数字赋能创新教育生态研究

摘要：本文采用案例研究法，针对当前创新课程建设中存在的培养模式、实践平台及教学内容等瓶颈问题，深入探索了新工科背景下的创新教育路径。研究聚焦于培养体系革新、第二课堂拓展、实践应用场景构建及混合式教育模式应用等方面，并结合教育生态学理论，分析了创新教育生态因子的构建。为促进创新教育发展，本文提出三项策略：提升师生素养以优化个体生态因子，加强校园建设以提升校园生态因子，以及强化协同育人机制以统筹社会生态因子，从而为多学科交叉融合下的创新教育提供了全面而深入的视角和实践指导。

关键词：新工科 创新教育 生态因子 数字赋能

1 引言

在数字化转型时代，将先进技术融入教育系统对于促进创新和满足现代社会日益增长的需求至关重要。教育中的“数字赋能”概念是指利用数字工具和平台来增强学习体验、改进教学方法和优化教育成果。这一转变为跨学科合作与创新开辟了新的途径，提供了更个性化、更便捷、更协作的学习环境。

2019年，教育部全面启动一流本科专业建设“双万计划”，建设新工科、新医科、新农科、新文科示范性本科专业，推动形成高水平人才培养体系，强调培养复合式创新人才。多学科交叉融合拓宽了工学类专业的创新通道，也对创新教育提出了更高的要求。

然而，尽管人们越来越认识到创新教育的重要性，但许多高等教育机构在实施有效的创新教学实践时却面临着巨大的挑战。这些挑战包括教育体系不完善、缺乏合格的师资队伍、教学内容陈旧、对科研和实际应用的支持不足等。要解决这些问题，就必须深入探讨影响创新教育有效性的因素，并着力打造一个健全而充满活力的创新教育生态系统。

本文旨在审视创新教育的现状，探讨大学在培养创新人才方面面临的挑战，并研究构建支持创新的综合教育生态系统的价值。通过创建“332”培养体系、发展第二课堂、构建创新实践应用场景、采用混合式教学方法等一系列实践举措，为多学科交叉融合下的创新教育提供了全面而深入的视角和实践指导。

2 创新教育研究现状

随着科技的飞速发展和社会对创新型人才需求的不断增加，创新教育已成为全球教育改革的重要议题。在这一背景下，数字赋能作为推动教育创新的重要手段，正逐渐融入到教育的各个层面，为教育改革提供了新的动力和视角。创新教育不仅要求培养学生的创新思维、跨学科的合作能力，还需要通过数字技术来提升教育内容的传递效率和学习方式的灵活性，助力学生更好地适应快速变化的社会和工作环境。

在创新的全球化进程中，国外学者研究了创新教育与国家政策和经济发展的关系以及创新教育课程设置、教学模式、评价体系、创新能力等[1-2]。国内学者对创业教育绩效[3]、体制机制[4]、制度保障、课程体系、师资建设、平台搭建、教学改革等方面提出对策建议[5-6]。各大高校纷纷针对创新采取了系列促进措施，湖南大学打造研究生创新在线课程学习平台；广东工业大学打造“多专业融合”人才的课程体系[7]，浙江大学、湖南大学等高校在协同创新模式引领下，引导师生科技创业[8]。

这些研究极大地丰富了创新课程建设的内涵，但是，当前创新课程建设中的培养模式、实践平台、教学内容等制约因素依然突出。

2.1 高校创新教育困境

当前高校创新教育面临着诸多困境，这些困境主要体现在创新教育体系、教学师资、教学内容以及教学支持等方面。

（1）教育体系不完善。当前的高校创新教育体系过于注重理论传授，忽视了实践操作的重要性，导致大学生缺乏创新思维和实践能力的培养。此外，现有的培养模式与创新的跨学科融合难度大，课程之间缺乏连贯性和系统性，导致学生难以在创新教育过程中发挥专业特色。

（2）教学师资力量薄弱。创新活动中，往往需要医学、工学、管理学、金融学等多学科交叉，需要师资团队具备较好的专业背景、创新实践经验以及与时俱进的学习能力。然而，在实践中，创新教育的教师往往缺乏跨学科背景和实际操作经验，限制了创新教育的深入发展。

（3）教学内容与实际需求脱节。创新教育旨在市场、行业及社会中寻找痛点和需求，并结合专业领域建立技术壁垒，创新性地解决痛点。虽然云计算、大数据、物联网、人工智能需求不断增大，但目前诸多高校的创新课程内容停留在创新理念、技巧等层面，与工科专业课程内容脱节，与学科专业的社会需求应用脱节。这直接导致学生在开展创新实践过程中，远离学科专业特点和现实需求，而盲目地追求社会热点、痛点，难以从技术创新模式创新形成突破口，从而无法在实践中走得更远。

