探究人工智能背景下的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)策略創(chuàng)新

王鑫妍　潘偉民

摘 要：對(duì)高校計(jì)算機(jī)教學(xué)狀況進(jìn)行分析，總結(jié)人工智能理念在教學(xué)中的運(yùn)用價(jià)值。認(rèn)識(shí)到當(dāng)前高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中存在的問題，旨在通過各項(xiàng)影響因素的分析，構(gòu)建創(chuàng)新性的教學(xué)方法，以提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)高校綜合型人才培養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：人工智能; 高校; 計(jì)算機(jī)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2021）3-169-002

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，人工智能的出現(xiàn)推動(dòng)科技進(jìn)步。高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，為了使人才的培養(yǎng)更好的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，在教育資源整合以及教學(xué)方法創(chuàng)新中，需要將人工智能作為核心，通過教育方法的不斷創(chuàng)新，提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)技能的掌握能力，以便為之后的職業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。但是，在當(dāng)前高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，存在著教學(xué)方法單一以及教學(xué)內(nèi)容滯后的問題，這些現(xiàn)象不僅會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也會(huì)限制學(xué)生的職業(yè)化發(fā)展。因此，在人工智能背景下，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師需要認(rèn)識(shí)到課程改革的重要性，通過教育改革方向的明確，增強(qiáng)學(xué)生的思維意識(shí)，為計(jì)算機(jī)行業(yè)的人才輸送提供支持。

一、人工智能及其特點(diǎn)

（一）人工智能

人工智能作為計(jì)算機(jī)學(xué)科中的內(nèi)容，包含了信息學(xué)、語言以及心理學(xué)等專業(yè)內(nèi)容。其核心目的是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)用，對(duì)人類思維活動(dòng)進(jìn)行模擬，以推動(dòng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于人工智能領(lǐng)域的特殊性，其涉及學(xué)科較多，通過人工智能與人類需求的融合，可以使人工智能順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，將其運(yùn)用在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中，可以提高學(xué)生的知識(shí)獲取以及語言理解能力。

（二）人工智能特點(diǎn)

人工智能技術(shù)特點(diǎn)如下：第一，搜索功能強(qiáng)。通過對(duì)人工智能技術(shù)的分析，在具體使用中，存在著較強(qiáng)的搜索功能，在海量的知識(shí)庫中可以快速檢索，提高搜索效率;第二，人工智能技術(shù)存在著較為明顯的知識(shí)表示能力。在人類智能指導(dǎo)知識(shí)行為中，可以對(duì)不模糊的知識(shí)進(jìn)行表示;第三，語言識(shí)別功能及抽象功能。人工智能中的語言識(shí)別功能可以處理不明確的信息內(nèi)容，通過抽象能力的運(yùn)用，保證信息處理的靈活性，并在程序化的問題解決中提高信息處理效果[1]。

（三）人工智能在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中的作用

通過對(duì)高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)狀況的分析，通過人工智能理念的運(yùn)用，可以通過模擬人類大腦生理特征完成計(jì)算、圖像等處理。這種技術(shù)包括著多學(xué)科內(nèi)容，在與計(jì)算機(jī)課程融合中，可以幫助學(xué)生提高對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，及時(shí)改變單一性的計(jì)算機(jī)教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生在人工智能的背景下提高信息思維及動(dòng)作能力，為高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供保障。

二、高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中存在的問題

（一）計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境問題

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展的背景下，計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境的營造與高校計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量存在管理，但是，在實(shí)際的計(jì)算機(jī)教學(xué)環(huán)境中，經(jīng)常面臨以下問題：第一，高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，主要將學(xué)生實(shí)踐能力的提升作為重點(diǎn)，實(shí)際的課程教學(xué)中，受到教學(xué)環(huán)境的影響，機(jī)房數(shù)量相對(duì)有限，在一定程度上增加了計(jì)算機(jī)的利用率，這種現(xiàn)象會(huì)增加機(jī)房管理難度。第二，計(jì)算機(jī)課時(shí)安排不科學(xué)，無法有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于高校計(jì)算機(jī)課程包括理論、實(shí)踐兩個(gè)方面，部分學(xué)生由于缺少學(xué)習(xí)興趣，不愿過多的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，長期發(fā)展中影響計(jì)算機(jī)課程的教育效果。第三，機(jī)房文化建設(shè)水平不足。通過對(duì)計(jì)算機(jī)課程教育模式的分析，在實(shí)際的計(jì)算機(jī)環(huán)境營造中，存在著環(huán)境模式單一的問題，學(xué)生在長期學(xué)習(xí)中會(huì)出現(xiàn)疲憊心理，降低計(jì)算機(jī)的課程教育及指導(dǎo)效果[2]。

