创新创业教育视角下的“人工智能+新工科”发展模式和路径研究*
2018-01-19殷俊峰
许 涛 严 骊 殷俊峰 周 斌
(同济大学 创新创业学院,上海 200092)
创新,日益成为全球经济发展和增长的核心驱动力,世界各国纷纷制定了鼓励、支持教育机构加强创新创业人才培养的战略和政策。正如美国“国家竞争优势理事会”(Council on Competitiveness)指出:人才,尤其是工科人才,是美国最重要的创新创业资本,特别是考虑到当前高等教育机构工科人才培养数量持续下降的现实。为扭转这一趋势,美国高等教育机构牢牢把握创新驱动下全球经济发展时代所带来的机会,开发了基于创新创业的工科课程以取代结构不良的、无法有效应对真实世界问题和挑战的传统课程,以重塑工科教育,赢得学生对工程技术学科的兴趣,并把培养学生的创造性思维、创新创业能力作为课程改革的重点和目标。[1]
近年来,我国也制定、实施了创新驱动发展战略,以新技术、新产品、新业态、新模式等“四新”为标志的,以“互联网+”、分享经济、绿色经济、创意经济、智造经济等为形态的新经济发展趋势,要求我国高等教育机构革新传统工科教育理念、目标、内容和模式,迎接经济新常态对工程技术人才的挑战,培养具有创新创业精神、态度、技能和知识的新工科人才。在此背景下,我国从国家战略高度适时提出了“新工科”建设战略,既为我国经济新常态夯实智力和人才基础提供支撑,也为我国在日趋激烈的全球竞争环境下获得竞争优势。与此同时,人工智能已成为引领人类未来的战略性技术,一些国家纷纷把发展人工智能教育与工科人才培养结合起来。
然而,目前我国的创新创业项目和课程并没有有效融入到工科教育教学中,教学理念和实践忽略了把创业作为学生的人生和职业选择之一。因此,从创新创业教育的视角深入研究和实施“人工智能+新工科”建设,并把创新创业教育融入“人工智能+新工科”教育,有助于培养符合“中国制造2025”和创新驱动发展战略需求的大量工程技术人才,这已成为当下我国高等教育机构“双一流”建设与发展的关键内容和核心目标。
一、“人工智能+新工科”的提出和发展
(一)“新工科”建设的时代背景
技术创新引发的科技革命和产业变革,已经深刻改写了人类社会发展的历程,创造了新的社会、经济发展模式,并在谱写人类的未来新蓝图。在这一波澜壮阔的时代背景下,工程教育已成为国家竞争优势的重要来源,也是我国创新驱动发展战略、“双创战略”、“一带一路”和高等教育机构“双一流”战略的支撑点。目前,我国拥有世界上规模最大的工程教育,2016年,高校工科在校生占高等教育在校生总数的1/3,人数高达538万人,专业布点17037个。[2]但与欧美发达国家相比,我国离制造业强国还有很大差距。因此,为推进“中国制造2025”战略,教育部等于2016年底颁布了《制造业人才发展规划指南》,鼓励并支持高等教育机构革新工程教育内容、目标和模式,强化发展诸如电子信息类、机械类、材料类、海洋工程类、生物工程类等支撑国家创新发展战略的工程技术类学科、专业。[3]
同时,全球化创新经济时代的到来和深入发展,也给工科毕业生带来了新的挑战和机会,并要求高等教育机构设计、开发新的工程技术学科及专业,发展学生基于技术创新的创业思维和能力。全球工科教育领域的这一变化,在大卫·博德(David Bodde)的《全球创业者:新经济时代的过程和技术》(The Intentional Entrepreneur:Bringing Technology and Engineering Into the Real New Economy)一书中得以翔实描述,并把工科教育中创新创业教育项目和课程的快速发展和显著增加,作为全社会和高等教育机构回应创新驱动的新经济发展模式的关键选择。他认为,具有创新创业思维和能力的工科大学毕业生,一方面作为企业内部创新的核心人才帮助企业实现持续发展,另一方面发挥其学科、专业优势,独立创业,赋予新经济更多的创新元素。[4]
2016年,国际工程教育组织《华盛顿协议》,接纳我国为正式成员,也为我国“新工科”建设与国际接轨奠定了基础。尤其是人工智能的突破式发展,给“新工科”带来巨大的机遇与挑战。人工智能涉及信息工程、机械控制、传感器、自动化、计算机、生命科学、电子工程、纳米材料等各个方面,因此,跨学科人才培养自然也成为人工智能时代“新工科”建设的出发点和目标。
