人工智能技術賦能應用型人才培養的分析與研究

趙靜

摘要：隨著人工智能技術的逐漸普及和深入應用，人工智能賦能教育已成為教育領域的熱門話題。文章結合應用型本科專業教育過程和場景，分析人工智能技術賦能應用型本科專業教育模式的可行性和必要性，并從培養模式創新、教學內容更新、教師教學方法改革、智能化教學支撐平臺建設四個方面展開研究。

關鍵詞：人工智能技術；應用型本科；人才培養

人工智能技術的快速發展正在改變著人們的生產和生活方式。尤其是在教育領域通過人工智能技術的賦能，能極大改善教育模式。應用型本科專業如何構建與創新教學模式，以及如何應用人工智能技術增強學生的實踐能力和創新思維，成為擺在教師面前的重要課題。

筆者從理論分析和實際應用的層面出發，分析人工智能技術賦能應用型人才培養，并提出了相關的落實方案，以期強化專業建設創新。

一、人工智能技術賦能應用型人才培養的意義

高校把人工智能技術與應用型本科教育的需求充分結合起來，對培養高質量的應用型人才具有重要意義，有助于提高教育質量，推動數字轉型與教育改革。同時，人工智能技術的引入會促進教育創新發展，推進教育高質量發展。

第一，實現教育和行業之間的緊密聯系。人工智能技術已經在許多行業中得到應用，高校將人工智能技術引入應用型人才培養，可以讓學生在解決實際問題的過程中，深刻理解和掌握知識點，更好地將理論知識轉化為實踐能力。

第二，增強學生的競爭力。高校幫助學生掌握人工智能技術的基本理論和應用方法，能使學生形成獨立思考、項目開發、實踐操作的能力，提高就業競爭力和職業發展能力，為學生未來的就業和發展帶來更多機會。

第三，促進知識管理和個性化教育。高校可以依托人工智能技術，實現知識的系統化管理，以及理論與實踐有機結合，通過采用大數據分析，不斷調整教學內容和方式，實現個性化教育。

第四，強化實踐教學和創新教育。高校可以通過人工智能技術，實現課堂學習和實踐教學的深度融合，提高學生的實踐能力和創新能力。

二、人工智能技術賦能應用型人才培養模式的創新

（一）培養模式的創新

第一，課程設置方面。高校在制訂教學計劃時，應該包括與人工智能相關的基礎知識、算法、編程技術和應用案例等課程，涵蓋從入門到深入的知識點，鼓勵學生通過大量實踐，鞏固所學內容。

第二，實踐環節方面。教師可以讓學生參加人工智能競賽，通過實踐掌握人工智能技術的應用方法和技能，提高實踐能力。

第三，教學方法和教師培訓方面。人工智能技術更新換代迅速，高校需要不斷更新教學方法和資源，提高教師的技能，讓教師了解最新的人工智能技術和應用場景，并且將這些知識傳授給學生。

第四，課程語言和多學科融合方面。高校需要開設多種語言的課程，如Python、Java、C++等編程語言，以及與人工智能領域相關的數學、物理、化學等學科，為學生提供全方位的培養服務。

第五，實用性方面。高校教育要突出實用性，針對就業市場的需求，教授在實戰中應用頻率較高的技能，讓學生能夠參與實際項目，解決實際問題。同時，高校要注重教學內容與就業市場的銜接，使學生具備強大的競爭力和獨立開發能力，能夠在就業市場獲得更好的就業機會。

（二）教學內容的更新

第一，數據科學和機器學習。教師要建立完整的機器學習流程，包括數據預處理、特征工程、模型選擇和評價等，引導學生掌握人工智能在數據科學領域的應用。例如，教師可以指導學生如何使用Python編程語言進行數據分析和機器學習，讓學生掌握數據預處理、特征工程、模型選擇和評估等技能，從而解決實際問題，如使用機器學習算法對病人數據進行分類預測。

第二，自然語言處理。教師通過教授自然語言處理的基本概念、經典算法和主流軟件工具，讓學生能應對自然語言處理領域的實際問題。例如，教師可以給學生講解基于深度學習的文本分類和情感分析方法，讓學生掌握使用這些方法處理大規模文本數據的能力。

第三，深度學習和神經網絡。教師要引導學生學習深度學習和神經網絡領域的基礎知識及其應用，讓學生掌握和使用CNN、RNN等重要的算法。例如，教師通過講解深度學習和神經網絡的基本概念與應用，讓學生應用這些方法解決視覺和語音識別等問題。

第四，計算機視覺和圖像處理。教師通過講授計算機視覺和圖像處理的基本知識、算法和應用，讓學生學會使用計算機視覺和圖像處理技術進行圖像分析與識別。例如，教師可以讓學生使用計算機視覺技術檢測交通信號燈是否處于紅色狀態。

