人工智能時代計算機專業本科生能力培養探析

王勇 韋量

摘 要：人工智能（AI）是以計算機技術為支撐的。隨著我國即將跨入AI時代，肩負培養計算機高級專業人才的高校計算機老師，如何為國家培養符合AI時代發展要求的計算機專業本科生，是一個值得深思的重要問題。文章針對這一問題，就目前我國非重點高等院校計算機本科專業教學中存在的一些問題，從培養思路、教學方法、教學內容、師資隊伍建設等方面入手，探討順應AI時代要求的計算機本科專業教學的改革，以達到提高教學質量、培養計算機專業本科生具有較強綜合實踐能力的目的。

關鍵詞：人工智能（AI）;計算機專業;能力培養;教學改革

0? ? 引言

隨著我國即將跨入人工智能（Artificial Intelligence， AI）時代，我國對掌握IT技術的高級專門人才的需求日趨旺盛，各行各業需要一大批掌握計算機技術的高級專業人才。因此，如何順應AI時代的發展需求，有效地培養符合我國社會發展需求的計算機專業本科生，是擺在每個高校計算機專業老師面前的一個值得深思的重要問題。我國高等教育法明確指出：“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”。然而，我國大多數非重點高等院校目前培養出來的計算機專業本科畢業生仍存在動手能力不強、應用能力欠缺等問題，這些計算機專業本科畢業生的社會實踐能力不強，得不到企業的認可，這勢必縮小了他們的就業面，最終導致社會出現“非重點高校培養出來的計算機本科畢業生找不到與本專業相關的工作崗位，而企業（計算機專業人才需求方）也招聘不到所需的計算機相關專業人才”的現象。這一現象值得高校計算機專業的教師們認真思考：如何跟上AI時代發展的步伐，基于國家對計算機高素質專業人才需求旺盛的現實，對高校計算機專業教學進行不落后于時代的改革，進一步提高教學質量，為國家培養符合新時代發展要求的高素質IT本科畢業生。

1? ? 我國非重點高等院校計算機專業教學存在的主要問題

1.1? 教學模式老套，教學方法落后

迄今，我國大多數非重點高等院校的計算機專業教師通常采用“側重課本理論知識的傳授、輕視理論知識的應用培養”的教學模式。教師把主要時間花在理論的講授上，想盡一切辦法把書本理論知識灌輸給學生，而不管學生是否掌握了利用書本上的計算機理論知識解決實際問題的能力和技巧。教師指導學生上實踐課，學生也只是針對課本給定的練習題進行操作演練，教師沒能為學生提供與實際密切相關的實訓內容，致使學生對上機實訓課不感興趣。

這種傳統教學模式已經實行了很多年，不可否認其固有的優點，但隨著社會的進步和科技的發展，其弊端越來越明顯。我國目前已經進入“互聯網+”新時代，學生獲取知識和培養技能的主要途徑不再僅限于課堂教學，還有來自各種網絡平臺。而當前的高校計算機專業教學仍然以傳統教學模式為主，教師在課堂教學以講授為主，照本宣科，學生在課堂中被動接受教師灌輸的知識和展示的技能。而這些教學內容，學生都可以在各種網絡平臺上學到，試問學生如何有興趣去聽課？同時課堂教學方式單一，與學生互動少，課堂氣氛不活躍，無法激發學生的學習興趣，導致學習效果不理想，甚至出現學生厭學的現象。

從1999年起，我國高校開始擴招，經過20年的擴招，到2019年我國高等教育的毛入學率超過了50%，我國的高等教育從精英化階段進入普及化階段。高校的學生來自全國各地，有著不同的家庭條件和成長環境，學生的基礎和綜合能力存在很大的差異，如有些學生的學習能力強、有些學生的實踐操作能力弱、甚至有學生不愿意學習，而計算機專業是一門理論性和實踐性很強的專業，這造成學生在學習上差異化明顯，水平層差不齊。這是我們高校計算機專業普遍存在的學情，只有依據這個學情，對教學模式不斷進行創新，才能提高計算機專業的教學質量。

1.2? 教學內容陳舊，重理論輕實踐

眾所周知，計算機專業與其他專業相比，技術更新速度快，每隔幾年技術就會更新換代。而我國多數高校的計算機專業仍采用多年前出版的舊教材，教學內容設置比較落后，不能緊跟新知識和新技術，且課堂教學理論知識多實踐操作少。這導致學生所學到的是落后的知識與技術，且計算機實踐操作能力不強，在就業時無法勝任計算機專業相關的崗位工作。

1.3? 重科研輕教學

重科研輕教學，這不僅是高校計算機專業教學中存在的現象，也是很多高校大部分專業存在的問題。教書育人是教育分內的事，是高等教育不言自明的本分[1]。教書育人是高校的本分，培養出符合新時代要求的高素質計算機專業人才是高校計算機專業教學的本分。

2? ? 人工智能時代高校計算機專業教學改革研究

2.1? 創新教學模式，以學生為主體，實現個性化學習

隨著“互聯網+”時代的來臨，特別是云計算、大數據、人工智能等技術的迅速發展，學生的學習不再受限于固定地點和固定時間，突破了時空的限制，新的教育理念不斷涌現，教學模式不斷被創新。“互聯網+”改變了人們對學習方式的認知模式，并推動教學模式發生了重大變革[2]。