（4）教育支持不足。教育支持对学生的创新能力培养至关重要。创新实践平台能为学生模拟真实的创业环境，优化和提升实践能力和创新思维，但是大多数创新课程的建设都缺乏实践平台的支持，使得创新课程停留在理论层面，学生难以深入理解和掌握创业的真正挑战和机遇。同时，高校与企业、行业等外部资源的合作也不够紧密，无法为学生提供更多的实践机会和职业发展资源。由于创新项目的资金、资源和支持缺乏，许多有创新能力的大学生往往难以实现他们的创新想法。

2.2 数字赋能创新教育的挑战

数字赋能在创新教育中发挥着至关重要的作用。随着信息技术的迅速发展，教育方式、教学内容和学生学习的途径都发生了深刻变化。数字赋能体现在以下几个方面：

（1）教育信息化.数字技术使得教育不再局限于传统的课堂形式，在线课程、虚拟实验室、学习管理系统（LMS）等数字平台的广泛应用为学生提供了更加灵活的学习方式，突破了时间和空间的限制。

（2）个性化学习.借助大数据分析和人工智能技术，教育者能够根据学生的学习进展、兴趣偏好和知识掌握情况，提供个性化的学习资源和学习路径。例如，智能辅导系统可以实时监测学生的学习状态，并针对其薄弱环节提供定制化的学习建议和反馈。

（3）互动性与协作性.数字技术促进了学生之间、学生与教师之间的互动。在线学习平台和虚拟实验室不仅支持学生的自主学习，还为学生提供了合作学习的空间，促进了跨学科、跨领域的协作。数字赋能还促进了教学方法的创新，如翻转课堂和混合式学习模式，增强了学生的参与感和创新能力。

（4）科技成果转化.创新教育不再仅仅是知识的传递，更注重科技创新和实际应用的结合。数字化平台通过促进企业、高校和研究机构之间的合作，加速了科技成果的转化过程。例如，开放式在线课程（MOOC）、企业合作平台和创新实验室等，为学生提供了更多参与实际项目的机会，提升了学生的实践能力和创新思维。

尽管数字赋能在创新教育中展现出巨大的潜力，但在实践中仍面临一些挑战。首先，数字技术的应用需要大量的教育投入，包括硬件设施、平台建设以及教师的技术培训，这在许多地区和学校仍然是一个较大的障碍。其次，如何有效地整合各类数字工具和资源，以实现个性化教育的最佳效果，也是当前的研究难题之一。

展望未来，随着人工智能、大数据、云计算等技术的进一步发展，数字赋能将在创新教育中扮演越来越重要的角色。未来的创新教育将更加注重跨学科的协作与融合，通过数字技术实现资源的共享与互通，同时更加注重学生创新能力的培养，推动科技成果的快速转化和社会价值的实现。随着教育技术的不断进步，创新教育将在数字赋能的推动下，迎来更加广阔的发展前景。

3 创新教育生态的研究价值

教育生态为各类教育主体生存发展的环境及其伴随的状态[10]，而“创新教育生态”则是共同在创新教育中产生推动或制约作用的环境及状态。来自个体、校园和社会的各种能量、信息不断发生交换并相互作用。在新工科背景下，创新教育生态的研究价值主要体现在三个方面。

3.1 聚焦新工科的学科背景要求，顺应教育改革趋势

随着人工智能领域的快速发展，传统的教育模式已经难以满足当前社会的需求。创新教育，作为一种全新的教育理念，是各大院校深化教育教学改革的突破口。研究其生态有助于推动教育与新时代需求的更好对接。

3.2 聚焦新工科的人才培养要求，拓宽学生就业渠道

在强调多学科交叉融合同时，注重培养学生的创新意识和创业能力。研究创新教育生态，有助于探索如何更有效地培养既具备专业知识，又拥有创新能力的复合型人才，满足社会对多元化人才的需求，帮助学生拓宽就业渠道，提高就业质量。

3.3 聚焦教学实践要求，推动科技成果转化

创新教育鼓励学生关注领域的最新研究成果，并将其转化为实际应用。研究创新教育生态，有助于促进科技成果的转化和应用，推动领域的创新发展。

综上所述，创新教育生态的研究具有重要的理论和实践价值，有助于推动教育的改革与发展，培养更多适应新时代需求的人才。

4 数字化赋能创新教育生态的构建

4.1 整合“产业-教学-研究”平台资源，提升创新校园生态

创新校园生态对于创新的落地起着至关重要的作用。校园生态因子包括实践平台和创新氛围等。

（1）加强创新实践平台建设

依托众创空间等平台，建立创业孵化基地，为优秀的创业团队提供场地、资金、办公设施等支持以及更系统的创新教育和培训，形成市场调研、产品研发、市场营销、财务管理、成果转化等创新实践的完整产业链，有效推动推动创新实践。

