探究人工智能背景下的高校計算機教學策略創新

王鑫妍　潘偉民

摘 要：對高校計算機教學狀況進行分析，總結人工智能理念在教學中的運用價值。認識到當前高校計算機課程教學中存在的問題，旨在通過各項影響因素的分析，構建創新性的教學方法，以提高學生的綜合素養，實現高校綜合型人才培養的目的。

關鍵詞：人工智能; 高校; 計算機教學

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-3315（2021）3-169-002

在網絡信息技術不斷發展的背景下，人工智能的出現推動科技進步。高校計算機課程教學中，為了使人才的培養更好的適應社會發展，在教育資源整合以及教學方法創新中，需要將人工智能作為核心，通過教育方法的不斷創新，提高學生對計算機專業技能的掌握能力，以便為之后的職業化發展奠定基礎。但是，在當前高校計算機課程教學中，存在著教學方法單一以及教學內容滯后的問題，這些現象不僅會降低學生的學習興趣，也會限制學生的職業化發展。因此，在人工智能背景下，高校計算機專業教師需要認識到課程改革的重要性，通過教育改革方向的明確，增強學生的思維意識，為計算機行業的人才輸送提供支持。

一、人工智能及其特點

（一）人工智能

人工智能作為計算機學科中的內容，包含了信息學、語言以及心理學等專業內容。其核心目的是通過計算機系統的運用，對人類思維活動進行模擬，以推動計算機產業的發展。由于人工智能領域的特殊性，其涉及學科較多，通過人工智能與人類需求的融合，可以使人工智能順應時代的發展，將其運用在計算機專業教學中，可以提高學生的知識獲取以及語言理解能力。

（二）人工智能特點

人工智能技術特點如下：第一，搜索功能強。通過對人工智能技術的分析，在具體使用中，存在著較強的搜索功能，在海量的知識庫中可以快速檢索，提高搜索效率;第二，人工智能技術存在著較為明顯的知識表示能力。在人類智能指導知識行為中，可以對不模糊的知識進行表示;第三，語言識別功能及抽象功能。人工智能中的語言識別功能可以處理不明確的信息內容，通過抽象能力的運用，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）人工智能在高校計算機教學中的作用

通過對高校計算機課程教學狀況的分析，通過人工智能理念的運用，可以通過模擬人類大腦生理特征完成計算、圖像等處理。這種技術包括著多學科內容，在與計算機課程融合中，可以幫助學生提高對計算機專業知識的認識，及時改變單一性的計算機教學模式，引導學生在人工智能的背景下提高信息思維及動作能力，為高校應用型人才的培養提供保障。

二、高校計算機課程教學中存在的問題

（一）計算機教學環境問題

在網絡信息技術發展的背景下，計算機教學環境的營造與高校計算機教學質量存在管理，但是，在實際的計算機教學環境中，經常面臨以下問題：第一，高校計算機課程教學中，主要將學生實踐能力的提升作為重點，實際的課程教學中，受到教學環境的影響，機房數量相對有限，在一定程度上增加了計算機的利用率，這種現象會增加機房管理難度。第二，計算機課時安排不科學，無法有效提高學生的學習興趣。由于高校計算機課程包括理論、實踐兩個方面，部分學生由于缺少學習興趣，不愿過多的學習基礎知識，長期發展中影響計算機課程的教育效果。第三，機房文化建設水平不足。通過對計算機課程教育模式的分析，在實際的計算機環境營造中，存在著環境模式單一的問題，學生在長期學習中會出現疲憊心理，降低計算機的課程教育及指導效果[2]。

（二）教學方法缺少創新

根據高校計算機的課程教學特點，受到以往教學思想的限制，雖然部分教師認識到“互聯網+”的優勢，但是，在實際的課程教學中仍然采用傳統的教育手段，導致教學方法以及教學內容相對滯后，無法滿足現代化高校人才培養需求。而且，也有部分教師在實際的教育指導中，不能全面掌握人工智能的相關內容，只是按照教學大綱以及教學目標設計教育指導流程，學生在這種背景下無法提高自身的探究能力，長期發展中會降低學生的創新意識，無法滿足人工智能背景下高校計算機課程教育改革的需求。因此，在網絡信息發展的背景下，高校教師需要認識到人工智能的優勢，結合時代的發展及變化創新教育方法，以提高學生的專業素養[3]。

（三）教學軟件同質化

通過對高校計算機課程教學狀況的分析，為了實現人工智能教育理念的融入，需要將學生作為主體，通過教育資源的整合以及教學方法的創新，為學生提供多樣化的學習環境。但是，受到計算機專業教育資源的影響，高校計算機專業存在著計算機軟件同質化的問題。如，在數字媒體應用專業中，要求學生在前三年掌握學習圖像處理軟件、視頻制作軟件以及三維建模軟件的操作方法，但是，部分院校受到經費以及場地的限制，部分軟件教學以視頻教學為主，學生在這種環境下無法提高計算機操作能力，長期發展會降低學生的綜合素養，無法滿足高校人才培養需求[4]。

