人工智能賦能新農科創新創業教育模式研究

李茵 張宏鳴 王美麗 張晶 王宇

摘? 要：隨著新農科和人工智能的興起，以及其與創新創業教育的融合，農業可持續發展的關鍵問題豁然開朗。然而，相關研究在師生創意激發、課程流程、學生人工智能素養、校企生態等方面仍面臨挑戰。文章提出了整合在線課程、知識圖譜技術和校企合作的機制，以培養跨學科創新創業人才。旨在提高學生實踐能力、創新思維，并支持創業各階段的活動，從創意發現到市場調研，再到技術匹配。通過人工智能技術的運用，農科院校將更好地培養適應現代農業需求的創新創業人才，推動農業科技創新和經濟發展。

關鍵詞：新農科；教育模式；創新創業；人工智能；知識圖譜

中圖分類號：G434；C961? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2024）17-0143-06

人工智能（AI）在新農科創新創業教育領域的應用，可以為學生提供更豐富的學習體驗和實踐機會，賦能新農科創新創業教育模式，如智能教學輔助。開發智能化的教學輔助工具，根據學生的學習情況和興趣，提供個性化的學習內容和建議。AI可以通過分析學生的學習數據，為教師和學生提供更精準的教學和學習支持。虛擬農場模擬。創建虛擬農場模擬平臺，讓學生可以在虛擬環境中體驗農業生產的各個環節，從種植到收獲，從管理到銷售，幫助學生更深入地了解農業運作，培養農業創新能力。農業數據分析。利用AI分析農業數據，幫助學生了解市場趨勢、需求預測和資源分配等方面的信息。學生可以通過數據分析制訂更合理的創新創業策略。智能農業技術，引入智能農業技術，如物聯網（IoT）和傳感器，讓學生體驗先進的農業生產方式。學生可以學習如何應用技術解決農業領域的實際問題。市場營銷和銷售，利用AI分析市場需求，為學生提供市場推廣和銷售策略的建議。學生可以學習如何利用數字營銷和電子商務來推動農產品的銷售。智能創業輔導，利用AI提供創業輔導，為學生提供創業計劃的優化建議、商業模式的評估等。AI可以幫助學生更全面地考慮創業過程中的各個方面。企業合作與導師，利用AI平臺連接學生與企業合作伙伴，為學生匹配適合的導師，促進實際項目合作和學術導師指導。創新創業模擬，利用AI創建創新創業模擬平臺，讓學生可以模擬創業過程，從產品開發到市場推廣，體驗整個創業旅程。虛擬現實體驗，基于虛擬現實技術，創建農業創新創業實景體驗，讓學生可以在虛擬環境中親身體驗創業的挑戰和樂趣。創新創業競賽，利用AI評估學生的創新創業項目，并為參賽選手提供評審意見和優化建議。在進行研究時，需要結合新農科創新創業教育的特點和需求，深入思考如何將人工智能技術與教育相結合，創造出有實際價值的教育模式。

一、高等學校創新創業教育發展現狀

高等學校創新創業教育的發展在中國近年來逐漸受到重視，隨著經濟和社會的變革，創新創業成為推動社會進步和經濟發展的重要動力。［1］劉春放指出學生參與創新活動不足，學生創新能力需內外結合、理論實踐并重提升，創新思維方式、知識整合能力亟待加強。［2］方偉指出，我國大學生創業教育經歷十年探索，雖有成果，但仍存在問題：誤解創業本質、創業與專業融合不足、缺乏系統理論體系、政產學研合作不足，需要正確認識、深化融合、建設體系、加強合作，推動創業教育進一步發展。［3］祝金旭指出我國高校創新創業教育存在教育理念滯后，未充分認識創新創業內涵；師資隊伍不足，專職、實踐經驗不足；教育教學體系不健全，課程單一、體系不完善；保障體系機制不完善，政策碎片化，聯動育人、實踐平臺不足。［4］以上問題制約了創新創業教育的全面發展。不同學校、地區以及國家對于高等學校創新創業教育的發展現狀會有所不同，總體上來看，高等學校創新創業教育正逐漸迎來良好的發展態勢。

首先，高等學校創新創業教育注重知識與實踐的結合。特別是在農業科學院校（農科院校），強調實際操作和實地實踐具有重要意義，［5］所以農業領域的創業必須與實際農業生產相結合。在這些學校，學生通常有機會參與農田實驗、農產品加工等實際項目，從而更好地理解農業創業的實際情況。