(二)“新工科”建设:“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”
2017年2月,教育部召集国内30所重点综合性大学和工科优势高校,在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,就新工科的内涵特征、建设与发展的路径,达成10项共识。[5]其后,教育部下发了《关于开展新工科研究与实践的通知》,把“新工科”建设的内容概括为“五新”:工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系。[6]
2017年4月,教育部召集全国61所高校在天津大学召开了“新工科建设:愿景与行动”新工科建设研讨会,明确了我国“新工科”建设的三阶段目标。会议还提出了我国“新工科”建设的具体行动计划:探索建立工科发展新范式、构建工科专业新结构、更新工程人才知识体系、创新工程教育方式与手段、打造工程教育开放融合新生态和增强工程教育国际竞争力。[7]
2017年6月,在北京举行了新工科研究与实践专家组成立暨第一次工作会议,指出要深化工程教育改革、加快建设新工科,促进我国工程教育加速进入世界第一方阵,并审议通过《新工科研究与实践项目指南》,其中提出了新工科建设的指导意见。[8]
上述研讨会达成的共识和制定的行动计划,分别被称为“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”,它们已成为我国高校深化工科教学改革的纲领性文件。
(三)“新工科”建设的目的探讨
尽管“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”在很大程度上普及了“新工科”这一提法,并制定了相应的建设目标和行动计划。但是,作为新生概念,人们对“新工科”的本质和内涵尚未达成一致意见。钟登华把 “新工科”的内涵解释为:“以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养未来多元化、创新型卓越工程人才。”他还用“战略型”、“创新性”、“系统化”和“开放式”概括了“新工科”的特点。[9]张大良从创新创业教育的角度,认为在“新工科”建设中应全面、深入、系统地融入创新创业教育,把发展学生的创新精神、创业意识和创造能力放在突出位置。此外,他还认为“新工科”建设要立足高远,广泛借鉴、创新吸收欧美发达国家的前沿科技和经济转型战略,如,德国“工业4.0”和美国“再工业化”战略,并结合我国创新驱动发展战略制定“新工科”人才培养模式与标准。[10]包信和认为,“新工科”是当前技术创新驱动的人类社会、经济发展背景下对传统工科、理科知识的重构,也是科学、人文、工程等知识领域的交叉融合,以培养人文科学和工程领域具有全球视野、领导能力和实践能力的复合型、综合性领袖人才。[11]
美国学者斯坦纳(Steiner)认为,在工程教育中一方面,要研究、传播有效的创新创业教育理念、模式和方法;另一方面,要把培养学生的创新能力和管理技能作为工科学生培养成功与否的标准。[12]瑞德礼(Ridley)更是通过翔实的案例指出,在工科教育中融入创新创业教育、发展学生创新创业思维和技能的重要性。[13]
(四)“人工智能+新工科”的本质和内涵
1.人工智能时代的来临
自20世纪60年代最初提出模拟人类智能的构想以来,人工智能已经成为一种被广泛应用的工程技术,它利用算法和数据可以解决包括模式识别、学习、决策在内的多种问题,被工程和科学中越来越多的学科所应用。近年来,人工智能已在关键性任务中的人工智能(Mission-critical AI)、个性化人工智能(Personalized AI)、跨多组织机构的人工智能(AI Across Organizations)和后摩尔定律时期的人工智能(AI Demands Outpacing the Moore’s Law)等四方面,展现了强大的发展态势,使其从实验室的研究项目成功转化为目前可以取代大量人力的商业应用核心技术。[14]
正如Ken Goldberg指出的,人工智能系统和机器人不但取代了部分人类工作者,而且正在挖掘人类潜力和促进新形式的合作。[15]此外,全球领先的信息技术研究和顾问公司Gartner认为,人工智能技术正在快速演化,到2025年,基于人工智能的决策、商业模式和生态系统,将是全球化发展的基石。因此,政府、企业和高等教育机构必须加大资源投入,在发展基于人工智能的流程和工具的同时,发展个体的人工智能技能,以便全社会成功利用人工智能技术,构建人工智能增强型的社会体系。[16]
