高等教育人工智能专业大学生创新创业体系构建

2025-01-15 00:00:00张倩倩宋军任璐
高教学刊 2025年1期
关键词:大学生创新创业体系构建高等教育

摘"要:随着人工智能技术的迅猛发展,越来越多的大学生选择进入人工智能相关领域学习和研究。作为未来科技创新的重要力量,大学生不仅需要扎实的技术基础,还需要具备创新创业的能力,将理论知识转化为实际应用和商业价值。因此,构建高等教育下人工智能专业大学生创新创业体系显得尤为重要。该文旨在探讨如何构建适应于高等教育人工智能专业大学生的创新创业体系,通过系统的课程设置、实践项目、创业支持和持续学习机制,为学生们提供全面的能力培养和发展平台,使其在竞争激烈的人工智能领域中脱颖而出,成为未来科技创新和社会发展的中坚力量。

关键词:高等教育;人工智能;大学生创新创业;体系构建;互联网+

中图分类号:G640"""文献标志码:A"""""文章编号:2096-000X(2025)01-0017-04

Abstract:Withtherapiddevelopmentofartificialintelligencetechnology,moreandmorecollegestudentschoosetoenterthefieldofartificialintelligenceforlearningandresearch.Asanimportantforceforfuturetechnologicalinnovation,collegestudentsnotonlyneedasolidtechnicalfoundation,butalsotheabilitytoinnovateandstartbusinesses,transformingtheoreticalknowledgeintopracticalapplicationsandcommercialvalue.Therefore,itisparticularlyimportanttoestablishaninnovationandentrepreneurshipsystemforcollegestudentsmajoringinartificialintelligenceinhighereducation.Thispaperaimstoexplorehowtobuildaninnovationandentrepreneurshipsystemthatissuitableforcollegestudentsmajoringinartificialintelligenceinhighereducation.Throughasystematiccurriculum,practicalprojects,entrepreneurialsupport,andcontinuouslearningmechanism,itprovidesstudentswithacomprehensiveplatformforabilitycultivationanddevelopment,enablingthemtostandoutinthefiercelycompetitivefieldofartificialintelligenceandbecomethebackboneoffuturetechnologicalinnovationandsocialdevelopment.

Keywords:highereducation;artificialintelligence;collegestudents'innovationandentrepreneurship;systemconstruction;internet+

人工智能[1-2]作为引领新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力,正深刻地改变着我们的生活和工作方式。作为人工智能技术的主要开发者和应用者,人工智能专业的大学生们肩负着重要的历史使命和社会责任。他们不仅需要掌握复杂的技术理论和应用技能,还必须具备创新创业的能力,能够将科技成果转化为实际的商业价值和社会影响。然而,现实中存在的问题是,许多人工智能专业的大学生在毕业后往往面临着从理论学习向实际应用转化的巨大挑战。他们不仅需要具备深厚的技术基础,还需具备跨学科的综合能力和创新思维,才能在竞争激烈的市场中脱颖而出。高等教育在此背景下扮演着关键的角色。除了传授基础的理论知识和技术技能外,高等教育还有责任构建一个有利于学生创新创业[3-5]的生态系统。这个生态系统不仅涵盖课程设置和实验室设施,还包括创业孵化器、导师指导、行业合作以及持续学习机制。通过这些支持和资源,学生们可以在安全的学术环境中进行探索和实验,从而培养出具备实际应用能力和市场竞争力的人才。

本文将深入探讨如何构建面向高等教育人工智能专业大学生的创新创业体系。首先,我们将分析技术基础和学科交叉的重要性,探讨如何通过跨学科的课程设置和实验项目,为学生打下坚实的理论基础。其次,我们将讨论创新思维和解决问题能力的培养,包括开放式问题解决和设计思维的应用。然后,我们将探讨创业实践与市场应用的重要性,介绍如何利用创业孵化器、导师指导和市场营销策略,支持学生将创意转化为商业成功。最后,我们将强调持续学习与迭代优化的重要性,探讨如何通过学术交流和行业合作,保持学生在快速变化的人工智能领域中的竞争优势。通过全面的讨论和案例分析,本文旨在为高等教育人工智能专业的学生和教育工作者提供一些建设性的思路和实施策略,以推动人才培养质量的提升,促进人工智能技术在社会经济发展中的广泛应用和深远影响。

