本文摘要：摘 要：分析計算機智能科學課程教學與創(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, 通過直接引導學生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學科競賽、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學科競賽部分內(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：分析計算機智能科學課程教學與創(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, 通過直接引導學生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學科競賽、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學科競賽部分內(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; 智能科學;
引言創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是將學生培養(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, 后者則是對學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)[1]。在2015年國務院辦公廳下發(fā)《關(guān)于深化高等學校創(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)課程中進行相應的改革以及如何改革還處于探索階段。在計算機智能科學專業(yè)教育中, 學生普遍重視本專業(yè)的課程學習, 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。筆者認為, 如果能在計算機專業(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融合[2], 將更有效地培養(yǎng)學生的相關(guān)能力, 同時也能對專業(yè)教學有促進作用。
1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與計算機智能科學教學之間的關(guān)系創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育作為一種新的教育目標與實踐, 在計算機專業(yè)中與專業(yè)課程的教學有著密切的關(guān)系:對教學目標而言, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是計算機智能科學課程教學的重要目標;在實踐性上而言, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育也促進了計算機課程教學的開展。
1.1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是計算機智能科學課程教學的重要目標創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力已經(jīng)被明確為高校課堂教學的重要目標, 這同樣也適用于計算機專業(yè)的學生和課程教學。與傳統(tǒng)教學將知識傳播教學目標不同, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育著重強調(diào)的是對學生進行創(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的學生需要具有的基本能力之一。因此, 教師在教學計劃的制定和教學過程的實施中, 都需要把如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力作為重要的教學組成部分, 并在課堂教學和課后的學習布置中, 為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供適當?shù)臅r間保證和充足的教學支持。
1.2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育促進計算機智能科學課程教學的開展1) 為智能科學課程教育提供實踐動手平臺。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育倡導的是讓學生進行各種項目實踐甚至直接進行創(chuàng)業(yè)實踐, 同時, 為了培養(yǎng)這些能力, 國家和學校組織了眾多旨在培養(yǎng)和提高學生創(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生將課程中所學的各種知識進行實踐提供了平臺。計算機智能科學課程教學通常講授大量的概念、算法和應用, 但缺乏一個使學生動手實踐的具體機會。通過對項目的具體組織和進行, 將可以有效地使學生將所學知識進行實現(xiàn), 從而進一步加深他們對課程知識的理解。2) 有助于保持學生對智能科學的學習興趣。由于人工智能在這兩年的迅速興起, 學生對于相關(guān)課程的學習抱有極大的熱情, 但也有部分學生在相關(guān)基礎(chǔ)課程學習時表現(xiàn)出興趣缺乏。這些如果處理不好將影響學生對于整個學科的理解和認識。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與學生在科研創(chuàng)新和實踐就業(yè)方面息息相關(guān)。學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, 將對學生今后的進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) 有助于學生對學科知識體系的整理。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要對多門課程所學的知識進行綜合應用, 這有助于學生對整個智能科學學科體系的整理。計算機智能科學是知識種類豐富的學科, 既有基礎(chǔ)理論、專業(yè)理論, 也有應用知識和實踐。在每個類別中, 還有豐富的知識體系和門類, 如在機器學習中就包含多項不同的技術(shù)思路, 如基于深度學習的相關(guān)方法、基于進化算法的相關(guān)算法和基于模糊處理的相關(guān)方法等。由于計算機智能科學領(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、完整的整體在學術(shù)界也是相當困難的事情, 對學生則更困難。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育可以使學生立足于某一具體的項目或競賽, 將所學的知識形成自己獨有的知識體系。這種體系在學生今后學習了更多的知識后將進一步得到擴展和更新。
2 在課堂教學中進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐在計算機智能科學課堂教學中進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐有很多方式。筆者認為至少可以通過引導學生參與創(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、在課程教學中體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等3種方式進行。