2.“人工智能+新工科”的本质和内涵
近年来,随着我国人工智能学术研究及产业的迅速崛起,既需要政府和相关企业持续投入大量研发费用,培养人工智能产业化人才;更需要高等教育机构从发展“新工科”的战略高度系统规划以人工智能为基础的学科和专业,发展基于人工智能的交叉学科和专业,培养掌握人工智能技术研发和应用能力的新型人才。就人工智能人才培养而言,我国也颁布了《新一代人工智能发展规划》。[17]高等教育机构应把人工智能教育全面、深入地融入到“新工科”建设行动中,创新学科和专业建设理念与实践,开发“人工智能+新工科”导向的课程,从人工智能基础和人工智能共性技术层面建设 “人工智能+新工科”课程体系。目前,人工智能基础和人工智能共性技术相关内容,分别如表1和表2所示。
综上,我们把“人工智能+新工科”的本质和内涵理解为:工程教育在人工智能时代应对新科技革命、新产业革命和新经济模式的战略设想与选择,旨在培养具有创新创业思维、态度、技能和知识的新型工程技术人才,以支撑我国创新驱动的发展战略,为我国经济发展注入新动能。因此,高等教育机构应发展人工智能一级学科,并把人工智能教育全面、深入地融入到“新工科”建设行动中,创新学科和专业建设理念与实践,从人工智能基础和人工智能共性技术的视角开发、建设创新创业导向的“人工智能+新工科”课程体系,具体如图1所示。
图1 创新创业导向的“人工智能+新工科”教育
二、创新创业教育融入“人工智能+新工科”的价值和意义
(一)工科教育的现状和问题
长期以来,创造力、冒险精神、变革意识、领导力、沟通能力和批判性思维能力等,有助于学生在竞争日趋激烈的全球化创新经济时代生存、发展并取得竞争优势。然而,当前与创新创业思维、态度、技能和知识相关的内容,尚未充分体现在高等教育机构的课程设置和教学活动中。比如,奥瑟利欧(Osorio)研究指出,识别并利用新的市场机会、理解市场或消费者需求、创新商业模式、进行市场研究等与创新创业密切相关的技能和知识,在很大程度上被排除在传统工科课程和教学大纲以外。[18]对此,杜威尔-库厄提尔(Duval-Couetil)总结了三方面的原因:首先,创新创业教育教学模式和方法研究文献比较有限;其次,创新创业教育课程和教学活动旨在实现的教学效果、教学内容和过程的有效性,缺少足够的实证研究;第三,创新创业教育对工科学生认知过程的影响研究,语焉不详。这些因素,在很大程度上制约了创新创业教育融入工科教育的程度和模式。[19]
表1 人工智能基础(根据《新一代人工智能发展规划》整理)
表2 人工智能共性技术(根据《新一代人工智能发展规划》整理)
此外,很多工科教师把创新简单理解为“科技创新”,忽略了思想创新与意识创新,认为创业是工商管理学科的事,与本学科无关。他们把创新创业教育理解为简单地开设几门创业课,开展几场创新创业活动或者比赛,与专业教学无关,使创新创业教育游离于专业教育、知识教育之外。相比之下,美国高等教育机构对在工程教育中融入创新创业教育进行了更深入的探索。李正和钟小彬的研究指出,斯坦福大学通过 “开发工程类教育课程”、“支持技术创业研究”和“传播创新创业教育研究成果”,开发了不同于商学院的创新创业教育实践模式,实现了创新创业教育和工程教育的融合发展。[20]徐小洲和臧玲玲研究了旨在培养创业型工程师的美国欧林工学院,分析了其“工程教育”、“人文社科教育”和“创业教育”相互交融的创新创业教育三角理念和实践模式。[21]这些有效实践,为当下在我国“新工科”教育中融入创新创业教育,提供了富有启发性的案例和参照。
2015年发布的《中国工程教育质量报告》指出,我国工程学科、专业大学毕业生的创新能力、分析解决工程问题的能力、沟通能力和团队协作能力发展不足。此外,工科人才培养与产业需求脱节、工科教育能力建设滞后、工程教育实践能力薄弱等,导致我国在全球工程技术领域竞争中处于不利地位。“新工科”建设的“复旦共识”和“天大行动”为解决我国工程教育领域中存在的上述问题提供了契机和可能。
