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摘 要 人工智能促进教育改革已成必然趋势，新工科作为未来教育改革的战略性工程，技术与教育的深入融合将为教育的改革提供重要支柱。本文深入剖析当前新工科教育改革中面临的困难，结合新工科发展的需求，智能教育的优势，从教育生态构建、资源组织、双师教学模式、质量评估分析、智能服务推送、推进路径等六个方面进行研究，探索解决规模化教育下个性化、创新型人才的培养，全面推进智能教育在新工科建设中的应用。
关键词 新工科 智能教育 教育生态 人工智能
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.02.004
Exploration and Practice of AI Education in Talent Cultivation
under the Background of New Engineering
ZHANG Guoliang
（College of Undergraduate， Xidian University， Xi'an， Shaanxi 710126）
Abstract Artificial intelligence has become an inevitable trend to promote educational reform. The new engineering as a strategic project of future educational reform， the in-depth integration of technology and education will provide an important pillar for educational reform. This paper deeply analyzes the difficulties faced in the current new engineering education reform， combines the needs of the development of new engineering and the advantages of intelligent education， research from six aspects including educational ecological construction， resource organization， double-qualification teaching mode， quality evaluation analysis， intelligent service and promotion path， solve the cultivation of personalized and innovative talents under large-scale education， promote the application of intelligent education in the construction of new engineering in an all-round way.
Keywords new engineering; AI education; education ecological; artificial intelligence
1 新工科人才培养与智能教育模式的辩证关系
新工科教育是中国高等工程教育改革的现在进行时、最前沿和新方向，引领高等工程教育改革甚至高等教育創新发展的总体方向和整体进程。[1]新工科人才培养具有更高的能力要求。工业化时代的生产模式呈现出规模化、机械化和标准化的特征，需要大量具备基础知识技能、具有严格服从精神的标准化、专业化人才。而在AI技术日益渗透到各行各业的智能时代，科技创新已成为产业的核心竞争力，生产模式从单一重复性的流水线转变为大规模、个性化、自动化的智能制造模式，更需要大批具备创新能力的个性化人才。
智能教育是利用新工科思维，是以新技术、新业态、新产业等为主要特征，意在通过新技术对教育进行转型升级，开展新工科背景下的人才培养。新工科人才培养支撑未来时代的人才需求，满足国家经济社会的发展，新工科发展需要新教育模式的支撑，其中包括资源组织形式、人才培养模式、实践能力培养、精准评价开展、个性化的教育教学服务，培养具有创新性的综合性人才。
智能教育是服务于新工科人才培养的未来教育新生态，是面向未来社会发展需求、学生个性化学习需求、重点从三个方面解决人才培养的核心问题，第一，如何在规模化教育模式下更加高效的满足学生个性化的学习需求;第二，如何培养学生自主学习、自主完善，自主指导的能力;第三，如何在学习过程中开展启发式的教育，培养学生思维能力和创新能力，将知识内化于心、内化于行。[2]
