高職計算機(jī)教育融入人工智能的探索與實踐

摘要：在人工智能快速發(fā)展的背景下，高職院校計算機(jī)教育亟須轉(zhuǎn)型升級。文章基于跨學(xué)科教育理念，從課程體系、教學(xué)方法、實踐模式等維度探索高職計算機(jī)教育融入人工智能的創(chuàng)新路徑，并構(gòu)建了相應(yīng)的人才培養(yǎng)體系。實踐表明，該體系顯著提升了學(xué)生的學(xué)科知識與專業(yè)技能、創(chuàng)新及創(chuàng)造能力，促進(jìn)了知識的融會貫通，增強(qiáng)了其就業(yè)競爭力。文章提出的多維融合、能力導(dǎo)向、產(chǎn)教聯(lián)動的教育創(chuàng)新模式，為高職院校相關(guān)專業(yè)建設(shè)提供了新思路。

關(guān)鍵詞：高職教育；計算機(jī)教育；人工智能；跨學(xué)科教育；課程體系

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）01-0152-03 開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識碼（OSID） ：

0 引言

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展正推動著各行各業(yè)的變革，對技術(shù)技能人才的需求也日益多元化和高端化。傳統(tǒng)的計算機(jī)教育模式已難以滿足新時代對人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的培養(yǎng)需求。高職院校作為技術(shù)技能人才培養(yǎng)的主力軍，亟須探索新的教育模式。跨學(xué)科教育強(qiáng)調(diào)知識的融通與整合，為高職計算機(jī)教育融入人工智能提供了方向。本文將從課程體系、教學(xué)方法、實踐模式等維度，探討高職計算機(jī)教育的創(chuàng)新路徑，并構(gòu)建符合高職特色的計算機(jī)人工智能復(fù)合型人才培養(yǎng)體系。

1 高職計算機(jī)與人工智能教育的時代背景與發(fā)展態(tài)勢

當(dāng)今世界正經(jīng)歷著前所未有的新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，其中，人工智能技術(shù)的加速創(chuàng)新發(fā)展尤為引人注目。它不僅重塑了產(chǎn)業(yè)格局，更深刻地改變了產(chǎn)業(yè)形態(tài)，使傳統(tǒng)行業(yè)煥發(fā)新生。在此背景下，高職院校的計算機(jī)教育面臨著迫切的轉(zhuǎn)型升級需求，以往的人才培養(yǎng)模式已難以適應(yīng)智能時代對多元化、高層次人才的需求[1]。國家層面高度重視人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各地政府也積極響應(yīng)，持續(xù)推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)，這無疑對具備跨界融合能力的復(fù)合型技術(shù)人才提出了更為迫切的需求。高職院校，作為技術(shù)技能人才培養(yǎng)的搖籃，承擔(dān)著為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展輸送創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的重要使命。縱觀國內(nèi)外高職教育的發(fā)展趨勢，跨學(xué)科教育理念正逐步成為共識，計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)改革也在持續(xù)深化。高職院校紛紛探索人工智能專業(yè)的建設(shè)路徑，通過課程體系重構(gòu)、教學(xué)方法創(chuàng)新以及評價機(jī)制優(yōu)化，不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為教育教學(xué)變革提供了強(qiáng)有力的支撐，智能化教學(xué)手段得以廣泛應(yīng)用，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也因此發(fā)生了深刻的變革。高職計算機(jī)教育的發(fā)展，正呈現(xiàn)出專業(yè)交叉融合、產(chǎn)教深度協(xié)同、培養(yǎng)模式創(chuàng)新等鮮明特點，為培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需求的高素質(zhì)技術(shù)人才奠定了堅實基礎(chǔ)。

2 高職計算機(jī)與人工智能跨學(xué)科教育的重要挑戰(zhàn)

