人工智能時代地勘行業復合型人才培養面臨的挑戰
人才培養規格與行業需求不匹配,人才培養供給側和產業高質量發展需求側矛盾凸顯人工智能時代,促使地勘行業產業鏈和價值鏈的重構,對人才的需求也不再僅僅是掌握單一技能的野外勞動者,而是具備創新思維的高素質復合型地質人才。
隨著人工智能的融入,對人才的技能操作水平要求降低,對其學習能力、思維能力、溝通能力、適應能力等綜合能力和素養提出更高要求,而地質類院校仍以專業知識和單一技能傳授為主要人才培養形式,對綜合職業能力和素養的培養比較薄弱,導致人才培養規格與地勘行業的發展需求不匹配,已無法適應新智能時代對復合型地質人才的需求,導致地質人才培養供給側和產業發展需求側矛盾凸顯。
人才培養方式固守學科單元,跨學科思維能力發展緩慢地質相關學科具有較強的實踐性,但受傳統教學模式的影響,現有人才培養模式仍固守學科專業。一方面,教學仍以理論知識和專業技能傳授為核心內容,由教師到學生的
單向知識和技能傳授為主要形式,忽視學生個體差異性,野外實踐教學權重較低,缺乏對學生獨立發現問題、分析問題及解決問題能力的培養;另一方面,基于分類的學科理念,地質類院校多是分門別類地培養本專業領域的專門人才,學生囿于單一學科和專業領域,地質綜合專業素養及創新精神不足,跨專業、跨學科思維能力發展緩慢。
具備人工智能教學素養的地質師資力量不足,智能化教學水平有待提升隨著人工智能迅猛發展,新知識新技術層出不窮,產業融合發展已經遠遠走在院校人才培養的前面,地質院校教師面臨嚴重的“四新”(新知識、新技術、新工藝、新材料)能力不足,教材嚴重滯后,大多專任教師沒有接受過系統人工智能相關培訓,兼具智能思維、智能教學技術且融入地質教學的專任教師能力智能化教學水平亟待提高。
教學評價模式單一,評價指標忽視學生個體差異性人工智能時代下對教學質量評價的過程性、動態性提出新的要求,但傳統的地質教學評價模式多是靜態的、一次性的終結性評價,無法滿足智能時代對地質教學質量評價的要求;另一方面,評價指標忽視學生個體差異性,評價指標趨同,可操作性差,評價反饋對學生個性化教學方案的調整與更新指導性不強,無法形成持續改進機制。
基于人工智能地勘行業“五位一體”復合型人才培養創新路徑探索
基于人工智能地勘行業復合型人才培養創新路徑的原則遵循堅持需求導向。人工智能時代下,地勘行業復合型人才的培養需緊密對接產業鏈,將人工智能技術融嵌至復合型地質人才培養體系中,通過對地勘行業大數據及產業發展趨勢的分析,預測未來地勘行業所需要的核心能力,對技能需求進行預測,為地質教學內容的調整與更新提供科學依據,實現教育內容與產業需求的動態同步。
構建技術生態。基于人工智能、虛擬現實等智能技術,搭建智能化學習場景,將授課空間由實體空間向網絡空間拓展,為地質教學的智能化、智慧化、信息化提供可能;突破地質學科單元壁壘,提供跨學科、跨學校、跨區域的立體化教學服務,滿足學生智慧化成長需求,提升教育質效。
校企協同聯動。校企合作在地勘行業復合型人才培養過程中,發揮著
重要作用。地質類院校通過人工智能技術,依托地勘行業大數據分析及數據算法,為學生課程內容的更新迭代及個性化教學方案的實時更新提供智能化的信息支持;企業深度參與復合型地質人才培養全過程,更好地實現產業需求與地質人才培養的有效對接,形成需求導向、學生本位、多方聯動的地勘行業復合型人才培養新模式。
持續動態反饋。人工智能為地質教學質量的持續監控與反饋提供技術支撐,通過人工智能技術,實時分析地質教育數據和行業數據,動態評估學生的學習成果和教育效果,對學生個性化教學方案的持續改進提供參考與借鑒,推動教育質量的持續提升。
基于人工智能地勘行業“五位一體”復合型人才培養創新路徑確立“需求導向 + 地礦精神”的復合型地質人才培養目標。人工智能時代,對地質人才綜合素質和能力提出了新的要求。在復合型地質人才培養上,要實現地質教育鏈與產業鏈的有效銜接,堅持行業產業需求導向,實現人才培養目標與行業產業需求的動態同步,注重對學生創變思維及技術融合思維的培養,加強對學生地礦文化的浸潤,促進地質人才向復合化、多元化發展。
