构建全过程全覆盖全场景人工智能赋能高等教育教学新生态
——支撑重庆大学本科人才自主培养体系重塑
人工智能(AI)是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,高校人才培养必然要对这一重大技术变革和社会发展做出积极回应。重庆大学及时开展AI赋能教育教学的部署,积极构建全过程全覆盖全场景AI赋能高等教育教学新生态(图1),支撑重庆大学本科人才自主培养体系重塑,培养一批既掌握专业知识,又具备AI应用能力的复合型人才,为国家新工科建设和产业转型升级提供坚实的人才支撑。
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1.0时代
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打造”AI+”模式教育环境
通过精心策划硬件设施与软件平台的整合建设,重庆大学为师生提供了智能化、交互性强、整合度高、适应多元化教学需求的智慧教学环境。学校分批建设升级了多功能智慧教室(图2)、可重构互动研讨教室、高清智能录播教室和智慧图书馆等设施,实现多屏互动、在线直播录播、研讨交流等教学功能全覆盖,筑牢了智慧教育”智能+”模式的硬件基础。
图2 环形全景智慧教室
此外,学校还建设了以学习成果为导向的“智慧教学数据基座”,激活重庆大学课程平台、虚拟仿真实验室和数字孪生数实验平台等教学平台数据,为师生提供个性化、交互式的教学资源和服务,筑牢了智慧教育“智能+”模式的软件基础。硬件设施和软件平台的整合,实现了设备协同、知识互联、群智融合和数据共享,有力支撑了基于AI的创新教学改革实践。
开设AI新工科专业
自2019年开始,重庆大学充分发挥学科优势与特色,精心打造了一系列与AI紧密结合的新工科专业:智能制造工程、智能感知工程、智能建造、智能采矿工程、智能医学工程、数据科学与大数据技术、AI、机器人工程、储能科学与工程和碳储科学与工程等多个专业领域。
学校通过开设新兴专业,积极响应国家在新兴产业领域的布局战略,满足新质生产力的发展需求,培养一批适应国家、地方、行业及产业发展需求的复合型工科人才,为我国的科技进步和产业发展贡献新的力量。
面向传统专业,学校突出融合创新,开设AI相关课程,提升学生AI素养,大力推进专业建设与AI相结合,以“信息技术+传统专业”的模式制订全新的人才培养方案,着力提升人才培养质量。
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2.0时代
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AI赋能教育教学新生态
在1.0时代的发展基础上,重庆大学把加快发展新一代AI与教育教学的深度融合确定为新一步教育改革计划,正式启动了AI赋能教育行动,推动AI在教育教学的全场景应用,建设智慧教育新生态,促进学生学习、教师教学、学校治理的全局性、深层次变革,加快本科人才培养的高质量发展。
深化课程建设,AI赋能智慧教学场景。面对数字化时代的新要求,重庆大学持续深化课程建设,广泛汇聚优质资源,着力提升数字化课程供给能力,高标准加强课程的”建-用-评”全流程闭环管理。构建“3+L+X”AI+课程体系(图3),践行价值塑造、知识传授、能力培养“三位一体”教育理念。3是指3类通识核心课,包括通识知识、通用AI工具与素养、AI技术伦理与安全等;L是系列通识选修课,AI与通识课程体系的融合;X是各专业结合专业和领域发展,AI技术与各专业深度融入的学科交叉知识。
图3 “3+L+X”AI+课程体系
在此基础上,应用大数据技术整合与课程相关的海量数字资源,构建开放性课程门户(图4),为学生提供优质的学习资源,满足个性化学习需求,更为学校重塑教学模式提供了有力支撑。
图4 课程门户
课程调优升级,AI赋能人才培养体系。为精确评估专业人才培养方案,应用AI技术构建专业图谱,从全局审视专业设置与课程体系的合理性。开发新一代教务管理系统,包括大类培养、大类分流、通识培养、先排后选、先选后排、本研互选、预约选课、志愿选课、学业导师、形成评价、创新实践学分等30余个模块,有效支撑个性化人才培养模式。
在此基础上,遵循“信息技术+传统专业”的融合路径,学校对人才培养方案进行了系统性修订,进一步促进人才培养质量的全面提升。截至目前,已建成200余门与AI相关的通识课程、专业课程和创新实践课程,将数字素养与技能培养深度融入整体教学体系。在保持传统专业优势的同时,显著增强各专业在数字化智能时代的竞争力,为培养适应新时代需求的高素质人才夯实基础。
AI赋能学生个性化学习
在课程教学中融入AI技术,全面推进知识图谱在课程教学中的应用,为学生提供个性化学习资源和路径。如《建筑信息技术》基于知识图谱技术重组课程内容,运用虚拟现实和增强现实技术提升学习体验(图5)。《操作系统》《运筹学》《程序设计基础》等课程教学中融入AI助教(图6)、智能作业批改和教学数据分析,构建高质量“AI+教学”案例。
图5 《建筑信息技术》课程数字孪生实验室
图6 《程序设计基础》教学团队开发的AI助教
为评估课程教学质量,建立多元教学评估与反馈机制,采集教师课前、课中、课后等各环节行为数据并开展大数据分析,对教师的教学实绩进行动态评价,嵌入智能反馈,针对具体问题提供反馈报告,及时反馈给师生,优化教学设计,持续提升教学质量。
搭建智能学习服务平台,AI赋能个性化学习。依托学校“智慧校园3573”的整体架构,融合生成式AI(AIGC)的先进技术,学校搭建了高度可扩展的AI智能学习服务平台,确保服务的高效性和稳定性。
AI智能学习服务平台精心构建了17个精细化的教育场景(图7),涵盖了从基础知识的掌握到高级技能的培养全过程,包括概念阐释、诊断性测验、写作指导、同伴教学以及课程计划制定等,为学生提供全面、个性化且互动性强的学习体验。
图7 智能服务平台的17个精细化教育场景
通过生成式AI技术的赋能,重庆大学正构建智慧校园新生态,为师生提供更加智能化、个性化的教育服务,为学校教育教学质量的持续提升注入新动能。
未来,学校将继续坚持以学生为中心的教育理念,进一步拓展AI应用场景,推动AI与教育的持续深度融合,加快推进本科人才培养高质量发展,为教育强国、数字强国建设作出更大贡献。
文字:本科生院 林津如、李珩
校对:重庆大学宣传干部素质能力提升计划成员 卓越工程师学院 王静文
编辑:徐雨婷 景琛
责编:张婧
审核:赵深艳
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