人工智能時(shí)代計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生能力培養(yǎng)探析

王勇 韋量

摘 要：人工智能（AI）是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐的。隨著我國即將跨入AI時(shí)代，肩負(fù)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)高級專業(yè)人才的高校計(jì)算機(jī)老師，如何為國家培養(yǎng)符合AI時(shí)代發(fā)展要求的計(jì)算機(jī)專業(yè)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(diǎn)高等院校計(jì)算機(jī)本科專業(yè)教學(xué)中存在的一些問題，從培養(yǎng)思路、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面入手，探討順應(yīng)AI時(shí)代要求的計(jì)算機(jī)本科專業(yè)教學(xué)的改革，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生具有較強(qiáng)綜合實(shí)踐能力的目的。

關(guān)鍵詞：人工智能（AI）;計(jì)算機(jī)專業(yè);能力培養(yǎng);教學(xué)改革

0? ? 引言

隨著我國即將跨入人工智能（Artificial Intelligence， AI）時(shí)代，我國對掌握IT技術(shù)的高級專門人才的需求日趨旺盛，各行各業(yè)需要一大批掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)的高級專業(yè)人才。因此，如何順應(yīng)AI時(shí)代的發(fā)展需求，有效地培養(yǎng)符合我國社會發(fā)展需求的計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生，是擺在每個高校計(jì)算機(jī)專業(yè)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(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才”。然而，我國大多數(shù)非重點(diǎn)高等院校目前培養(yǎng)出來的計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)生仍存在動手能力不強(qiáng)、應(yīng)用能力欠缺等問題，這些計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)生的社會實(shí)踐能力不強(qiáng)，得不到企業(yè)的認(rèn)可，這勢必縮小了他們的就業(yè)面，最終導(dǎo)致社會出現(xiàn)“非重點(diǎn)高校培養(yǎng)出來的計(jì)算機(jī)本科畢業(yè)生找不到與本專業(yè)相關(guān)的工作崗位，而企業(yè)（計(jì)算機(jī)專業(yè)人才需求方）也招聘不到所需的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才”的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象值得高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師們認(rèn)真思考：如何跟上AI時(shí)代發(fā)展的步伐，基于國家對計(jì)算機(jī)高素質(zhì)專業(yè)人才需求旺盛的現(xiàn)實(shí)，對高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)進(jìn)行不落后于時(shí)代的改革，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，為國家培養(yǎng)符合新時(shí)代發(fā)展要求的高素質(zhì)IT本科畢業(yè)生。

1? ? 我國非重點(diǎn)高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)存在的主要問題

1.1? 教學(xué)模式老套，教學(xué)方法落后

迄今，我國大多數(shù)非重點(diǎn)高等院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)教師通常采用“側(cè)重課本理論知識的傳授、輕視理論知識的應(yīng)用培養(yǎng)”的教學(xué)模式。教師把主要時(shí)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(xué)生，而不管學(xué)生是否掌握了利用書本上的計(jì)算機(jī)理論知識解決實(shí)際問題的能力和技巧。教師指導(dǎo)學(xué)生上實(shí)踐課，學(xué)生也只是針對課本給定的練習(xí)題進(jìn)行操作演練，教師沒能為學(xué)生提供與實(shí)際密切相關(guān)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，致使學(xué)生對上機(jī)實(shí)訓(xùn)課不感興趣。

這種傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)實(shí)行了很多年，不可否認(rèn)其固有的優(yōu)點(diǎn)，但隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，其弊端越來越明顯。我國目前已經(jīng)進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)+”新時(shí)代，學(xué)生獲取知識和培養(yǎng)技能的主要途徑不再僅限于課堂教學(xué)，還有來自各種網(wǎng)絡(luò)平臺。而當(dāng)前的高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)仍然以傳統(tǒng)教學(xué)模式為主，教師在課堂教學(xué)以講授為主，照本宣科，學(xué)生在課堂中被動接受教師灌輸?shù)闹R和展示的技能。而這些教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生都可以在各種網(wǎng)絡(luò)平臺上學(xué)到，試問學(xué)生如何有興趣去聽課？同時(shí)課堂教學(xué)方式單一，與學(xué)生互動少，課堂氣氛不活躍，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想，甚至出現(xiàn)學(xué)生厭學(xué)的現(xiàn)象。

