高校創新型人才個性化培養的路徑研究

張茜茜 李順祥 楊莉

摘 要：個性化教育是新時代大學生發展創新思維、實踐創新能力的基礎，基于學生個性化發展培養創新能力成為高等教育的一項重要任務。本文將自適應學習與創新型人才個性化培養相結合，構建創新型人才個性化學習者模型，對學習者進行差異特征分析;根據領域知識模型構建學習者學習資源庫，設計自適應學習系統，為學習者推薦個性化的學習路徑，因材施教，為我國科技創新后備人才培養提供時代性與前瞻性的實踐框架。

關鍵詞：個性化創;新型人才;自適應學習

新時代背景下創新驅動發展戰略對高校創新型人才培養提出了更高的要求，探索構建一套“以學生為中心”的個性化創新型人才培養體系，對改進創新教育理念和方式，建立多層次、廣覆蓋的創新型人才培養模式，優化創新型人才評價機制具有重要意義。

自適應學習作為一種智能評估、學習策略推薦與交互性學習的手段，目前已經從計算機領域引入教育領域。本研究旨在于自適應學習理論上構建基于自適應學習的創新型人才培養體系，通過交互性的智能評估及學習路徑推薦實現規模化、個性化的創新教育。將自適應學習系統引入高校創新創業教育，對于創新型人才個性化培養體系的建設而言是一次全新的嘗試，具有一定的理論與技術基礎，滿足了高校創新型人才個性化培養多元化的需要，而且為高校創新型人才培養提供了一個切實有效的平臺。

一、高校創新型人才培養的理論基礎

（一）自適應學習理論

自適應學習是一種教育方法，包括機器學習、人工智能等先進技術，通過算法完成計算機與學習者的交互，并為學習者提供定制的學習資源和學習活動，進而滿足每個學習者的個性化需求。“自適應”是指在處理和分析過程中，根據對象的特征自動調整處理順序及手段等操作策略，使其與所處理對象的特征相適應，以達到最佳的處理效果。自適應學習能夠通過能力測評模型構建學習者模型，通過模式分析與在線推薦對學習者的學習路徑進行智能選擇與規劃，最大程度上滿足學習者個性化的差異。它是“認知向導”的延伸，不僅繼承了“認知模型”與“認知向導”的思路，更是從學生模型的建立、模式的分析與決策等多維度制定了更加豐富、具體的策略，增加了學習者與學習系統的動態關聯，豐富了個性化學習資源和學習活動，人工智能相關算法實現學習資源對用戶的“適應性”，滿足了學習者的個性化需求。

（二）創新型人才的概念

創新型人才是指在新時代環境下具有創新思維、創新能力、創新精神、創新意識、創新知識、創新品質并且具有良好的創新人格的高素質人才，能通過創造性勞動取得創新成果的人。而作為創新型人才應具備以下素養：一是要有豐厚的創新知識，具有扎實的專業基礎知識，精通本專業最新發展態勢和科學成果，需要了解必要的橫向學科及相鄰學科知識;二是要具有敏銳的創新洞察力，可以發現本源上的重大問題，將觀察到的事物不斷地與已具備的專業知識聯系起來，從而發現事物之間的必然聯系，準確把握發展趨勢，及時發現他人沒有發現的東西;三是要擁有先進的創新思維以及具備獨創性、前瞻性、靈活性等良好的思維品質和思維方式，能夠針對不同事物做出綜合分析與準確判斷，進而做到獨辟蹊徑;四是要具備堅韌的創新品質，具有面對困難、敢于創新的勇氣以及善于創新的能力，走創新道路的同時也要符合科學思維的規律。新時代下的創新型人才，是立足于現實的同時又面向未來的創新人才;五是擁有科學的創新實踐經歷，能夠從實際出發，遵循科學，以事物的客觀規律為依據進行創新實踐的探索，以科學的態度進行創新實踐。

二、高校創新型人才個性化培養的現實需求

（一）創新型人才是新時代各個國家最重要的戰略資源

著力培養創新型人才，已經成為各國實現科技進步和提升國際競爭力的重要舉措，誰擁有了一流創新人才，誰就能在科技創新的競爭中占據優勢。如今這個百舸爭流的時代，創新已然成為站在金字塔尖的許可證，而作為新時代的大學生更應具備創新意識，提升創新能力，以銳意進取的精神風貌來推動國家的建設。

（二）創新型人才是我國戰略機遇期的人才資源

構建國家創新體系、建設創新型國家和全面建設小康社會，亟須大力培育創新型人才，為我國在激烈的國際競爭中實現可持續發展提供堅強的智力保障和人才保證。創新型人才正以前所未有的時代需求來幫助國家在日益激烈的國際競爭中占據主動地位、推進國家的自主創新水平、實現中華民族偉大復興。因此，培養有信念，有理想，有抱負，具備強烈的歷史責任感和事業心、進取意識和獻身精神的新時代創新型人才，才能加快我國由人才大國向人才強國轉變進程。