首先,人工智能技術可以對地勘行業大數據進行深度整合,對地勘行業發展趨勢進行分析,對專業技能需求進行預測,形成行業需求報告、行業發展預測報告等,通過智能算法,預測未來地質領域所需要的關鍵技能點;其次,以數字智能為導向,將地質行業“三光榮”精神與“雙碳”目標、資源安全等國家戰略有機結合,應用智能系統搭建地礦文化展示平臺,運用數字智能技術助力地礦文化的傳承和發展,實現對學生職業精神的有效培育,成為學生成長發展的內生動力;最后,結合地勘行業需求導向的關鍵技能點及地礦文化培育,生成“需求導向 + 地礦精神”的人才培養目標,為復合型地質人才的培養指引方向。
構建校企協同開發的地質跨學科項目式課程體系。通過人工智能技術連接不同地質學科領域,突破學科壁壘限制,校企聯合開發多學科知識點的項目式課程,實現人才培養與地質行業產業需求的精準對接,培養學生跨學科思維能力。首先,借助人工智能技術的分析預測能力,將產業需求與地質教育資源進行匹配,實現教育內容與產業需求的同步對接;其次,根據學習進度及有效的反饋機制,以新技術為媒介,校企共同研發基于行業實際需求的個性化、多樣化的地質項目式課程,推廣翻轉課堂、混合式教學等新型教學方式,開發數字教材、沉浸式教材、立體化教材等教材新形式,建立多樣化地質項目課程資源庫;最后,基于學生動態反饋,結合地勘行業大數據,動態調整課程內容、教學方法、技術應用等,構建地質課程內容動態匹配平臺,對課程內容進行實時優化和創新,實現課程內容與地勘行業需求、單位需求及崗位需求對接,確保課程內容持續地更新迭代。
搭建校企協同共建的地質跨學科智慧化實踐平臺。通過模擬真實的地質工作情景,融合校企聯合開發的項目任務,基于人工智能項目導向的校企協同共建的地質跨學科智慧化實踐平臺,引導學生全程參與地質項目的各個環節,培養學生實際操作技能。首先,運用AR和VR等虛擬現實技術開發智能化、虛擬化地質仿真實踐教學平臺,利用虛擬現實技術、GIS、RS等現代技術手段,校企協同共建“野外數字化教學平臺”,構建虛擬實訓環境,學生通過視覺、聽覺、觸覺等多種感知在線完成實訓過程,實現數智化實踐教學和沉浸式一互
式學習體驗,滿足學生個性化需求;其次,基于人工智能技術,建立地質專業大數據追蹤管理平臺,建立地質大數據分析算法庫,對地質數據資源進行采集、清洗及存儲,并實時更新,為校企聯合開展地質實踐教學提供技術支撐;再次,結合翻轉課堂、沉浸式體驗、情景模擬等新型教學方法,提高學生實踐技能訓練的智能化水平,增強學生學習趣味性及對實際地質工作環境的適應能力,切實提升地質智能化教育質效。
打造具備人工智能素質的地質“雙師型”教師隊伍。打造具備人工智能素質的地質“雙師型”教師隊伍對于人工智能時代下地勘行業復合型人才培養至關重要,將平臺建設與教師培訓相結合,提升地質教師智能化教學水平。首先,可在校內設立地質人工智能創新研發中心,集聚地質領域具備人工智能素養的高端人才,聘請其擔任企業導師,或通過與政府、企業、科研機
構的人工智能項目合作等引進人工智能人才,打造一批高水平的智能化地質師資隊伍;其次,搭建地質教師人工智能素質提升發展平臺,加強教師在人工智能理論、實踐、方法、技術應用等方面的培訓,組織多樣化的研修活動,加強院系教研室等人工智能教育學習共同體建設,將人工智能技術及應用成果融入地質項目式課程教學;再次,在激勵制度上,為地質教師的跨學科教學提供項目及資金支持,鼓勵教師積極推進人工智能技術在地質教學中的應用,為人工智能技術融嵌地質教學提供制度保障。
建立可持續改進的地質教學質量動態評估體系。運用人工智能技術,建立可持續改進的地質教學質量評估體系,提升復合型地質人才培養質量。首先,基于人工智能技術,建立一套完整的,涵蓋培養目標、課程體系、實踐體系、師資隊伍、學習過程、教學效果、學習成果、學生反饋、單位反饋等多個指標組成的地質教學質量評價標準體系,基于地勘行業產業需求,動態調整指標體系,確保指標的科學性、有效性及可行性;其次,借助人工智能技術對數據進行自動化追蹤,從中識別出潛在的教育問題和改進機會,建立“評價一反饋一實時分析一持續改進”的地質質量評價模式,對培養目標、課程目標、實踐目標的達成情況進行評估,形成持續改進機制;最后,基于質量評估結果,建立信息質量監控反饋機制,結合地勘行業大數據對產業需求變化和學術前沿動態的反饋,為地質教學策略的調整提供創新思路。
通過探索人工智能地勘行業“五位一體”復合型人才培養創新路徑,對地質教育資源進行合理配置及有效應用,實現地質教育鏈與產業鏈的有效對接,為人工智能時代地勘行業復合型人才培養提供“智慧支撐”,提升地質教育質效,為地質事業高質量發展提供不竭動力。
(作者單位:河北省地質礦產勘查開發局第八地質大隊)
