摘要:新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力,其影響延伸至各個(gè)領(lǐng)域,尤其是教育領(lǐng)域,促使教育模式向更加先進(jìn)和靈活的方向轉(zhuǎn)變。本文以新質(zhì)生產(chǎn)力為背景,聚焦人工智能專(zhuān)業(yè)教育的模式創(chuàng)新與實(shí)踐探索,探討了大數(shù)據(jù)分析、自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等智能化教育技術(shù)在人工智能教育中的應(yīng)用。這些技術(shù)顯著提升了教學(xué)效率與效果,并提供了個(gè)性化和精準(zhǔn)化的教育服務(wù)。進(jìn)一步分析了跨學(xué)科合作與實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)在人工智能教育中的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)這些模式能夠整合多學(xué)科知識(shí),提升學(xué)生的綜合能力與創(chuàng)新能力,同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。智能化教育技術(shù)與跨學(xué)科合作的深度融合,將推動(dòng)教育模式的持續(xù)創(chuàng)新,為培養(yǎng)具備高素質(zhì)與實(shí)踐能力的人工智能人才奠定基礎(chǔ),并為未來(lái)教育發(fā)展提供理論支持與實(shí)踐指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:新質(zhì)生產(chǎn)力;智能化教育技術(shù);跨學(xué)科合作;實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué);人工智能教育
中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2024)34-0124-03開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
0引言
在全球化浪潮與技術(shù)日新月異的雙重驅(qū)動(dòng)下,新質(zhì)生產(chǎn)力(NewQualityProductivity)這一概念應(yīng)運(yùn)而生。它不僅是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長(zhǎng)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的核心動(dòng)力,還強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新與管理效率并重,以實(shí)現(xiàn)資源高效配置與環(huán)境保護(hù)的和諧統(tǒng)一,從而有效應(yīng)對(duì)全球化時(shí)代的多元挑戰(zhàn)[1]。在這一背景下,人工智能作為技術(shù)創(chuàng)新的璀璨明珠,正在深刻重塑經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)維度。它不僅是第四次工業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力,更是引領(lǐng)未來(lái)科技發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。
隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,全球高校紛紛開(kāi)設(shè)人工智能專(zhuān)業(yè),以滿足對(duì)高端人工智能人才的迫切需求[2]。然而,面對(duì)技術(shù)迭代與市場(chǎng)需求的快速變化,傳統(tǒng)教育模式顯得力不從心,亟須通過(guò)深刻的改革與創(chuàng)新來(lái)重塑教育生態(tài)[3]。因此,在新質(zhì)生產(chǎn)力的背景下,如何利用智能化教育技術(shù)與跨學(xué)科合作,推動(dòng)人工智能專(zhuān)業(yè)教育模式的創(chuàng)新,培養(yǎng)高素質(zhì)的人工智能人才,已成為全球高校近年來(lái)的研究熱點(diǎn)和關(guān)注焦點(diǎn)。
本論文聚焦于新質(zhì)生產(chǎn)力框架下,探索如何通過(guò)智能化教育技術(shù)的應(yīng)用與跨學(xué)科合作的強(qiáng)化,推動(dòng)人工智能專(zhuān)業(yè)教育模式的創(chuàng)新實(shí)踐。如圖1所示,本研究的核心內(nèi)容涵蓋了智能化教育技術(shù)在人工智能教育中的深度應(yīng)用,包括大數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)教學(xué)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃,以及虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí),本研究還強(qiáng)調(diào)了跨學(xué)科合作的重要性,致力于通過(guò)打破學(xué)科壁壘,促進(jìn)知識(shí)融合與交叉創(chuàng)新,并結(jié)合實(shí)踐導(dǎo)向的教學(xué)模式,全面提升學(xué)生的綜合能力與創(chuàng)新思維。
本研究旨在為培養(yǎng)具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)人工智能人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),并為人工智能教育模式的持續(xù)創(chuàng)新提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。
1智能化教育技術(shù)在人工智能教育中的應(yīng)用
智能化教育技術(shù)在人工智能教育中發(fā)揮了重要作用。本部分主要探討大數(shù)據(jù)分析、智能化教學(xué)系統(tǒng)和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在人工智能教育中的應(yīng)用,并闡述其帶來(lái)的革新。
1.1大數(shù)據(jù)分析重塑教育領(lǐng)域
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)分析在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛[4],尤其在個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的構(gòu)建和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控方面,大數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和潛力。在教育領(lǐng)域,學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和薄弱環(huán)節(jié)各不相同。通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,智能化系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)定位學(xué)生差異,并提供個(gè)性化學(xué)習(xí)建議。
