人工智能時(shí)代探究式教學(xué)方法在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的應(yīng)用研究

宋燕燕

摘 要：隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，教育領(lǐng)域也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。探究式教學(xué)方法作為一種注重學(xué)生自主探究和實(shí)踐的教學(xué)模式，在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中具有重要的意義。本文以人工智能時(shí)代為背景，以探究式教學(xué)方法為切入點(diǎn)，對(duì)其在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究和探討，重點(diǎn)分析探究式教學(xué)方法主要途徑及實(shí)現(xiàn)路徑，旨在為教育教學(xué)實(shí)踐提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：人工智能 探究式教學(xué) 應(yīng)用型本科 教學(xué)方法

1 引言

隨著信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，教育領(lǐng)域也面臨著前所未有的變革和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師以教為主，授課內(nèi)容與社會(huì)實(shí)踐之間存在距離，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，缺乏創(chuàng)新實(shí)踐能力[1]，無(wú)法滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，尤其是應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)。在這樣的背景下，探究式教學(xué)方法作為一種注重學(xué)生自主探究和實(shí)踐的教學(xué)模式，受到了越來(lái)越多教育工作者的關(guān)注和重視。

劉健西[2]等對(duì)大學(xué)探究式課堂教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐與探索，以課堂教學(xué)為載體，從內(nèi)涵、形式與評(píng)價(jià)等方面討論大學(xué)探究式教學(xué)的模式。徐成濤[3]等提出在基于探究的學(xué)習(xí)環(huán)境中，使用課程小組合作評(píng)估方法作為一種可度量的工具，用于課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。石昊[4]等以課程思政建設(shè)為改革創(chuàng)新的基礎(chǔ)，重新構(gòu)建了知識(shí)體系、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)組織形式和評(píng)估體系。本研究旨在探討人工智能時(shí)代探究式教學(xué)方法在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用，以期為教育教學(xué)實(shí)踐提供新的思路和方法。

2 人工智能時(shí)代背景下的教育變革

2.1 人工智能技術(shù)對(duì)教育的影響

人工智能技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。首先，人工智能技術(shù)為教育提供了更多個(gè)性化、定制化的學(xué)習(xí)方式[5]。通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和行為模式，人工智能可以為每個(gè)學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)計(jì)劃，根據(jù)其學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣和能力水平提供個(gè)性化的教學(xué)內(nèi)容和方法，從而更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。其次，人工智能技術(shù)為教師提供了更多的教學(xué)工具和資源。人工智能可以幫助教師分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提供教學(xué)建議，減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)。還可以為教師提供更多的教學(xué)資源，如智能教學(xué)軟件、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，豐富了教學(xué)手段，提高了教學(xué)效果。此外，人工智能技術(shù)還可以為教育決策提供數(shù)據(jù)支持，幫助教育管理者更好地進(jìn)行教學(xué)資源配置和學(xué)生管理[6]。

2.2 應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的需求與挑戰(zhàn)

在人工智能時(shí)代，應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)面臨著新的需求和挑戰(zhàn)。一方面，隨著人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求不斷增加。這些人才需要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和技能，能夠適應(yīng)快速變化的科技環(huán)境，具備創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力。除了專業(yè)知識(shí)和技能，應(yīng)用型人才還需要具備良好的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，能夠與其他領(lǐng)域的專業(yè)人才合作，共同解決復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題。另一方面，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式難以滿足人才培養(yǎng)的需求，教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)更貼近實(shí)際應(yīng)用，引入真實(shí)案例和項(xiàng)目，讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新精神。此外，教師的角色也需要轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的指導(dǎo)者和引導(dǎo)者，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究和實(shí)踐。

在人工智能時(shí)代的沖擊下，只有通過(guò)圍繞教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)境等教學(xué)要素，打造知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的人工智能教學(xué)新模式，才能實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的智慧共融[7]。

