智能时代应用型本科人才培养生态构建创新研究

2023-11-25段春莉

电脑知识与技术 2023年28期

段春莉

（西安思源学院，陕西西安 710038)

1 前言

2016年以来，我国制定了一系列支持人工智能在包括教育等各个领域发挥引导与变革作用的政策，利用智能技术，发展教育人工智能，引领人才培养模式的变革，已经成为我国重要的发展战略。在这样的背景下，部分高校已经将大数据、人工智能等新型信息技术应用于教学和科研当中，并取得了一定的成效。然而，在应用型高校中，传统的黑板+多媒体+教材，以及教师主导、学生被动接受的教学模式依然普遍，并存在许多问题。首先，高校师生尚缺乏对大数据、人工智能等新型信息技术的了解和认知，从而导致智能技术的应用缺乏良好的基础。其次，部分应用型高校的人才培养模式仍然是以学科专业为基础，核心课程为重点，企业实训为辅助。这样的人才培养模式，不能充分发挥人工智能技术在高等教育中的作用；同时，如何借新工科、新文科改革的机遇，结合新型信息技术对传统专业进行改造，改革课程体系仍需要进一步探索思路和方法。第三，大多数应用型高校课程体系设置中，理科与工科专业与人工智能、大数据相关的学科门类较多，文科专业则相对较少甚至没有[1]，即便有人工智能、大数据等相关课程，也与专业的人才培养目标结合不够紧密，仅仅作为点缀而不能对人才培养目标和毕业要求形成很好的支撑。第四，许多高校的培养方式上也多有不足之处。一方面，不能充分利用人工智能的特点进行教学布局，即不能真正将人工智能与教学、科研相结合，在教学工作中仍然沿用传统的授课方式，部分课程虽然有所调整，应用“翻转课堂”等教学方式，采取学生做汇报演讲的方式，提高学生的学习能力，但这种模式仅适用于小班教学，无法大面积推广；另一方面，现有的研究多停留于技术本身，没有将人工智能很好地融合入教育教学过程中，缺少对于人工智能的深层次应用，使得人工智能与教育的结合浮于表面，与教育改革呈现“两张皮”，无法形成试点效应。第五，由于教学需求，以及新冠疫情的影响，教师和学生对智能教育产品的使用以慕课、雨课堂、腾讯课堂、钉钉、爱课程等线上教学平台为主，智能技术尚不能深入到教育教学体系的各个层面，从而不能系统地、更好地发挥其作用。同时，智慧教育平台虽提供了一定的便利，但学生对知识点的掌握情况无法得到真实反馈，同时也很难保证学生学习的自觉性，因此，很多师生都对人工智能技术的应用持观望态度，认为智慧教育产品最多可以作为传统面授课程的辅助学习产品，大规模推广的可能性较小，从而造成智能教学设备尚未得到普及应用等方面的问题。

2 智能技术支持的应用型高校新型教育生态构建分析

随着大数据、人工智能技术的不断发展与成熟，人工智能时代已扑面而来。如何在国家、区域社会经济发展战略规划下重新定位人才培养目标，如何进一步细化人才培养目标和毕业要求，重新构建人才培养计划和课程体系，以培养适应和满足人工智能时代需求的人才，是摆在应用型高校面前的重要课题。而人才培养目标的实现不仅需要高校主动变革，也需要国家、区域的协同配合。因此，应从三个层面构建智能技术支持的新型教育生态。

2.1 应从国家层面做好人工智能时代高等教育发展规划

高等教育的发展及其人才培养离不开国家的具体规划，好的规划可以为高等教育的发展提供指引，切实保障人才培养目标的顺利实现。

2.1.1 做好面向人工智能的高等教育发展调研工作

针对高等院校应用人工智能技术中面临的困难和问题，应成立专门的专家小组进行调研和指导[2]。小组成员既要包括人工智能专家，更要包括教育专家，在对我国高等教育应用人工智能的现状与存在问题进行深入调研的基础上，充分了解人工智能时代社会、经济发展对人才需求的变化，及时对高等教育的学科专业设置、人才培养、专业建设、课程体系构建、师资队伍建设等方面提供指导与评价，从而促进高校开展人工智能的战略规划、部署落实以及相关研究，不断推动高校人才培养质量和办学水平的提高。