2 当前教育面临时代的挑战
2.1新工科背景下人工智能技术与人才培养模式的融合问题
新时代开启新教育，新教育呼唤新工科，智能时代人才需求不仅在数量上，更需要面向未来新兴产业和社会发展所需要的个性化、创新型人才。
2.2新技术对传统课堂教学模式变革不深入的问题
新技术对课堂教学模式更多是形式上的变革，还未实现深层次的变革。我们需要的不仅是“有学上”，而是“上好学”;不仅是“能上课”，而是“上好课”，我们要培养学生自主学习、自主服务、自主管理的能力，我们要开展深层次的课堂革命，构建探究式课堂，开展启发智慧的教育，培养学生思维能力和创新能力。
2.3新工科人才培养要求与现实师生比等资源供给不足问题
目前新工科高标准的人才培养要求与现实师生比等资源供给存在差异，应该充分发挥人工智能技术协助教师从机械重复性的工作中解脱出来，投入到“研讨式”课堂的构建和学生创新能力的培养中，提高教师的教学价值。通过大数据分析，开展高效且有针对性的教学活动，通过数据拉近师生的“供需关系”，协助学生快速获取学习资源，定位学习不足，提高学习效率，促进未来新工科人才的培养的效率和质量。
3 智能教育在新工科人才培养过程中的应用
本文提出智能教育是指构建以学习者为中心，重在培养学习者思维能力、创造能力的教育模式。包含三方面内容：一是将人工智能技术应用到教学过程中，遵从教学规律，创新教学过程;二是创新人才培养目标和教育内容、重新定义人才培养模式、教学大纲;三是将智能技术深度融合到教学过程中，加强交互，创新教学方法。智能教育在新工科人才培养过程中的主要从以下几个方面开展：
3.1构建深度融入新工科思维的智能教育新生态
以国家新工科战略为纲，以新时代人才需求为导向，以智能技术为动力，以高校人才培养模式改革为抓手，明确细化未来教育的目标及内涵，既要遵从教育的本质规律，又要对教育的内涵进行重新领悟，深入推进教育改革，构建与人才培养目标相适应的教育新体系。
3.2重构教育教学资源组织形式
近年来，随着互联网+教育的全面发展，传统课堂被MOOC时代所颠覆，教师已经成从封闭走向开放，从教室走向双空间，教师成为学习的引导者、学习资源的创造者。通过人工智能技术的深入应用，知识图谱技术为资源组织提供了技术支撑，可以将资源组织更加便捷、知识关联更加丰富，机器学习技术可以提供实时、个性化的教学交互体验，通过资源的组织和学生个性化的学习需求，助力规模化教育模式下的个性化人才培养。
3.3建立“人机协同”的双师教学模式
资源组织形式的优化，为双师协同教学提供了基础支撑。在教学内容组织维度，可以分为两类，可陈述知识和不可陈述知识，实体教师更多围绕“为什么”“怎么用”去开展探究式的课堂教学，带领学生开展启迪式的教学体验，真正将知识内化于心，外化于行，做到三个创新，创新知识传授方式，采用人机结合进行教学;创新课堂课程设计，以探究式为引导培养学生的综合能力;第三，创新人才培养模式，培养以德育为先，能力为重，知识为基的创新性人才。
3.4构建“三全”教学质量评估分析体系
深入分析线上教学的教学设计、教学组织、教学实施过程、学生学习模式与成效等教学流程中的各个环节，研究线上智能教学与线下教学模式的“全流程、全维度、全方位”的教学质量评估方式，研究教学质量评估内容的变化、线上教学质量监控标准和多元化评价体系、全流程全维度教学质量评估方式等，通过全流程评估形成线上教学的闭环机制，形成有效的综合教学质量评估体系。
3.5開展精准化、个性化的智能服务
学习路径的合理规划是将学生培养成更具竞争力的人才，使他们拥有终身学习的能力的关键。从传统的标准化学习流程向个性化推荐的组合式学习转变，动态规划学生学习路径及内容，将使学生学习效率更加高效。
3.6实施“以点带面，逐步推进”的“人工智能+教育”新工科推进路径
设立智能教育示范课程建设项目，形成优秀课程改革案例库，以点带面，由课程、课程组、相关课程、专业、学院逐步扩展的方式进行推进，逐步应用到教学全过程，在充分研究、试点、总结的基础上，将经验上升为理论，形成可复制、可实施的人工智能+教育新工科建设方案，进行推广应用，辐射校内校外，形成示范效应，推进高等教育的改革。
4 结语
智能教育将会成为后疫情时代高等教育的发展趋势，是坚持以学生为中心的教育，充分发挥人工智能等现代信息技术对现有的教育模式进行重构，融入资源组织、教学设计、课堂革命、质量评价、个性化指导等人才培养过程，培养德育为先、能力为重、知识为基的个性化的新工科人才。
项目支撑：2020年国家级新工科新工科背景下“人工智能+教育”模式改革探索与实践
参考文献
[1] 刘坤.新工科教育治理情境综论[J].天津大学学报，2020，（5）：411-416.
[2] 石光明.智能时代的大学人才培养[J].中国教育网络，2019（7）：9-10.
