本文摘要：摘 要：分析計算機(jī)智能科學(xué)課程教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的相互關(guān)系及在相關(guān)課程中的具體實踐, 通過直接引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)科競賽、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)科競賽部分內(nèi)容引入課堂、在課堂中體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育這3種實踐進(jìn)行具體闡述, 同時指出實踐中需要注意的地方。 關(guān)鍵
摘 要：分析計算機(jī)智能科學(xué)課程教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的相互關(guān)系及在相關(guān)課程中的具體實踐, 通過直接引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)科競賽、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)科競賽部分內(nèi)容引入課堂、在課堂中體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育這3種實踐進(jìn)行具體闡述, 同時指出實踐中需要注意的地方。
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育; 計算機(jī); 智能科學(xué);
引言創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是將學(xué)生培養(yǎng)成具有研究革新能力和創(chuàng)業(yè)基本素質(zhì)的一種教育方式。該教育包括意識和實踐兩個層面, 前者包括對學(xué)生創(chuàng)新精神的灌輸和創(chuàng)新思維的構(gòu)建, 后者則是對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)[1]。在2015年國務(wù)院辦公廳下發(fā)《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》后, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育近年來獲得社會極大的關(guān)注。許多高校已經(jīng)開始開設(shè)專門的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課程和選修課程。
這些課程極大促進(jìn)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展, 但是否需要在傳統(tǒng)課程中進(jìn)行相應(yīng)的改革以及如何改革還處于探索階段。在計算機(jī)智能科學(xué)專業(yè)教育中, 學(xué)生普遍重視本專業(yè)的課程學(xué)習(xí), 而對于包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在內(nèi)的非專業(yè)課程存在不同程度的忽視。筆者認(rèn)為, 如果能在計算機(jī)專業(yè)教育中體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的思想, 實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育在深度與廣度上的有機(jī)融合[2], 將更有效地培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)能力, 同時也能對專業(yè)教學(xué)有促進(jìn)作用。
1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與計算機(jī)智能科學(xué)教學(xué)之間的關(guān)系創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育作為一種新的教育目標(biāo)與實踐, 在計算機(jī)專業(yè)中與專業(yè)課程的教學(xué)有著密切的關(guān)系:對教學(xué)目標(biāo)而言, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是計算機(jī)智能科學(xué)課程教學(xué)的重要目標(biāo);在實踐性上而言, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育也促進(jìn)了計算機(jī)課程教學(xué)的開展。
1.1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是計算機(jī)智能科學(xué)課程教學(xué)的重要目標(biāo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力已經(jīng)被明確為高校課堂教學(xué)的重要目標(biāo), 這同樣也適用于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生和課程教學(xué)。與傳統(tǒng)教學(xué)將知識傳播教學(xué)目標(biāo)不同, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育著重強(qiáng)調(diào)的是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基本能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是近年來為大家重視和公認(rèn)的學(xué)生需要具有的基本能力之一。因此, 教師在教學(xué)計劃的制定和教學(xué)過程的實施中, 都需要把如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力作為重要的教學(xué)組成部分, 并在課堂教學(xué)和課后的學(xué)習(xí)布置中, 為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供適當(dāng)?shù)臅r間保證和充足的教學(xué)支持。