（二）教學(xué)方法缺少創(chuàng)新

根據(jù)高校計(jì)算機(jī)的課程教學(xué)特點(diǎn)，受到以往教學(xué)思想的限制，雖然部分教師認(rèn)識(shí)到“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)，但是，在實(shí)際的課程教學(xué)中仍然采用傳統(tǒng)的教育手段，導(dǎo)致教學(xué)方法以及教學(xué)內(nèi)容相對(duì)滯后，無法滿足現(xiàn)代化高校人才培養(yǎng)需求。而且，也有部分教師在實(shí)際的教育指導(dǎo)中，不能全面掌握人工智能的相關(guān)內(nèi)容，只是按照教學(xué)大綱以及教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)教育指導(dǎo)流程，學(xué)生在這種背景下無法提高自身的探究能力，長期發(fā)展中會(huì)降低學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，無法滿足人工智能背景下高校計(jì)算機(jī)課程教育改革的需求。因此，在網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)展的背景下，高校教師需要認(rèn)識(shí)到人工智能的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合時(shí)代的發(fā)展及變化創(chuàng)新教育方法，以提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)[3]。

（三）教學(xué)軟件同質(zhì)化

通過對(duì)高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)狀況的分析，為了實(shí)現(xiàn)人工智能教育理念的融入，需要將學(xué)生作為主體，通過教育資源的整合以及教學(xué)方法的創(chuàng)新，為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境。但是，受到計(jì)算機(jī)專業(yè)教育資源的影響，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)存在著計(jì)算機(jī)軟件同質(zhì)化的問題。如，在數(shù)字媒體應(yīng)用專業(yè)中，要求學(xué)生在前三年掌握學(xué)習(xí)圖像處理軟件、視頻制作軟件以及三維建模軟件的操作方法，但是，部分院校受到經(jīng)費(fèi)以及場(chǎng)地的限制，部分軟件教學(xué)以視頻教學(xué)為主，學(xué)生在這種環(huán)境下無法提高計(jì)算機(jī)操作能力，長期發(fā)展會(huì)降低學(xué)生的綜合素養(yǎng)，無法滿足高校人才培養(yǎng)需求[4]。

三、人工智能背景下的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)創(chuàng)新策略

（一）教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

伴隨新課程教育的改革，在人工智能背景下，為了提高計(jì)算機(jī)課程教育的有效性，教師需要結(jié)合人工智能的特點(diǎn)，細(xì)化教學(xué)結(jié)構(gòu)：第一，專家模塊。在專家模塊設(shè)定中，需要將知識(shí)構(gòu)成作為核心，結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容，確定信息提問方法，并強(qiáng)調(diào)教學(xué)中的重難點(diǎn)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而且，在專家模塊設(shè)定中，可以通過系統(tǒng)模塊的運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程內(nèi)容，并根據(jù)課程教學(xué)評(píng)價(jià)以及學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維意識(shí)，以實(shí)現(xiàn)人工智能背景下計(jì)算機(jī)教育創(chuàng)新的目的。第二，學(xué)生模塊的設(shè)計(jì)。在人工智能背景下的計(jì)算機(jī)課程教育中，需要在教育指導(dǎo)中設(shè)定學(xué)生模塊，學(xué)生在該平臺(tái)下會(huì)掌握自身的學(xué)習(xí)情況，并通過學(xué)習(xí)結(jié)果的分析形成反饋系統(tǒng)，教師通過這一結(jié)果構(gòu)建引導(dǎo)方案，可以保證計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的有效性，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程創(chuàng)新的目的。第三，智能模塊接口。智能模塊接口設(shè)計(jì)中，學(xué)生可以在信息輸入中獲取相關(guān)信息，展現(xiàn)人工智能的教育引導(dǎo)價(jià)值，為計(jì)算機(jī)教學(xué)的創(chuàng)新及完善提供參考[5]。

