“人工智能+新工科”助力創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

周芳　周麗平

引言：

自2016年我國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》后，“工程教育認(rèn)證”、“新工科建設(shè)”等成為了各大高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要參考。習(xí)近平總書(shū)記在科學(xué)家座談上發(fā)表的重要講話中提出：“抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來(lái)”。隨著各種新興技術(shù)的出現(xiàn)，特別是人工智能的迅速興起，如何能夠在“人工智能+新工科”背景下更好地開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，是各大高校特別是應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)也是發(fā)展的機(jī)遇。

一、“人工智能+新工科”在國(guó)內(nèi)高校的發(fā)展現(xiàn)狀

新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才缺口龐大，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)空間安全等新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域人才供給嚴(yán)重不足。根據(jù)新工科的引領(lǐng)型、交融性、創(chuàng)新性、跨界性、發(fā)展性等特征以及與人工智能之間的緊聯(lián)結(jié)，人工智能這一新技術(shù)加速興起。人工智能與產(chǎn)業(yè)的融合是有目共睹的，但是高校引入人工智能，建設(shè)人工智能平臺(tái)仍在初級(jí)階段，如能將人工智能應(yīng)用到新工科人才培養(yǎng)，會(huì)推動(dòng)人才培養(yǎng)向著智能化以及精準(zhǔn)化的方向發(fā)展，也會(huì)促進(jìn)專業(yè)學(xué)科的融合發(fā)展。

截止到2020年，國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)人工智能專業(yè)（方向）的各類高?？傆?jì)80所，而在高校中引入人工智能應(yīng)用的高校占高?？倲?shù)的80%，而國(guó)內(nèi)所有開(kāi)設(shè)有工科專業(yè)的高校也在不同程度的進(jìn)行新工科建設(shè)，包括申請(qǐng)新工科專業(yè)，舊專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)等，在國(guó)內(nèi)高等教育領(lǐng)域內(nèi)，新工科建設(shè)三部曲——“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”以及“北京指南”，開(kāi)拓了我國(guó)工程教育改革的新路徑。

2017年4月25日，“天津大學(xué)新工科建設(shè)方案”的發(fā)布成功開(kāi)啟了我國(guó)高校的新工科建設(shè)，該方案也成為了各高校進(jìn)行工科建設(shè)的引導(dǎo)方案，該方案不僅重構(gòu)了工科人才培養(yǎng)的課程體系和培養(yǎng)機(jī)制，更加強(qiáng)調(diào)知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，需要高校在培養(yǎng)學(xué)生時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，并能較好地引導(dǎo)學(xué)生從解決問(wèn)題出發(fā)尋求知識(shí)，融會(huì)貫通地使用知識(shí)，培養(yǎng)的畢業(yè)生能夠在新興產(chǎn)業(yè)中起到支撐作用，并能創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)新領(lǐng)域?！度A南理工大學(xué)新工科建設(shè)方案》是2019年華南理工大學(xué)發(fā)布的新工科建設(shè)方案，其廣州國(guó)際校區(qū)率先實(shí)施該計(jì)劃，該計(jì)劃通過(guò)構(gòu)建通識(shí)課+專業(yè)課+雙創(chuàng)教育三者深度融合的課程體系，推進(jìn)多維培養(yǎng)，主要包括學(xué)科的交叉融合，高校與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，推進(jìn)國(guó)際化教育，基于能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行的深度學(xué)習(xí)等，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)“三創(chuàng)型”[1]人才，培養(yǎng)的學(xué)生要有工具理性與價(jià)值理性，具備學(xué)習(xí)復(fù)合知識(shí)的能力，同時(shí)還需要具有家國(guó)情懷與全球視野，從創(chuàng)新意思、創(chuàng)造能力和創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)出發(fā)，進(jìn)行新戰(zhàn)略的人才培養(yǎng)。

經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)有越來(lái)越多的應(yīng)用型本科院校意識(shí)到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在新工科建設(shè)中的重要性，也在逐步加入到人工智能和新工科建設(shè)的大軍中，而部分高校的先驅(qū)行動(dòng)和部分成功經(jīng)驗(yàn)也成為其他高校學(xué)習(xí)和借鑒的依據(jù)。