1.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育促進(jìn)計算機(jī)智能科學(xué)課程教學(xué)的開展1) 為智能科學(xué)課程教育提供實踐動手平臺。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育倡導(dǎo)的是讓學(xué)生進(jìn)行各種項目實踐甚至直接進(jìn)行創(chuàng)業(yè)實踐, 同時, 為了培養(yǎng)這些能力, 國家和學(xué)校組織了眾多旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的各項競賽。此外, 還有不少競賽項目在原有基礎(chǔ)上增加了關(guān)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容。這些項目和競賽為學(xué)生將課程中所學(xué)的各種知識進(jìn)行實踐提供了平臺。計算機(jī)智能科學(xué)課程教學(xué)通常講授大量的概念、算法和應(yīng)用, 但缺乏一個使學(xué)生動手實踐的具體機(jī)會。通過對項目的具體組織和進(jìn)行, 將可以有效地使學(xué)生將所學(xué)知識進(jìn)行實現(xiàn), 從而進(jìn)一步加深他們對課程知識的理解。2) 有助于保持學(xué)生對智能科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。由于人工智能在這兩年的迅速興起, 學(xué)生對于相關(guān)課程的學(xué)習(xí)抱有極大的熱情, 但也有部分學(xué)生在相關(guān)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)時表現(xiàn)出興趣缺乏。這些如果處理不好將影響學(xué)生對于整個學(xué)科的理解和認(rèn)識。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與學(xué)生在科研創(chuàng)新和實踐就業(yè)方面息息相關(guān)。學(xué)生如果在科研上有所創(chuàng)新, 可以發(fā)表論文、專利、軟件著作權(quán)等, 將對學(xué)生今后的進(jìn)修和深造有較大幫助。此外, 對于就業(yè)相關(guān)能力的培養(yǎng), 將直接幫助學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)或者在今后的企業(yè)中獲得較好的職位。
3) 有助于學(xué)生對學(xué)科知識體系的整理。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要對多門課程所學(xué)的知識進(jìn)行綜合應(yīng)用, 這有助于學(xué)生對整個智能科學(xué)學(xué)科體系的整理。計算機(jī)智能科學(xué)是知識種類豐富的學(xué)科, 既有基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論, 也有應(yīng)用知識和實踐。在每個類別中, 還有豐富的知識體系和門類, 如在機(jī)器學(xué)習(xí)中就包含多項不同的技術(shù)思路, 如基于深度學(xué)習(xí)的相關(guān)方法、基于進(jìn)化算法的相關(guān)算法和基于模糊處理的相關(guān)方法等。由于計算機(jī)智能科學(xué)領(lǐng)域還處于迅速發(fā)展的時期, 眾多的理論和實踐還在不斷發(fā)生變化。將這些內(nèi)容歸納成一個有機(jī)、完整的整體在學(xué)術(shù)界也是相當(dāng)困難的事情, 對學(xué)生則更困難。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育可以使學(xué)生立足于某一具體的項目或競賽, 將所學(xué)的知識形成自己獨(dú)有的知識體系。這種體系在學(xué)生今后學(xué)習(xí)了更多的知識后將進(jìn)一步得到擴(kuò)展和更新。
2 在課堂教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐在計算機(jī)智能科學(xué)課堂教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐有很多方式。筆者認(rèn)為至少可以通過引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽或項目、將競賽與項目中的合適內(nèi)容引入課程教學(xué)、在課程教學(xué)中體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等3種方式進(jìn)行。
