新工科人才培養(yǎng)背景下自然語言處理課程資源庫建設(shè)的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略研究

摘要：在新工科教育背景下，自然語言處理課程資源庫建設(shè)對(duì)于培養(yǎng)多學(xué)科融合人才至關(guān)重要。該文分析了國內(nèi)外高校資源庫建設(shè)的現(xiàn)狀及差距，指出了內(nèi)容更新滯后、資源形式單一等問題，并梳理了資源庫建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)，包括內(nèi)容模塊化設(shè)計(jì)、學(xué)科間邏輯協(xié)調(diào)以及技術(shù)平臺(tái)支持的復(fù)雜性。為此，提出構(gòu)建高效、智能的技術(shù)支持平臺(tái)，通過云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化資源管理和用戶體驗(yàn)，并推動(dòng)資源共享與合作機(jī)制的建立，以滿足多樣化的教學(xué)需求，最終為新工科教育提供有效路徑，支持高校現(xiàn)代化教學(xué)改革與復(fù)合型人才的培養(yǎng)。具體策略包括：多元化資源整合，例如：文本、音頻、視頻、案例庫等；智能化平臺(tái)搭建，例如：個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦、自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)等；以及合作共享機(jī)制的建立，例如：校企合作、跨院校資源共享等。

關(guān)鍵詞：工科；自然語言處理；課程資源庫；多元化資源；智能化平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G42" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）12-0114-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

在新工科教育背景下，自然語言處理作為人工智能的重要分支，展現(xiàn)出顯著的跨學(xué)科融合特點(diǎn)。其在信息處理、數(shù)據(jù)分析和人機(jī)交互等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為新工科人才培養(yǎng)提供了重要支撐。隨著現(xiàn)代工程教育的轉(zhuǎn)型與發(fā)展，工程領(lǐng)域?qū)?fù)合型人才的需求日益增長，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和方法已無法滿足產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)發(fā)展的需要。自然語言處理課程的引入，不僅有助于提升學(xué)生的算法設(shè)計(jì)能力和技術(shù)應(yīng)用水平，還能為工程問題的智能化解決提供新的視角。

1 新工科人才培養(yǎng)與自然語言處理課程的關(guān)系

現(xiàn)代工程教育的轉(zhuǎn)型與發(fā)展對(duì)多學(xué)科融合人才的需求日益增長。自然語言處理作為人工智能的重要領(lǐng)域，是典型的跨學(xué)科應(yīng)用方向，其技術(shù)發(fā)展融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，在新工科人才培養(yǎng)中扮演著重要角色[1]。通過自然語言處理課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握計(jì)算機(jī)算法與程序設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，理解語言學(xué)理論，并結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行問題建模與工程實(shí)踐。自然語言處理課程在數(shù)據(jù)挖掘、語音識(shí)別、文本生成、機(jī)器翻譯等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到技術(shù)在解決實(shí)際問題中的價(jià)值。這種教育模式通過優(yōu)化課程設(shè)計(jì)與教學(xué)方法，不僅強(qiáng)化了學(xué)生的跨學(xué)科協(xié)同能力和綜合素質(zhì)，還為他們應(yīng)對(duì)未來技術(shù)變革和社會(huì)需求打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

2 自然語言處理課程的定位與作用

自然語言處理（Natural Language Processing， NLP） 作為人工智能研究前沿的重要分支，致力于實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間自然語言的高效交互與理解，其學(xué)科基礎(chǔ)融合了語言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域的理論與技術(shù)。隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的快速發(fā)展，以BERT、GPT等為代表的大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型顯著推動(dòng)了NLP技術(shù)的進(jìn)步，在文本分類、語音識(shí)別、機(jī)器翻譯等領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，并拓展了其在跨領(lǐng)域場(chǎng)景中的應(yīng)用潛力。NLP課程的設(shè)計(jì)既注重語言結(jié)構(gòu)分析、文本數(shù)據(jù)預(yù)處理、統(tǒng)計(jì)建模等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，也強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)模型在語言處理中的應(yīng)用及優(yōu)化方法，包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和變換器模型的核心原理與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