（三）創新型人才的培養要滿足新時代發展需求

基于現有的互聯網環境以及發展趨勢，未來的教育一定是更加重視學生個性化和多樣性的教育，是讓全部學生都能享受到同等優質資源的教育，是引導學生進行主動探索和快樂學習的教育，是更加智慧且強調終身學習的教育。在這種教育生態下，教育會更加均衡化、管理會更加精細化、決策會更加科學化、教學會更加個性化，同時會更深入地落實立德樹人的根本要求，實現培養一批新時代創新型人才的目標。

（四）創新型人才的培養要符合人才的成長規律

當前對創新型人才培養的傳授方式和知識結構相對固化，個性化培養模式籠統而概括，缺乏真正的個性化、針對性與實際效用，很難跟上行業的快速發展和現實需求。其次，創新型人才的評價體系刻板化，創新型人才標準片面化，使得創新型人才培養體系亟待完善。這就要求我們建立以學生發展為核心的新型教學關系，尊重人才成長規律，創新教學手段，改進學習方式，改變教學組織形式，營造良好創新環境，加快形成有利于人才成長的培養機制;要利用人工智能等新技術深入探索新時代的教學模式，加強對學習者學習行為規律的研究，落實因材施教;要求重塑教學評價和教育管理模式，開展學情分析，準確評估教學效果和學習成果，跟蹤監測教學的全過程，實現創新人才的多維度、綜合性評價，促進由注重知識傳授向注重能力素質培養的轉變。

基于自適應學習理論針對大學生的個性化差異，實施因材施教，培養富有個性的、適應現代社會發展要求的創新創業人才。引入自適應學習理論，客觀分析學習者的特征，智能推薦學習資源、學習路徑;設計個性化培養的自適應學習系統，為創新創業人才個性化培養提供重要借鑒。自適應學習系統的設計與應用，能夠滿足學習者的個性化學習需求，實現可規模化的個性化創新教育，幫助學習者取得更好的學習效果，從根本上改進創新教育的理念和方式，推動我國高校創新教育變革。

三、高校創新型人才個性化培養的自適應學習系統構建

（一）個性化自適應學習系統的主要內容

目前國內外對于自適應學習平臺的定義不盡相同，但總體而言是指通過在線學習平臺獲取與分析學習數據，實現實時的個性化教育，不僅僅能夠通過對學習者的個性化信息的綜合分析為學習者提供個性化服務，還能利用計算機將所分析的學習數據以報告的形式反饋給學習者，以便學習者及時地了解自己的學習情況。我國偏向于強調自適應學習平臺能夠為用戶提供個性化服務，而其個性化的服務是基于對學習者學習風格、認知水平等學習者自身背景方面的因素的綜合分析實現的。國外的定義突出自適應學習系統中自適應的實現具有交互性，通過實時交互數據的收集與分析，向用戶提供及時更迭的個性化服務。對于教育來說，“自適應”是指根據學生實時的學習情況不斷調整下一步學生所學的知識點或試題，相對來講國外的定義較為準確。

因此自適應學習系統應具有以下幾個主要功能：

（1）自適應內容。系統根據學生對知識的理解和掌握情況給予學生實時的提示、及時的反饋以及適應性的內容，在學習過程中為學生提供幫助，幫助學生達到學習目標。

（2）自適應評估。系統根據學生上一道題的答案，自動改變下一道題的難度。如果學生正確地回答了問題，下面的題目難度會增加而如果學生答錯，下一個問題的難度就會降低。

（3）自適應序列。通過不斷收集和分析學生數據，通過相應的算法自動調整推送的學習內容的順序，該功能主要包括信息收集、分析數據、調整推送三個步驟。

（二）個性化學習者模型的構建

學習者模型作為自適應學習平臺的核心，是評價平臺自適應度的重要指標。科學地認識和分析每一個學習者的差異是開展創新創業人才個性化培養的實施依據，構建一個合理、有效的學習者模型才能準確分析學習者特征，提供精準的個性化教育。在如何構建學習者模型方面，國內的自適應學習理論以基于認知風格構建學生模型為主，國外的學習者模型則加入了對學生的學習動機、狀態和情感回應等因素的動態分析，更具體、靈活。但學習者的認知風格作為在獲取、理解、存儲、提取和使用信息時所偏好的態度和方式，對于個體來說相對穩定。例如在學習環境、教材、師資等條件相仿的情況下，學生的學習效果卻可能相差甚遠，其根本原因是認知風格是重要的個體差異因素之一。同時學習者在自適應學習過程中，學習情緒也會對學習效果產生很大的影響，積極的情緒往往會促進學生的學習，相反學習者產生的消極情緒會引來學習怠倦。目前教育領域對有關學習者學習情緒的研究還很少，主要集中于研究在學習過程中如何個性化地解決學習者在學習過程中產生的問題。