2.1 引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽或項目目前對于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在國家層面和高校層面都組織了眾多的競賽, 如互聯(lián)網(wǎng)+大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃等, 以及各種專項的競賽, 如挑戰(zhàn)杯、中國軟件杯、藍(lán)橋杯、TI杯全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽、英特爾杯全國大學(xué)生軟件創(chuàng)新大賽、全國大學(xué)生人工智能創(chuàng)新大賽, 還包括最新的產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)聯(lián)合基金項目等。學(xué)生直接參與競賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的一種直接方法。教師組織學(xué)生參與競賽既能有效地為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育找到一個合適的落腳點(diǎn), 用競賽的形式給學(xué)生一定的時間限制, 激發(fā)學(xué)生參與熱情, 又能因為競賽得獎對學(xué)生有較好的激勵作用。在進(jìn)行這些競賽時需要注意一些地方。筆者認(rèn)為至少注意以下幾點(diǎn): (1) 在競賽選題和準(zhǔn)備的過程中應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的積極性和獨(dú)立性。這有利于從源頭開始培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。現(xiàn)在在有些競賽的過程中, 指導(dǎo)老師參與過多, 如直接指定課題, 把自己的科研課題作為學(xué)生的競賽題目, 或者把前幾屆學(xué)生的工作成果作為當(dāng)前學(xué)生的題目申報。這在培養(yǎng)學(xué)生的能力方面不僅并無好處, 反而有可能對其今后的工作學(xué)習(xí)產(chǎn)生不利的影響。我們需要讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性, 在對問題不斷選擇、討論、修改、再提出的這么一個過程中對自身能力進(jìn)行潛移默化的提高。
(2) 在項目的組織階段, 要鼓勵學(xué)生將自己的思路描述清楚, 再鼓勵其宣傳自己的項目來吸引別的組員參與。學(xué)生在描述問題時常常容易陷入技術(shù)討論的局部陷阱, 而對于問題的宏觀概念和與其他問題的聯(lián)系分析較少。指導(dǎo)老師應(yīng)該發(fā)揮自身知識面較廣的優(yōu)勢, 引導(dǎo)學(xué)生以從上向下的方式描述自己的項目, 而不是進(jìn)入到技術(shù)細(xì)節(jié)。2.2 將競賽與項目中合適的內(nèi)容引入課程教學(xué)指導(dǎo)學(xué)生參與各類競賽和項目是一種有效的手段, 但無法覆蓋所有的學(xué)生, 因此, 教師需要將項目中部分內(nèi)容帶入課程教學(xué)中, 使所有學(xué)生都受到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的培養(yǎng), 構(gòu)建“普惠性”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系[3]。教師可以將項目中部分內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)變化引入課程教學(xué)之中, 可以考慮的方面有很多。筆者列舉經(jīng)過實踐或思考的幾個想法:
(1) 將獲獎項目的創(chuàng)意和思路嵌入到課程教學(xué)的相關(guān)部分向?qū)W生進(jìn)行介紹。由于獲獎項目往往在創(chuàng)意和思路上有獨(dú)特的地方, 且具有鮮明的時代特征, 可以有效開拓學(xué)生的眼界, 并激發(fā)學(xué)生的思考。由于獲獎?wù)叨际菍W(xué)生的同齡人, 對這些項目的介紹也會加強(qiáng)學(xué)生自己可以開發(fā)相關(guān)應(yīng)用或提出新的想法的信心。
(2) 將項目中的部分關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓笞鳛檎n堂練習(xí)或者課后練習(xí)。許多競賽中的關(guān)鍵技術(shù)問題都需要用到智能科學(xué)中相關(guān)方法進(jìn)行解決, 但是如何進(jìn)行解決是需要學(xué)生思考的問題。給學(xué)生提出具體的技術(shù)問題, 并在假設(shè)和數(shù)據(jù)集合上進(jìn)行一定的簡化, 使大部分學(xué)生都可以進(jìn)行思考和訓(xùn)練。