具體而言,大數(shù)據(jù)分析可以深入挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、成績(jī)、偏好等多維數(shù)據(jù),從而為學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)計(jì)劃,幫助他們更高效地掌握知識(shí)。例如,通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成績(jī)數(shù)據(jù),智能化系統(tǒng)能夠識(shí)別學(xué)生在某些知識(shí)點(diǎn)上的薄弱環(huán)節(jié),并據(jù)此提供針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源和建議。此外,系統(tǒng)還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好和風(fēng)格,推薦適合他們的學(xué)習(xí)方法和材料,從而提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。
除了個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的構(gòu)建,大數(shù)據(jù)分析在教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控方面也發(fā)揮著重要作用。通過(guò)對(duì)課堂互動(dòng)、學(xué)生反饋、考試成績(jī)等數(shù)據(jù)的深入分析,系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問(wèn)題,為教師提供改進(jìn)教學(xué)的依據(jù)。
首先,大數(shù)據(jù)分析可以監(jiān)控課堂互動(dòng)情況[5]。通過(guò)分析師生在課堂上的互動(dòng)頻率、方式和效果等數(shù)據(jù),系統(tǒng)能夠評(píng)估課堂的活躍度和教學(xué)效果,并為教師提供改進(jìn)課堂互動(dòng)的建議。其次,學(xué)生反饋是教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的重要參考指標(biāo)。通過(guò)收集和分析學(xué)生對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)和建議,系統(tǒng)能夠了解學(xué)生對(duì)教學(xué)的滿意度和期望,為教師提供改進(jìn)教學(xué)的方向。最后,考試成績(jī)是評(píng)估教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。通過(guò)對(duì)考試成績(jī)的深入分析,系統(tǒng)能夠評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度以及教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況,從而為教師提供針對(duì)性的教學(xué)建議和改進(jìn)方案。
1.2智能教學(xué)系統(tǒng)引領(lǐng)教育革新
在數(shù)字化教育不斷革新的背景下,智能化教學(xué)系統(tǒng)正逐漸成為教育領(lǐng)域的重要組成部分[6]。其中,自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和人工智能導(dǎo)師系統(tǒng)作為兩大核心,以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)為個(gè)性化教育提供了有力支持。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一種能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和表現(xiàn),實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和難度的智能教學(xué)工具。該系統(tǒng)通過(guò)智能算法分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)資源與任務(wù),為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這類(lèi)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并根據(jù)學(xué)生的掌握程度自動(dòng)調(diào)整課程難度和學(xué)習(xí)內(nèi)容,確保每位學(xué)生都能在最適合自己的學(xué)習(xí)路徑上取得最佳效果。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于真正實(shí)現(xiàn)了因材施教,使每個(gè)學(xué)生都能獲得最符合其學(xué)習(xí)需求的教學(xué)資源。此外,該系統(tǒng)還能通過(guò)大數(shù)據(jù)分析生成學(xué)生學(xué)習(xí)行為的報(bào)告,幫助教師更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從而制訂更科學(xué)、有效的教學(xué)計(jì)劃。
人工智能導(dǎo)師系統(tǒng)是一種能夠與學(xué)生進(jìn)行自然語(yǔ)言交互的智能化教學(xué)工具[7]。它能夠回答學(xué)生的問(wèn)題,提供即時(shí)反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。例如,IBM的WatsonTutor系統(tǒng)是一款典型的人工智能導(dǎo)師系統(tǒng),它能夠通過(guò)分析學(xué)生的問(wèn)題和學(xué)習(xí)行為,提供個(gè)性化的指導(dǎo)和建議,幫助學(xué)生深入掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。人工智能導(dǎo)師系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于能夠提供24小時(shí)不間斷的在線輔導(dǎo)服務(wù),滿足學(xué)生隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)需求。同時(shí),該系統(tǒng)還能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃,進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外,人工智能導(dǎo)師系統(tǒng)通過(guò)自然語(yǔ)言處理技術(shù),能夠模擬人類(lèi)教師的教學(xué)方式,為學(xué)生提供更加真實(shí)、生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)與人工智能導(dǎo)師系統(tǒng)的融合,為教育領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變革。這兩種智能化教學(xué)系統(tǒng)不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn),還能為教師提供更加科學(xué)高效的教學(xué)支持。未來(lái),隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和深入應(yīng)用,智能化教學(xué)系統(tǒng)將在教育領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才提供有力支持。