其次，高等學校創新創業教育注重科技創新與農業現代化。農科院校在農業科技創新和現代化方面具有一定優勢。因此，雙創教育側重培養學生的科技創新意識，鼓勵他們將科技成果應用于農業生產和創業項目中。農科院校的創新創業教育還關注農村經濟發展和農村創業。學生可能會接觸到農村產業發展、鄉村旅游、農村電商等領域的知識和實踐，為他們在農村地區開展創業活動提供支持。合作與合作社模式在農業創業中具有重要意義，因此農科院校的創新創業教育鼓勵學生探索合作與合作社等合作模式，有助于培養學生的團隊合作能力和社會責任感。

政府的政策支持對于農村地區的創業同樣重要，農科院校可以引導學生了解相關政策，培養他們的創業意識。此外，學校還能努力構建創業生態，為學生提供創業導師、創業基地、創投資源等支持。高等學校創新創業教育也強調社會責任與可持續發展。在農業創業中，除了經濟效益外，還需要考慮環保、社會公益等因素。其在創新創業教育中得到了體現。高等學校創新創業教育也面臨一些挑戰。一方面，農村地區的基礎設施不足、資金匱乏等問題可能影響創新創業教育的發展。另一方面，創新創業教育的培養理念可能存在偏差，過于強調成功案例，限制了學生的創意發展和面對困難的能力。

為了優化高等學校創新創業教育的發展，需要采取一系列措施。首先，建立有效的在線課程模式，整合創新創業的基礎知識和實踐案例，并結合新農科和人工智能的應用，以提升教育質量。其次，通過校企合作，為學生提供實際項目和行業經驗，促進多學科創新創業的交叉應用。此外，引入實際合作項目、實地考察和訪談等方式，增加學生與企業互動的機會，加強理論與實踐的結合。

總之，高等學校創新創業教育在中國正處于快速發展的階段，尤其在農科院校，創新創業教育的發展已經受到越來越多的關注。通過充分利用科技創新、政策支持和校企合作等手段，可以進一步優化創新創業教育的發展，培養更多具有創新精神和創業能力的人才，為中國的農村發展和社會進步做出積極貢獻。

二、制約高等學校創新創業教育發展的主要瓶頸

創新創業教育的培養理念存在偏差，可能會導致學生在創新創業過程中遇到困難，或者無法充分發揮他們的潛力。［6］教師在創新創業教育中只強調成功的案例，可能會造成學生認為創新創業就是一帆風順、必然成功的事情。在教育中強調失敗的重要性，鼓勵學生勇敢嘗試，從失敗中學習，培養逆境應對能力和韌性。有時候創新創業教育過于注重創意本身，而忽視了市場需求和實際可行性。教導學生進行市場調研，了解客戶需求，確保創意能夠被市場接受。有些創新創業教育可能過于強調特定的創新模式或思維方式，限制了學生的創意發展。鼓勵多樣化的創新思維，引導學生從不同角度思考問題，尋找創新點，避免陷入刻板思維。創新創業教育過于理論化，缺乏實際操作和實踐機會，導致學生無法將所學知識應用到實際中。設計實際項目、案例分析和模擬創業活動，有助于學生在實踐中學習和應用知識，培養實際操作能力。

創新創業實踐育人內生動力不足。關于課程目標，成希、張放平指出，高校存在將創新創業教育簡單理解為企業家教育或素質提升培訓的問題。［7］Wu等認為，大多數高校創業教育課程都強調認知和心理運動的功能，而忽略了學生情感領域的發展。［8］然而，當創業者努力創辦及經營一家企業時，他們面臨的關鍵問題不是缺乏相關的知識，而是缺乏面對困難和挑戰時所必需的勇氣和態度。關于課程編制，相關研究主要涉及課程類型、課程內容及課程設置主體等維度。張昊宇通過對牡丹江市五所高校在校大學生的問卷調查與訪談，發現這五所高校的創業教育課程主要由就業部門或學工部門開設，課程開設不足。［9］陳曉紅等研究指出，地方商科院校創新創業教育課程設置隨意性大，未形成完善的課程體系。［10］馬永斌、柏喆研究指出，高校創新創業教育課程內容局限于書本上的創業知識。［11］李姍霖等我國研究生創新創業教育并未真正融入專業教育。［12］Wu和Chen的研究還指出，當前創業教育課程主要由學校教師設計，盡管學校教師可能具有商業經驗，但他們缺乏創業經驗。［13］鼓勵學生在團隊中合作，通過合作能夠增強學生之間的相互支持和激勵，提高參與的興趣。通過采取上述措施，可以激發學生參與創新創業實踐的內在動力，使他們更加愿意投身于創新創業的活動中。