2.1 教育理念與課程體系的適應(yīng)性不足

高職院校計算機(jī)教育長期存在學(xué)科壁壘，專業(yè)課程設(shè)置較為單一，難以滿足跨界融合人才培養(yǎng)需求[2]。傳統(tǒng)的計算機(jī)教育課程往往聚焦于基礎(chǔ)知識概念和辦公軟件操作技能的培養(yǎng)。課程的前半段要求學(xué)生死記硬背各種專業(yè)術(shù)語和概念，而后半段則轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的軟件操作培訓(xùn)。許多高職院校的課程體系仍主要側(cè)重傳統(tǒng)計算機(jī)知識的傳授，人工智能相關(guān)課程的比重明顯偏低，且不同學(xué)科之間的協(xié)同合作存在明顯不足。比如人工智能相關(guān)課程比重偏低，高職院校的計算機(jī)課程往往涵蓋計算機(jī)基礎(chǔ)、編程語言（如C語言、Java等） 、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等傳統(tǒng)內(nèi)容。相比之下，人工智能相關(guān)課程（如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理等） 的設(shè)置較少，且通常作為選修課或高級課程出現(xiàn)，難以滿足學(xué)生對人工智能領(lǐng)域知識的深入學(xué)習(xí)和實踐需求。以某高職院校的計算機(jī)專業(yè)為例，其課程設(shè)置中傳統(tǒng)計算機(jī)課程占比高達(dá)70%，而人工智能相關(guān)課程僅占10%左右。這導(dǎo)致學(xué)生難以接觸到前沿的人工智能技術(shù)和應(yīng)用，限制了其未來的職業(yè)發(fā)展。

不同學(xué)科之間的協(xié)同合作不足，以某高職院校的計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)和人工智能專業(yè)為例，盡管這兩個專業(yè)在技術(shù)上存在緊密的聯(lián)系和互補(bǔ)性，但在實際教學(xué)中卻缺乏有效的協(xié)同合作。計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)編程語言、前端框架等傳統(tǒng)內(nèi)容，而人工智能專業(yè)的學(xué)生則主要關(guān)注算法設(shè)計、模型訓(xùn)練等方面。兩者之間的交流和合作機(jī)會有限，難以形成合力推動技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展。因此，高職院校急需對課程體系進(jìn)行全面改革，以適應(yīng)智能時代對人才培養(yǎng)的新要求。

2.2 教學(xué)方法與學(xué)生學(xué)習(xí)特征不匹配

高職院校計算機(jī)教學(xué)方法較為陳舊，教師習(xí)慣采用灌輸式教學(xué)，忽視學(xué)生主體地位[3]。

教學(xué)組織形式較為單一，未能充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段來豐富教學(xué)手段，提升教學(xué)效果。比如：滿堂灌式教學(xué)、死記硬背、一刀切式教學(xué)等教學(xué)方式，忽略了學(xué)生的主體地位。教學(xué)過程中缺乏啟發(fā)引導(dǎo)，教師往往只是簡單地傳授知識，而未能有效地引導(dǎo)學(xué)生思考、探索和創(chuàng)新，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。課堂實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計也存在不足，實踐內(nèi)容往往過于簡單或脫離實際，難以有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比如，前端課程的實踐環(huán)節(jié)只是單純地針對知識點進(jìn)行網(wǎng)頁的設(shè)計，而未真正地應(yīng)對企業(yè)的特定需求進(jìn)行實踐教學(xué)。同時，教學(xué)內(nèi)容過于偏重理論知識的傳授，而實踐操作的機(jī)會卻相對有限，這使得學(xué)生的實踐能力和動手能力得不到充分的鍛煉。

學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計也未能充分考慮高職學(xué)生的認(rèn)知特點，導(dǎo)致部分學(xué)生難以完成學(xué)習(xí)任務(wù)，產(chǎn)生挫敗感。一刀切式教學(xué)的教學(xué)方式未能根據(jù)學(xué)生的差異去設(shè)計合理的教學(xué)方案。教學(xué)進(jìn)度的安排過于統(tǒng)一和固化，難以適應(yīng)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上教學(xué)進(jìn)度，而部分學(xué)生則覺得教學(xué)進(jìn)度過于緩慢。

2.3 實踐教學(xué)與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)

高職院校的實踐教學(xué)體系設(shè)計尚不夠完善，實驗實訓(xùn)課程在整個課程體系中的占比偏低，實踐環(huán)節(jié)的支持力度明顯不足，這不僅限制了學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，也影響了他們未來在職業(yè)崗位上的競爭力。校企合作的形式往往停留在表面層次，合作形式比較單一，如企業(yè)為學(xué)生提供實習(xí)機(jī)會或僅邀請企業(yè)專家進(jìn)行系列講座，導(dǎo)致人才培養(yǎng)與實際產(chǎn)業(yè)需求之間存在較大的脫節(jié)。實訓(xùn)基地的建設(shè)滯后，設(shè)備配置嚴(yán)重老化，故障頻發(fā)難以開展前沿技術(shù)的實踐探索。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系不夠健全，創(chuàng)新實踐平臺的建設(shè)滯后，無法滿足學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的需求。產(chǎn)教融合機(jī)制的不完善，使得校企之間的資源共享程度較低，這限制了實踐教學(xué)資源的有效利用。同時，實踐考核評價標(biāo)準(zhǔn)也顯得單一，技能水平的評估體系亟待完善，這不利于全面、客觀地評價學(xué)生的實踐能力和技能水平。實踐教學(xué)師資力量的薄弱也是一個不容忽視的問題，雙師型教師的數(shù)量明顯不足，這影響了實踐教學(xué)的質(zhì)量和效果。