正如周绪红指出,工程教育不能局限于教室和书本,而应建立与产业形态、商业模式融合的“工商融合范式”的工程教育模式。他认为这一模式有助于把创新创业理念融入到工程技术的构思、设计、实现和运作的全过程,从而强化学生的探究精神、认知能力和创新创业实践技能。[22]同时,阮俊华也指出,在工程教育中融入创新创业教育,已成为提升我国工程教育人才培养质量和促进人的全面发展的重要手段,也成为促进大学生创业、就业,以及高等教育机构工程教育改革的重要路径。[23]因此,在人工智能时代,“新工科”建设必须打破传统模式,立足《新一代人工智能发展规划》和国家创新驱动发展战略,发展、强化工科学生的创新创业思维、态度、技能和知识。
(二)创新创业教育
创新创业教育近年来成为全球高等教育机构战略变革和使命重塑的核心内容,也成为传播创新创业理念、知识和技能,创造社会财富的象征。杜威尔-库厄提尔(Duval-Couetil)和迪恩弗斯(Dyrenfurth)指出,在工程教育中,创业教育往往被认为是创新教育的一部分,与以创造力培养、产品设计和开发、新技术或新产品管理等为主要内容的创新教育密切融合成一体。[24]乌丁(Uddin)和希尔(Hill)认为,创新是把想象力或创造性想法和设计转化为实际应用的过程,而创业是把创新商业化或市场化的过程,并且,创新能够激发创业意愿和行为,是创业的基础。他们同时认为,想象力、创造力和设计思维与创新密切相关,是创新创业教育的关键内容,并因此设计了融合想象力、创造力和设计思维训练在内的新的工科课程,以提高工科学生的创新创业能力。[25]
创新创业教育长期以来被认为是培养并强化学生创新创业态度的关键因素之一,研究和实践人员也普遍认为,和创新创业相关的思维模式、态度、技能和知识以及其它个人特质,都可以通过创新创业教育得以有效培养和发展。比如,科林(Colin)和杰克(Jack)指出,创新创业教育是能够强化学生商业机会洞察力和识别能力的过程,也是能够发展学生创新创业思维模式、态度、知识和技能的过程。[26]李(Lee)、张(Chang)和力姆(Lim)认为,创新创业教育有助于增强个人的安全感、归属感、自我效能感、自主性、身份认识和成就感;同时,也有助于发展个人的创新创业思维及其创新创业信心、知识和技能。[27]在此,我们把创新创业教育理解为:在“人工智能+新工科”建设和教育过程中融入创新创业教育项目、课程和实践活动,以发展学生的创新创业思维、态度、技能和知识,使其成为国家创新驱动发展战略所需的人才。
(三)创新创业教育融入“人工智能+新工科”的重要性
工程学科、专业的学生所接受的教育,旨在使其能够应用工程技术以改善产品和流程或进行技术发明和创新。因此,他们有机会在更需要创新性、竞争更少的行业中创建企业,并取得成功。瓦德瓦(Wadhwa)、弗里曼(Freeman)和瑞森(Rissing)的研究表明,美国技术公司创建者尽管具有不同的教育背景,但55%的大型集团公司创始人拥有STEM相关领域(科学、技术、工程和数学)的学位,33%拥有商业管理、金融或会计专业的学位。[28]因此,卡洛斯(Carlos)指出,工科学生或毕业生比商业管理专业背景的学生或毕业生更有可能创业,并且创业成功的可能性更大。[29]
美国 “总统科技咨询委员会”2004年的报告显示,大约60%的美国100强公司首席执行官拥有工程或科学学位。[30]此外,数据也显示,目前发达国家大学毕业生的创业比例是20%-30%,而这一数字在我国还不到1%。在这不到1%的创业者中,基于技术创新的创新创业者更是屈指可数。[31]这些统计数据表明我国把创新创业教育融入“新工科”建设的必要性和迫切性。
技术创新和应用,为人类社会带来了新的财富创造系统,技术和创新能力,成为比机器和资本更重要的财富之源。因此,随着创新经济时代的到来,世界各国的经济发展需要工程技术人员提出创造性或创新性解决方案,并借此开展创业活动。比如,美国“国家工程院”(National Academy of Engineering)在《教育2020年的工程师:改革工科教育、迎接新世纪》(Educating the Engineer of 2020:Adapting Engineering Education to the New Century)一书中指出,高等教育机构只有在工科教育中融入创新创业教育才能满足创新和经济发展的需要。[32]沙特朗德(Shartrand)、倍斯特菲尔德-萨克尔 (Besterfield-Sacre)和戈尔丁(Golding)的研究显示,超过一半的“美国工程教育学会”(The American Society for Engineering Education)成员大学,在其工科教育中融入了创新创业教育相关的项目和课程,并且超过25%的大学还开设了创新创业教育辅修专业或其它创新创业证书项目。[33]