1.3虛擬現(xiàn)實(shí)與教育結(jié)合
虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一種近年來(lái)備受關(guān)注的新型教育教學(xué)工具。通過(guò)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),教育者能夠?yàn)閷W(xué)生提供全新的實(shí)驗(yàn)方式,使學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析,從而克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件的限制[8]。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)涉及多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)融合,包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR技術(shù))、三維建模技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。通過(guò)構(gòu)建一個(gè)高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,學(xué)生可以在其中進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)操作,如生物實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等。這種平臺(tái)不僅具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性,還能夠根據(jù)教學(xué)需求進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)。
虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以其真實(shí)感、安全性、可視化、交互性以及高效性等優(yōu)勢(shì),在教育、醫(yī)療、娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力和價(jià)值。例如,通過(guò)VR技術(shù)的應(yīng)用,虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠顯著增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和安全性。學(xué)生可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)展生物、化學(xué)等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行,不僅避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中可能存在的安全隱患,還使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加生動(dòng)有趣,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
此外,虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠有效提高學(xué)生的實(shí)踐技能和解決問(wèn)題的能力。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為學(xué)生提供了一個(gè)接近真實(shí)的環(huán)境進(jìn)行模擬實(shí)踐。在醫(yī)療、工程等領(lǐng)域,學(xué)生可以通過(guò)虛擬操作提升自己的實(shí)踐技能。同時(shí),通過(guò)解決虛擬實(shí)驗(yàn)中的各種問(wèn)題,學(xué)生的問(wèn)題解決能力也得到了有效培養(yǎng)和提升。
這些智能化教育技術(shù)的應(yīng)用,不僅顯著提升了教學(xué)效率,還為學(xué)生提供了更豐富和靈活的學(xué)習(xí)體驗(yàn),使教育模式更加具有創(chuàng)新性和適應(yīng)性。
2跨學(xué)科合作與實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)模式的應(yīng)用
跨學(xué)科合作和實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)在人工智能教育中具有重要的創(chuàng)新意義。通過(guò)整合不同學(xué)科的知識(shí)和技能,這兩種教學(xué)模式能夠有效促進(jìn)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的提升。
2.1跨學(xué)科合作:培養(yǎng)綜合思維與解決復(fù)雜問(wèn)題的能力
跨學(xué)科合作的核心在于整合不同學(xué)科的知識(shí)、方法和技能,以應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題[9]。這種合作模式顯著提升了學(xué)生的綜合能力,尤其是在培養(yǎng)綜合思維能力和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力方面。通過(guò)引入人工智能、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、社會(huì)學(xué)等多學(xué)科知識(shí),學(xué)生在參與項(xiàng)目時(shí)需要運(yùn)用這些跨學(xué)科的知識(shí),從而深化對(duì)實(shí)際問(wèn)題的理解和處理能力。例如,在涉及市場(chǎng)預(yù)測(cè)與決策的項(xiàng)目中,學(xué)生不僅需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的數(shù)據(jù)分析技術(shù),還需結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)原理進(jìn)行市場(chǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)。同時(shí),管理學(xué)和社會(huì)學(xué)的知識(shí)也有助于他們理解市場(chǎng)需求和消費(fèi)者行為。
