智能時代卓越創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探究

趙建華， 劉寧

(商洛學院 1.數(shù)學與計算機應用學院; 2.經(jīng)濟管理學院， 商洛 726000)

0 引言

隨著科學技術(shù)的不斷進步，人類進入到以“智能”作為社會特征的新階段———智能時代。智能改變?nèi)祟惿鐣詈凸ぷ?，改變世界。今天，人才紅利、智能紅利來了，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展成為時代發(fā)展的最強音，智能成為經(jīng)濟發(fā)展的新引擎，教育成為人才紅利中的最大紅利[1-3]。

人工智能對社會的沖擊是全方位的，但對行業(yè)的沖擊首當其沖的是教育。人們歷來認為教育等于知識的積累，教育就是傳授知識，掌握知識和考查知識。如今這一點受到質(zhì)疑，人類社會一年的知識增量可能要超過過去幾十年、幾百年甚至上千年的歷史積累，并且知識是不斷演化著的，知識是學不完的[3]。

因此，智能時代教育不再僅僅是知識的積累，智能時代教育評價指標也不僅僅是知識的考核。智能時代教育的本質(zhì)是培養(yǎng)受教育者的三個能力：隨時隨地獲取知識的能力、特定問題的決策能力、解決現(xiàn)實問題的創(chuàng)新能力。智能時代的教育是交互認知和交互認知的方法學，人工智能帶給教育的沖擊就是不斷改變[3,4]。

然而，目前我國高校人才培養(yǎng)距離國家和社會發(fā)展對人才的需求還具有較大差距，教學理念、教學模式、教學內(nèi)容、教學方法和人才評價不能有效地為培養(yǎng)智能時代卓越創(chuàng)新人才服務。普遍而言，國內(nèi)地方高校人才培養(yǎng)主要存在以下幾個方面的問題[5-7]。

(1)教育觀念滯后，認識不清，不能很好地做到與時俱進，缺乏對教育本質(zhì)的認識，不能跟隨時代步伐適時修改人才培養(yǎng)模式，教育缺乏對學生深厚的人文素質(zhì)與強烈的創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[2,8]。

(2)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育相脫節(jié)，二者不能實現(xiàn)有效融合。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育缺乏專業(yè)知識的支撐，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育也不能很好地為專業(yè)教育的教學提供方法指導和思維訓練。

(3)教學內(nèi)容和教學模式陳舊。大部分教師的教學過程中，教學內(nèi)容仍舊以知識的教授為主，教學方法仍舊以教師講授為主。學生仍舊是知識的被動接受者，缺乏對學生自己獲取知識能力和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)[8]。

(4)學生的解決實際問題的能力仍需要進一步提高，學生的創(chuàng)新能力需要進一步培養(yǎng)。

(5)傳統(tǒng)的人才考核機制仍舊以知識的考核為主，缺乏全方位綜合能力的考核。

(6)教師的綜合素質(zhì)需要進一步提高。

針對這些問題，本文以智能時代對人才的需求為導向，從人才培養(yǎng)方案和教學實踐方法等方面入手，深入研究智能時代卓越創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，主要包括：第一，牢固樹立師生終生學習的教育觀念；第二，以培養(yǎng)學生“深厚的人文素質(zhì)與強烈的創(chuàng)新意識”為目標，再造通識教育；第三，重構(gòu)智能時代的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系；第四，深化智能時代教學內(nèi)容和模式改革；第五，積極探索“互聯(lián)網(wǎng)+ ”模式的多種教學手段；第六，構(gòu)建智能時代創(chuàng)新人才評價體系。最后，對方案的合理性進行分析。

2 智能時代卓越創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

(1)牢固樹立師生終生學習的教育觀念

在以人工智能為代表技術(shù)的智能時代，知識的更新日新月異，知識的增長呈幾何倍數(shù)。新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新方法、新觀念不斷涌現(xiàn)，我們所掌握的知識很快就會淘汰，要適應智能時代社會和市場對人才的需求，每個人都要不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)、觀念和技能。作為人才培養(yǎng)的基地，高等教育院校師生更應該牢固樹立終生學習的教育觀念。