3 自然語言處理課程資源庫建設(shè)的現(xiàn)狀

國內(nèi)高校在自然語言處理課程資源庫的建設(shè)上雖然起步相對(duì)較晚，但近年來已取得了顯著進(jìn)展。清華大學(xué)、北京大學(xué)和上海交通大學(xué)等知名高校相繼推出了與自然語言處理相關(guān)的課程，并開始逐步構(gòu)建課程資源庫。然而，這些資源庫在內(nèi)容形式上仍顯單一，主要集中于文本資料，實(shí)踐性不足的問題較為突出。同時(shí)，資源的標(biāo)準(zhǔn)化水平較低，共享機(jī)制尚不完善，導(dǎo)致資源的流通和利用效率受到限制。這種狀況使得國內(nèi)高校在資源庫的深度與廣度上，與國外領(lǐng)先院校仍存在一定差距[3]。相比之下，國外高校在自然語言處理課程資源庫的建設(shè)中展現(xiàn)出了更高的成熟度和系統(tǒng)性。以卡耐基梅隆大學(xué)為代表的高校注重課程內(nèi)容的前沿性和開放性，通過持續(xù)更新教學(xué)資源，緊密結(jié)合自然語言處理領(lǐng)域的最新研究熱點(diǎn)。其資源形式多樣化，不僅包括文本和課件，還涵蓋視頻、音頻及交互式學(xué)習(xí)模塊，從而大大提升了教學(xué)資源的吸引力和實(shí)用性。此外，國外高校在資源共享機(jī)制上具有一定的優(yōu)勢(shì)，通過開放式平臺(tái)將資源與全球?qū)W術(shù)界共享，使得課程資源的可及性和推廣性大幅提升。這種資源庫建設(shè)的開放模式，不僅提高了資源的利用效率，還為多學(xué)科研究提供了便利。

國內(nèi)高校可以從國外高校的成功經(jīng)驗(yàn)中汲取教訓(xùn)與啟發(fā)，逐步完善課程資源庫的建設(shè)。在資源內(nèi)容上，國內(nèi)高校應(yīng)加快更新頻率，確保課程內(nèi)容能夠緊跟自然語言處理領(lǐng)域的技術(shù)前沿；在資源形式上，應(yīng)注重多樣化發(fā)展，增加視頻、交互式模塊等多媒體資源；在實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)強(qiáng)化真實(shí)案例和實(shí)際項(xiàng)目的融入，以提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

4 自然語言處理課程資源庫建設(shè)的挑戰(zhàn)

自然語言處理與人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)等領(lǐng)域的深度交叉性，對(duì)課程資源設(shè)計(jì)提出了較高要求。在當(dāng)前技術(shù)環(huán)境下，學(xué)生不僅需要掌握自然語言處理的核心理論與方法，還需具備跨領(lǐng)域的綜合能力。然而，這種學(xué)科交叉特性使得課程內(nèi)容的整合變得異常復(fù)雜。課程資源的設(shè)計(jì)需要協(xié)調(diào)多學(xué)科內(nèi)容的邏輯關(guān)系，確保資源既具備完整性，又能科學(xué)合理地覆蓋基礎(chǔ)理論、前沿技術(shù)和多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，以滿足新工科教育對(duì)多樣化人才培養(yǎng)的需求。

在課程體系構(gòu)建與教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，自然語言處理課程資源庫的建設(shè)同樣面臨重大挑戰(zhàn)。隨著新工科教育理念的不斷推廣，高校需要在課程內(nèi)容中融入工程教育的實(shí)踐性與創(chuàng)新性，將知識(shí)點(diǎn)講解與工程應(yīng)用相結(jié)合。這種需求對(duì)知識(shí)框架的結(jié)構(gòu)化與模塊化設(shè)計(jì)提出了較高的要求。模塊化設(shè)計(jì)雖然能夠提高資源的復(fù)用性與擴(kuò)展性，但在連貫性與獨(dú)立性之間找到平衡卻十分困難。同時(shí)，由于學(xué)生的學(xué)習(xí)背景和能力水平存在差異，如何設(shè)計(jì)層次化的課程內(nèi)容以滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求，也進(jìn)一步增加了資源庫設(shè)計(jì)的難度。

在技術(shù)層面，資源庫平臺(tái)的建設(shè)與管理成為亟待解決的問題。作為課程資源庫的重要載體，在線教學(xué)平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)與用戶體驗(yàn)對(duì)資源的實(shí)際應(yīng)用效果具有直接影響。然而，目前許多高校的在線教學(xué)平臺(tái)在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上仍然存在不足，表現(xiàn)為交互功能不夠完善、用戶界面友好性較低以及資源管理的復(fù)雜性較高。這些問題導(dǎo)致資源的有效利用受到限制，無法充分發(fā)揮其在教學(xué)與科研中的潛力[4]。此外，資源共享機(jī)制的缺失也是資源庫建設(shè)中的一大痛點(diǎn)。高校之間缺乏統(tǒng)一的資源共享平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)制，資源的共建共享效率較低，影響了課程資源的推廣與普及。這種局限性不僅阻礙了教育資源的高效利用，也對(duì)新工科教育中跨學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)的目標(biāo)形成了制約。

5 新工科人才培養(yǎng)背景下自然語言處理課程資源庫的建設(shè)路徑

教學(xué)資源的多元化與智能化是提升資源庫實(shí)用性的重要手段，也是推動(dòng)現(xiàn)代教育模式轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，開發(fā)更加豐富的互動(dòng)式教學(xué)資源和工具，可以顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，通過引入虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生能夠模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，從而在動(dòng)手實(shí)踐中鞏固理論知識(shí)；在線編程環(huán)境則可以幫助學(xué)生實(shí)時(shí)編寫、運(yùn)行和調(diào)試代碼，為他們提供即時(shí)反饋。此外，資源庫還可以包含文本資料、教學(xué)視頻、案例庫、演示文檔以及分步式實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等多樣化的資源形式，以滿足學(xué)生不同層次的學(xué)習(xí)需求。在資源設(shè)計(jì)過程中，高校需要注重資源的質(zhì)量和適用性，確保內(nèi)容既反映學(xué)科的核心理論，又兼顧技術(shù)發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)。