創新創業教育中的校企師生互動性不強。教師應幫助學生更好地理解實際應用和市場需求。在課程中要注重引入實際合作項目，讓學生與企業合作解決實際問題，合作可以增加學生與企業互動的機會，幫助學生將所學知識應用到實際中。在組織學生進行企業實地考察和創業者訪談方面，沒有讓學生深入了解企業運作和創業經驗，拉近與企業的距離。邀請企業導師參與課程教學是增強校企互動的有效方式，企業導師可以與學生互動，回答問題，為學生提供實際業務指導和經驗分享，提供實際建議。

三、新農科人工智能與創新創業教育融合優化路徑

（一）總體設計

人工智能賦能新農科創新創業教育模式，旨在推進教學方式的全面改革與創新，不斷促進新農科領域的人工智能與創新創業教育的有機融合。通過系統總體設計和深入研究相關政策，旨在為新農科人工智能與創新創業融合的發展制訂全面規劃，明確外部條件的要求。通過詳細的現狀調研與分析，深入剖析當前形勢，確立自身在新農科人工智能與創新創業融合領域的發展目標。

針對這一目標，本課題提出了以下主要策略：創新的課程建設。首先，通過設定課前任務，鼓勵學生在課堂前進行自主學習，為課堂內深入學習做好準備，有助于在課堂內讓學生積極主動地參與深度學習，加深對知識的理解。課后強調鞏固和提升，讓學生通過知識的鞏固與拓展，進一步提升學習效果；跨學科創新創業。推崇交叉學科與人工智能的融合創新，通過將不同學科領域與人工智能有機結合，激發創新思維。鼓勵采用項目式實踐，促進多學科間的跨界合作，培養學生的創新創業能力。綜上所述，本課題旨在引領新農科人工智能與創新創業融合領域的發展，通過跨學科合作和創新思維的培養，為培養未來高水平創新創業人才打下堅實的基礎（如圖1所示）。

（二）新農科人工智能與創新創業融合機制研究

新農科的人工智能教育與科技創業型人才培養是一個系統工程，既離不開高等院校的積極幫助，也離不開政府部門、企業以及其他社會團體的支持，根據學校人才、資金、場所、制度等“四到位”的標準，主動做好學校與政府部門、企業以及社會團體的協調，做到校內校外的教育資源緊密銜接。

成立創新創業指導委員會旨在促進創新創業活動、提供指導和支持，以及推動創新創業生態系統的發展。委員會通常由具有豐富經驗和知識的專家、學者、企業家和政府代表組成，他們可以提供戰略性的建議和意見，幫助創新創業者克服挑戰，展開他們的創意和項目。

設立大學生創新創業基金旨在支持大學生創業者實現創新創業夢想，提供資金和資源支持，促進創新創業文化的培育。基金可以通過各種途徑籌集資金，如政府撥款、校友捐贈、企業合作等，將這些資金投入有潛力的大學生創業項目中。

完善校外優質創新實踐基地旨在為提供學生更廣闊的創新創業機會和實踐平臺，幫助他們將理論知識與實際應用相結合，培養創新思維和實際能力。為創新實踐基地提供必要的場地、設備和技術資源，確保學生能夠在現實環境中進行創新創業活動。邀請有豐富創業經驗的導師、企業家、學者等來基地，為學生提供實際的指導和建議。與當地企業、創業園區、科技孵化器等建立合作關系，為學生提供實際的項目合作機會，幫助他們將創意轉化為實際項目。

完善激勵保障機制可以有效地鼓勵學生參與創新創業活動，并為他們提供支持和保障。設立創新創業獎學金和獎勵計劃，為在創新創業領域表現優秀的學生提供經濟支持和認可。獎勵可以根據項目成果、創意水平、社會影響等方面進行評定。設立創業支持基金，為有創業意愿的學生提供種子資金，幫助他們啟動項目并初步驗證創意。與企業合作，提供實習和培訓機會，使學生能夠在實際工作中學習和應用創新創業知識。

（三）創新創業在線課程教學模式構建

創新創業在線課程教學模式的實質是對傳統課堂教學活動的擴展，使教學資源豐富、學習情境多元化。該教學模式是建立在網絡教學平臺的MOOC自主學習教學模式，是將線上線下兩種學習形式相結合的基礎上發展起來的一種混合教學模式，其主要分為課前基于任務的自學、課內的主動學習課堂和課后鞏固提升三個階段（如圖2所示）。課前階段教師主要進行設計學習、互動答疑和了解學情，學生主要進行在線自學、完成適量任務、實時互動；課內階段，師生互動交流、答疑，小組自主練習，教師進行個別輔導，學生演示討論，隨后教師集中講解，總結課堂重點內容；課后階段，設計學習任務跟蹤學習情況，學生不斷拓展練習，結合MOOC復習，根據小組協定分配任務，教師在線進行輔導，協助理解，達到課后螺旋式鞏固提升的效果。