不同對于學習者模型的研究分析表明，創新型人才培養的學習者模型中必須包含非智力因素與智力因素特征，并且這些特征需要相互作用才能形成一個有機整體，不能獨立存在。國內的CELTS-11學習者模型規范包含學業信息管理信息、關系信息、偏好信息、作品集信息、個人信息、安全信息、績效信息，該學習者模型規范對非智力因素特征的學習行為、學習情緒方面的描述不多。基于CEITS-11學習者信息模型規范，本文從知識狀態、知識水平、學習行為、學習情緒四個維度構建創新型人才學習者特征體系;依據學習者特征體系，利用數據挖掘技術對創新創業學習者的行為數據進行分析，采用層次分析法對學習行為權重分析，確定學習者的學習特征;采用比較研究法對比分析已有的學習者模型，結合學習者特征體系，構建創新創業人才的學習者模型。

（三）創新教育領域知識模型的構建

領域知識模型也即知識圖譜構建是基于用戶模型自適應展現內容資源的基礎核心部分，指導自適應系統為創新創業學習者提供學習路徑和學習資源的推薦服務，能極大影響學習效率。同時可以通過結構化的形式展示分類整理的客觀世界的實體概念，以圖形化的形式描繪實體間的語義關系，方便自適應系統根據學習者狀態進行學習路徑的調整和資源推薦。

基于創新教育領域的知識特點，提煉出知識模型應滿足如下要求：一是強關聯性，知識點應形成具有強關聯性的知識網絡圖，在學習過程中學習者同樣會構建基于自身特點的知識結構體系，通過不斷學習，進而不斷完善知識結構體系的過程，這樣能更好地給學習者引導知識學習的方向。二是可追溯，知識點模型的基于制定的關系規則環環相扣，建立起來的知識點模型反過來可以通過詳細的關系規則使得知識點之間可以追溯。三是可視化，學習者在線學習時，需要對知識點的整體結構有清晰的認識，通過將知識點的結構以可視化的方式展現給在線學習者，可以逐步對知識點間復雜的關系結構進行記憶構建，能夠促進學習者的主動學習進程。

以上方要求為基礎，以創新創業教育學科、課程和學習對象三部分為研究對象，設計領域知識模型參考規范，探究創新創業學習者知識的目標、范圍以及相關使用者;研究創新創業教育領域知識元素的構成，描述知識點的具體屬性以及知識點互相之間的關系，構建領域知識模型需求分析;依據領域知識模型的參考規范和需求分析構建領域知識模型。

（四）個性化培養的自適應系統設計

目前互聯網線上教育發展較為迅速，線上平臺和產品多種多樣，對于學習者來說，頻繁地進行互聯網線上學習，會使得學習模式較為固定，很容易失去新鮮感。并且互聯網線上教育的教學者和學習者處于不同的空間，教學者很難實現對課堂紀律的把控，學習者也缺乏一定的自控能力，這就使得互聯網線上教育的教學效果會隨著教學模式和內容的單一而逐漸降低。因此，互聯網線上教育平臺要實現不斷的創新，本文通過搭建創新創業學習資源庫，將有效的教學資源進行整理和保留，以便后期的使用和共享，利用大數據、云計算等先進的互聯網技術來實現便捷、快速的檢索和個性化推薦，這樣可以使信息資源的利用更加有效。

基于搭建完善的創新創業學習資源庫，自適應學習系統依據學習者模型、領域知識模型提取學習者的特征，為學習者智能推薦學習路徑和學習資源，以及個性化服務的自適應學習環境。結合學習者模型和領域知識模型，構建符合創新創業學習者個性化需求和特征屬性的學習資源庫;根據學生的學習特征與學習需求，考慮學生的基礎能力、學習能力、創新能力，應用學習風格向量判斷學習者的學習風格，通過深度學習算法為學習者推薦個性化的學習路徑，并基于協同過濾思想為學習者推薦個性化的學習資源。

結語

創新型人才個性化培養是建設創新型國家戰略對復合型人才的需求，充分考慮學生存在的差異，有針對性地加強不同類別的學習指導，培養能夠適應和解決未來重大科技問題與社會問題的創新型人才，是建設創新型國家重要的戰略舉措。基于自適應學習理論對創新型人才提供精準的個性化培養策略，為培養高質量的創新型人才提供堅實的基礎，為提升國家在國際上的核心競爭力提供重要支撐。

參考文獻：

[1]王占仁，孔潔珺.中國高校創新創業價值觀教育研究[J].國家教育行政學院學報，2019（10）：23-30.

[2]胡金焱.創新創業教育：理念、制度與平臺[J].中國高教研究，2018（07）：7-11.

基金項目：天津市高校思政工作研究基地（天津職業技術師范大學）支持;河北工業大學2019年度本科教育教學改革研究項目（F201902002）：“智能+”視域下高校創新型人才培養模式的研究——基于自適應學習理論

作者簡介：張茜茜（1987— ），女，漢族，山東濰坊人，碩士，講師，研究方向：創新創業教育。