同時，隨著信息技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，移動式學習已很普及。當教師的教學與智能設備通過搜索和檢驗得出的觀點產(chǎn)生矛盾時，教師在教學過程中的權(quán)威可能受到挑戰(zhàn)，這也對教師的專業(yè)知識水平和職業(yè)素養(yǎng)提出更高的要求。

因此，對于教師，一方面要更新自己的知識結(jié)構(gòu)，通過培訓、學歷進修、訪學、交流、繼續(xù)教育和網(wǎng)絡學習等各種手段接受新知識，為教書育人打好基礎(chǔ)；一方面要不斷接新的教學觀念、學習并熟練掌握新的教學方法，做到與時俱進，不斷提高自己的教學技能，增強教學效果。

對于學生，在大學學習期間在學習知識的基礎(chǔ)上，更著重培養(yǎng)自己的學習能力、解決問題和信息獲取的能力。對于動手能力要求較高、知識更新更快的計算機相關(guān)專業(yè)，學生更應該有意識的通過程序設計與開發(fā)，提高自己的編程能力，培養(yǎng)自己自學能力和解決問題的能力。學生應該抓住在校學習期間各種學習和實踐訓練的機會，比如上機課程、課程設計、畢業(yè)設計、學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練、暑假實習、企業(yè)實習等各種機會，積極參與項目設計、開發(fā)和測試。以項目為依托，以程序開發(fā)為手段，不斷培養(yǎng)自己的學習能力、專業(yè)素質(zhì)和動手實踐能力。

(2)以培養(yǎng)學生“深厚的人文素質(zhì)與強烈的創(chuàng)新意識”為目標，再造通識教育

伴隨我國改革開放的不斷深入發(fā)展，社會對人才的素質(zhì)要求越來越高，尤其對人才綜合素質(zhì)的要求與日增加，提高大學生的綜合素質(zhì)成為高等教育界的共識，逐漸引起高校的重視。培養(yǎng)個性化、復合型、創(chuàng)新型人才是新時代對人才培養(yǎng)的要求，也是新時代賦予高等教育的使命，而通識教育是提高大學生綜合素質(zhì)的有效手段。

因此，高等教育應該以培養(yǎng)學生“深厚的人文素質(zhì)與強烈的創(chuàng)新意識”為目標，再造通識教育。首先，通識教育必須牢牢扎根于中國傳統(tǒng)文化，為中華民族的偉大復興培養(yǎng)全面發(fā)展的社會主義接班人；其次，通識教育必須牢牢樹立“立德樹人”的使命，培養(yǎng)學生的高尚品德、正確的價值觀和人生觀，實現(xiàn)知識育人、思想育人、行為育人。再次，通識教育必須奠定深厚的數(shù)理化文史哲基礎(chǔ)，為專業(yè)教育發(fā)展奠定基礎(chǔ)。使得通識教育學習過程中培養(yǎng)的學習能力和人文素養(yǎng)，能夠成為專業(yè)教育的“助推器”。最后，將創(chuàng)新理念從通識教育階段即根植于學生心中，開展創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的培育。在整個大學專業(yè)教育期間，實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和專業(yè)教育的深度融合[9]。

(3)重構(gòu)面向智能時代的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的鍛煉等多個方面，其中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升是關(guān)鍵。

在智能時代，對學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的要求更高。因此，在智能時代高校應該根據(jù)人才培養(yǎng)目標，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系，融入到整個大學期間的學習過程中，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力的卓越創(chuàng)新人才。