一"人工智能专业理论基础及学科交叉属性

人工智能作为一个涉及多学科的领域,其理论基础是学生深入理解和掌握人工智能技术的关键。在高等教育中,建立扎实的理论基础不仅涉及到传授基础概念和算法,更重要的是帮助学生理解其背后的数学原理、计算模型及其应用场景。因此,通过跨学科的课程设置和实验项目,可以为学生打下坚实的理论基础,并帮助他们建立起应对复杂问题和新挑战的能力。

跨学科课程设置:计算机科学基础,包括人工智能导论、数据结构与算法、汇编语言与计算机组成原理、智能控制理论、数据库原理、操作系统、最优化方法和计算机网络等;数学与统计学,包括高等数学、线性代数、离散数学、复变函数和概率论与数理统计等;人工智能核心课程,包括机器学习、深度学习、计算机视觉、自然语言处理等。

实验项目设计与实施:鼓励不同学科背景的学生团队合作,通过团队合作解决复杂问题,培养学生的团队精神和跨学科交流能力。实验室设施与资源方面提供先进的实验室设施,支持学生进行人工智能算法实现、性能评估和数据分析的实验,提供高性能计算资源和云平台,帮助学生进行大规模数据处理和模型训练。实验报告和评估用于促使学生总结实验过程中遇到的挑战、解决方案和学习收获。对学生的实验成果进行评估和反馈,帮助他们提升技术实现能力和理论思维水平。

二"人工智能专业大学生创新创业体系构建

面向人工智能专业,大学生创新创业体系构建主要包括目标定位、课程改革、平台建设、政策支持,如图1所示。

(一)"明确体系构建目标与定位

目标设定:培养具有创新精神、创业意识和创新创业能力的人工智能专业人才;推动人工智能技术的创新应用与成果转化,服务经济社会发展。定位明确:将人工智能专业与创新创业教育深度融合,形成特色鲜明的教育体系;依托中国“互联网+”大学生创新创业大赛等平台,提升学生的实战能力和市场竞争力。

(二)"课程体系与教学内容改革

在基础课程方面,加强数学、计算机科学基础、人工智能导论等基础课程的教学,为学生打下坚实的理论基础。专业课程层面,开设机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等核心专业课程,确保学生掌握人工智能领域的核心技术和方法。此外人工智能专业涉及跨学科课程融合,适当引入经济学、管理学、心理学等相关学科的交叉课程,拓宽学生的知识视野,促进跨学科思维的培养。最后,增加项目实践、课程设计、创新实验等实践环节,让学生在实践中锻炼自己的创新能力和团队协作能力。如图2所示。

(三)"实践平台与资源建设

首先,建立人工智能创新创业实验室,提供先进的实验设备和软件资源,支持学生进行科研创新和技术研发。其次,与企业合作建立创新创业基地,引入企业项目和技术资源,为学生提供真实的实践机会和创业指导。师资队伍与指导服务方面,需积极引进具有丰富实践经验和创新能力的优秀人才加入师资队伍,提升整体教学水平;组织教师参加各种培训和交流活动,提升他们的专业素养和教学能力,确保他们能够紧跟行业发展趋势和技术前沿;实行导师制度,为每位学生配备一名导师进行一对一指导,帮助他们在创新创业过程中解决遇到的问题,如图3所示。

(四)"创新创业氛围营造与政策资金支持

为了营造创新创业氛围,定期举办创新创业讲座、沙龙、工作坊等活动,邀请业界专家、成功创业者等分享经验和心得,激发学生的创新创业热情。建立学生创新创业社群或组织创业俱乐部等组织,为学生提供交流互动的平台和机会。