第五，集成化應用。教師要引導學生學習人工智能技術在不同領域的具體應用，包括醫療、金融、安防等領域。例如，教師可以讓學生使用人工智能技術幫助用戶預訂餐廳、訂票等。

第六，團隊協作和溝通能力。教師要培養學生在團隊中的協作和溝通能力，這是實際應用中非常重要的技能，可以讓學生有機會參與團隊項目，鍛煉其團隊合作和溝通技能。例如，教師可以開發一個文本分類系統，并讓學生以小組形式完成不同階段的開發工作。

第七，倫理和隱私問題。教師要在人工智能課程中探討倫理和隱私問題，幫助學生對人工智能技術的影響有更深的理解。例如，教師可以讓學生研究人工智能在個人隱私保護方面存在的問題，并自主設計相應的解決方案。

（三）教學方法的改革

應用型本科專業教育是以實踐為主導的，通過人工智能技術賦能應用型本科專業的教育，教師可以更好地培養學生的實踐能力、創新思維，提高學生的競爭能力。同時，教師熟練掌握人工智能技術在教學中的應用，還將推動學科的智能化發展。

第一，教學內容個性化定制。教師可以根據人工智能技術分析學生的學習情況，有針對性地進行課堂教學，并布置作業，提高學生的學習效率。

第二，實踐場景智能化開發。應用型本科專業需要進行大量的實踐，教師可以將人工智能技術應用于實踐課程的開發中，通過構建智能實驗室、在線實踐平臺等實踐場景，提高學生的學習效果。

第三，強化在線學習系統功能。教師要加強線上學習內容的建設，運用多維度互動，涵蓋理論和實踐兩方面的內容。

第四，教師輔助工具的智能化應用。教師可以使用人工智能技術，通過聲音識別、圖像識別技術手段，對學生的表現進行智能評估，還可以利用人工智能輔助工具幫助自己篩選、定制、修改課件，提高教學質量。

第五，教學管理的智能化升級。高校可以使用人工智能技術，實現教學管理智能化升級，包括選課管理、教學計劃安排等方面。同時，教師可以使用人工智能技術對教學流程進行優化。如整理教學資料，優化學習計劃，為學生提供更加高效的學習體驗。

（四）智能化教學支撐平臺的建設

高校要構建智能化支撐平臺，包括教學管理、學生自主選課、在線學習平臺、學生考試考核系統、開發性實驗等方面，推動應用型本科教育的自我優化和快速迭代發展。

第一，智能教輔系統。高校通過人工智能技術，為學生提供智能化學習輔助服務，如錯題集查看、錯題強化等，輔助學生快速提高學習能力。

第二，智能考勤系統。高校可以應用人工智能技術，在考勤過程中采用人臉識別技術，實現高效準確的考勤服務，提高管理效能。

第三，智能問答系統。高校可以利用人工智能技術，實現智能問答，幫助學生解決實際問題。

第四，智慧教室。高校可以通過智能家居、智能可穿戴等技術，實現智慧教室的建設，對學生的學習管理、健康管理等提供完美解決方案。

第五，智能實驗室和實訓室。高校可以使用人工智能技術在實驗室和課程中實現智能化，豐富教學過程的多樣性。高校可以通過應用人工智能技術，實現智能化管理和實驗系統，自主調節實驗參數。提高實驗室的使用效率和安全性。高校還可以基于虛擬現實和增強現實技術，實現高性能計算和交互式實驗，支持多維度教學和超級計算任務。

人工智能技術賦能應用型人才培養模式的創新路徑如圖1所示。

綜上所述，人工智能作為當今熱門的技術領域，已經成為應用型本科教育中不可或缺的組成部分。未來，人工智能技術將更好地與教學相結合，在應用型人才培養過程中發揮更大的價值。

參考文獻：

[1]呂春雨.人工智能技術應用人才培養研究：以吉林職業技術學院為例[J].黑龍江科學，2022（5）.

[2]王少青.人工智能應用型人才培養課程體系構建[J].計算機時代，2020（7）.

[3]宮珂.應用型人才培養模式建構的路徑選擇：基于目標管理的視角[J].高等理科教育，2018（2）.

[4]安偉，黃文軍.人工智能技術應用與復合型人才培養融合路徑[J].中國科技信息，2023（4）.

[5]張根連.高校應用型人才培養實踐探索：評《地方高校應用型人才培養的研究與實踐》[J].中國教育學刊，2023（2）.

[6]陳堅.基于STEM教育理念的應用型人才培養[J].東華理工大學學報（社會科學版），2022（6）.

基金項目：湖北省教育科學規劃2022年度一般課題“人工智能時代應用型本科院校人工智能專業教學模式探索”，項目編號：2022GB146。