三、人工智能背景下的高校計算機教學創新策略

（一）教學系統的結構設計

伴隨新課程教育的改革，在人工智能背景下，為了提高計算機課程教育的有效性，教師需要結合人工智能的特點，細化教學結構：第一，專家模塊。在專家模塊設定中，需要將知識構成作為核心，結合計算機專業課程的教學內容，確定信息提問方法，并強調教學中的重難點內容，提高學生的學習效率。而且，在專家模塊設定中，可以通過系統模塊的運用，引導學生掌握計算機專業的課程內容，并根據課程教學評價以及學習方式，提高學生的計算機思維意識，以實現人工智能背景下計算機教育創新的目的。第二，學生模塊的設計。在人工智能背景下的計算機課程教育中，需要在教育指導中設定學生模塊，學生在該平臺下會掌握自身的學習情況，并通過學習結果的分析形成反饋系統，教師通過這一結果構建引導方案，可以保證計算機課程教學的有效性，實現計算機專業課程創新的目的。第三，智能模塊接口。智能模塊接口設計中，學生可以在信息輸入中獲取相關信息，展現人工智能的教育引導價值，為計算機教學的創新及完善提供參考[5]。

（二）創新計算機教學方法

在人工智能背景下，為了提高高校計算機課程教育的整體效果，在教學方法完善以及教學創新中，需要做到：第一，將計算機課程與網絡技術融合。伴隨網絡信息技術的發展，高校計算機課程教學中需要將多媒體應用教學與Internet網絡進行融合，通過多維性網絡教育模式的構建，發揮計算機課程教學優勢，并在線上、線下學習模式構建中確定網絡檢測模式，以提高計算機課程教學的整體效果，為計算機課程教育的創新提供參考。第二，明確智能代理技術的教育方法。對于人工智能技術而言，將其運用在ICAI中，不僅需要在計算機課堂上引入學生模塊、知識推理模塊，也需要設定智能導航瀏覽系統，提高學生的自主瀏覽及探究能力，以實現高校計算機課程教育創新的目的。而且在CAI的課程教學中，通過人工智能與計算機課程的融合，可以引導學生進行知識搜索，并主動、高效地獲取所需要的內容，實施提高信息檢索的精準性，提高學生的綜合素養。第三，遠程教育。在網絡信息技術發展的背景下，為提高人工智能在計算機課程中的教育優勢，教師在教育引導中需要為學生提供遠程教育模式，在對學生進行輔助教育的同時提高學生的協作能力，展現遠程教育在計算機課程教育中的優勢。第四，虛擬現實技術的運用。虛擬現實技術作為人工智能的內容，通過交互式人工技術的運用，需要將教學輔助作為重點，引導學生在情境體驗的過程中掌握學習內容，以實現計算機課程教育創新的目的[6]。

（三）拓寬教學指導途徑

高校計算機課程的教育發展在教育改革中一定要避免同質化問題的出現。首先，在實踐課程設置中，教師應該改變單一性的指導方案，通過項目驅動方法的運用，使學生在人工智能的引導下掌握計算機操作技能。如在深度學習中，將人工智能作為重點，通過Python的課程開展，提高學生對人工智能的認識，以增強計算機課程教育的有效性。其次，在競賽模式構建中，可以為學生提供多樣化的探究空間。由于人工智能的競賽頻繁，在計算機教育中教師可以利用這一內容，引導學生通過線上、線下的方法，積極參與到競賽活動之中，以提高計算機資源的運用效果，滿足學生自主能力提升以及計算機思維的形成需求，為高校計算機教育改革以及人才培養提供參考[7]。

總而言之，在高校計算機課程教學中，為了充分展現人工智能優勢，在實際的教育整合中，教師要將學生作為主體，通過多樣化教學方法的完善以及教學資源的運用，為學生提供良好的探究環境，以激發學生的學習興趣，實現計算機專業人才培養的目的。而且在人工智能背景下的計算機教學中，教師需要改變單一的教學手段，通過教育結構的設計、教學方法的創新以及教學途徑的拓展等，增強學生的綜合素養，為專業人才培養提供支持。

參考文獻：

[1]曾錚.信息化背景下高校計算機教育教學改革的方向與實踐探究[J]太原城市職業技術學院學報，2020（09）：93-95

[2]魏爽.人工智能背景下以培養計算思維為目標的計算機基礎教學模式研究[J]科技創新導報，2019，16（23）：225-226+228

[3]張博凱.5G信息時代高校計算機基礎教學中翻轉課堂應用的幾點探討[J]計算機產品與流通，2020（09）：105+130

[4]楊競華.試論高校計算機教學中對學生自主學習能力的培養[J]創新創業理論研究與實踐，2020，3（15）：1-2

[5]王永慶.關于“互聯網+”背景下高校計算機教學改革的探討[J]輕紡工業與技術，2019，48（10）：176-177

[6]鐘元權.基于素質教育與翻轉課堂深度融合的教學模式分析——以計算機教學課程為例[J]中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2019（10）：220-221

[7]羅曉清，張戰成，康振.“雙一流”高校建設背景下研究生“計算機視覺原理與應用”課程教學改革探索[J]江蘇理工學院學報，2020，26（02）：100-105