2.1.2 制定高等教育应对人工智能等新型信息技术快速发展的整体规划

要实现高等教育的生态发展，还需要在广泛调研企业人工智能、工业互联网、大数据等新型信息技术应用情况的基础上，结合我国的发展实际，制定高等教育的整体发展规划，以应对人工智能等新型信息技术带来的机遇和挑战，构建“人工智能、大数据、互联网+高等教育”的发展蓝图，为我国高等教育的改革提供战略性依据，为高校明确人才培养目标方向、学科专业建设、实践条件以及师资队伍建设等方面提供指引。同时，围绕“立德树人”的根本任务，国家层面应加强顶层设计，出台“人工智能+”教师专业发展政策[3]。

2.1.3 落实人才培养的学科专业调整规划

人工智能时代的到来，推动了产业结构、职业群及岗位结构的变化。国家应从整体上对高等教育的学科专业设置进行规划、调整和布局，才能使人才结构很好地适应社会、经济、技术的快速发展和变化。

2.2 在区域层面，促进政校企联动，对接人工智能发展需求

应用型高校主要服务于当地区域经济发展的需要，区域政校企的合作可以有效提高其人才培养水平，切实为区域经济的发展提供支撑。为了实现人工智能时代高等教育的人才培养目标，政校企要从多角度、全方位加强合作，以更好地满足人工智能等新型信息技术的发展需求。

2.2.1 政府对高校与人工智能产业的协同发展进行宏观调控

人工智能时代，要推动高等教育实现深层次转型和可持续发展，政府必须进行顶层设计，持续做好应用型高校对接区域人工智能产业的整体发展规划。首先，政府可根据区域社会经济发展情况和产业结构特点，从宏观层面对高校的学科布局提供指引和指导；其次，政府应推动建立人才供需预测平台，在充分调研、掌握资料的基础上，加强对人才供求动态数据变化及其规律的分析，及时提供相关信息；同时，政府要建立相应的管理体制和管理机制，使高校的发展与地方区域经济发展相适应并能够相互促进，同时推动地方人工智能相关产业的健康发展。

2.2.2 校企协同共解人工智能发展难题

当前，数据分析、互联网、VR/AR技术等都融入了高等教育教学实践中，使高校的发展机遇与挑战并存。同时，传统企业在转型升级的过程中也会遇到人才匮乏、技术支撑不足等实际困难。因此，应用型高校应与企业开展深度的校企合作，共解发展难题，并实现双赢的目标。一方面，通过校企共建，让企业深度参与高校的专业建设、课程体系构建、教学设计以及教学评价等环节，把企业需求与专业、课程、教学相融合，共建满足双方需求、优质的教育教学资源；另一方面，可以充分共享企业资源，利用人工智能、互联网等技术，共建线上线下相融合、校内校外相结合的实习实训场地，让学生在实际工作岗位上，亲身体验先进、智能化的生产、管理系统，不断培养并提高实践应用能力和创新意识。同时，通过双向选择，为企业发展提供急需的人才。再者，企业可以通过与高校共建立科技创新平台或产业学院等形式，与高校的教学、科研人员共同研究人工智能、大数据等相关领域的课题项目，提供新产品、新工艺的研发与技术服务支撑。

2.3 重点在院校层面全面变革人才培养模式，满足人工智能发展需求

应用型高校应主动适应社会、经济、科技的发展，主动变革、锐意创新，在立足高校特色的基础上，从教育教学模式变革、学科专业设置、课程体系建设、教学方法改革和师资队伍培训等方面积极实践、不断探索，对接人工智能时代新的人才需求。