第一，開展各種形式和類型的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，形成多元化的課程系統(tǒng)，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程分為通識教育類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程、專業(yè)類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和拓寬類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，逐層遞進，納入到計算機人才培養(yǎng)方案中。同時根據(jù)行業(yè)和社會的發(fā)展，及時更新最新教學內(nèi)容，做到與時俱進。

第二，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽為抓手，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和計算機專業(yè)教育的深度融合。將計算機專業(yè)課，比如“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”“軟件工程”“Web程序設計”等課程中引入比賽中，在比賽中進行專業(yè)課的教學實踐，培養(yǎng)學生的眼、耳、鼻、手、腦的協(xié)作配合。激發(fā)學生學習的積極性，一方面培養(yǎng)學生的實踐能力，提高了專業(yè)課程的教學質(zhì)量，一方面在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高學習專業(yè)課的興趣和動力。

第三，引入成功的創(chuàng)業(yè)案例分享、專家創(chuàng)業(yè)指導等課程，分享創(chuàng)業(yè)成功者的創(chuàng)業(yè)過程。邀請高素質(zhì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專家來校以專題報告的形式對師生進行培訓，開闊師生視野。

(4)深化智能時代教學模式改革

智能時代擁有超強的存儲能力、處理海量信息的能力、逼真的現(xiàn)實感官的智能設備，因此，基礎(chǔ)性知識都可以通過智能設備學習。智能時代教學內(nèi)容不能僅僅以知識的講授為主，教師應該更加注重對學生批判性思維、學習能力、專業(yè)技能進行訓練。要訓練學生的這些能力，課堂的組織形式必須進行改革，改變以前以教師講授為主的教學模式，采用討論、實驗式、啟發(fā)式教學模式，使這些方法深入課堂，深入師生的教學過程中的各個階段。

為適應人工智能的發(fā)展需求，高等教育應以學生為中心，讓教師從“知識傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R引領(lǐng)者”，實現(xiàn)“以學習者為中心”的新型教學模式。減少講授學時，增加深度學習的機會，使學習環(huán)境更加互動，適時采用協(xié)作學習策略，并將技術(shù)廣泛融入學習體驗。

由于計算機專業(yè)是一個實踐性要求比較高的專業(yè)，該專業(yè)很多課程可以采用翻轉(zhuǎn)課堂進行教學，比如“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”，以及程序設計類課程。翻轉(zhuǎn)課堂教學過程分為線上學習和線下實施兩部分，線上學習部分主要讓學生根據(jù)學習目標自由地安排學習進度和內(nèi)容；線下實施過程中，授課教師可跳過陳述式知識點的教學，轉(zhuǎn)而將重點放在學生疑難問題和重點知識的講解中。這樣既能有效地培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習、交流協(xié)作和動手實踐的能力，又能有效地提高課堂學習效率和質(zhì)量，克服學生普遍存在自主學習能力差和動手能力差的問題。

翻轉(zhuǎn)課堂模型中兩大主體是教師和學生兩個角色，雙方協(xié)同，缺一不可。根據(jù)教學流程分為課前準備活動、課堂教學活動和課后教學活動 3 個階段。每個階段教師和學生都有具體的任務。課前準備活動階段，教師的主要務是設定教學目標，整合教學資源，將教學資料發(fā)布到網(wǎng)絡平臺，同時進行教學設計；學生的主要任務是學習網(wǎng)絡平臺上教學資源，根據(jù)內(nèi)容開展資料查閱，并總結(jié)學習心得、形成筆記文檔。課堂教學活動階段，教師的主要任務是通過多種渠道了解學生學習情況尤其疑難重點的掌握情況，在教學中主要重點介紹知識的重點和難點，同時在學生中建立學習小組合作進行實踐，針對學生的演示情況答疑解惑總結(jié)；學生的主要任務是接收知識內(nèi)容、解決疑難困惑、應用知識訓練，并進行交流討論問題。課后教學活動過程階段，教師的主要任務是總結(jié)教學經(jīng)驗，布置實訓資源，進行教學綜合考評；學生的主要任務是總結(jié)鞏固練習，編程實踐。