与此同时,美国“工程技术学科、专业学位授予资质理事会”(The Accreditation Board for Engineering and Technology)修订了工科教育的目标,把发展创新创业思维、技能和知识,作为衡量工科教育的重要标准和尺度。这一变革,极大促进了美国大学创新创业教育与工科教育的融合发展。[34-35]周绪红的研究指出,推动社会变革和进步的关键力量,往往来自于工程学科、专业领域的技术创新,如,蒸汽机、无线电报机、计算机、互联网等的发明、创造。他进一步指出,相对于管理创新和模式创新,建立在技术创新基础上的创新创业项目更具有生命力,因此,在工程教育中融入创新创业教育,能够有效提高大学生创新创业的成功率。[36]
奥尔(Orr)和爱森斯坦(Eisenstein)的实证研究表明,在工科教育中融入创新创业教育,有助于为经济全球化时代培养更优秀的工科人才。[37]桑迪恩(Sandeen)和哈钦森(Hutchinson)认为,创新创业教育有助于发展工科学生应对并解决结构不良的行业或商业挑战与问题。[38]瑞德礼(Ridley)通过翔实的案例,阐释了在工科教育中融入创新创业教育,发展学生创新创业思维和技能的重要性。[39]弗雷德赫姆(Fredholm)等创新创业教育研究者认为,“如果工程技术人员不能积极利用其学习、掌握的工程技术知识和能力进行创新,并解决问题,他将只能被视作掌握工程技术知识和技能的工具,并被排除在重要决策之外”。[40]也就是说,工科学生在接受工程技术专业学习的同时,也要致力于发展创新创业思维、态度、技能和知识,并投身于创新创业实践,成为名副其实的创新创业者或企业家。因此,在“人工智能+新工科”建设过程中,决策者和工程技术学科研究者及教师,一方面,要研究并传播成功、有效的创新创业教育理念、模式和方法;另一方面,要把培养创新创业思维和能力作为“新工科”学生培养成功与否的标准。
三、创新创业教育融入“人工智能+新工科”教育的路径和模式
探索如何把创新创业教育融入“人工智能+新工科”教育,是丰富、完善人工智能时代我国“新工科”发展范式的有益尝试,也是培养具有创新创业精神、态度、技能和知识的工程技术人才的必然路径。正如波德戈纳 (Bordogna)、弗洛姆 (Fromm)和恩斯特(Ernst)所指出,工科教育的目的应是培养具有创新思维和技能的、全面发展的工程技术人才。[41]国内外工科教育的发展变化和趋势表明,通过创新创业教育发展工科学生创新创业思维、态度、技能和知识,已成为变革、重塑人工智能时代我国“新工科”建设的核心元素。
(一)建设创新创业教育基础设施,为学生提供实践学习机会、场所和环境
1.发展学校和产业之间的合作平台
在众多不同的创新创业教育模式和方法中,索罗姆(Solomon)、杜飞(Duffy)和塔拉比西(Tarabishy)、普锐斯(Prince)和菲尔德(Felder)等研究人员认为,经验学习是最常用、最典型、最有效的方式。[42-43]而布朗(Brown)、柯林斯(Collins)和杜古德(Duguid)的研究表明,高等教育机构和产业之间的合作平台,有助于为学生创造有效的实践学习环境,促进其情景认知的发展,提高其对抽象理论、概念和过程的理解。[44]因此,高等教育机构应加强与产业间的合作,共建创新创业基础设施,为学生创造应用知识和技能的机会与条件。比如,学生可以利用企业提供的毕业设计项目或实践机会,解决企业面临的问题或挑战,为企业创造价值。在此过程中,学生得以应用知识、施展才能、获取职业经验。与此同时,企业也得以利用学校和学生的学术及智力资源,创新产品或生产流程,以更好地应对市场挑战,获取竞争优势。这一合作型基础设施,在给学生带来学习、实践机会的同时,也为教师提供了把创新创业教育融入到教学实践和学术研究的资源和渠道。
具体而言,高等教育机构和产业之间有效的创新创业设施,是对双方的利益明确界定和不断重新审视的关系,明确其对学校、产业双方的价值。正如库德瓦什(Kudakwashe)、戈尔(Gore)和龚德(Gondo)所指出,大学和产业间的合作以市场和双方需要为基础,并能给合作双方带来利益。[45]因此,在“新工科”建设中,高等教育机构应通过与产业共建、多样化创新创业教育和实践基础设施,为学生创造学以致用的机会和环境,助力工程技术学科、专业的学生发展基于技术创新的创业活动,践行高等教育机构服务国家创新驱动发展战略,推动社会、经济创新发展的价值和使命。