3 探究式教學(xué)方法概述

探究式教學(xué)方法的理論基礎(chǔ)主要源自建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和認(rèn)知心理學(xué)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是通過(guò)主體自主建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程[8]。學(xué)生通過(guò)積極參與、探索和發(fā)現(xiàn)來(lái)建構(gòu)對(duì)世界的理解，而知識(shí)的建構(gòu)是一個(gè)個(gè)體化的過(guò)程，每個(gè)學(xué)生都會(huì)根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)、背景和認(rèn)知結(jié)構(gòu)來(lái)建構(gòu)知識(shí)。這種理論強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的主動(dòng)性和自主性，認(rèn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)該扮演積極的角色，通過(guò)自己的努力和探索來(lái)建構(gòu)知識(shí)。

另一方面，認(rèn)知心理學(xué)研究人類的認(rèn)知過(guò)程，強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)者通過(guò)積極參與和認(rèn)知沖突來(lái)促進(jìn)認(rèn)知發(fā)展[9]。認(rèn)知沖突是指學(xué)習(xí)者在面對(duì)新的信息或者對(duì)已有知識(shí)的挑戰(zhàn)時(shí)，產(chǎn)生的認(rèn)知不一致和矛盾，這種認(rèn)知沖突能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的思考和探索欲望，從而促進(jìn)認(rèn)知的發(fā)展和知識(shí)的建構(gòu)。

探究式教學(xué)方法借鑒了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和認(rèn)知心理學(xué)的理論基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐中通過(guò)探究和發(fā)現(xiàn)來(lái)建構(gòu)知識(shí)。在探究式教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)提出問(wèn)題、開展實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律等方式，積極參與到知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程中[10]。通過(guò)這種方式，學(xué)生不僅能夠更深入地理解和掌握知識(shí)，還能夠培養(yǎng)批判性思維、問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力。

4 探究式教學(xué)方法在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

以數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)為例探討探究式教學(xué)方法的應(yīng)用，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)屬計(jì)算機(jī)類專業(yè)，它涵蓋了數(shù)字信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、媒體與藝術(shù)設(shè)計(jì)等知識(shí)領(lǐng)域，需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和綜合運(yùn)用能力，以適應(yīng)數(shù)智時(shí)代對(duì)人才的需求。探究式教學(xué)方法有利于學(xué)生及時(shí)了解最新的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力。因此，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)可以通過(guò)引入探究式教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生的綜合素質(zhì)提升，為他們未來(lái)的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

探究式教學(xué)方法途徑主要有項(xiàng)目式教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)、案例教學(xué)和學(xué)科競(jìng)賽促教學(xué)等。

4.1 項(xiàng)目式教學(xué)

項(xiàng)目式教學(xué)可以幫助學(xué)生在實(shí)踐中掌握技能、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力，并且更好地理解理論知識(shí)[11]。讓學(xué)生圍繞一個(gè)實(shí)際問(wèn)題展開調(diào)研和設(shè)計(jì)，從需求分析到系統(tǒng)設(shè)計(jì)再到實(shí)際開發(fā)，全程參與并實(shí)踐。學(xué)生可以在課程中進(jìn)行多媒體設(shè)計(jì)項(xiàng)目，例如設(shè)計(jì)網(wǎng)頁(yè)、APP界面、動(dòng)畫等。在項(xiàng)目中，學(xué)生需要運(yùn)用在課堂上學(xué)到的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際需求，完成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)作品。學(xué)生可以參與數(shù)字影視制作項(xiàng)目，學(xué)習(xí)視頻拍攝、剪輯、特效制作等技能。通過(guò)實(shí)際的影視制作項(xiàng)目，學(xué)生可以深入了解數(shù)字媒體技術(shù)在影視制作中的應(yīng)用，培養(yǎng)他們的創(chuàng)作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。近三年的寒假期間，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)部分學(xué)生參與少兒春晚項(xiàng)目的前期及后期制作，擴(kuò)大了學(xué)生的實(shí)操能力，提升了學(xué)生面向業(yè)內(nèi)和社會(huì)的溝通能力、解決問(wèn)題的能力。學(xué)生可以參與開發(fā)交互式媒體應(yīng)用項(xiàng)目，例如游戲開發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開發(fā)等。在這些項(xiàng)目中，學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用編程、圖形學(xué)、用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)等知識(shí)，完成具有交互性的數(shù)字媒體應(yīng)用。基于人工智能，學(xué)生可以利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)生成創(chuàng)意內(nèi)容，或者利用圖像生成技術(shù)設(shè)計(jì)視覺(jué)元素。通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生可以深入了解人工智能技術(shù)在數(shù)字媒體領(lǐng)域的應(yīng)用，提升自己的技術(shù)能力和解決問(wèn)題的能力。