（2）营造创新氛围

开展企业家进校园、创业大赛等活动，分享真实的创业经验和成功故事，激发师生创新热情。

4.2 建设“课程-实践-文化“育人体系，统筹创新社会生态

创新的实现需要社会生态因子的支持与促进。社会生态因子中包含校外课堂、社会实践等。

（1）拓展创新校外课堂

依托行业的实习基地、就业基地等，积极引导行业参与创新校外课堂教学，结合行业发展方向，深化创新教学实践内容，促进医工科创新教育的深入发展。

（2）推动行业参与创新实践指导

充分利用行业资源，以寒暑假的社会实践等为载体，以创新团队双导师（校内导师+行业导师）为基础，充分挖掘行业痛点和需求，形成学校、社会协同育人的培养机制，为学生提供更接地气的创新指导。

高校应构建开放的“产业-教学-研究”一体化平台，促进校内外资源的有效流动和利用。应积极整合校内外的产业资源、教学资源和研究资源。这涉及建立与各类企业、研究机构的紧密合作关系，促进知识转移和技术转化。可以设立联合实验室、研究中心，共享实验设施和研究成果，为学生提供实际项目参与机会，从而培养具有实际解决问题能力的创新人才。

4.3 完善“知识-技能-思维”目标系统，优化创新个体生态

优化创新个体生态因子是推动创业创新发展的关键任务之一。个体生态因子指的是影响个体创新能力的各种要素，包括师生创新知识结构体系、资源等。

（1）完善师生创新知识结构体系

建立“课程教学-创新实验-创新项目-毕业项目”的一体化教学路径，拓展创新深度；引导多学科师生建立创新团队，基于不同学科的视觉，共同完成创新项目的设计、打造和运营，提升学科交叉的知识和技能。

（2）拓展师生创新资源

开展跨院系、跨学科的创新实验以及创新沙龙等活动，引导师生与真实的创业者、投资人对话、交流和合作，获取真实的行业需求以及支持，挖掘和解决实际问题，培育创新项目。

4.4构建数字化课程体系，搭建数字化平台，推动数据驱动决策

利用数字技术及时更新创新创业教学内容，推动线上与线下教学模式的融合。

开设数字化创新创业课程，如数据分析、人工智能在创业中的应用等，提升学生的数字技能和创新能力。

建立创新创业数字化指导部门，负责设计创新创业课程、安排学习任务、监督任务完成情况等。

设立在线学习系统，整合校内外创新创业资源，为学生提供自主学习、在线协作和交流的平台。

收集和分析学生学习数据，了解学生的学习需求和学习效果，为个性化教学提供数据支持。

利用数据分析洞察市场需求，加强学生对市场需求的敏感度与理解力，为创新创业提供有力支撑。

5 结论

随着数字技术的快速发展，创新教育迎来了前所未有的机遇。数字赋能作为推动创新教育改革的关键力量，正在深刻改变教育的内容、方式和组织形式。本文探讨了创新教育的内涵与特点，分析了数字赋能在其中的作用，并结合当前的研究进展，揭示了数字技术如何有效促进教育模式的创新，提升教育质量，推动学生跨学科能力的培养。数字技术的广泛应用不仅打破了传统教育的局限，还为学生提供了更加灵活、多样化的学习途径。为了实现创新教育的全面推进，需要进一步完善教育政策、优化教学资源配置，并加强教师在数字化教学方法上的培训。

随着技术的不断进步和教育理念的持续革新，数字赋能将进一步促进创新教育的发展，推动教育资源的平等共享，提升教育服务的质量和效率。通过深度融合产业、教育和研究资源，创新教育不仅能够培养出更多具有创新精神和实践能力的高素质人才，还将为社会的科技创新和产业发展提供强有力的支持。

总之，数字赋能为创新教育提供了无限的可能性，在加速教育转型的同时，也推动了教育的跨越式发展。只有不断深化教育改革，利用数字技术的优势，才能真正实现培养创新型人才的目标，满足新时代社会对高素质、创新性人才的迫切需求。

参考文献

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1.重庆市教委教改项目《大学生创新能力模型及评价体系研究》（项目编号：202333）

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