翻轉課堂是一種新的教學模式，把傳統教學模式中教師的講授轉變為課前學生自主學習，課中教師引導學生共同討論與交流學習，使學生從自主學習到相互學習，最終實現知識內化的目標。這種教學模式需要教師在課前錄制好教學視頻，提供相關的教學資源，并精心設計和安排學生的學習任務。在這種教學模式中，不同基礎的學生有充足的時間利用視頻等教學資源反復學習，解決在學習過程中遇到的問題，同時可以通過課堂與其他同學、教師的交流討論，加深認識和理解。高校的計算機專業教學采用翻轉課堂教學模式，有助于激發學生的學習熱情，實現以學生為中心的課堂教學，提高教學效果。

而隨著互聯網的快速發展，互聯網與高等教育的結合越來越緊密。MOOC（大型開放式網絡課程）教學模式興起。MOOC的教學模式是將課堂上的教學內容放到網絡平臺上，學生通過網絡可以不受時空限制自主學習、多渠道學習、反復學習、碎片式學習[3]。MOOC平臺有自己本身的一套學習和管理系統，所提供的課程是免費的。在眾多的國內外MOOC平臺中，“中國大學MOOC”平臺與國內高校融合較成功。據最新統計，與“中國大學MOOC”平臺合作的大學已經超過了300家，其中不乏北京大學、復旦大學、浙江大學等985名校。同時不少合作高校也出臺相關制度文件，規定對在“中國大學MOOC”平臺上獲得課程證書的學生，學校將以公選課性質給予成績和學分的認定。

混合式教學模式就是把在線教學和傳統的課堂教學有機結合在一起的一種教學模式。這種教學模式有助于培養學生的自主學習能力，有助于提升學生學習的深度。

這3種教學模式都是近年“互聯網+”時代下創新的教學模式。這些新型的教學模式，都有一個顯著的特點，就是突出以學生為主體的原則，注重引導學生的自主學習。在這些新型的教學模式中，教師實現了角色的變換，變為學生學習的引導者、組織者和幫助者，而學生獲得的知識和培養的技能不是教師“教會”的，而是自己“學會”的。在教學過程中教師重新設計課堂教學，側重于如何激發學生的學習興趣和潛能，側重于引導學生如何獲取知識和培養技能。

隨著大數據、人工智能的發展，利用大數據技術采集學生網絡學習平臺上的學習內容、學習時間、學習次數、提交作業和線上測試結果等相關的學習數據，利用數據挖掘分析出學生的個體差異性，輔以學生的能力圖譜為依據，為不同學生合理制定個性化學習路徑、推送精準的學習資源服務和推薦相互促進的學習同伴，實現對每一個學生進行個性化教學。

但要實現這些新教學模式在高校計算機專業教學的普遍應用，需要教師轉變教育理念，側重于引導學生如何獲取知識和培養技能，并重新設計課堂教學，同時需要學生有較高的自主學習能力，還需要高校教學條件的支撐。

2.2? 及時更新教學內容，共建共享教學資源

在“互聯網+”時代下，移動通信技術、大數據、云計算、人工智能與互聯網深度融合，計算機技術的發展日新月異。高校計算機專業教學的內容要及時更新，科學選擇近3年出版的新教材。同時依據專業本身的實際情況，通過建設計算機專業實訓室或者租用高效便捷的云服務，建立能提高學生實踐能力的實訓教學條件。同時各高校計算機專業應該加強合作，以開放包容的心態共建在線學習系統的課程資源庫，在保留本校計算機專業特色的同時，一起推動優質計算機課程資源的開放共享，同時要促進這些開放共享的課程資源在各高校實現學分互定，進一步調動學生學習的主動性和積極性。

2.3? 提升教學能力，加強師資隊伍建設

我國教育部于2018年9月發布了教高〔2018〕2號文件，文中提出“全面提高教師教書育人能力”，要大力推進高層次人才、高職稱教師走進教學一線并不斷提高教學能力。各高校應因地制宜出臺鼓勵計算機高層次人才走上教學一線的政策，并積極通過講座、培訓、比賽等各種方式提高計算機專業教師的教學能力。同時高校應積極推進計算機專業課程團隊建設，實現團隊成員的協作分工，并合理地運用信息化技術制作在線教學資源和重新設計課堂教學，以滿足人工智能時代下計算機專業的教學需求。

3? ? 結語

在人工智能時代下高校的計算機專業教學具有獨特的教學特征，在教學模式、教學內容、教學資源和教學條件等方面都發生了重大變化。本文就人工智能時代我國高校計算機專業教學可能面臨的一些問題，并針對我國高校計算機專業教學中存在的一些問題，從培養思路、教學方法、教學內容、師資隊伍建設等方面入手，探索計算機專業教學改革，以達到提高專業教學質量與提升計算機專業人才培養能力目的。

[參考文獻]

[1]袁占亭.高等教育“四個回歸”的時代意義[J].中國高等教育，2016（23）：17-21.

[2]耿彧，白濤.“互聯網+”背景下的高校教學模式[J].中國管理信息化，2018（8）：211-212.

[3]殷周平，陳萌昭，劉桂江，等. 改進的翻轉課堂模型用于大學C語言教學[J].安慶師范法學學報（自然科學版），2019（4）：112-114.

（編輯 王雪芬）