智能時代應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)生態(tài)構(gòu)建創(chuàng)新研究

段春莉

（西安思源學(xué)院，陜西西安 710038)

1 前言

2016年以來，我國制定了一系列支持人工智能在包括教育等各個領(lǐng)域發(fā)揮引導(dǎo)與變革作用的政策，利用智能技術(shù)，發(fā)展教育人工智能，引領(lǐng)人才培養(yǎng)模式的變革，已經(jīng)成為我國重要的發(fā)展戰(zhàn)略。在這樣的背景下，部分高校已經(jīng)將大數(shù)據(jù)、人工智能等新型信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)和科研當(dāng)中，并取得了一定的成效。然而，在應(yīng)用型高校中，傳統(tǒng)的黑板+多媒體+教材，以及教師主導(dǎo)、學(xué)生被動接受的教學(xué)模式依然普遍，并存在許多問題。首先，高校師生尚缺乏對大數(shù)據(jù)、人工智能等新型信息技術(shù)的了解和認(rèn)知，從而導(dǎo)致智能技術(shù)的應(yīng)用缺乏良好的基礎(chǔ)。其次，部分應(yīng)用型高校的人才培養(yǎng)模式仍然是以學(xué)科專業(yè)為基礎(chǔ)，核心課程為重點(diǎn)，企業(yè)實(shí)訓(xùn)為輔助。這樣的人才培養(yǎng)模式，不能充分發(fā)揮人工智能技術(shù)在高等教育中的作用；同時，如何借新工科、新文科改革的機(jī)遇，結(jié)合新型信息技術(shù)對傳統(tǒng)專業(yè)進(jìn)行改造，改革課程體系仍需要進(jìn)一步探索思路和方法。第三，大多數(shù)應(yīng)用型高校課程體系設(shè)置中，理科與工科專業(yè)與人工智能、大數(shù)據(jù)相關(guān)的學(xué)科門類較多，文科專業(yè)則相對較少甚至沒有[1]，即便有人工智能、大數(shù)據(jù)等相關(guān)課程，也與專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合不夠緊密，僅僅作為點(diǎn)綴而不能對人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求形成很好的支撐。第四，許多高校的培養(yǎng)方式上也多有不足之處。一方面，不能充分利用人工智能的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)布局，即不能真正將人工智能與教學(xué)、科研相結(jié)合，在教學(xué)工作中仍然沿用傳統(tǒng)的授課方式，部分課程雖然有所調(diào)整，應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”等教學(xué)方式，采取學(xué)生做匯報(bào)演講的方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，但這種模式僅適用于小班教學(xué)，無法大面積推廣；另一方面，現(xiàn)有的研究多停留于技術(shù)本身，沒有將人工智能很好地融合入教育教學(xué)過程中，缺少對于人工智能的深層次應(yīng)用，使得人工智能與教育的結(jié)合浮于表面，與教育改革呈現(xiàn)“兩張皮”，無法形成試點(diǎn)效應(yīng)。第五，由于教學(xué)需求，以及新冠疫情的影響，教師和學(xué)生對智能教育產(chǎn)品的使用以慕課、雨課堂、騰訊課堂、釘釘、愛課程等線上教學(xué)平臺為主，智能技術(shù)尚不能深入到教育教學(xué)體系的各個層面，從而不能系統(tǒng)地、更好地發(fā)揮其作用。同時，智慧教育平臺雖提供了一定的便利，但學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況無法得到真實(shí)反饋，同時也很難保證學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性，因此，很多師生都對人工智能技術(shù)的應(yīng)用持觀望態(tài)度，認(rèn)為智慧教育產(chǎn)品最多可以作為傳統(tǒng)面授課程的輔助學(xué)習(xí)產(chǎn)品，大規(guī)模推廣的可能性較小，從而造成智能教學(xué)設(shè)備尚未得到普及應(yīng)用等方面的問題。

