的学科专业知识大模型。大模型为不同学科背景的学生快速掌握跨领域的项目知识提供强有力支撑，体现了五元教育模式中AI要素对传统教学方式的革新作用。具体实施过程中，教师通过课程定制开发、提炼典型场景、能力导向实战、团队协作实训等多元教学组织形式，实现知识学习的全方位组织和能力培养的全过程参与，为超常规培养具有综合交叉能力的领军领导人才奠定了坚实基础。通过这一创新路径，学校为孕育国家战略急需方向科学家、企业家和国防总师等“原生领军人才”提供了重要的人才培养底座，体现了五元教育模式在培养高层次创新人才方面的显著优势。

沉思对话实践中，学校充分挖掘“延安根、军工魂”红色文化资源的教育价值，构建了文化传承与智能技术深度融合的价值教育新模式，这一模式体现了五元教育模式中文化要素与AI技术要素的有机结合，为新时代思想政治教育提供了创新范式。学校建设的“五馆合一”文化学习和交流中心，通过整合文博馆、艺术馆、校史馆、体育馆、图书馆等功能，形成了立体化、多维度的文化教育空间，突破了传统单一场馆的功能局限，为学生提供了沉浸式的文化体验环境。在具体实践中，学校打造了多个具有标志性意义的文化教育空间：例如，全国首个全景式展现人民军工发展历程的“党领导的人民军工”展馆，开创了高校博物馆发展新形态；全国首个载人航天文化展厅，使一批珍贵航天影像资源落户学校；全国高校首个自主研发的校史类VR大空间项目“梦回杜甫川——延安自然科学院VR大空间项目”，再现自然科学院创校办学时期的艰苦岁月；延河艺术文化馆作为承载“艺术文化共享”理念的创新空间，进一步丰富了文化教育的内涵与外延。在技术赋能方面，学校成立了“校史研究中心”，构建思政教育大模型，深度挖掘和有效利用红色育人资源。通过打造“钱学森大脑”数字化平台，借助ChatBIT大模型实现了与师生的跨时空交流；数字人老院长徐特立以生动的叙述方式，向师生讲述校史和延安时期的感人故事。同时，“载人航天文化展”和“党领导的人民军工展”通过互动式场景设计，实现了文物的动态展示和历史场景的生动再现，有效提升了文化教育的感染力和影响力。这一创新实践充分体现了五元教育模式在价值教育领域的应用效果，通过文化传承与智能技术的深度融合，为培养具有深厚文化底蕴和坚定理想信念的时代新人提供了重要支撑。

贯穿启智探究、沉浸交互、沉思对话三条路径的核心在于充分发挥环境要素的获取与应用功能。在环境与AI的深度互动中，五元教育模式强调物理环境与数字环境的有机融合，旨在构建支持泛在学习的智慧教育生态。学校深入推进校园治理科学转型与智慧变革，通过多校区办学资源共享和管理服务的智慧化升级，有效促进了教育信息化转段跃升。这一实践充分体现了五元教育模式中环境要素与AI技术要素的协同效应。学校在校园食堂部署的“具身智能机器人服务系统”通过提供精准、个性化的智能服务，为师生创造了可触、可感的具身智能应用场景，在校园日常生活中潜移默化地营造了“人人用AI”的技术文化氛围，推动了AI技术在教育环境中的自然融入。在数字环境层面，学校构建的智慧课堂和泛在学习空间有效打破了校区间的地理界限和传统教学的时空限制，实现了跨校区“同上一堂课”的常态化教学模式，拓展了教育教学的空间维度，为师生提供了更加灵活多样的学习环境。以“金融工程”课程为例，学生课后AI学伴的总体使用率超过90%，生均使用时长超4小时，充分表明AI技术与学习环境的深度融合有效延伸了学习发生的时空场域，实现了学习活动从课堂向课外、从校内向校外的全面拓展。可以看出，通过物理环境与数字环境的协同优化，五元教育模式能够为学习者提供更加丰富、便捷、个性化的学习支持，为构建面向未来的智慧教育生态奠定了坚实基础。

四、结论与展望

智能时代，人工智能与高等教育的深度融合已成必然趋势。“教师-学生-AI-环境-文化”五元教育模式通过重新定义教育要素的角色定位和互动关系，形成了以学生为中心、以AI为核心的开放教育网络，有效回应了智能时代人才培养的现实挑战，为未来高等教育变革提供了新的理论视角和实践方案。

五元教育模式超越了仅将AI视为赋能工具的技术应用范式，而是将其视为重构教育生态的核心行动者，为系统思考智能时代人才培养模式重构提供了分析框架。五元教育模式及其在北理工的创新实践，为智能时代人才培养的深化探索提供了启示和思考。首先，重新审视和调整人才培养的价值取向，更加注重培养学生的逻辑思维、创新创造、价值判断等人类独有的核心品质，同时强化学生运用AI工具的能力。其次，转变传统的教师专业发展模式，将AI素养提升、人机写作技能、智能化教学设计等融入教师培训体系，帮助教师从单一的知识传递者转变为学习过程的设计者和学生发展的促进者。再次，智慧化教育环境的建设需要统筹考虑技术先进性与教育适用性的平衡，在推进校园数字化转型的过程中，既要充分利用AI、大数据、虚拟现实等前沿技术的优势，又要确保技术服务于教育目标，避免为技术而技术的倾向。最后，文化育人功能在智能时代尤为重要。面对AI可能带来的价值多元化和文化碎片化挑战，高等教育应当更加主动地承担起文化传承和价值引领的使命。通过创新文化传播载体、丰富文化体验形式、强化文化认同教育，确保学生在掌握先进技术的同时，始终坚持正确的价值导向和深厚的文化底蕴。

智能时代的教育变革不仅是技术层面的革新，更是教育哲学和育人观念的重构。五元教育模式是高校在智能时代主动应对挑战和变革的积极探索，随着AI技术的持续演进和教育需求的不断变化，该模式也将在动态调整中不断衍新和发展。作为一个开放动态的教育系统，五元教育模式或能够激发更多关于未来高等教育的思考与实践。