二、高校工程教育中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的經(jīng)驗(yàn)和成果

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略是我黨在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的重大決策，在高校人才培養(yǎng)中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是培養(yǎng)我國(guó)新生力量的重要舉措，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)教育部門，各大高校通過(guò)發(fā)布對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的政策以、資金支持以及舉辦各類各級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，推動(dòng)高校融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展，其中最受推崇的是“互聯(lián)網(wǎng)+”高校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，各大高校都很重視此項(xiàng)比賽，通過(guò)校內(nèi)選拔，省級(jí)比賽再到國(guó)家級(jí)比賽都投入大量的人力和物力支持。

而國(guó)外也在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中使用了很多舉措，比如創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)起者美國(guó)“國(guó)家工程院”（National Academy of Engineering）在《教育2020年的工程師：改革工科教育、 迎接新世紀(jì)》（Educating the Engineer of 2020： Adapting Engineering Education to the New Century）一書(shū)中指出，高等教育機(jī)構(gòu)只有在工科教育中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育才能滿足創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要[2]。另外還有倍斯特菲爾德-薩克爾（Besterfield Sacre），沙特朗德（Shartrand）以及戈?duì)柖。℅olding）的研究顯示，超過(guò)一半的“美國(guó)工程教育學(xué)會(huì)”（The American Society for Engineering Education）成員大學(xué)，在其工科教育中融入了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相關(guān)的項(xiàng)目和課程，并且超過(guò)25%的大學(xué)還開(kāi)設(shè)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育輔修專業(yè)或其它創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)證書(shū)項(xiàng)目[3]。這些內(nèi)容主要源于美國(guó)早在2001年就頒布了《創(chuàng)業(yè)教育國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，從政策和標(biāo)準(zhǔn)上加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的支持，例如美國(guó)The Accreditation Board for Engineering and Technology（“工程技術(shù)學(xué)科、專業(yè)學(xué)位授予資質(zhì)理事會(huì)”），依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)把發(fā)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能、知識(shí)和思維的培養(yǎng)，作為衡量工科教育的重要標(biāo)準(zhǔn)和尺度[4]，依據(jù)此項(xiàng)修訂了工科教育的培養(yǎng)目標(biāo)，這些改變，積極的促進(jìn)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與工程教育深度融合的發(fā)展。

另外國(guó)外有這著較好地創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)和豐富多元的師資也是積極推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不可或缺的重要部分，為了更好地支持該項(xiàng)教育，通常會(huì)由政府出面成立專項(xiàng)基金委員會(huì)，并會(huì)積極抽取政府、企業(yè)以及社會(huì)組織中成績(jī)卓越的人才作為專兼職教師對(duì)在校大學(xué)生進(jìn)行授課和指導(dǎo)，因此，在各方支持下融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的高校培養(yǎng)，對(duì)提高大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的成功率有這顯著的幫助。

我國(guó)高校將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入工程教育中仍處于高速發(fā)展的階段，2016年8月5日教育部辦公廳公布了2016年度全國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)高校名單，推選產(chǎn)生了2016年度50所全國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)高校[5]，并要求各省（區(qū)、市）就業(yè)工作部門要積極組織轄區(qū)內(nèi)高校認(rèn)真學(xué)習(xí)典型經(jīng)驗(yàn)高校的經(jīng)驗(yàn)和做法，在各高校內(nèi)加大宣傳力度，進(jìn)一步推動(dòng)本地區(qū)高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作。

通知也要求各高等學(xué)校要認(rèn)真學(xué)習(xí)、借鑒50所典型經(jīng)驗(yàn)高校的經(jīng)驗(yàn)成果，在各自的工作中更深刻更細(xì)致地將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作落實(shí)到實(shí)處，并在借鑒成果經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)，總結(jié)出一套適用于自己的辦法，在不同層次、不同領(lǐng)域辦出特色、爭(zhēng)創(chuàng)一流，再一次從政策方面為推進(jìn)高校教育改革提供支持。

三、在"人工智能+新工科"建設(shè)中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

隨著我國(guó)各種創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的開(kāi)展，高等學(xué)校的教育模式手段也在不斷推進(jìn)和改革，雖然各高校已經(jīng)將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入課程體系中，但是創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變、關(guān)鍵技術(shù)的掌握等沒(méi)有很好的體現(xiàn)在新工科的工程教育課程教學(xué)活動(dòng)中。

因此，基于人工智能搭建教學(xué)平臺(tái)推動(dòng)新工科建設(shè)，并在此基礎(chǔ)上融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程，同時(shí)借鑒國(guó)內(nèi)外高校的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果，把創(chuàng)新意識(shí)、思維培養(yǎng)作為基礎(chǔ)，創(chuàng)造能力作為標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建基于人工智能的多學(xué)科教學(xué)課程體系，達(dá)到培養(yǎng)符合工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的新工科人才。