2 智能技術(shù)支持的應(yīng)用型高校新型教育生態(tài)構(gòu)建分析

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，人工智能時代已撲面而來。如何在國家、區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃下重新定位人才培養(yǎng)目標(biāo)，如何進(jìn)一步細(xì)化人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，重新構(gòu)建人才培養(yǎng)計(jì)劃和課程體系，以培養(yǎng)適應(yīng)和滿足人工智能時代需求的人才，是擺在應(yīng)用型高校面前的重要課題。而人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不僅需要高校主動變革，也需要國家、區(qū)域的協(xié)同配合。因此，應(yīng)從三個層面構(gòu)建智能技術(shù)支持的新型教育生態(tài)。

2.1 應(yīng)從國家層面做好人工智能時代高等教育發(fā)展規(guī)劃

高等教育的發(fā)展及其人才培養(yǎng)離不開國家的具體規(guī)劃，好的規(guī)劃可以為高等教育的發(fā)展提供指引，切實(shí)保障人才培養(yǎng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

2.1.1 做好面向人工智能的高等教育發(fā)展調(diào)研工作

針對高等院校應(yīng)用人工智能技術(shù)中面臨的困難和問題，應(yīng)成立專門的專家小組進(jìn)行調(diào)研和指導(dǎo)[2]。小組成員既要包括人工智能專家，更要包括教育專家，在對我國高等教育應(yīng)用人工智能的現(xiàn)狀與存在問題進(jìn)行深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，充分了解人工智能時代社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才需求的變化，及時對高等教育的學(xué)科專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)、專業(yè)建設(shè)、課程體系構(gòu)建、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面提供指導(dǎo)與評價(jià)，從而促進(jìn)高校開展人工智能的戰(zhàn)略規(guī)劃、部署落實(shí)以及相關(guān)研究，不斷推動高校人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平的提高。

2.1.2 制定高等教育應(yīng)對人工智能等新型信息技術(shù)快速發(fā)展的整體規(guī)劃

要實(shí)現(xiàn)高等教育的生態(tài)發(fā)展，還需要在廣泛調(diào)研企業(yè)人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的發(fā)展實(shí)際，制定高等教育的整體發(fā)展規(guī)劃，以應(yīng)對人工智能等新型信息技術(shù)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，構(gòu)建“人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+高等教育”的發(fā)展藍(lán)圖，為我國高等教育的改革提供戰(zhàn)略性依據(jù)，為高校明確人才培養(yǎng)目標(biāo)方向、學(xué)科專業(yè)建設(shè)、實(shí)踐條件以及師資隊(duì)伍建設(shè)等方面提供指引。同時，圍繞“立德樹人”的根本任務(wù)，國家層面應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，出臺“人工智能+”教師專業(yè)發(fā)展政策[3]。

2.1.3 落實(shí)人才培養(yǎng)的學(xué)科專業(yè)調(diào)整規(guī)劃

人工智能時代的到來，推動了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、職業(yè)群及崗位結(jié)構(gòu)的變化。國家應(yīng)從整體上對高等教育的學(xué)科專業(yè)設(shè)置進(jìn)行規(guī)劃、調(diào)整和布局，才能使人才結(jié)構(gòu)很好地適應(yīng)社會、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的快速發(fā)展和變化。

2.2 在區(qū)域?qū)用?，促進(jìn)政校企聯(lián)動，對接人工智能發(fā)展需求

應(yīng)用型高校主要服務(wù)于當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，區(qū)域政校企的合作可以有效提高其人才培養(yǎng)水平，切實(shí)為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供支撐。為了實(shí)現(xiàn)人工智能時代高等教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)，政校企要從多角度、全方位加強(qiáng)合作，以更好地滿足人工智能等新型信息技術(shù)的發(fā)展需求。

2.2.1 政府對高校與人工智能產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展進(jìn)行宏觀調(diào)控

人工智能時代，要推動高等教育實(shí)現(xiàn)深層次轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展，政府必須進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，持續(xù)做好應(yīng)用型高校對接區(qū)域人工智能產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展規(guī)劃。首先，政府可根據(jù)區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從宏觀層面對高校的學(xué)科布局提供指引和指導(dǎo)；其次，政府應(yīng)推動建立人才供需預(yù)測平臺，在充分調(diào)研、掌握資料的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對人才供求動態(tài)數(shù)據(jù)變化及其規(guī)律的分析，及時提供相關(guān)信息；同時，政府要建立相應(yīng)的管理體制和管理機(jī)制，使高校的發(fā)展與地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)并能夠相互促進(jìn)，同時推動地方人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