2.3.1 积极探索教育教学模式变革

传统的黑板+多媒体+教材、以教师教授为主的教学模式已不能满足社会、科技进步对人才的需求，更无法实现“因材施教”的教育初衷。必须利用人工智能、大数据等新型信息技术，不断进行人才培养模式的变革。以下依据建构主义学习理论进行设计，借助“云—台—端”智能化课堂，构建新型的“学生主导式”智慧课堂教学模式[4]，该模式构成如图1 所示。该教学模式充分利用人工智能、大数据等技术，通过教学模式的重建，帮助学生在实现知识建构的基础上，转知识为能力，化能力为智慧和方法，从而最终实现通过智能化技术的支持更好地实现学生的知识学习和实践能力的培养目标[5]。首先，学生成为智慧课堂教学活动中的主体，从知识的被动接受者转变为信息加工和知识建构的主体，处在智慧课堂教学活动的中心位置。而教师则从传统的教学主体转变为知识、能力、素质构建的指引和指导者、学情的分析者，在教学活动中与学生不断进行沟通与交流，引导学生通过学习最终实现人才培养目标。教师和学生则共同构成了智慧教育学习的共同体[4]；其次，由教学目标和学习资源和环境构成智慧课堂教学活动中的客体，即教学、学习过程中教与学的介质和施加作用的对象，以及通过教学活动所要达到的目标；第三，智慧课堂教学活动中的物质基础和技术条件包括云服务平台、教师智能教学平台、各类终端设备等，通过这些智能化、智慧化的技术手段将主体与客体等活动要素进行有机融合。

图1 “学生主导式”智慧课堂教学模式构建图

2.3.2 学科专业设置、课程体系建设

首先，应根据人才需求预测和区域经济的发展情况，调整学科专业设置。一方面采用“人工智能+”“大数据+”“互联网+”等方式，针对人工智能、大数据、互联网技术相关的职业岗位群开设新型专业，并与传统专业组成学科专业群，比如，将工业互联网、区块链技术等新型专业与数控技术、电气自动化等传统工科专业组成的新的专业群；或者将大数据、互联网、人工智能等新型技术应用于财务管理、人力资源管理、市场营销等传统文科专业，进行人才培养目标、人才培养模式、课程体系等方面的变革，从而促进专业的协同创新发展；其次，采取“专业+”方式，在具体的专业教学内容中融入大数据、人工智能技术、区块链等方面的知识，促进人工智能和专业的融合[1]。

其次，结合区域人工智能技术和产业发展趋势，从专业定位、课程设置，到实践条件建设、教师队伍的培训，对高校的特色专业进行升级改造，从而打造具有区域特色的品牌院校和专业。

第三，随着人工智能技术的不断发展，应用型高校应不断调整课程体系，满足科学技术的发展和社会结构的调整对人才的要求，提升学校的整体实力。

2.3.3 教学方法的不断改革与创新

教师应在对传统教学方法兼收并蓄的基础上，积极学习并利用人工智能、大数据技术作为教学改革的技术支撑，将基于学科知识图谱的个性化学习推荐技术、学习路径设计技术、课堂实录分析技术、大数据精准教学技术等应用在教学的不同环节中[6]，通过交互技术，构建立体化、多样化教学情境，让学生成为学习的主体，不断探究完善知识、能力和素质结构的新途径和新的教学方法。

2.3.4 师资队伍建设与改革

一方面，利用大数据技术，对学生学习大数据以及教师教学相关数据进行分析和挖掘，为动态评价教与学的成效、引进和调配教师、合理安排教研和师资培训活动奠定基础[7]；另一方面，教师在熟练掌握PPT、多媒体等现有教学工具和教学资源的基础上，加强对人工智能、大数据、互联网+、AR/VR及虚拟仿真等技术的学习和应用，加强教师数字素养的培训，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育的探索与实践，切实推动教育理念与模式、教学内容和方法等的变革创新，提升应用型高校的办学质量和教育水平。