2.4 教育評價體系的科學(xué)性待提升

現(xiàn)行評價體系過分強(qiáng)調(diào)知識考核，忽視能力培養(yǎng)評估。評價方式以期末考試為主，過程性評價機(jī)制不健全。評價標(biāo)準(zhǔn)單一化，未能全面反映學(xué)生綜合素質(zhì)。評價結(jié)果運用不夠充分，難以有效促進(jìn)教學(xué)改進(jìn)。學(xué)生自我評價、互評機(jī)制缺失，評價主體單一。評價內(nèi)容偏重理論知識，實踐能力考核力度不夠。評價方法較為落后，智能化評價手段應(yīng)用不足。評價指標(biāo)體系設(shè)計不夠科學(xué)，導(dǎo)向性有待加強(qiáng)。評價結(jié)果反饋不夠及時，改進(jìn)建議針對性不強(qiáng)。職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)評價體系尚未建立。

3 高職計算機(jī)與人工智能教育創(chuàng)新體系構(gòu)建

3.1“ 三元融合”課程體系重塑

基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，重構(gòu)高職計算機(jī)專業(yè)課程體系，實現(xiàn)基礎(chǔ)理論、專業(yè)技能、人工智能知識深度融合[4]。依據(jù)職業(yè)崗位能力要求，科學(xué)設(shè)置課程模塊，構(gòu)建遞進(jìn)式培養(yǎng)方案。建立動態(tài)調(diào)整機(jī)制，及時將產(chǎn)業(yè)新技術(shù)引入課程體系。創(chuàng)新課程組織方式，采用模塊化、項目化設(shè)計思路。健全課程標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)化教學(xué)要求，規(guī)范教學(xué)實施。拓展選修課程資源，為學(xué)生個性化發(fā)展提供支持。加強(qiáng)教材建設(shè)，開發(fā)配套數(shù)字資源，豐富教學(xué)素材。

如圖1所示，以課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為例。優(yōu)化課程內(nèi)容，突出技術(shù)應(yīng)用性，增強(qiáng)課程針對性。在課程內(nèi)容的設(shè)計環(huán)節(jié)，將理論與實踐相結(jié)合、技術(shù)與人文相結(jié)合、跨學(xué)科知識融合。比如跨學(xué)科知識融合可以將人工智能核心技術(shù)知識融入專業(yè)課程，強(qiáng)化學(xué)科交叉融合。

3.2“ 雙向互動”教學(xué)模式創(chuàng)新

創(chuàng)新教學(xué)組織形式，構(gòu)建線上線下深度融合教學(xué)模式。運用智能教學(xué)平臺，打造交互式學(xué)習(xí)環(huán)境[5]。設(shè)計項目驅(qū)動式教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。推廣研討式教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生主動探究意識。開展形式多樣教學(xué)研討，促進(jìn)教學(xué)相長。強(qiáng)化案例教學(xué)，注重理論知識實踐轉(zhuǎn)化。開發(fā)智能化教學(xué)工具，提升課堂教學(xué)效率。落實因材施教理念，實現(xiàn)教學(xué)活動個性化。建立學(xué)習(xí)成果展示機(jī)制，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗。構(gòu)建課堂即時反饋系統(tǒng)，優(yōu)化教學(xué)策略。

以“基于網(wǎng)絡(luò)平臺的Python程序設(shè)計課程”為例，老師借助網(wǎng)絡(luò)平臺，將理論講授和實驗上機(jī)操作都放到機(jī)房中進(jìn)行，探索使用精講多練、雙向互動的方式開展教學(xué)。學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)平臺上獲取教學(xué)資源，如教學(xué)大綱、電子教案、教學(xué)案例等，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行答疑、討論、作業(yè)提交等活動。教師在學(xué)生上機(jī)練習(xí)的過程中，通過屏幕監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制功能，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行一對一的輔導(dǎo)。課程還采用案例和問題驅(qū)動的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生思考和探究。學(xué)生通過案例分析或問題解決過程，掌握Python 程序設(shè)計的相關(guān)知識和技能。在互動環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺與教師或其他同學(xué)進(jìn)行實時交流，分享學(xué)習(xí)心得和解決問題的經(jīng)驗。