4.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作能力，加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和問(wèn)題解決能力[12]。通過(guò)圖像處理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理的基本原理和技術(shù)，包括圖像采集、處理、壓縮、分割等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，掌握?qǐng)D像處理軟件的使用，了解不同圖像處理算法的應(yīng)用，從而加深對(duì)數(shù)字圖像處理理論知識(shí)的理解。多媒體技術(shù)實(shí)驗(yàn)涉及音頻、視頻的采集、編輯、合成等方面，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)習(xí)多媒體技術(shù)的基本原理和技術(shù)，掌握多媒體處理軟件的使用，了解多媒體技術(shù)在數(shù)字媒體制作中的應(yīng)用。

4.3 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)

在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)課程中，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[13]。例如選擇一個(gè)具體的數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等，然后提出相關(guān)的技術(shù)難題，鼓勵(lì)學(xué)生自主探索解決方案，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。例如探討數(shù)智時(shí)代數(shù)字媒體技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)媒體產(chǎn)業(yè)和文化產(chǎn)業(yè)的影響，提出相關(guān)問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和跨學(xué)科思維能力。

4.4 研究性學(xué)習(xí)

研究性學(xué)習(xí)是一種重要的教學(xué)方法，可以幫助學(xué)生深入理解專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)他們的批判性思維、創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力[14]。選擇一個(gè)數(shù)字媒體技術(shù)領(lǐng)域的課題，進(jìn)行深入調(diào)研和分析，并撰寫研究報(bào)告或完成相關(guān)項(xiàng)目。例如，學(xué)生可以選擇數(shù)字媒體內(nèi)容創(chuàng)作、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)字媒體營(yíng)銷等方面的課題，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，提升他們的研究能力和專業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)研究性學(xué)習(xí)，學(xué)生深入探討數(shù)字媒體技術(shù)領(lǐng)域的前沿問(wèn)題，教師在研究性學(xué)習(xí)中扮演指導(dǎo)者和促進(jìn)者，通過(guò)提供相關(guān)資源、指導(dǎo)學(xué)生的研究方向和方法，幫助學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

4.5 案例教學(xué)

案例教學(xué)幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，培養(yǎng)他們的解決問(wèn)題和決策能力。選擇一些數(shù)字媒體技術(shù)領(lǐng)域的成功案例，例如知名的數(shù)字媒體產(chǎn)品、營(yíng)銷活動(dòng)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用等，讓學(xué)生進(jìn)行案例分析。學(xué)生需要分析成功案例的背后原因，包括技術(shù)創(chuàng)新、用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)、營(yíng)銷策略等方面，從中學(xué)習(xí)成功經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。數(shù)字媒體技術(shù)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，還可以選擇一些跨學(xué)科的案例，例如數(shù)字媒體與藝術(shù)的跨界應(yīng)用、數(shù)字媒體與心理學(xué)的交叉研究等，讓學(xué)生進(jìn)行案例整合分析，培養(yǎng)跨學(xué)科思維能力。