2.建设校园创新创业学习空间
大学应建设完备的创新创业空间,比如,创客空间、开放实验室,为学生创新创业提供所需的场所等基础设施。为给学生提供实践机会、促进经验学习,普林斯顿大学新建了面积近1000平方米的“创业中心”,以强化全校创新创业教育,为全校师生员工和校友以及社区人员提供创新创业学习和工作空间。“创业中心”经常举办创新创业论坛或研讨会,以促进创新创业思想交流和项目合作。另外,康奈尔大学建设了面积超过33000万平方米、宾州大学建设了20000平方米、加州大学伯克利建设了17000平方米、哈佛大学建设了近3000平方米、耶鲁大学建设了近1000平方米、纽约大学建设了近600平方米的创新创业空间。[46]
此外,哈佛大学2011年创办了 “创新实验室”(Innovation Lab),以深化学校师生和企业家的交流,促进基于团队的校园创新创业活动,并在短时间内孵化了75家创新企业。纽约大学2014年成立了“企业家实验室”,以汇聚全校创新创业人才,推动发明和创新从实验室或教室走向市场,引领全校更多的师生和研究人员创新创业。西北大学2015年建设了名为“车库”(The Garage)的创新创业孵化空间,以激励全校师生把创意创新转化为实际产品或服务。这些创新创业学习空间,为工科学生提供了实践学习的场地和机会,也为他们创造了积极应用知识和技能的学习环境,成为工科项目或课程最有效的教学手段。尤其是麻省理工的“创新中心”、“创业俱乐部”等,在全球创新创业教育领域独树一帜。[47]
(二)培养具有创新创业教育理念的“人工智能+新工科”教师
从工科教师的角度而言,应把创新创业教育通过多种方式融入到课程体系中,重新界定创新经济时代工科教育的内涵和目的,把培养具有创新创业思维、技能和知识的工科学生作为使命和宗旨。正如科比(Kirby)指出的,由于人们对创新创业教育构成要素认识的不同,所以,把创新创业教育的重点放在师资培训上就尤为重要。[48]
此外,工科教师应全面了解全球工程技术的热点前沿和国家发展战略,以及学生的学习需求,从而在此基础上系统、深刻地阐述教学目标,并根据技术发展、国家战略,以及市场和学生需求灵活调整、更新教学目标。而且,工科教师还应深入、系统地了解、研究并掌握有效的创新创业教育教学理念、模式和手段,并制定相应的标准以衡量其有效性。正如格林(Green)、史密斯(Smith)和华纳(Warner)的研究指出,工科教师有得天独厚的机会和条件,可以在传授技术创新知识和技能的同时培养学生的创新思维。[49]
同时,大学还需制定一系列相关政策和措施,激励校园创新创业精神和文化,规范各类创新创业教育项目、课程和活动,促进工科师生研究成果和创新技术的转化。为此,高等教育机构还应制定政策激励、支持教师和研究人员把研究成果与市场和社会关联起来,进行创新创业活动,为现实问题和挑战提供解决方案。这些政策包括灵活的工作地点选择、经济奖励、教师创新创业种子基金等。此外,在日趋技术赋能的教学环境下,触手可及的创新创业教育在线视频、便捷的创新创业中心或创客空间等,能够激发创新创业灵感和实践的资源,学生可能只需一个周末就能够实现创新创业。因此,工科教师要与时俱进,利用现代教育技术,开发融创新创业教育于一体的在线课程,在更大范围和程度上传播“人工智能+新工科”教育理念和模式。
(三)确立创新创业教育的学科地位
建立创新创业教育学科设计和研究中心,激励、支持工程技术学科、专业的教师和研究人员,进行跨学科分析,研究创新成果产生的环境和条件,创新驱动的经济发展模式,传播创新创业实证知识,并开发相应工具和框架,确立创新创业教育的学科地位。比如,斯坦福大学工程学院成立了“技术创业项目”中心(The Stanford Technology Ventures Program),为全校有志于创新创业的学生设计、开发了大量创新创业导向的工程技术课程,该中心把自身定位为创新创业教育研究和实践活动资源中心,在全球范围内传播斯坦福大学创新创业导向的工科教育经验。