2.2.2 校企協(xié)同共解人工智能發(fā)展難題

當(dāng)前，數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)、VR/AR技術(shù)等都融入了高等教育教學(xué)實(shí)踐中，使高校的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。同時，傳統(tǒng)企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的過程中也會遇到人才匱乏、技術(shù)支撐不足等實(shí)際困難。因此，應(yīng)用型高校應(yīng)與企業(yè)開展深度的校企合作，共解發(fā)展難題，并實(shí)現(xiàn)雙贏的目標(biāo)。一方面，通過校企共建，讓企業(yè)深度參與高校的專業(yè)建設(shè)、課程體系構(gòu)建、教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)評價(jià)等環(huán)節(jié)，把企業(yè)需求與專業(yè)、課程、教學(xué)相融合，共建滿足雙方需求、優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源；另一方面，可以充分共享企業(yè)資源，利用人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，共建線上線下相融合、校內(nèi)校外相結(jié)合的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)場地，讓學(xué)生在實(shí)際工作崗位上，親身體驗(yàn)先進(jìn)、智能化的生產(chǎn)、管理系統(tǒng)，不斷培養(yǎng)并提高實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識。同時，通過雙向選擇，為企業(yè)發(fā)展提供急需的人才。再者，企業(yè)可以通過與高校共建立科技創(chuàng)新平臺或產(chǎn)業(yè)學(xué)院等形式，與高校的教學(xué)、科研人員共同研究人工智能、大數(shù)據(jù)等相關(guān)領(lǐng)域的課題項(xiàng)目，提供新產(chǎn)品、新工藝的研發(fā)與技術(shù)服務(wù)支撐。

2.3 重點(diǎn)在院校層面全面變革人才培養(yǎng)模式，滿足人工智能發(fā)展需求

應(yīng)用型高校應(yīng)主動適應(yīng)社會、經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展，主動變革、銳意創(chuàng)新，在立足高校特色的基礎(chǔ)上，從教育教學(xué)模式變革、學(xué)科專業(yè)設(shè)置、課程體系建設(shè)、教學(xué)方法改革和師資隊(duì)伍培訓(xùn)等方面積極實(shí)踐、不斷探索，對接人工智能時代新的人才需求。

2.3.1 積極探索教育教學(xué)模式變革

傳統(tǒng)的黑板+多媒體+教材、以教師教授為主的教學(xué)模式已不能滿足社會、科技進(jìn)步對人才的需求，更無法實(shí)現(xiàn)“因材施教”的教育初衷。必須利用人工智能、大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)，不斷進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的變革。以下依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，借助“云—臺—端”智能化課堂，構(gòu)建新型的“學(xué)生主導(dǎo)式”智慧課堂教學(xué)模式[4]，該模式構(gòu)成如圖1 所示。該教學(xué)模式充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，通過教學(xué)模式的重建，幫助學(xué)生在實(shí)現(xiàn)知識建構(gòu)的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)知識為能力，化能力為智慧和方法，從而最終實(shí)現(xiàn)通過智能化技術(shù)的支持更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)目標(biāo)[5]。首先，學(xué)生成為智慧課堂教學(xué)活動中的主體，從知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸ず椭R建構(gòu)的主體，處在智慧課堂教學(xué)活動的中心位置。而教師則從傳統(tǒng)的教學(xué)主體轉(zhuǎn)變?yōu)橹R、能力、素質(zhì)構(gòu)建的指引和指導(dǎo)者、學(xué)情的分析者，在教學(xué)活動中與學(xué)生不斷進(jìn)行溝通與交流，引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)最終實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。教師和學(xué)生則共同構(gòu)成了智慧教育學(xué)習(xí)的共同體[4]；其次，由教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)資源和環(huán)境構(gòu)成智慧課堂教學(xué)活動中的客體，即教學(xué)、學(xué)習(xí)過程中教與學(xué)的介質(zhì)和施加作用的對象，以及通過教學(xué)活動所要達(dá)到的目標(biāo)；第三，智慧課堂教學(xué)活動中的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)條件包括云服務(wù)平臺、教師智能教學(xué)平臺、各類終端設(shè)備等，通過這些智能化、智慧化的技術(shù)手段將主體與客體等活動要素進(jìn)行有機(jī)融合。