（二）創(chuàng)新計(jì)算機(jī)教學(xué)方法

在人工智能背景下，為了提高高校計(jì)算機(jī)課程教育的整體效果，在教學(xué)方法完善以及教學(xué)創(chuàng)新中，需要做到：第一，將計(jì)算機(jī)課程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合。伴隨網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中需要將多媒體應(yīng)用教學(xué)與Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，通過多維性網(wǎng)絡(luò)教育模式的構(gòu)建，發(fā)揮計(jì)算機(jī)課程教學(xué)優(yōu)勢(shì)，并在線上、線下學(xué)習(xí)模式構(gòu)建中確定網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)模式，以提高計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的整體效果，為計(jì)算機(jī)課程教育的創(chuàng)新提供參考。第二，明確智能代理技術(shù)的教育方法。對(duì)于人工智能技術(shù)而言，將其運(yùn)用在ICAI中，不僅需要在計(jì)算機(jī)課堂上引入學(xué)生模塊、知識(shí)推理模塊，也需要設(shè)定智能導(dǎo)航瀏覽系統(tǒng)，提高學(xué)生的自主瀏覽及探究能力，以實(shí)現(xiàn)高校計(jì)算機(jī)課程教育創(chuàng)新的目的。而且在CAI的課程教學(xué)中，通過人工智能與計(jì)算機(jī)課程的融合，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)搜索，并主動(dòng)、高效地獲取所需要的內(nèi)容，實(shí)施提高信息檢索的精準(zhǔn)性，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。第三，遠(yuǎn)程教育。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展的背景下，為提高人工智能在計(jì)算機(jī)課程中的教育優(yōu)勢(shì)，教師在教育引導(dǎo)中需要為學(xué)生提供遠(yuǎn)程教育模式，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔助教育的同時(shí)提高學(xué)生的協(xié)作能力，展現(xiàn)遠(yuǎn)程教育在計(jì)算機(jī)課程教育中的優(yōu)勢(shì)。第四，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為人工智能的內(nèi)容，通過交互式人工技術(shù)的運(yùn)用，需要將教學(xué)輔助作為重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在情境體驗(yàn)的過程中掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)課程教育創(chuàng)新的目的[6]。

（三）拓寬教學(xué)指導(dǎo)途徑

高校計(jì)算機(jī)課程的教育發(fā)展在教育改革中一定要避免同質(zhì)化問題的出現(xiàn)。首先，在實(shí)踐課程設(shè)置中，教師應(yīng)該改變單一性的指導(dǎo)方案，通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方法的運(yùn)用，使學(xué)生在人工智能的引導(dǎo)下掌握計(jì)算機(jī)操作技能。如在深度學(xué)習(xí)中，將人工智能作為重點(diǎn)，通過Python的課程開展，提高學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)，以增強(qiáng)計(jì)算機(jī)課程教育的有效性。其次，在競(jìng)賽模式構(gòu)建中，可以為學(xué)生提供多樣化的探究空間。由于人工智能的競(jìng)賽頻繁，在計(jì)算機(jī)教育中教師可以利用這一內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生通過線上、線下的方法，積極參與到競(jìng)賽活動(dòng)之中，以提高計(jì)算機(jī)資源的運(yùn)用效果，滿足學(xué)生自主能力提升以及計(jì)算機(jī)思維的形成需求，為高校計(jì)算機(jī)教育改革以及人才培養(yǎng)提供參考[7]。

總而言之，在高校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，為了充分展現(xiàn)人工智能優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際的教育整合中，教師要將學(xué)生作為主體，通過多樣化教學(xué)方法的完善以及教學(xué)資源的運(yùn)用，為學(xué)生提供良好的探究環(huán)境，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的目的。而且在人工智能背景下的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，教師需要改變單一的教學(xué)手段，通過教育結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、教學(xué)方法的創(chuàng)新以及教學(xué)途徑的拓展等，增強(qiáng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，為專業(yè)人才培養(yǎng)提供支持。

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