政策资金层面,需提供政策咨询和指导服务,帮助学生了解国家和地方对创新创业的支持政策。孵化基地等创业载体为大学生创业者提供了优质的创业环境和服务。这些孵化基地不仅提供场地、设备等硬件设施,还提供咨询辅导、政策落实、融资服务等全方位的支持。此外,针对特定项目,政府还可能提供专项资金支持。同时,为优秀项目提供资金支持或协助进行融资对接,帮助项目顺利落地和商业化,如图4所示。

三"人工智能专业大学生创新创业案例分析

本文以“互联网+”大学生创新创业大赛[6-7]为例进行阐述。“互联网+”大学生创新创业大赛作为教育部与政府、各高校共同主办的一项重要赛事,自2015年创办以来,已经成为推动大学生创新创业、深化高等教育综合改革的重要平台。随着大赛影响力的不断提升,参赛人数和项目数量逐年增加,如图5所示。

以“互联网+”大学生创新创业大赛为例,人工智能专业的大学生创新创业活动展现了该领域独特的创新活力和发展前景。这一大赛不仅为人工智能专业的学生提供了一个展示自我、实现梦想的舞台,还促进了人工智能技术的实际应用与产业升级。首先在创新创业项目类型上,人工智能专业的大学生可以围绕多个方向开展创新创业项目,包括但不限于以下方面。

“互联网+”传统产业改造:利用人工智能技术对传统产业进行智能化改造,如智能制造、智慧农业、智慧医疗等。通过数据分析、机器学习等技术,提高生产效率,优化资源配置,降低运营成本。

“互联网+”新业态创新:基于人工智能技术的新产品、新模式、新业态的创新项目,如智能机器人、自动驾驶、智能安防等。这些项目旨在创造全新的市场需求,引领行业变革。

“互联网+”公共服务:将人工智能技术应用于教育、医疗、社区服务等公共领域,提供智能化、个性化的公共服务解决方案,提升社会整体服务水平。

案例一:某人工智能专业学生参赛队伍以EEG信号为数据源,提出了一种新的基于EEG信号与深度学习的抑郁症早期筛查方法。其过程首先结合分段处理、频域转化等方法,对EEG信号进行特征序列的提取;其次,基于所提特征序列与深度学习,构建了一种深度混合模型,用于识别正常脑电信号与轻度抑郁症患者脑电信号,判断患者是否患抑郁症以及抑郁程度。该项目不仅可以培养人工智能专业学生科研创新能力,也能推进学生在创业方向的思路和想法。在参与“互联网+”创新创业大赛时,可以注意以下几点。

紧密结合实际需求:从实际问题出发,找到市场痛点,提出切实可行的解决方案。

组建优秀团队:寻找志同道合的伙伴,共同组建具有专业知识和技能的团队。

寻求导师和投资者支持:通过高校、企业等渠道寻找导师和投资者,获取宝贵的指导和资金支持。

注重知识产权保护:在创新创业过程中,注重专利申请和知识产权保护,避免技术泄露和侵权风险。

持续学习和创新:保持对新技术、新知识的关注和学习,不断提升自身创新能力和竞争力。

案例二:另一人工智能专业队伍参赛作品涉及基于图像超分辨率重建算法的静默环境脑控方法及设备,包括对脑电采集装置的脑电采集层进行校准,操作者观察视频图像信息,并将获取图像放入对抗卷积神经网络中进行超分辨率重建;信号处理单元接收并处理脑电信号,识别操作者真实控制指令并发送给无人机;无人机接收到动作指令并做出相应动作,将新的位置与飞行姿态信息回传,新的实际位置再与理论位置进行对比,判断无人机位置正确与否;再次执行获取图像信息、超分辨算法处理图像、指令传输与控制、信息回传与位置判断等步骤,直至所述无人机完成预设任务。该项目可以从以下几点着手提升。

