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数字化智慧工业新质生产力共建教师培训基地的研究与实践

【摘要】在数智赋能时代，高等教育的数字化转型已成为不可回避的必然选择。数字化转型不仅仅是技术的应用，更是教育观念、教学方法和管理模式的全面变革。为实现这一转型，实现从传统教育向智慧教育、从适应社会生产力需求到引领新质生产力发展的转变，我们需以科技创新为核心，推动教学、研究、管理的现代化进程，完成技术驱动下教师新角色的塑造，培养能托起“国之重业”的新质人才，实现教育强国的新质发展。

【关键词】新质生产力；知识图谱；人工智能

2023年9月，习近平总书记在黑龙江考察时首次提出“新质生产力”理念，并在2024年中共中央政治局第十一次集体学习中进一步阐明了新质生产力的科学内涵，代表着我国对高质量发展驱动力的新理解和新要求。作为新质生产力中最活跃且具有决定性的因素，新质人才在全球科技革新的舞台上发挥着关键作用。这既包括在颠覆性的科技探索中取得突破性进展的顶尖科技人才，也包括能够熟练运用必威体育精装版生产技术、知识结构复杂的应用型人才。然而，新质人才的培养需要以新质教育为基础，这就要求教育体系自身的革新。新质教育强调成长心态、持续学习以及与AI等高端技术的“人技共智”协同工作能力，鼓励跨学科思维和人机共生的理念。

在这样的时代背景下，传统的课堂教学已全然无法满足国家对新质人才的需求，高等教育作为教育变革的关键，我们的教学不仅要更新自身知识体系，以适应新质生产力的需求，同时要升级能够激发和提升学生跨学科思维、批判性思维、创新实践能力、持续发展能力等的教学方法，其教学方式的改变将直接影响关系到教育质量的提高和教育目标的实现。

一、课程与教学改革面临的困境

新质生产力以其强大的数字技术、智能技术等为支撑，为我们的教学注入了全新的活力。在这种背景下，教学模式需发深刻的转变。在转变过程中，我们的教学改革也面临着如下的困境与挑战：

（一）如何通过数字技术构建并整合优质资源库，支撑学生跨学科思维的培养？

该门课程作为专业基础课，辐射专业较为广泛，涉及计算机科学与技术、软件工程、物联网工程等专业等专业，同时，涉及的知识点、知识体系较为复杂，从基础理论知识方面的逻辑代数及应用、逻辑门、触发器等，到高阶实践能力方面的组合逻辑电路分析设计、时序逻辑电路分析设计、脉冲波形的产生等，以及精益求精的职业精神、勇于担当的家国情怀等思政内容，是一门较为系统而复杂的综合性课程；与此同时，该门课程服务于国家卡脖子技术，在当前国家培养新质人才的战略背景下，这就需要解决学生跨学科思维培养的问题，同时也对教师团队具备全球视野下、跨学科整合优质资源库的能力提出相应挑战。

（二）如何基于AI人工智能，支持学生个性化学习策略与批判思维的培养？

近年来，随着人工智能技术的不断发展与进步，我们已经快速步入了人工智能高速发展的阶段，在生活、教育等方方面面无不在感受人工智能技术带来的冲击与变革。教育部部长怀进鹏指出，对教育系统来说，人工智能是把“金钥匙”，它不仅影响未来的教育，也影响教育的未来。两会期间，怀部长也明确表示，在未来，将把人工智能技术深入到教育教学和管理全过程、全环节，积极推动以智助学、以智助教、以智助管、以智助研，让青年一代更加主动地学，让教师更加创造性地教。在这样的时代背景下、技术背景下，在校学生们的个性化学习需求也在与日俱增，学生们不在满足于简单的教材内容、传统的课堂教学带来的知识性学习，而是更加关注基于自身满足社会发展需要的前提下个性化学习策略的获得。这也对教师基于AI人工智能技术，实现学生个性化学习策略与批判思维的培养提出了挑战。

（三）如何将基础理论中的模型和数学思维转化为未来解决复杂工程问题的能力？

在新质生产力发展的基础下背景，将基础理论中的模型和数学思维转化为未来解决复杂工程问题的能力需要系统的教育过程，需要培养学生的跨学科思维、批判性思维、创新实践能力、持续发展能力等，来满足人工智能背景下对新质人才的需求。基于传统的教学模式，现有的课程体系，已无法满足。

二、课程与教学改革的新质发展

迄今为止，人类历史上每一次生产力的跃迁都会带来对新型劳动力的迫切需求，进而推动教育理念和人才培养的深刻变革。面对新一轮科技革命和产业变革所涌现的新模式、新业态，高等教育作为创新科技的“策源地”、创新人才的“集聚地”、创新产业的“孵化地”，肩负着推进高水平科技自立自强的使命和全面提高人才自主培养质量的责任，其发展方向和教育模式亦随之进入新的探索阶段。基于目前培养新质人才的迫切需要，以及课程与教学改革发展面临的困境，我们开展了如下教改新举措，促进课程与教学的新质发展：

（一）运用数字技术，构建知识图谱

1、梳理知识内容，重构课程体系

知识图谱，作为一种新型的知识表达和组织方式，它能够以可视化的图形结构呈现知识关系网络，以结构化的形式描述课程包