圖1 “學(xué)生主導(dǎo)式”智慧課堂教學(xué)模式構(gòu)建圖

2.3.2 學(xué)科專業(yè)設(shè)置、課程體系建設(shè)

首先，應(yīng)根據(jù)人才需求預(yù)測和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況，調(diào)整學(xué)科專業(yè)設(shè)置。一方面采用“人工智能+”“大數(shù)據(jù)+”“互聯(lián)網(wǎng)+”等方式，針對人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的職業(yè)崗位群開設(shè)新型專業(yè)，并與傳統(tǒng)專業(yè)組成學(xué)科專業(yè)群，比如，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈技術(shù)等新型專業(yè)與數(shù)控技術(shù)、電氣自動化等傳統(tǒng)工科專業(yè)組成的新的專業(yè)群；或者將大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新型技術(shù)應(yīng)用于財(cái)務(wù)管理、人力資源管理、市場營銷等傳統(tǒng)文科專業(yè)，進(jìn)行人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式、課程體系等方面的變革，從而促進(jìn)專業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展；其次，采取“專業(yè)+”方式，在具體的專業(yè)教學(xué)內(nèi)容中融入大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)、區(qū)塊鏈等方面的知識，促進(jìn)人工智能和專業(yè)的融合[1]。

其次，結(jié)合區(qū)域人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，從專業(yè)定位、課程設(shè)置，到實(shí)踐條件建設(shè)、教師隊(duì)伍的培訓(xùn)，對高校的特色專業(yè)進(jìn)行升級改造，從而打造具有區(qū)域特色的品牌院校和專業(yè)。

第三，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用型高校應(yīng)不斷調(diào)整課程體系，滿足科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會結(jié)構(gòu)的調(diào)整對人才的要求，提升學(xué)校的整體實(shí)力。

2.3.3 教學(xué)方法的不斷改革與創(chuàng)新

教師應(yīng)在對傳統(tǒng)教學(xué)方法兼收并蓄的基礎(chǔ)上，積極學(xué)習(xí)并利用人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)作為教學(xué)改革的技術(shù)支撐，將基于學(xué)科知識圖譜的個性化學(xué)習(xí)推薦技術(shù)、學(xué)習(xí)路徑設(shè)計(jì)技術(shù)、課堂實(shí)錄分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)技術(shù)等應(yīng)用在教學(xué)的不同環(huán)節(jié)中[6]，通過交互技術(shù)，構(gòu)建立體化、多樣化教學(xué)情境，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，不斷探究完善知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)的新途徑和新的教學(xué)方法。

2.3.4 師資隊(duì)伍建設(shè)與改革

一方面，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)以及教師教學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，為動態(tài)評價(jià)教與學(xué)的成效、引進(jìn)和調(diào)配教師、合理安排教研和師資培訓(xùn)活動奠定基礎(chǔ)[7]；另一方面，教師在熟練掌握PPT、多媒體等現(xiàn)有教學(xué)工具和教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、AR/VR及虛擬仿真等技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，加強(qiáng)教師數(shù)字素養(yǎng)的培訓(xùn)，依托各類智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)，積極開展智慧教育的探索與實(shí)踐，切實(shí)推動教育理念與模式、教學(xué)內(nèi)容和方法等的變革創(chuàng)新，提升應(yīng)用型高校的辦學(xué)質(zhì)量和教育水平。

3 結(jié)束語

人工智能技術(shù)對高等教育已產(chǎn)生了重大的影響。而許多應(yīng)用型高校仍采用傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，尚未很好地發(fā)揮智能技術(shù)在教育實(shí)踐中的優(yōu)勢和作用。本文從國家、區(qū)域、高校三個層面探討了構(gòu)建智能技術(shù)支持的新型教育生態(tài)的內(nèi)容和方法，從而更好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)人工智能時代所需人才的目標(biāo)。