跨學(xué)科合作鼓勵(lì)學(xué)生跨越傳統(tǒng)學(xué)科的界限,從多角度、多層面思考和解決問(wèn)題。這種創(chuàng)新性的思維方式對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力至關(guān)重要。在實(shí)際項(xiàng)目中,學(xué)生需要整合不同學(xué)科的知識(shí)和方法,提出創(chuàng)新的解決方案。例如,在探索人工智能技術(shù)在社會(huì)問(wèn)題中的應(yīng)用時(shí),學(xué)生需要運(yùn)用社會(huì)學(xué)知識(shí)分析社會(huì)問(wèn)題的本質(zhì),同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)的技術(shù)手段,提出切實(shí)可行的解決方案。這種跨學(xué)科的思維訓(xùn)練不僅提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力,還增強(qiáng)了他們思維的靈活性和適應(yīng)性。
2.2實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué):增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力與國(guó)際視野
隨著社會(huì)對(duì)人才需求的不斷變化,高等教育逐漸從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)向能力培養(yǎng)。實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)作為一種新興的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)操作,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和針對(duì)性[10]。實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)通過(guò)引入實(shí)際項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)操作,使學(xué)生能夠在具體情境中運(yùn)用理論知識(shí)。這種教學(xué)模式不僅有助于學(xué)生深入理解理論知識(shí),還能夠促進(jìn)他們將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和針對(duì)性。例如,與企業(yè)合作開(kāi)展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,使學(xué)生能夠在真實(shí)的企業(yè)環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)知識(shí),從而提高他們的實(shí)際操作能力和解決問(wèn)題的能力。
實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)注重學(xué)生的實(shí)際操作和動(dòng)手能力培養(yǎng)[11]。通過(guò)實(shí)訓(xùn)基地和真實(shí)項(xiàng)目的實(shí)際操作,學(xué)生能夠親身實(shí)踐,掌握技術(shù)技能,提高操作能力。這種教學(xué)模式不僅有助于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),還能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[12]。例如,在人工智能實(shí)驗(yàn)室中,學(xué)生可以進(jìn)行算法設(shè)計(jì)、模型訓(xùn)練等實(shí)際操作,從而提升他們的技術(shù)應(yīng)用能力和動(dòng)手能力。
實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)在高等教育中的實(shí)施效果顯著。通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和針對(duì)性。同時(shí),這種教學(xué)模式還有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和技術(shù)應(yīng)用能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。因此,建議高等教育機(jī)構(gòu)在教學(xué)改革中積極推廣實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)模式,以更好地滿足社會(huì)對(duì)人才的需求。
校企合作項(xiàng)目和國(guó)際合作課程是實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)中常見(jiàn)的兩種創(chuàng)新教學(xué)模式。通過(guò)與知名企業(yè)合作開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目和實(shí)習(xí),學(xué)生能夠直接參與企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目,獲得寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技能提升。例如,與科技公司合作,學(xué)生在參與實(shí)際項(xiàng)目的過(guò)程中,可以了解最新的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求,從而提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。此外,與國(guó)際知名高校和企業(yè)合作,提供全球化的學(xué)習(xí)和實(shí)踐機(jī)會(huì),使學(xué)生能夠了解不同國(guó)家和地區(qū)的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求,進(jìn)一步提升國(guó)際視野和競(jìng)爭(zhēng)力。例如,與國(guó)際高校合作開(kāi)設(shè)的跨學(xué)科課程,使學(xué)生能夠與不同文化背景的同學(xué)合作,提升他們的跨文化溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
2.3跨學(xué)科合作與實(shí)踐導(dǎo)向具體內(nèi)容和方法
跨學(xué)科合作和實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)模式的具體內(nèi)容和方法可以通過(guò)以下幾個(gè)方面構(gòu)成:建立跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)、明確合作目標(biāo)、制定合作計(jì)劃、開(kāi)展跨學(xué)科研究、促進(jìn)知識(shí)共享與交流;以及設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目、組織實(shí)踐活動(dòng)、指導(dǎo)實(shí)踐過(guò)程和評(píng)估實(shí)踐成果。