這種“雙向互動”教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，還培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。學(xué)生在與教師和其他同學(xué)的互動中，能夠更深入地理解課程內(nèi)容，提高編程思維和計算機(jī)應(yīng)用水平。

3.3“ 多維協(xié)同”實踐教學(xué)優(yōu)化

構(gòu)建虛實結(jié)合實踐教學(xué)環(huán)境，配置智能化實訓(xùn)設(shè)施設(shè)備。推進(jìn)校企協(xié)同育人，完善產(chǎn)教融合運行機(jī)制。搭建創(chuàng)新實踐平臺，營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)。開發(fā)綜合性實踐項目，提升實踐教學(xué)實效。建立實踐教學(xué)資源庫，豐富實訓(xùn)項目內(nèi)容。健全實踐指導(dǎo)機(jī)制，強(qiáng)化過程化訓(xùn)練指導(dǎo)。完善實踐考核評價，建立多元化評價體系。推動技能競賽改革，發(fā)揮以賽促教作用。加強(qiáng)雙師隊伍建設(shè)，提高實踐教學(xué)水平。深化校企資源共享，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。

3.4“ 全程導(dǎo)向”評價機(jī)制建設(shè)

構(gòu)建多元化評價指標(biāo)體系，科學(xué)設(shè)置評價維度權(quán)重。推行過程性評價方案，強(qiáng)化學(xué)習(xí)全過程管理。建立綜合素質(zhì)評價機(jī)制，注重能力水平測評。實施智能化評價手段，提高評價效率準(zhǔn)確度。完善學(xué)生自評互評制度，發(fā)揮評價激勵作用。健全評價反饋機(jī)制，促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)提升。開展職業(yè)能力認(rèn)證，對接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。優(yōu)化評價結(jié)果運用，服務(wù)教學(xué)質(zhì)量提升。建立評價信息檔案，實現(xiàn)評價數(shù)據(jù)分析。形成評價改進(jìn)閉環(huán)，保障人才培養(yǎng)質(zhì)量。

比如在Python程序設(shè)計課程中，多元化評價指標(biāo)體系的構(gòu)建包括理論知識掌握、編程實踐能力、團(tuán)隊合作與溝通能力等多個維度。通過課程作業(yè)、項目實踐、課堂表現(xiàn)、在線測試等多種評價方式，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。過程性評價方案的實施步驟包括：首先，設(shè)定明確的評價目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，如理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念、掌握常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)和應(yīng)用等；其次，在課程進(jìn)行中，通過課堂小測驗、項目中期檢查等方式，及時收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)；最后，對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成評價報告，及時向?qū)W生反饋，指導(dǎo)其后續(xù)學(xué)習(xí)。綜合素質(zhì)評價機(jī)制的內(nèi)容則關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力、自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力等方面。通過課程項目、實踐作業(yè)、課堂討論等方式，綜合評估學(xué)生的綜合素質(zhì)，為其后續(xù)發(fā)展提供個性化指導(dǎo)。總之，“全程導(dǎo)向”評價機(jī)制在Python程序設(shè)計課程中的建設(shè)，有助于全面、科學(xué)地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)其全面發(fā)展。

4 結(jié)束語

跨學(xué)科視角下高職計算機(jī)人工智能教育創(chuàng)新實踐，體現(xiàn)了新時代人才培養(yǎng)規(guī)律。通過課程體系重構(gòu)、教學(xué)模式創(chuàng)新、實踐體系優(yōu)化，形成了富有特色的人才培養(yǎng)體系。教育創(chuàng)新成果顯著提升了學(xué)生綜合素質(zhì)，增強(qiáng)了就業(yè)競爭力，得到了用人單位廣泛認(rèn)可。高職院校應(yīng)持續(xù)深化教育改革，完善培養(yǎng)方案，強(qiáng)化師資建設(shè)，優(yōu)化評價機(jī)制，推動產(chǎn)教深度融合。未來將進(jìn)一步探索某一具體計算機(jī)課程與人工智能跨學(xué)科多融合創(chuàng)新路徑，構(gòu)建高質(zhì)量人才培養(yǎng)體系，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】