探究人工智能背景下的高校計算機教學策略創(chuàng)新

王鑫妍　潘偉民

摘 要：對高校計算機教學狀況進行分析，總結(jié)人工智能理念在教學中的運用價值。認識到當前高校計算機課程教學中存在的問題，旨在通過各項影響因素的分析，構(gòu)建創(chuàng)新性的教學方法，以提高學生的綜合素養(yǎng)，實現(xiàn)高校綜合型人才培養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：人工智能; 高校; 計算機教學

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-3315（2021）3-169-002

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，人工智能的出現(xiàn)推動科技進步。高校計算機課程教學中，為了使人才的培養(yǎng)更好的適應(yīng)社會發(fā)展，在教育資源整合以及教學方法創(chuàng)新中，需要將人工智能作為核心，通過教育方法的不斷創(chuàng)新，提高學生對計算機專業(yè)技能的掌握能力，以便為之后的職業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。但是，在當前高校計算機課程教學中，存在著教學方法單一以及教學內(nèi)容滯后的問題，這些現(xiàn)象不僅會降低學生的學習興趣，也會限制學生的職業(yè)化發(fā)展。因此，在人工智能背景下，高校計算機專業(yè)教師需要認識到課程改革的重要性，通過教育改革方向的明確，增強學生的思維意識，為計算機行業(yè)的人才輸送提供支持。

一、人工智能及其特點

（一）人工智能

人工智能作為計算機學科中的內(nèi)容，包含了信息學、語言以及心理學等專業(yè)內(nèi)容。其核心目的是通過計算機系統(tǒng)的運用，對人類思維活動進行模擬，以推動計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于人工智能領(lǐng)域的特殊性，其涉及學科較多，通過人工智能與人類需求的融合，可以使人工智能順應(yīng)時代的發(fā)展，將其運用在計算機專業(yè)教學中，可以提高學生的知識獲取以及語言理解能力。

（二）人工智能特點

人工智能技術(shù)特點如下：第一，搜索功能強。通過對人工智能技術(shù)的分析，在具體使用中，存在著較強的搜索功能，在海量的知識庫中可以快速檢索，提高搜索效率;第二，人工智能技術(shù)存在著較為明顯的知識表示能力。在人類智能指導知識行為中，可以對不模糊的知識進行表示;第三，語言識別功能及抽象功能。人工智能中的語言識別功能可以處理不明確的信息內(nèi)容，通過抽象能力的運用，保證信息處理的靈活性，并在程序化的問題解決中提高信息處理效果[1]。

（三）人工智能在高校計算機教學中的作用

通過對高校計算機課程教學狀況的分析，通過人工智能理念的運用，可以通過模擬人類大腦生理特征完成計算、圖像等處理。這種技術(shù)包括著多學科內(nèi)容，在與計算機課程融合中，可以幫助學生提高對計算機專業(yè)知識的認識，及時改變單一性的計算機教學模式，引導學生在人工智能的背景下提高信息思維及動作能力，為高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供保障。

二、高校計算機課程教學中存在的問題

（一）計算機教學環(huán)境問題

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展的背景下，計算機教學環(huán)境的營造與高校計算機教學質(zhì)量存在管理，但是，在實際的計算機教學環(huán)境中，經(jīng)常面臨以下問題：第一，高校計算機課程教學中，主要將學生實踐能力的提升作為重點，實際的課程教學中，受到教學環(huán)境的影響，機房數(shù)量相對有限，在一定程度上增加了計算機的利用率，這種現(xiàn)象會增加機房管理難度。第二，計算機課時安排不科學，無法有效提高學生的學習興趣。由于高校計算機課程包括理論、實踐兩個方面，部分學生由于缺少學習興趣，不愿過多的學習基礎(chǔ)知識，長期發(fā)展中影響計算機課程的教育效果。第三，機房文化建設(shè)水平不足。通過對計算機課程教育模式的分析，在實際的計算機環(huán)境營造中，存在著環(huán)境模式單一的問題，學生在長期學習中會出現(xiàn)疲憊心理，降低計算機的課程教育及指導效果[2]。

（二）教學方法缺少創(chuàng)新

根據(jù)高校計算機的課程教學特點，受到以往教學思想的限制，雖然部分教師認識到“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢，但是，在實際的課程教學中仍然采用傳統(tǒng)的教育手段，導致教學方法以及教學內(nèi)容相對滯后，無法滿足現(xiàn)代化高校人才培養(yǎng)需求。而且，也有部分教師在實際的教育指導中，不能全面掌握人工智能的相關(guān)內(nèi)容，只是按照教學大綱以及教學目標設(shè)計教育指導流程，學生在這種背景下無法提高自身的探究能力，長期發(fā)展中會降低學生的創(chuàng)新意識，無法滿足人工智能背景下高校計算機課程教育改革的需求。因此，在網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)展的背景下，高校教師需要認識到人工智能的優(yōu)勢，結(jié)合時代的發(fā)展及變化創(chuàng)新教育方法，以提高學生的專業(yè)素養(yǎng)[3]。

（三）教學軟件同質(zhì)化

通過對高校計算機課程教學狀況的分析，為了實現(xiàn)人工智能教育理念的融入，需要將學生作為主體，通過教育資源的整合以及教學方法的創(chuàng)新，為學生提供多樣化的學習環(huán)境。但是，受到計算機專業(yè)教育資源的影響，高校計算機專業(yè)存在著計算機軟件同質(zhì)化的問題。如，在數(shù)字媒體應(yīng)用專業(yè)中，要求學生在前三年掌握學習圖像處理軟件、視頻制作軟件以及三維建模軟件的操作方法，但是，部分院校受到經(jīng)費以及場地的限制，部分軟件教學以視頻教學為主，學生在這種環(huán)境下無法提高計算機操作能力，長期發(fā)展會降低學生的綜合素養(yǎng)，無法滿足高校人才培養(yǎng)需求[4]。