紧扣大赛主题,寻找独特创新点:深入理解大赛主题(如“我敢闯,我会创”),确保项目与主题紧密相关,展现团队的创新精神和创业能力。从专业背景、市场需求、技术前沿等方面出发,寻找项目的独特创新点,确保项目具有差异化和竞争力。

多元化人才组合,明确分工与合作:组建一个包含技术人才、市场人才、设计人才等多元化背景的团队,确保项目在各个方面都能得到专业支持。确定团队成员的职责和分工,促进团队成员之间的有效沟通和协作,保证项目能够顺利推进。

仔细阅读比赛规则,明确评分标准:在参赛前,认真阅读比赛规则,了解报名要求、项目要求、提交材料等方面的具体规定,确保项目符合比赛要求。了解比赛的评分标准,重点关注评委关注的重点和创新点,以便在项目中突出展示这些方面。

撰写商业计划书,准备相关证明材料:商业计划书是参赛的重要文件之一,要详细描述项目的定位、市场分析、营销策略、财务预算等方面内容,注重商业模式的可行性和商业效益。根据项目需要,准备产品样品、市场调研报告、用户调查结果等相关证明材料,以增加项目的可信度和说服力。

制作高质量的展示材料,积极参与现场展示:包括演示文稿、产品宣传册、视频宣传等,确保材料能够清晰、生动地展示项目的亮点和特色。在比赛现场,要积极参与展示和交流,与评委和观众建立良好的互动关系,提高项目的知名度和影响力。

总之,“互联网+”大学生创新创业大赛为人工智能专业大学生提供了宝贵的创新创业实践平台。以上案例展示了人工智能专业大学生在创新创业方面的多样化和创新性。他们不仅具备扎实的专业知识,还具备敏锐的市场洞察力和解决问题的能力。通过跨学科融合、技术创新和商业化落地,他们为社会带来了创新解决方案,推动了人工智能技术的广泛应用和发展。本文通过构建包括竞赛在内的完善创新创业体系,可以提升学生技术能力、创新思维和创业能力,为未来的创新创业之路打下坚实的基础。这不仅有助于培养具备技术深度和创新能力的人才,也推动了人工智能技术在社会经济各个领域的广泛应用和影响力扩展。

参考文献:

[1]杜江,戴君,曹瑞元.人工智能与数字技术背景下统计学专业实践教学体系优化及设计[J].高教学刊,2024,10(9):115-118.

[2]孙晓坤,胡粲彬,项德良,等.人工智能及应用项目式实验课程建设与教学改革探索[J].高教学刊,2024,10(13):130-134.

[3]徐浩.双创之“花”结出产业之“果”[N].安徽经济报,2024-07-16(003).

[4]黄东梅,杜文杰.创新创业与可持续发展的融合研究[J].中国就业,2024(7):54-55.

[5]王敏,王银玲,陈聪聪,等.教-赛-创“三位一体”的“双创”人才培养模式及环境建设[J].创新创业理论研究与实践,2024,7(12):128-131.

[6]经姗姗,姚山季,孙惠.“互联网+”大学生创新创业大赛组织管理模式探索——以南京工业大学为例[J].创新创业理论研究与实践,2024,7(12):189-191.

[7]辛亚军,赵阳雄,赵灿鑫,等.“互联网+”背景下大学生科技创新竞赛团队培养模式研究[J].当代教育理论与实践,2024,16(2):86-91.

基金项目:国家自然科学基金青年项目“基于自主性边界的人机协作-对抗混合智能控制研究”(62203006);安徽大学线上线下混合式课程“复变函数”(2023xjzlgc167);安徽省省级质量工程“一流人工智能本科专业建设背景下‘智能控制’教学改革研究”(2022jyxm087);安徽省省级质量工程新建专业质量提升项目“机器人工程新建专业质量提升项目”(2022xjzlts002)

第一作者简介:张倩倩(1993-),女,汉族,安徽阜阳人,博士,讲师,硕士研究生导师。研究方向为人机混合智能。

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