4.6 學(xué)科競(jìng)賽促教

數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)學(xué)生每年都積極參加各類大賽，在“互聯(lián)網(wǎng)+”和“挑戰(zhàn)杯”大賽中，都取得過(guò)較好的校級(jí)名次。教研室組織學(xué)生參加賽事，從大賽的通知解讀，到賽前的預(yù)審，再到網(wǎng)上申報(bào)等各個(gè)階段，都對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，并對(duì)作品進(jìn)行審核提出改進(jìn)意見。在2022及2023年參加的各類賽事中，有40余名學(xué)生取得了省級(jí)以上的各類等級(jí)名次，成效顯著。

通過(guò)以上方式，探究式教學(xué)方法可以在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)中得到有效應(yīng)用，幫助學(xué)生培養(yǎng)實(shí)際操作能力、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新思維。

5 總結(jié)

探究式教學(xué)方法在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中具有重要意義。通過(guò)實(shí)際的項(xiàng)目和科研實(shí)踐，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，探究式教學(xué)也有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新意識(shí)，為其未來(lái)的職業(yè)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

隨著人工智能技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，學(xué)生需要具備更多的實(shí)際操作技能和創(chuàng)新能力。因此，探究式教學(xué)將成為專業(yè)教育的重要組成部分，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)和創(chuàng)新平臺(tái)。同時(shí)，探究式教學(xué)也需要與科研項(xiàng)目更加緊密地結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力的提升。總之，探究式教學(xué)方法在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)將更加注重學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)，為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展和社會(huì)需求提供更好的支持和保障。

基金項(xiàng)目：1.2023年南京傳媒學(xué)院校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“人工智能時(shí)代探究式教學(xué)方法在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的應(yīng)用研究”（項(xiàng)目編號(hào)：JG202324）;2.江蘇省第六期“333人才”培養(yǎng)支持項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧欣倩.應(yīng)用型本科高校課題式教學(xué)方法及考核方式改革[J].科教文匯（下旬刊），2021（18）：136-138.

[2]劉健西，林煒.大學(xué)探究式課堂教學(xué)的實(shí)踐與探索：內(nèi)涵、形式與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2018（04）：30-33.

[3]徐成濤，徐培德，陳濤，等.課程小組合作評(píng)估在探究式課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2023，46（04）：110-114.

[4]石昊，王棟，余劍，等.基于項(xiàng)目的自主探究式教學(xué)模式研究與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2023，45（06）：218-223.

[5]廖仲尼，張偉.人工智能+教育課堂教學(xué)改革新路徑探索[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐，2024，7（02）：54-56.

[6]郭娟.人工智能視域下高校教師教學(xué)力提升策略研究[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2021.

[7]李芒，張華陽(yáng).人工智能時(shí)代大學(xué)教師教學(xué)的知行路線[J].重慶高教研究，2020，8（02）：25-34.

[8]溫彭年，賈國(guó)英.建構(gòu)主義理論與教學(xué)改革——建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論綜述[J].教育理論與實(shí)踐，2002（05）：17-22.

[9]王光榮.發(fā)展心理學(xué)研究的兩種范式——皮亞杰與維果茨基認(rèn)知發(fā)展理論比較研究[J].華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版），2014，53（05）：164-169.

[10]陳新亞.混合學(xué)習(xí)環(huán)境下高校課堂論證式教學(xué)研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2023.

[11]肖德榮，李正盼，董敏蘭.智能時(shí)代設(shè)計(jì)專業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式探究[J].中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（上旬刊），2022（07）：5-8.

[12]曹穎，周超，陳瓊.面向工程人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路研究[J].科技與創(chuàng)新，2020（21）：80-81+84.

[13]張翼.計(jì)算思維導(dǎo)向下的計(jì)算機(jī)教學(xué)方法創(chuàng)新[J].信息系統(tǒng)工程，2023（10）：146-149.

[14]朱敏佳，潘以鋒.淺析研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程指導(dǎo)與評(píng)價(jià)模式[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（77）：124-127.