三、人工智能背景下的高校計算機教學創(chuàng)新策略

（一）教學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

伴隨新課程教育的改革，在人工智能背景下，為了提高計算機課程教育的有效性，教師需要結(jié)合人工智能的特點，細化教學結(jié)構(gòu)：第一，專家模塊。在專家模塊設(shè)定中，需要將知識構(gòu)成作為核心，結(jié)合計算機專業(yè)課程的教學內(nèi)容，確定信息提問方法，并強調(diào)教學中的重難點內(nèi)容，提高學生的學習效率。而且，在專家模塊設(shè)定中，可以通過系統(tǒng)模塊的運用，引導學生掌握計算機專業(yè)的課程內(nèi)容，并根據(jù)課程教學評價以及學習方式，提高學生的計算機思維意識，以實現(xiàn)人工智能背景下計算機教育創(chuàng)新的目的。第二，學生模塊的設(shè)計。在人工智能背景下的計算機課程教育中，需要在教育指導中設(shè)定學生模塊，學生在該平臺下會掌握自身的學習情況，并通過學習結(jié)果的分析形成反饋系統(tǒng)，教師通過這一結(jié)果構(gòu)建引導方案，可以保證計算機課程教學的有效性，實現(xiàn)計算機專業(yè)課程創(chuàng)新的目的。第三，智能模塊接口。智能模塊接口設(shè)計中，學生可以在信息輸入中獲取相關(guān)信息，展現(xiàn)人工智能的教育引導價值，為計算機教學的創(chuàng)新及完善提供參考[5]。

（二）創(chuàng)新計算機教學方法

在人工智能背景下，為了提高高校計算機課程教育的整體效果，在教學方法完善以及教學創(chuàng)新中，需要做到：第一，將計算機課程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合。伴隨網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，高校計算機課程教學中需要將多媒體應(yīng)用教學與Internet網(wǎng)絡(luò)進行融合，通過多維性網(wǎng)絡(luò)教育模式的構(gòu)建，發(fā)揮計算機課程教學優(yōu)勢，并在線上、線下學習模式構(gòu)建中確定網(wǎng)絡(luò)檢測模式，以提高計算機課程教學的整體效果，為計算機課程教育的創(chuàng)新提供參考。第二，明確智能代理技術(shù)的教育方法。對于人工智能技術(shù)而言，將其運用在ICAI中，不僅需要在計算機課堂上引入學生模塊、知識推理模塊，也需要設(shè)定智能導航瀏覽系統(tǒng)，提高學生的自主瀏覽及探究能力，以實現(xiàn)高校計算機課程教育創(chuàng)新的目的。而且在CAI的課程教學中，通過人工智能與計算機課程的融合，可以引導學生進行知識搜索，并主動、高效地獲取所需要的內(nèi)容，實施提高信息檢索的精準性，提高學生的綜合素養(yǎng)。第三，遠程教育。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展的背景下，為提高人工智能在計算機課程中的教育優(yōu)勢，教師在教育引導中需要為學生提供遠程教育模式，在對學生進行輔助教育的同時提高學生的協(xié)作能力，展現(xiàn)遠程教育在計算機課程教育中的優(yōu)勢。第四，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為人工智能的內(nèi)容，通過交互式人工技術(shù)的運用，需要將教學輔助作為重點，引導學生在情境體驗的過程中掌握學習內(nèi)容，以實現(xiàn)計算機課程教育創(chuàng)新的目的[6]。

（三）拓寬教學指導途徑

高校計算機課程的教育發(fā)展在教育改革中一定要避免同質(zhì)化問題的出現(xiàn)。首先，在實踐課程設(shè)置中，教師應(yīng)該改變單一性的指導方案，通過項目驅(qū)動方法的運用，使學生在人工智能的引導下掌握計算機操作技能。如在深度學習中，將人工智能作為重點，通過Python的課程開展，提高學生對人工智能的認識，以增強計算機課程教育的有效性。其次，在競賽模式構(gòu)建中，可以為學生提供多樣化的探究空間。由于人工智能的競賽頻繁，在計算機教育中教師可以利用這一內(nèi)容，引導學生通過線上、線下的方法，積極參與到競賽活動之中，以提高計算機資源的運用效果，滿足學生自主能力提升以及計算機思維的形成需求，為高校計算機教育改革以及人才培養(yǎng)提供參考[7]。

總而言之，在高校計算機課程教學中，為了充分展現(xiàn)人工智能優(yōu)勢，在實際的教育整合中，教師要將學生作為主體，通過多樣化教學方法的完善以及教學資源的運用，為學生提供良好的探究環(huán)境，以激發(fā)學生的學習興趣，實現(xiàn)計算機專業(yè)人才培養(yǎng)的目的。而且在人工智能背景下的計算機教學中，教師需要改變單一的教學手段，通過教育結(jié)構(gòu)的設(shè)計、教學方法的創(chuàng)新以及教學途徑的拓展等，增強學生的綜合素養(yǎng)，為專業(yè)人才培養(yǎng)提供支持。

參考文獻：

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[5]王永慶.關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高校計算機教學改革的探討[J]輕紡工業(yè)與技術(shù)，2019，48（10）：176-177

[6]鐘元權(quán).基于素質(zhì)教育與翻轉(zhuǎn)課堂深度融合的教學模式分析——以計算機教學課程為例[J]中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學學報（上旬刊），2019（10）：220-221

[7]羅曉清，張戰(zhàn)成，康振.“雙一流”高校建設(shè)背景下研究生“計算機視覺原理與應(yīng)用”課程教學改革探索[J]江蘇理工學院學報，2020，26（02）：100-105