相比于欧美发达国家的研究和实践,创新创业教育在我国尚属于新生,缺少系统、成熟的理论研究和实践模式。对于如何在“人工智能+新工科”建设中融入创新创业教育,更是缺乏可资借鉴的成果。因此,加强对创新创业教育的理论和实践研究,并确立其学科地位,将有助于激励教师深入探索,并在学科教学实践中融入创新创业教育,培养符合国家创新战略需要的,既掌握工程科技前沿又具备创新创业思维和能力的新型人才。
四、建议和结论
综上所述,我们认为,首先,在全校所有院系、学科和专业,尤其是工程学科中,植入创新创业教育元素,把打造“人工智能+新工科”和培养创新创业型人才,作为学校新的历史使命;其次,全面革新教学理念和模式,把发展学生的创造力、创新思维、艺术和人文精神,作为培养“人工智能+新工科”人才的重要手段;第三,结合高等教育机构新的历史使命以及新的教学理念和模式,把培养具有创新创业思维模式、技能和知识的学生,作为“人工智能+新工科”人才培养的标准和目的。
具体而言,把创新创业教育融入“人工智能+新工科”建设,需要决策者、研究者和教师在充分调研学生偏好和选择的基础上,开发多层次创新创业教育项目和课程。比如,对认为创新创业教育和工程教育同等重要的学生,应设计、开发以创新创业为专业的工程或应用科学学位项目,以及相应的课程;对认为工程教育更重要,但同时希望系统、深入地发展创新创业思维、技能和知识的学生,可在选择现有诸如智能制造、生物工程、能源工程、电子工程等学科、专业的基础上,选修创新创业教育课程,并在满足一定的学分要求后,获取创新创业教育资格证书;对认为工程教育应占主导地位,仅需了解少许创新创业知识的学生,可设计、开发一些基础性创新创业教育课程,供其选修。全面深入、系统地实施“人工智能+新工科”建设,需要凸现“五新”,即,“工程教育的新理念”、“学科专业的新结构”、“人才培养的新模式”、“教育教学的新质量”和“分类发展的新体系”。
因此,在人工智能+“新工科”教育中融入创新创业教育,应充分思考教学目标、审慎选择教学内容和方式。把创新创业教育融入“新工科”建设的出发点和根本目标,不是推动学生创建企业,而是促进学生在掌握前沿工程技术知识和能力的同时,发展创新创业思维和价值观,使其具备创新创业精神、批判性思维能力、问题解决和决策能力、团队能力以及适应性和终身学习的能力。
总之,创新创业思维、态度、技能和知识,应成为“人工智能+新工科”人才培养的标准和尺度。因此,高等教育机构应积极回应我国创新驱动发展战略的召唤和全球创新经济时代的机遇与挑战,把创新创业思维、态度、技能和知识融入到“人工智能+新工科”教育项目和课程中,以培养既具有工程技术基础又具有领导力的创新创业型“人工智能+新工科”人才,即,具有技术创新能力的创新创业者、企业家或商业领袖。
[1]Council on Competitiveness.Innovate America:Thriving in a World of Challenge and Change[R].The National Innovation Initiative Summit,Washington, D C,2005.
[2]张大良.因时而动返本开新建设发展新工科——在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话[J].中国大学教学,2017(4):1-4.
[3]教育部,人力资源社会保障部,工业和信息化部.制造业人才发展规划指南 [EB/OL].[2017-05-10].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_fbh/moe_2069/xwfbh_2017n/xwfb_170214/170214_sfcl/201702/t20170214_296156.html.
[4]Bodde David L.The Intentional Entrepreneur:Bringing Technology and Engineering to the Real New Economy[M].Armonk,N.Y.:M.E.Sharpe,2004.
[5]教育部高教司.“新工科”建设复旦共识[EB/OL].[2017-05-10].http://www.moe.gov.cn/s78/A08/moe_745/201702/t20170223_297122.html.
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