（四）基于知識圖譜的創新創業實踐探索

基于知識圖譜的創新創業實踐探索是一種利用知識圖譜技術來支持創新創業過程的方法。知識圖譜是一種將知識以圖形結構進行表達的技術，其可以將不同領域的知識和關系進行建模，為創新創業提供更有針對性的信息和資源。以下是在創新創業實踐中基于知識圖譜的一些探索方向：

1. 創意和問題發現。利用知識圖譜，可以整合多個領域的知識，幫助創業者發現新的創意和解決實際問題的方法。通過分析圖譜中的關系，可以發現不同領域之間的聯系，從而激發新的創新點子。

2. 市場調研和競爭分析。利用知識圖譜，可以整合市場數據、競爭信息和用戶反饋，幫助創業者了解市場趨勢、競爭格局和潛在用戶需求，從而指導創業項目的定位和戰略選擇。

3. 技術和資源匹配。利用知識圖譜，可以將不同領域的技術和資源進行匹配，找到合適的合作伙伴、投資機會和技術支持，提高創業項目的成功率。

4. 創業生態建設。基于知識圖譜，可以構建創業生態系統的模型，將創業者、投資者、孵化器、產業鏈等各方的關系進行建模，為創業者提供更全面的資源和支持。

5. 知識分享和學習。利用知識圖譜，可以構建多領域知識的學習平臺，幫助創業者快速獲取所需知識提升創業者的綜合素質和技能。

6. 創新團隊組建。通過分析創新創業領域中的專業背景和技能需求，知識圖譜可以協助創業者建立跨學科的創新團隊，促進不同領域的交流和合作。

7. 風險評估與管理。利用知識圖譜，可以對創新創業項目進行風險評估，分析潛在的風險因素并制訂應對策略。

8. 智能決策支持。基于知識圖譜的智能決策系統，可以幫助創業者做出更加明智的決策，從而提高創業成功的概率。

需要注意的是，基于知識圖譜的創新創業實踐探索需要對領域知識進行建模和整合，涉及數據采集、知識抽取、圖譜構建等技術。合理的數據隱私保護和倫理考慮也是至關重要的。這一方法的成功應用需要學術界、產業界和政策制定者的共同努力。

（五）面向校企協同育人多學科創新創業交叉應用

面向校企協同育人多學科創新創業交叉應用是指在教育體系中，通過學校與企業的合作，培養具備多學科背景的學生，使其能夠在創新創業領域進行跨學科的交叉應用。此方法旨在培養更具創新力和實踐能力的人才，促進不同領域的知識和技能相互融合，創造出更有價值的解決方案。以下是校企合作育人的方法和策略：

1.跨學科課程設計。學校可以設計跨學科的課程，將不同專業領域的知識點融合，培養學生的綜合能力。例如，將工程、設計、商業等領域的課程結合起來，讓學生能夠在實際項目中進行綜合性的創新創業實踐。

2. 導師制和企業合作。邀請新農科、人工智能和創新創業領域的專業人士擔任導師，為學生提供指導和實踐經驗。與企業建立合作關系，讓學生參與實際項目，了解行業需求和市場情況。

3. 創新創業實驗室。建立創新創業實驗室，提供學生進行實際操作和實驗的場所。實驗室內配備先進的農業技術設備和人工智能工具，讓學生親身體驗創新創業的過程。

4. 行業講座和研討會。邀請行業專家和企業代表舉辦講座和研討會，分享他們在新農科和人工智能領域的經驗和見解，幫助學生了解行業動態和趨勢，建立創新創業思維。

5. 創業導向培訓。提供創新創業培訓，教授學生如何從新農科和人工智能領域的技術中挖掘商業機會，制訂商業模式和市場營銷策略。

6. 創新創業資源扶持。高校能夠提供創新創業的條件，如孵化器、融資渠道等，以支持學子把想法轉變為創新現實。

7. 案例分析和角色扮演。分析討論案例，讓學生了解新農科和人工智能在創新創業中的應用。通過角色扮演，讓學生模擬創業過程，培養解決問題的能力。

最終，優化新農科、人工智能和創新創業教育融合的路徑需要學校、行業和政府的共同支持，推動教育體系不斷創新，培養出具備綜合能力和創新思維的人才。

總之，面向校企協同育人多學科創新創業交叉應用需要學校和企業之間的緊密合作，注重實踐和跨學科融合。通過以上方式，可以培養出更具有創新創業精神的人才，為社會創造更多價值。

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（薦稿人：李曉玲，西安交通大學教授）

（責任編輯：牛雪璐）