以河南工程學(xué)院電氣信息工程學(xué)院為例,該學(xué)院每年定期開(kāi)展開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目,具體分為3類(lèi):自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目型、學(xué)科競(jìng)賽訓(xùn)練型和學(xué)生參與科研型。學(xué)院通過(guò)為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地,并由指導(dǎo)老師定期指導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科組隊(duì)完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如,在2023年開(kāi)展的學(xué)科競(jìng)賽訓(xùn)練型項(xiàng)目“基于STM32的人臉識(shí)別智能門(mén)禁系統(tǒng)”中,學(xué)生團(tuán)隊(duì)涵蓋了人工智能、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械制造、智能物聯(lián)以及軟件工程6個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,而指導(dǎo)老師則來(lái)自人工智能和通信工程2個(gè)專(zhuān)業(yè)。
在項(xiàng)目中,各學(xué)科學(xué)生分工明確:電子工程類(lèi)學(xué)生主要負(fù)責(zé)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成;軟件工程相關(guān)學(xué)生負(fù)責(zé)軟件開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)處理;人工智能專(zhuān)業(yè)學(xué)生則負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)人臉識(shí)別算法以及在線計(jì)算與優(yōu)化工作,以確保系統(tǒng)的性能和準(zhǔn)確性。最終,“基于STM32的人臉識(shí)別智能門(mén)禁系統(tǒng)”項(xiàng)目在實(shí)際應(yīng)用中取得了顯著成效,其成果展示如圖2a所示。
類(lèi)似的跨學(xué)科合作項(xiàng)目還有許多,例如“基于STM32的3D打印機(jī)主控設(shè)計(jì)”(如圖2b所示)以及“智能搬運(yùn)小車(chē)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”(如圖2所示)。
跨學(xué)科合作與實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)在人工智能教育中至關(guān)重要。這兩種教學(xué)模式不僅促進(jìn)了知識(shí)的跨界融合,還強(qiáng)化了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為培養(yǎng)具備創(chuàng)新思維與綜合能力的高素質(zhì)人工智能(AI)人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。展望未來(lái),人工智能教育將呈現(xiàn)個(gè)性化與融合化的發(fā)展趨勢(shì),跨學(xué)科合作將更加緊密,逐步形成創(chuàng)新生態(tài),推動(dòng)技術(shù)的跨界應(yīng)用。與此同時(shí),實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)將進(jìn)一步深化與產(chǎn)業(yè)的對(duì)接,培養(yǎng)更多能夠適應(yīng)未來(lái)需求的高素質(zhì)人才。這兩大趨勢(shì)將共同引領(lǐng)人工智能教育邁向新高度,為科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力。
3結(jié)束語(yǔ)
在新質(zhì)生產(chǎn)力背景下,人工智能專(zhuān)業(yè)教育模式正經(jīng)歷創(chuàng)新與實(shí)踐的深刻變革。智能化教育技術(shù),如大數(shù)據(jù)分析、自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑和精準(zhǔn)教學(xué),大幅提升了教學(xué)效率。大數(shù)據(jù)分析能夠精準(zhǔn)定位學(xué)生需求,優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑;自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)方案;虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)則帶來(lái)了沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。與此同時(shí),跨學(xué)科合作打破了學(xué)科壁壘,促進(jìn)了知識(shí)的融合與創(chuàng)新;實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)則增強(qiáng)了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。
這些創(chuàng)新實(shí)踐為培養(yǎng)高素質(zhì)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的人工智能人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也為教育模式的持續(xù)創(chuàng)新提供了方向。未來(lái),人工智能教育將更加適應(yīng)技術(shù)迭代與市場(chǎng)變化的需求,為社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步提供源源不斷的人才支持。
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【通聯(lián)編輯:唐一東】
基金項(xiàng)目:河南省教育廳2023年高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目(研究生教育類(lèi))《電子信息類(lèi)研究生校企雙賦能協(xié)同培養(yǎng)模式研究》(2023SJGLX361Y);河南省教育廳2023年教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目《電子信息類(lèi)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究》(2023YB0270)