2.1 引導學生參與創(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)訓練計劃等, 以及各種專項的競賽, 如挑戰(zhàn)杯、中國軟件杯、藍橋杯、TI杯全國大學生物聯(lián)網(wǎng)設計競賽、物聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新大賽、英特爾杯全國大學生軟件創(chuàng)新大賽、全國大學生人工智能創(chuàng)新大賽, 還包括最新的產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)聯(lián)合基金項目等。學生直接參與競賽是培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的一種直接方法。教師組織學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, 用競賽的形式給學生一定的時間限制, 激發(fā)學生參與熱情, 又能因為競賽得獎對學生有較好的激勵作用。在進行這些競賽時需要注意一些地方。筆者認為至少注意以下幾點: (1) 在競賽選題和準備的過程中應發(fā)揮學生的積極性和獨立性。這有利于從源頭開始培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。現(xiàn)在在有些競賽的過程中, 指導老師參與過多, 如直接指定課題, 把自己的科研課題作為學生的競賽題目, 或者把前幾屆學生的工作成果作為當前學生的題目申報。這在培養(yǎng)學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習產(chǎn)生不利的影響。我們需要讓學生充分發(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行潛移默化的提高。
(2) 在項目的組織階段, 要鼓勵學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。指導老師應該發(fā)揮自身知識面較廣的優(yōu)勢, 引導學生以從上向下的方式描述自己的項目, 而不是進入到技術(shù)細節(jié)。2.2 將競賽與項目中合適的內(nèi)容引入課程教學指導學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生, 因此, 教師需要將項目中部分內(nèi)容帶入課程教學中, 使所有學生都受到創(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)容進行適當變化引入課程教學之中, 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的相關(guān)部分向?qū)W生進行介紹。由于獲獎項目往往在創(chuàng)意和思路上有獨特的地方, 且具有鮮明的時代特征, 可以有效開拓學生的眼界, 并激發(fā)學生的思考。由于獲獎者都是學生的同齡人, 對這些項目的介紹也會加強學生自己可以開發(fā)相關(guān)應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)問題進行適當?shù)淖兓笞鳛檎n堂練習或者課后練習。許多競賽中的關(guān)鍵技術(shù)問題都需要用到智能科學中相關(guān)方法進行解決, 但是如何進行解決是需要學生思考的問題。給學生提出具體的技術(shù)問題, 并在假設和數(shù)據(jù)集合上進行一定的簡化, 使大部分學生都可以進行思考和訓練。
(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, 在學生參賽的選題中將會有許多具有類似的應用背景或者解決思路, 如何將這些相關(guān)內(nèi)容進行比較和關(guān)聯(lián), 將有助于學生對各類所學知識的應用, 同時也有利于學生提出自己的見解。2.3 在課程教學中體現(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質(zhì)疑的能力。在課程教學中, 應該體現(xiàn)對學生思想觀念和社會意識的創(chuàng)新[4]。在計算機專業(yè)課程的教學中, 應以專業(yè)內(nèi)容為基礎(chǔ), 針對這些能力進行培養(yǎng)和訓練。如在商務智能課程中, 筆者以春節(jié)12306網(wǎng)站火車票搶票難的問題進行討論。該問題是一項社會熱點問題, 也是學生熟悉的話題。通過對該問題進行開場引導, 并組織學生進行分組討論。為了培養(yǎng)學生獨立的創(chuàng)新能力, 教師并不對該現(xiàn)象預設問題, 而是要求學生進行發(fā)散性思維, 列出所有可能的問題并在組內(nèi)進行凝練。最終學生形成了兩個主要的問題, 一是12306網(wǎng)站的擴展性不強, 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, 引導學生對現(xiàn)有的技術(shù)進行分析。
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)分正常用戶和機器人登錄購票的問題。該項內(nèi)容學生討論較為熱烈, 基本上所有學生均參加了討論。教師此時應關(guān)注學生的討論進程, 適時提出問題促進學生的思考。如在學生進行區(qū)分正常用戶和機器人登錄購票的討論時, 針對學生只在概念層次的討論, 要求學生詳細思考用戶登錄購票和機器人購票的區(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, 要求學生分組進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, 包括云服務器可伸縮的解決方法和針對第三方平臺進行識別的方法。
3 建議將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與計算機智能科學課程教學進行結(jié)合是一項不斷探索和改進的過程�；诠P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)教學的資源分配問題。相對于傳統(tǒng)課堂的知識型講授而言, 進行創(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的時間, 甚至需要進行翻轉(zhuǎn)課堂等復雜的課堂實踐, 在課后部分學生還會進行相關(guān)競賽。對教師而言, 需要更多的時間進行相關(guān)內(nèi)容的準備, 并對學生競賽進行指導。因此, 無論教師和學生, 對于課堂學習分配的時間將會減少。在目前教學大綱確定的情況下, 將會影響部分知識內(nèi)容的講授。筆者認為, 這需要一定程度的權(quán)衡, 應改變以往大而全的教學大綱的傳統(tǒng)思維, 對現(xiàn)有內(nèi)容進行進一步的精化和凝練, 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)進行衡量, 也很難設計出固定的技術(shù)方法進行測量。但筆者認為, 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)容的有效訓練, 只要不斷進行這些訓練, 對學生相關(guān)能力的提高將是有益的。該項內(nèi)容應該長時間、跨課程地對學生的相關(guān)能力進行觀察。
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