(3) 將多個項目之間的關(guān)聯(lián)和比較作為課程討論和思考的話題。由于競賽眾多, 在學(xué)生參賽的選題中將會有許多具有類似的應(yīng)用背景或者解決思路, 如何將這些相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行比較和關(guān)聯(lián), 將有助于學(xué)生對各類所學(xué)知識的應(yīng)用, 同時也有利于學(xué)生提出自己的見解。2.3 在課程教學(xué)中體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育創(chuàng)新能力的培養(yǎng)包含對現(xiàn)有現(xiàn)象的敏銳觀察和識別的能力、對既有方法或描述的邏輯思維和分析能力、對新方法的創(chuàng)造性提出能力和反復(fù)質(zhì)疑的能力。在課程教學(xué)中, 應(yīng)該體現(xiàn)對學(xué)生思想觀念和社會意識的創(chuàng)新[4]。在計算機(jī)專業(yè)課程的教學(xué)中, 應(yīng)以專業(yè)內(nèi)容為基礎(chǔ), 針對這些能力進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練。如在商務(wù)智能課程中, 筆者以春節(jié)12306網(wǎng)站火車票搶票難的問題進(jìn)行討論。該問題是一項社會熱點(diǎn)問題, 也是學(xué)生熟悉的話題。通過對該問題進(jìn)行開場引導(dǎo), 并組織學(xué)生進(jìn)行分組討論。為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的創(chuàng)新能力, 教師并不對該現(xiàn)象預(yù)設(shè)問題, 而是要求學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維, 列出所有可能的問題并在組內(nèi)進(jìn)行凝練。最終學(xué)生形成了兩個主要的問題, 一是12306網(wǎng)站的擴(kuò)展性不強(qiáng), 二是眾多第三方平臺甚至黃牛的技術(shù)性搶票。在此基礎(chǔ)上, 引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行分析。
對于前者, 主要討論了大交易量系統(tǒng)的架構(gòu)以及不同云系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)問題。對于后者, 主要討論了安全性問題以及如何區(qū)分正常用戶和機(jī)器人登錄購票的問題。該項內(nèi)容學(xué)生討論較為熱烈, 基本上所有學(xué)生均參加了討論。教師此時應(yīng)關(guān)注學(xué)生的討論進(jìn)程, 適時提出問題促進(jìn)學(xué)生的思考。如在學(xué)生進(jìn)行區(qū)分正常用戶和機(jī)器人登錄購票的討論時, 針對學(xué)生只在概念層次的討論, 要求學(xué)生詳細(xì)思考用戶登錄購票和機(jī)器人購票的區(qū)別, 對于每一項區(qū)別再討論該區(qū)別是否可以采用技術(shù)手段進(jìn)行掩蓋, 以及如果掩蓋的話是否會產(chǎn)生新的區(qū)別;諸如此類的討論可以使學(xué)生從先前的發(fā)散性思維過渡到某一具體問題的深入思考。在此基礎(chǔ)上, 要求學(xué)生分組進(jìn)行資料的查找并提出可行的解決方案。由于形成了2個問題, 筆者將學(xué)生分成了2個小組, 并要求其提出最終的解決方法, 包括云服務(wù)器可伸縮的解決方法和針對第三方平臺進(jìn)行識別的方法。
3 建議將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與計算機(jī)智能科學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行結(jié)合是一項不斷探索和改進(jìn)的過程。基于筆者的實踐, 至少有以下方面需要注意。首先, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專業(yè)教學(xué)的資源分配問題。相對于傳統(tǒng)課堂的知識型講授而言, 進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐將會減少知識內(nèi)容的講授時間, 增加課堂討論和課堂練習(xí)的時間, 甚至需要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂等復(fù)雜的課堂實踐, 在課后部分學(xué)生還會進(jìn)行相關(guān)競賽。對教師而言, 需要更多的時間進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的準(zhǔn)備, 并對學(xué)生競賽進(jìn)行指導(dǎo)。因此, 無論教師和學(xué)生, 對于課堂學(xué)習(xí)分配的時間將會減少。在目前教學(xué)大綱確定的情況下, 將會影響部分知識內(nèi)容的講授。筆者認(rèn)為, 這需要一定程度的權(quán)衡, 應(yīng)改變以往大而全的教學(xué)大綱的傳統(tǒng)思維, 對現(xiàn)有內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的精化和凝練, 將內(nèi)容分為核心課堂講授內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容。
第三, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育效果的衡量問題。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育所涉及的是相關(guān)能力和素質(zhì), 需要較長時間潛移默化地提高, 因此很難在短時間內(nèi)進(jìn)行衡量, 也很難設(shè)計出固定的技術(shù)方法進(jìn)行測量。但筆者認(rèn)為, 持續(xù)性地自主思維和不斷地動手實踐是對這項教育內(nèi)容的有效訓(xùn)練, 只要不斷進(jìn)行這些訓(xùn)練, 對學(xué)生相關(guān)能力的提高將是有益的。該項內(nèi)容應(yīng)該長時間、跨課程地對學(xué)生的相關(guān)能力進(jìn)行觀察。
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