從1999年起，我國高校開始擴(kuò)招，經(jīng)過20年的擴(kuò)招，到2019年我國高等教育的毛入學(xué)率超過了50%，我國的高等教育從精英化階段進(jìn)入普及化階段。高校的學(xué)生來自全國各地，有著不同的家庭條件和成長環(huán)境，學(xué)生的基礎(chǔ)和綜合能力存在很大的差異，如有些學(xué)生的學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、有些學(xué)生的實(shí)踐操作能力弱、甚至有學(xué)生不愿意學(xué)習(xí)，而計(jì)算機(jī)專業(yè)是一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，這造成學(xué)生在學(xué)習(xí)上差異化明顯，水平層差不齊。這是我們高校計(jì)算機(jī)專業(yè)普遍存在的學(xué)情，只有依據(jù)這個學(xué)情，對教學(xué)模式不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能提高計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。

1.2? 教學(xué)內(nèi)容陳舊，重理論輕實(shí)踐

眾所周知，計(jì)算機(jī)專業(yè)與其他專業(yè)相比，技術(shù)更新速度快，每隔幾年技術(shù)就會更新?lián)Q代。而我國多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)仍采用多年前出版的舊教材，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置比較落后，不能緊跟新知識和新技術(shù)，且課堂教學(xué)理論知識多實(shí)踐操作少。這導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)到的是落后的知識與技術(shù)，且計(jì)算機(jī)實(shí)踐操作能力不強(qiáng)，在就業(yè)時(shí)無法勝任計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)的崗位工作。

1.3? 重科研輕教學(xué)

重科研輕教學(xué)，這不僅是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中存在的現(xiàn)象，也是很多高校大部分專業(yè)存在的問題。教書育人是教育分內(nèi)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(yǎng)出符合新時(shí)代要求的高素質(zhì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的本分。

2? ? 人工智能時(shí)代高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革研究

2.1? 創(chuàng)新教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來臨，特別是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的迅速發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)不再受限于固定地點(diǎn)和固定時(shí)間，突破了時(shí)空的限制，新的教育理念不斷涌現(xiàn)，教學(xué)模式不斷被創(chuàng)新?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”改變了人們對學(xué)習(xí)方式的認(rèn)知模式，并推動教學(xué)模式發(fā)生了重大變革[2]。

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新的教學(xué)模式，把傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師的講授轉(zhuǎn)變?yōu)檎n前學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課中教師引導(dǎo)學(xué)生共同討論與交流學(xué)習(xí)，使學(xué)生從自主學(xué)習(xí)到相互學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)化的目標(biāo)。這種教學(xué)模式需要教師在課前錄制好教學(xué)視頻，提供相關(guān)的教學(xué)資源，并精心設(shè)計(jì)和安排學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。在這種教學(xué)模式中，不同基礎(chǔ)的學(xué)生有充足的時(shí)間利用視頻等教學(xué)資源反復(fù)學(xué)習(xí)，解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，同時(shí)可以通過課堂與其他同學(xué)、教師的交流討論，加深認(rèn)識和理解。高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)，提高教學(xué)效果。

而隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與高等教育的結(jié)合越來越緊密。MOOC（大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程）教學(xué)模式興起。MOOC的教學(xué)模式是將課堂上的教學(xué)內(nèi)容放到網(wǎng)絡(luò)平臺上，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可以不受時(shí)空限制自主學(xué)習(xí)、多渠道學(xué)習(xí)、反復(fù)學(xué)習(xí)、碎片式學(xué)習(xí)[3]。MOOC平臺有自己本身的一套學(xué)習(xí)和管理系統(tǒng)，所提供的課程是免費(fèi)的。在眾多的國內(nèi)外MOOC平臺中，“中國大學(xué)MOOC”平臺與國內(nèi)高校融合較成功。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，與“中國大學(xué)MOOC”平臺合作的大學(xué)已經(jīng)超過了300家，其中不乏北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)等985名校。同時(shí)不少合作高校也出臺相關(guān)制度文件，規(guī)定對在“中國大學(xué)MOOC”平臺上獲得課程證書的學(xué)生，學(xué)校將以公選課性質(zhì)給予成績和學(xué)分的認(rèn)定。

