人工智能驱动复杂思维与科技创业:一项混合方法研究

【字体: 时间:2025年09月22日 来源:Sustainable Futures 4.9

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  本研究针对高等教育中如何有效培养复杂思维与科技创业能力的问题,探索了人工智能(AI)工具在促进创新思维和共同创造策略中的应用。通过混合研究方法,结合OpenEdR4C教育平台和自然语言处理(NLP)技术,研究发现AI工具能显著提升学生的参与度、跨学科协作能力和创意生成流畅性,为科技创业教育提供了创新路径和实证支持,对推动可持续未来教育具有重要意义。

  

在当今快速变化的全球环境中,高等教育机构面临着培养学生应对复杂社会挑战的迫切需求。科技创业(Technological Entrepreneurship, TE)作为连接技术创新与市场需求的重要桥梁,不仅能够推动经济发展,更是培养复杂思维(complex thinking)能力的有效途径。复杂思维包含批判性思维、科学思维、系统思维和创新思维四个子能力,这些能力对于解决跨学科问题和促进可持续发展至关重要。然而,传统的教育模式往往难以有效激发学生的创新潜能和创业精神,尤其是在资源有限的半农村地区和教育机构中。尽管人工智能(AI)技术在个性化学习、自适应反馈和创意生成方面展现出巨大潜力,但其在科技创业教育中的应用仍处于初步阶段,缺乏充分的实证研究和系统整合。

在这一背景下,研究人员开展了一项混合方法研究,旨在探索人工智能如何作为促进科技创业和创新思维的有力工具。研究基于OpenEdR4C教育平台,结合共同创造(co-creation)策略和自然语言处理(NLP)技术,设计并实施了一个面向科技创业的混合工作坊。该研究不仅关注AI工具的实际应用效果,还致力于揭示其在提升学生参与度、促进跨学科协作和加速创意生成方面的作用机制。研究成果发表在《Sustainable Futures》上,为教育创新和创业教育提供了重要的理论和实践参考。

研究采用了多种关键技术方法,包括基于OpenEdR4C教育平台的混合学习工作坊设计、AI驱动的TechIdeas生成工具(整合了生成式AI和NLP技术)、以及情感分析(Sentiment Analysis)和自然语言处理(NLP)用于评估学生反馈。工作坊在墨西哥米却肯州的Instituto Tecnológico de Zitacuaro实施,样本来自20名自愿参与的本科生,涵盖多个学科领域。数据收集通过平台交互记录、视频录制和学生 testimonials( testimonial)完成,并结合Symanto.ai平台进行情感分析。

研究结果部分通过多个子章节详细呈现了研究发现:

在方法部分,研究人员描述了OpenEdR4C平台的功能和TechIdeas生成工具的设计。该工具采用“Push & Pull”方法论,结合可持续发展目标(SDGs)和第四工业革命(Industry 4.0)技术,帮助学生快速生成科技创业想法。工具基于Genially?和Chatbase?平台构建,无需编写源代码,强调可扩展性和用户友好性。通过图形用户界面,学生可以迭代探索多种技术解决方案,并结合SDGs进行问题分析和概念化。

在发现部分,研究通过情感分析和项目输出评估了干预效果。情感分析显示,学生反馈中积极情绪(如热情和兴奋)占主导地位,表明AI工具显著提升了参与度和学习体验。同时,学生共 conceptualized(概念化)了四个科技创业项目,均围绕SDGs(如SDG 12、13、14)和技术创新(如人工智能、数据科学、清洁能源)展开。例如,Ecobottle项目结合人工智能和移动APP促进可持续消费行为,Clean Money项目通过连通性和奖励机制鼓励塑料回收。这些项目不仅体现了学生的创新思维,还展示了AI工具在加速创意生成和跨学科协作方面的有效性。

讨论部分深入分析了研究结果的意义和启示。首先,学生能够自然且即时地采用AI工具支持创新思维和创业过程,这与数字职场中AI增强生产力和创新的趋势一致。其次,AI工具在促进跨学科协作和共同创造方面表现出色,通过提供多样化的技术解决方案和反思性问题,拓宽了学生的创意视野。此外,研究强调了AI在教育中的 transformative(变革性)潜力,特别是在资源有限的机构中,小团队也能实现显著的创新进展。然而,研究也指出需警惕AI工具的过度依赖,确保其 complement(补充)而非替代批判性和创造性思维技能。

研究结论总结了人工智能在科技创业教育中的重要作用。AI工具通过共同创造策略和数字平台,有效促进了复杂思维和创新想法的生成,为创业教育提供了创新路径。同时,研究呼吁更 ambitious( ambitious)的合作努力,例如通过跨机构协作和COIL(Collaborative Online International Learning)模式,扩大AI工具的影响范围和应用深度。尽管存在数字鸿沟、 pedagogical( pedagogical)自主性和商业依赖等挑战,但通过内部能力建设、师资培训和混合人机课程设计,可以最大化AI在教育中的积极影响。

研究的实践意义包括推动AI工具在商业、公共和非营利组织中的广泛应用,以提升创新和问题解决能力。未来研究应探索AI在不同创业领域的适用性,比较不同工具和方法的效果,并关注 underrepresented( underrepresented)群体的包容性。此外,透明度和集体知识构建对于应对AI伦理问题和减少对企业产品的过度依赖至关重要。

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