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融入创新创业教育的“人工智能”课程体系研究

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  摘 要:新工科建设,其主旨是进行教学方法和课程改革,以更高效手段培养高端应用技能型人才为目的,所以要进行专业的课体系改革建设。我校现有的机械电子工程专业课程并没有融入创新创业教育以及人工智能相关系列课程,本文主要是以吉林农业科技学院机械电子工程专业为例,进行融入创新创业教育的人工智能系列课程体系研究。
  关键词:机械电子工程;创新创业;人工智能
  随着人工智能时代的到来和现今高等教育深化改革推进,培养创新创业复合型人才,成为当前我国高等教育新的研究方向和目标。与传统的人才培养相比较,人工智能时代的人才必须是更加符合新兴行业和领域发展需要的高技能、创新型、国际化人才。人工智能将促进学科优化和人才培养方案的转变,届时也将会产生新的课程体系和新的专业。对于传统机械电子工程专业而言,要在新的社会环境下找到适合该专业的发展方向,需要结合人工智能和创新创业的背景下创建属于自己的课程体系和特色研究方向[1]。在国家推进“大众创业、万众创新”背景下,可见创新创业教育的重要性,我校现有的机械电子工程专业课程并没有融入创新创业教育以及人工智能相关系列课程,本文主要是以吉林农业科技学院机械电子工程专业为例,进行融入创新创业教育的人工智能系列课程体系研究。
  1 新工科背景下“人工智能”课程体系必要性
  人工智能是泛指机器智能,任何可以让计算机通过图灵测试的方法,包括数据驱动方法[2]。很多时候,进步与否不是单看机器或者技术就可以的,主要是靠思维方式先进与否,数据思维是对原有的机械思维的补充。所以说在人工智能大数据的时代,社会需要具有这种数据思维的人才。自提出来用计算机模拟人类各种智能行为的构想以来,人工智能就成为一种被广泛应用的现代技术,它可以解决包括模式识别、优化、控制等在内的多种问题,被工程和科学中越来越多的学科所应用[3]。
  教育部在《高等学校人工智能创新行动计划》指出应加快人工智能在教育领域的创新应用,构建智能化、网络化、个性化、终身化的教育体系,重视人工智能与各学科专业的交叉融合,为培养适合新工科背景下的应用型人才,同时提升学生的创新创业技能,推动社会的不断进步。
  以创新创业教育的视角研究本校机械电子工程人工智能课程体系建设,并把创新创业教育融入其课程当中,有利于培养符合当下国情和社会环境以及具有创新能力的创新创业者等人才。可见,在新工科背景下人工智能课程体系建立的重要性,对于培养创新思维和数据思维的才人是不可或缺的,我校现行的机械电子工程专业人才培养方案当中并没有体现这种数据思维和创新思维课程,所以对现行的人才培养方案进行修改完善是必要的,主要是加入创新创业教育的人工智能课程体系,其系列课重在各学科融通。人工智能时代当下培养核心是培养学科融合的复合型人才,而创新创业教育和人工智能相关课程融合体系建设是教育中的重中之重的工作。
  2 融入创新创业教育的人工智能系列课建设探索
  由上述人工智能体系课程的重要性,笔者团队进行了新工科背景下融入创新创业教育人工智能课程体系建立,主要是针对我校机械电子工程专业,课程类别主要分为6个部分,即,通识课程、学科平台课、公共选修课、创新创业能力课、专业能力模块课以及第二课堂。
  本文主要介绍学科平台课,专业能力模块课,创新创业能力课,其他课程在本文不再进行介绍。
  学科平台课主要包括工程图学、电工学、电子技术、电工电子技术实验、液压与气压传动课程,旨在培养学生的专业基础,了解专业基本知识,培养工科素养和意识。
  创新创业能力课包括大学生职业生涯规划、大学生就业指导、创业基础、创业实践课程,创新方法。这些课程主要是培养学生的创新思维,创新方法和创新能力。此外还开设有机械创新与发明,机械创业实务课程,融入了机械专业核心课程的创新思维和创业实务。
  专业能力模块课主要包括微型计算机原理、现代测试技术、工业机器人技术基础、机床电气及可编程控制器、专业英语、单片机原理与接口技术、工业机器人控制与应用、人工智能基础、大数据技术基础、Python程序设计、电机与拖动、工业机器人技术、工业机器人虚拟仿真等课程。这些课程主要是使学生理解人工智能学科的基本概念和理论体系,了解人工智能领域的主要研究内容、学科前沿及应用技术。同时能够运用所学课程分析并初步解决工程问题的基本能力;具有提出、分析和解决问题的基本能力,能从事大数据及信息技术的相关岗位技术能力。
  机械设计制造能力模块主要包含计算机绘图、机械控制基础、机械制造技术基础、数控机床与编程、机械设计、机械原理等课程。该模块主要培养学生的机械制造工艺技能与加工分析能力,该模块主要以数控加工和“材料成型加工”为主干线,培养学生的数控加工和分析能力,同时具有计算机编程能力和完成各种复杂零件的加工本领[4]。
  “人工智能”是基于电气电子等工程学科与其他各学科的交叉融合,以及不同学科领域间的交叉而產生的。因而从“人工智能”视角来看,机械电子专业要适应时代的发展,其教育体现就要进行各学科融合,其创新创业教育同样也是融合不同专业的创新创业教育[5]。这样我校的机械电子工程专业才能迎合社会的需求,为社会和当地输出人才。
  3 结语
  在新工科教育理念基础上,以我校本科机械电子工程专业为研究对象,构建融入创新创业教育的“人工智能”系列课程体系,旨在提升学生的创造思维和数据思维。改变了以前版本人才培养方案中的不足,把该专业核心课程分为三大模块,同时深入企业调研,把企业对人才需求融入到课程体系中,提高学生探索求知的精神,锻炼实践能力和创新思想,为工作奠定技术基础[6]。
  参考文献:
  [1]冯明佳,孙丽娜.创新创业背景下人工智能与新工科人才培养模式研究——以机械电子工程专业为例[J].科技风,2018,(34),76.
  [2]吴军.智能时代[D].中信出版集团.
  [3]王浩,吴共庆,胡学钢,等.新工科背景下人工智能通识系列课程建设与实践[J].计算机教育,2019,(02),112-114.
  [4]杨勇强,杨立军.基于OBE理念的机械类专业模块化课程体系构建[J].新西部,2018,(35),158-159.
  [5]江帆,张春良,萧仲敏,刘镇章,吴青凤.“新工科”背景下机械专业创新创业相关课程体系研究[J].工业和信息化教育,2019.4.
  [6]冯明佳.“新工科”理念下机械电子工程创新人才培养模式[J].科技风,2018,(35),86.
  基金项目:吉林省高等教育学会2018年度高教科研一般课题(课题编号JGJX2018D231)
  作者简介:冯明佳(1987-),女,讲师,研究方向:机械电子方向。
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