混合式教學(xué)模式就是把在線教學(xué)和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合在一起的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的深度。

這3種教學(xué)模式都是近年“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下創(chuàng)新的教學(xué)模式。這些新型的教學(xué)模式，都有一個顯著的特點(diǎn)，就是突出以學(xué)生為主體的原則，注重引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。在這些新型的教學(xué)模式中，教師實(shí)現(xiàn)了角色的變換，變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者和幫助者，而學(xué)生獲得的知識和培養(yǎng)的技能不是教師“教會”的，而是自己“學(xué)會”的。在教學(xué)過程中教師重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，側(cè)重于如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生如何獲取知識和培養(yǎng)技能。

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)采集學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)次數(shù)、提交作業(yè)和線上測試結(jié)果等相關(guān)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘分析出學(xué)生的個體差異性，輔以學(xué)生的能力圖譜為依據(jù)，為不同學(xué)生合理制定個性化學(xué)習(xí)路徑、推送精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)資源服務(wù)和推薦相互促進(jìn)的學(xué)習(xí)同伴，實(shí)現(xiàn)對每一個學(xué)生進(jìn)行個性化教學(xué)。

但要實(shí)現(xiàn)這些新教學(xué)模式在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的普遍應(yīng)用，需要教師轉(zhuǎn)變教育理念，側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生如何獲取知識和培養(yǎng)技能，并重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，同時(shí)需要學(xué)生有較高的自主學(xué)習(xí)能力，還需要高校教學(xué)條件的支撐。

2.2? 及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，共建共享教學(xué)資源

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下，移動通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能與互聯(lián)網(wǎng)深度融合，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異。高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的內(nèi)容要及時(shí)更新，科學(xué)選擇近3年出版的新教材。同時(shí)依據(jù)專業(yè)本身的實(shí)際情況，通過建設(shè)計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室或者租用高效便捷的云服務(wù)，建立能提高學(xué)生實(shí)踐能力的實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件。同時(shí)各高校計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)合作，以開放包容的心態(tài)共建在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的課程資源庫，在保留本校計(jì)算機(jī)專業(yè)特色的同時(shí)，一起推動優(yōu)質(zhì)計(jì)算機(jī)課程資源的開放共享，同時(shí)要促進(jìn)這些開放共享的課程資源在各高校實(shí)現(xiàn)學(xué)分互定，進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

2.3? 提升教學(xué)能力，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

我國教育部于2018年9月發(fā)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(jìn)高層次人才、高職稱教師走進(jìn)教學(xué)一線并不斷提高教學(xué)能力。各高校應(yīng)因地制宜出臺鼓勵計(jì)算機(jī)高層次人才走上教學(xué)一線的政策，并積極通過講座、培訓(xùn)、比賽等各種方式提高計(jì)算機(jī)專業(yè)教師的教學(xué)能力。同時(shí)高校應(yīng)積極推進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)成員的協(xié)作分工，并合理地運(yùn)用信息化技術(shù)制作在線教學(xué)資源和重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，以滿足人工智能時(shí)代下計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)需求。

3? ? 結(jié)語

在人工智能時(shí)代下高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)具有獨(dú)特的教學(xué)特征，在教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源和教學(xué)條件等方面都發(fā)生了重大變化。本文就人工智能時(shí)代我國高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)可能面臨的一些問題，并針對我國高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中存在的一些問題，從培養(yǎng)思路、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面入手，探索計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革，以達(dá)到提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量與提升計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)能力目的。

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[3]殷周平，陳萌昭，劉桂江，等. 改進(jìn)的翻轉(zhuǎn)課堂模型用于大學(xué)C語言教學(xué)[J].安慶師范法學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019（4）：112-114.

（編輯 王雪芬）