(5)積極探索“互聯(lián)網(wǎng)+ ”模式的多種教學手段

在智能時代，互聯(lián)網(wǎng)為教師提供了新的教學手段。教師應該利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)上教學內(nèi)容查閱和分享，使得教學內(nèi)容更加豐富有趣。教師應熟練掌握多種智能教學模式，如QQ、微信、MOOC等媒體開展教學。教師應掌握激發(fā)學生學習興趣的多種互動教學方式，幫助學生完成課前準備活動、課堂教學活動和課后教學活動，充分利用網(wǎng)上資源指導學生開展教學和實踐，鍛煉學生自主獲取知識能力和自己動手編程能力。

同時，學生獲取知識的途徑呈現(xiàn)出多樣化的特征，學生可以通過虛擬的網(wǎng)上圖書館和網(wǎng)絡視頻，分享來自世界各地的名校名師教學課堂，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新模式下的教學資源共享，豐富自己的理論知識。同時，充分利用網(wǎng)上提供的MOOC等教學資源開展實踐，提高自己的實踐能力，比如使用Multisim 仿真軟件開展計算機硬件課程實踐，利用OnlineJudege平臺開展計算機軟件課程實踐。

(6)構(gòu)建智能時代創(chuàng)新人才評價體系

智能時代競爭不斷加劇，競爭需要創(chuàng)新人才，要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，必須改變傳統(tǒng)以知識考試為主的評價模式，建立智能時代創(chuàng)新人才的考核評價方案，制定出多元化的考核評價方法。

對于計算機專業(yè)，要建立基于能力的綜合評價機制，不再單獨衡量理論成績，打通理論與實踐的評價機制。加大實踐考核力度，制定相對完善的實踐和能力考核方案，以學生的計算機軟硬件實踐動手能力為主要考核目標，以學生的計算機實踐作品為考核內(nèi)容，不斷完善計算機專業(yè)教學考核方案。

3 方案分析

方案可行性強，操作性強，主要表現(xiàn)在以下3個方面。

(1)符合智能時代和國家對人才的需求。隨著智能時代的到來，高等教育面臨巨大的挑戰(zhàn)。一個重要方面的原因就是，學生的自主學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力較低，不能適合智能社會對人才的需要。因此，如何有效提高學生的自主學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，既是社會關(guān)注的焦點，也是國內(nèi)高等教育教學改革的熱點。同時，培養(yǎng)卓越創(chuàng)新人才也與國家“雙一流”建設、陜西省政府“四個一流”建設與發(fā)展的目標相吻合。

(2)符合學生求知需求。通過調(diào)查目前地方院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)與教學方法的現(xiàn)狀，影響學生綜合素養(yǎng)和教育效果的主客觀因素，可以發(fā)現(xiàn)，目前在校大學生已經(jīng)明顯感覺到自己所學知識陳舊，知識面較窄，與社會和行業(yè)脫節(jié)，因此該方案符合當前學生的實際，滿足學生的需求。

(3)符合教師的需求。傳統(tǒng)的教學內(nèi)容和教學模式不能很好地提高學生上課抬頭率，教學效果很不理想，采用“以學生為中心”的教學模式有助于提高學生學習的主動性，提高教學效果，符合高校教師的需求。

4 總結(jié)

本文以智能時代對人才的需求為導向，從人才培養(yǎng)方案和教學實踐方法等方面入手，深入研究智能時代卓越創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。本文有助于培養(yǎng)符合“中國制造2025”和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略需求的大量創(chuàng)新型卓越工程科技人才，與國家“雙一流”建設、陜西省政府“四個一流”建設與發(fā)展的目標相吻合。本文不僅對計算機科學與技術(shù)專業(yè)具有參考價值，對其它專業(yè)的建設也具有一定的參考價值。