四、融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的路徑

4.1 creation+課程體系的融入助力新工科建設(shè)

根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)一步加強(qiáng)與專業(yè)課程的深度融合、達(dá)成共同的育人目標(biāo)，同時(shí)滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求，全面培養(yǎng)學(xué)生在語(yǔ)言表達(dá)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、職業(yè)認(rèn)知和堅(jiān)持不懈毅力等方面的能力，從而更好地在學(xué)科學(xué)習(xí)外為學(xué)生賦能，在課程體系中融入creation+系列課程。

課程設(shè)置旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)以及全球勝任力，通過(guò)導(dǎo)入國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源和先進(jìn)教育理念，搭建創(chuàng)新型多元化平臺(tái)，通過(guò)學(xué)術(shù)科技俱樂(lè)部聯(lián)盟的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力，判斷性思維能力和知識(shí)融合能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)和自我認(rèn)知能力，從而為創(chuàng)業(yè)、就業(yè)和發(fā)展做好準(zhǔn)備。

4.2改革考核方式，參與置換學(xué)分

為能更好地促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育發(fā)展，鼓勵(lì)學(xué)生加入學(xué)校的各種社團(tuán)，在參與社團(tuán)活動(dòng)中進(jìn)行過(guò)程性考核，考核合格則可獲得第二課堂的學(xué)分;根據(jù)學(xué)生參加的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽等級(jí)、獲得的獎(jiǎng)勵(lì)等級(jí)進(jìn)行實(shí)踐課學(xué)分置換，以此讓學(xué)生真正地參與到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育過(guò)程中來(lái)。

4.3教師思想轉(zhuǎn)變帶動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)

一直以來(lái)，高校教育的培養(yǎng)目標(biāo)主要定位在對(duì)于專業(yè)技能的培養(yǎng)上，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，越來(lái)越多的高校在培養(yǎng)方案中都加入了對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，但是想要達(dá)到這一培養(yǎng)目標(biāo)首先要做的就是任課教師思想觀念的轉(zhuǎn)變，只有思想轉(zhuǎn)變了，才能從主觀意識(shí)出發(fā)將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到專業(yè)課教學(xué)中，通過(guò)每一門專業(yè)課的授課真正地將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育落地，從而讓學(xué)生成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的活動(dòng)主體，增加他們的主觀能動(dòng)性，繼而達(dá)到創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

4.4建設(shè)人工智能教學(xué)輔助平臺(tái)助力創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及人工智能等新型科學(xué)技術(shù)名詞的出現(xiàn)，已經(jīng)讓高校的教學(xué)發(fā)生了較大地變化，教學(xué)方式不再是單一的傳統(tǒng)式教學(xué)或者簡(jiǎn)單地融入多媒體教學(xué)，而是已經(jīng)從傳統(tǒng)方式逐步轉(zhuǎn)向了更為合理地混合式教學(xué)，大多數(shù)課程都已使用線上教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行混合是教學(xué)，在這一良好地教學(xué)基礎(chǔ)上基于人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)一套用于輔助創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的平臺(tái)將能夠大大提升教師和學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的興趣。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1] 聚焦2019年新工科，全國(guó)6所高校新工科建設(shè)現(xiàn)狀_專業(yè)https：//www.sohu.com/a/326941484_422386-2019

[2] 許濤，嚴(yán)驪，殷俊峰，周斌.《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育視角下的"人工智能+新工科"發(fā)展模式和路徑研究》.遠(yuǎn)程教育雜志期刊.2018.11

[3] 王松濤，曲秀君.《新工科建設(shè)視角下的大學(xué)新使命--以同濟(jì)大學(xué)的實(shí)踐和探索為例》.前沿視角.2020.03

[4] 許濤，嚴(yán)驪，殷俊峰，周斌.《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育視角下的"人工智能+新工科"發(fā)展模式和路徑研究》.遠(yuǎn)程教育雜志期刊.2018.11

[5] 教育部辦公廳關(guān)于公布2019年度全國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型經(jīng)驗(yàn)高校名單的通知-新華網(wǎng)，http：//education.news.cn/2019-08/27/c_1210257804.htm-2019

課題來(lái)源 2019年度青島理工大學(xué)琴島學(xué)院科學(xué)技術(shù)課題

課題名稱 《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育視角下的“人工智能+新工科”發(fā)展模式和路徑研究》編號(hào) QY19KB03