6 平臺(tái)與資源庫的技術(shù)支持建設(shè)

自然語言處理課程資源庫的高效建設(shè)與運(yùn)行離不開技術(shù)支持平臺(tái)的支撐。構(gòu)建基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)資源庫高效管理與應(yīng)用的重要途徑。云計(jì)算技術(shù)為資源庫提供了強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，能夠支持多用戶并發(fā)訪問和海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。在平臺(tái)設(shè)計(jì)中，可以通過云端部署課程資源，實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)加載與分布式管理，提升資源訪問的靈活性與響應(yīng)速度。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，平臺(tái)能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和使用偏好，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘與分析，為個(gè)性化教學(xué)資源的推薦與優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的結(jié)合，平臺(tái)能夠滿足資源庫在高效性、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性上的需求，為教師和學(xué)生提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。

平臺(tái)的用戶體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)是資源庫建設(shè)成功的關(guān)鍵因素。一個(gè)高效的平臺(tái)不僅需要具備功能的全面性，還需注重用戶界面的友好性和操作流程的便捷性。在用戶界面設(shè)計(jì)中，可以通過可視化技術(shù)展示課程資源的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容，使用戶能夠快速找到所需的學(xué)習(xí)材料。在交互設(shè)計(jì)方面，可以增加實(shí)時(shí)反饋機(jī)制，例如學(xué)習(xí)任務(wù)的自動(dòng)批改和學(xué)習(xí)進(jìn)度的動(dòng)態(tài)跟蹤等功能，為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[5]。同時(shí)，平臺(tái)可以引入語音助手或智能推薦系統(tǒng)，幫助用戶高效完成資源的查找與使用。通過優(yōu)化用戶體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)，平臺(tái)能夠有效提升資源庫的使用效率與用戶滿意度。

結(jié)合云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化用戶體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)，加強(qiáng)師資培訓(xùn)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)，推動(dòng)教師之間的資源共享與合作機(jī)制，構(gòu)建一個(gè)高效、智能的技術(shù)支持平臺(tái)，可以為自然語言處理課程資源庫的建設(shè)提供全方位的保障。通過這種平臺(tái)與資源庫的協(xié)同發(fā)展，不僅能夠滿足新工科教育對(duì)課程資源的需求，還能夠?yàn)閷W(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，助力新工科人才的培養(yǎng)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

7 結(jié)束語

自然語言處理課程資源庫的建設(shè)是新工科教育背景下提升教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)復(fù)合型工程人才的重要舉措。通過結(jié)合云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建高效的在線平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)管理與智能化應(yīng)用，有效滿足課程內(nèi)容更新的高頻需求和多用戶并發(fā)訪問的挑戰(zhàn)。優(yōu)化用戶體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)，為師生提供友好的操作界面和高效的教學(xué)支持是平臺(tái)發(fā)展的核心目標(biāo)。同時(shí)，加強(qiáng)師資培訓(xùn)與跨學(xué)科能力建設(shè)，組建專業(yè)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)，有助于提升教師在資源開發(fā)與教學(xué)實(shí)踐中的綜合能力，從而為高質(zhì)量課程資源的建設(shè)提供保障。本文從多元化教學(xué)資源的設(shè)計(jì)、智能化教學(xué)輔助系統(tǒng)的構(gòu)建、技術(shù)平臺(tái)的功能優(yōu)化以及資源共享機(jī)制的完善等多個(gè)方面提出了具體策略。通過引入虛擬實(shí)驗(yàn)室和在線編程環(huán)境，學(xué)生能夠在實(shí)踐中鞏固理論知識(shí)；通過集成AI助手，教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑推薦和動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析；通過標(biāo)準(zhǔn)化資源設(shè)計(jì)和跨高校合作機(jī)制的啟動(dòng)，推動(dòng)了優(yōu)質(zhì)課程資源的共建共享。這些策略為資源庫建設(shè)的實(shí)施提供了切實(shí)可行的指導(dǎo)方案。

未來，資源庫的可持續(xù)發(fā)展將是研究的重點(diǎn)方向之一。一方面，如何實(shí)現(xiàn)資源內(nèi)容的持續(xù)更新，確保其緊跟技術(shù)前沿，是資源庫建設(shè)的核心課題；另一方面，個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑推薦的優(yōu)化，以及基于智能化技術(shù)的教學(xué)評(píng)估功能提升，也將進(jìn)一步增強(qiáng)資源庫的實(shí)用性。此外，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，探索更加智能化的教學(xué)輔助工具，例如基于自然語言處理技術(shù)的自動(dòng)答疑系統(tǒng)和智能化作業(yè)批改平臺(tái)等，也將成為資源庫建設(shè)的重要方向。

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【通聯(lián)編輯：張薇】