人工智能背景下計(jì)算機(jī)應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)體系的研究

牛天瑜

黑龍江農(nóng)墾管理干部學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150090

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。人工智能是研究和開發(fā)用于模擬和延伸擴(kuò)展人的智能的理論、方法和技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支，人工智能對人類社會的推動起著重要且不可替代的作用。自從人工智能誕生以來，針對人工智能發(fā)展的理論和技術(shù)在日益成熟。而與此同時，也使得其在教學(xué)體系方面的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地得以擴(kuò)大。人工智能在教學(xué)體系方面的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)理念得到改變，為學(xué)生和老師提供了更為便捷的教學(xué)通道和更為科學(xué)的考核方式。人工智能與教學(xué)體系融合發(fā)展的主要目的，一方面是讓學(xué)生具有大數(shù)據(jù)思維，時代要求的人工智能方面的數(shù)據(jù)分析和挖掘知識，并具有相關(guān)的智能編程能力，而另一方面則是通過在教育體系當(dāng)中培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)不斷地進(jìn)行編程訓(xùn)練，讓學(xué)生的編程能力有一個質(zhì)的提高，同時也能夠發(fā)展和提升學(xué)生的就業(yè)競爭能力。

1 人工智能在計(jì)算機(jī)應(yīng)用型教學(xué)體系的現(xiàn)狀

無論是傳統(tǒng)的教學(xué)理念還是與人工智能結(jié)合的教學(xué)應(yīng)用體系，都十分注重實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展。實(shí)踐教學(xué)是高等院校本科教學(xué)的一個重要組成部分。對于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)更是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)中重要的一環(huán)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)就可以培養(yǎng)學(xué)生的動手編碼能力以及提升學(xué)生在實(shí)際編碼過程中遇見問題、解決問題的基本應(yīng)變能力。

而在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，由于教學(xué)模式的固化，往往都是老師下發(fā)實(shí)踐指導(dǎo)書，然后學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書一步步按部就班去完成，再填寫實(shí)踐報告，最后統(tǒng)一上交老師進(jìn)行答辯。在整個過程當(dāng)中，師生的溝通較少，在實(shí)踐過程當(dāng)中，老師無法了解到學(xué)生對于專業(yè)學(xué)習(xí)實(shí)際掌握的情況，更沒有辦法做到因材施教。而學(xué)生面對的基本都是一樣的問題，并且因?yàn)閱栴}內(nèi)容多年不變，問題答案也比較單一化。使得在教學(xué)當(dāng)中遇到的問題與社會現(xiàn)實(shí)問題脫軌。在這個過程中，學(xué)生及時掌握了在校學(xué)習(xí)的基本能力，但無法提高學(xué)生在實(shí)際編碼中遇見問題和解決問題的基本應(yīng)變能力，不能夠給出滿足現(xiàn)代企業(yè)所需要的完整的應(yīng)變方案，也就不能夠滿足其對求職者的基本要求。

而不同于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐模式，在人工智能應(yīng)用計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)過程中，不僅提高了教學(xué)的效率，人工智能的高效便捷改革了傳統(tǒng)教學(xué)模式當(dāng)中的弊端。由于人工智能內(nèi)部儲存著大量數(shù)據(jù)，可以給學(xué)生提供更多的選擇空間，能讓學(xué)生去面對各種不同難度級別的不同問題。在提升計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生動手能力的同時，也提高了教學(xué)的趣味性。相較于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐模式，人工智能能更好地與社會問題進(jìn)行接軌，從而保證計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生對于將來工作的適應(yīng)能力，同時提高他們在實(shí)際編碼過程當(dāng)中遇見問題的認(rèn)知范圍?；谌斯ぶ悄芟碌膭?chuàng)新大數(shù)據(jù)考核方式，也方便了老師針對性的指導(dǎo)和對于學(xué)生的最終評分，同時也能夠?yàn)槠髽I(yè)和學(xué)生節(jié)省大量的培訓(xùn)時間。

因此目前人工智能在各大高校的應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)大，包括教育資源的共享，考核方式線上與線下的結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容的不斷更新，不同教學(xué)環(huán)境的線上模擬，以及大數(shù)據(jù)下不同學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和學(xué)習(xí)方向的變化[1]。

2 人工智能對于計(jì)算機(jī)應(yīng)用型教學(xué)體系的必要性

2.1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的需要

隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，人們的學(xué)習(xí)和生活及工作等各個方面都被互聯(lián)網(wǎng)填充，也為教育行業(yè)帶來了更大挑戰(zhàn)。教育行業(yè)不僅是促進(jìn)我國國民素質(zhì)發(fā)展的重要行業(yè)，同時也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重。教育行業(yè)更要跟進(jìn)社會歷史發(fā)展的進(jìn)程，在教學(xué)過程當(dāng)中不斷地改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，讓教學(xué)內(nèi)容與社會環(huán)境接軌，為國家輸送更多符合現(xiàn)代科學(xué)的人才。

人工智能作為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的一項(xiàng)重大進(jìn)步，將人工智能應(yīng)用于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系，不僅能夠提高計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)性，更利于計(jì)算機(jī)人才社會投入。因此，將人工智能應(yīng)用于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中，是教育行業(yè)能夠迎接互聯(lián)網(wǎng)大潮的重要進(jìn)步[2]。

2.2 畢業(yè)生就業(yè)的需要

近年來，畢業(yè)季“就業(yè)難”不斷出現(xiàn)在各大新聞頭條，而對于許多畢業(yè)生畢業(yè)即等于失業(yè)的現(xiàn)狀問題來看，所學(xué)專業(yè)的知識技能無法跟上現(xiàn)代社會對該專業(yè)的基本需求是導(dǎo)致該現(xiàn)象出現(xiàn)的重要原因。尤其對于計(jì)算機(jī)這樣不斷快速發(fā)展并且對專業(yè)知識要求過硬的專業(yè)，畢業(yè)即失業(yè)現(xiàn)象更明顯。而學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)時鮮少涉獵實(shí)際編碼過程中有效應(yīng)對的基本知識，學(xué)校的教學(xué)素材依然是十幾二十幾年前的內(nèi)容，因此現(xiàn)實(shí)的快速發(fā)展與學(xué)校落后不變的教學(xué)內(nèi)容造成了大量畢業(yè)生在出了校門后才發(fā)現(xiàn)自己在大學(xué)有一種“好像什么都沒有學(xué)到”的感覺。

因此改變現(xiàn)今的教學(xué)模式已經(jīng)是企業(yè)和學(xué)生的共同訴求，人工智能相較于傳統(tǒng)教學(xué)體系的優(yōu)勢就是，其可以不斷更新教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)容，使學(xué)生不出校門便能夠感受到所屬行業(yè)的變化，掌握更多與社會實(shí)踐有關(guān)的知識、技能。根據(jù)人工智能的教學(xué)體系，不斷地調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)最大限度地與現(xiàn)實(shí)接軌，增加學(xué)生的就業(yè)機(jī)會和就業(yè)能力。

2.3 增強(qiáng)學(xué)校競爭力的需要

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代科技不斷地提升和發(fā)展，計(jì)算機(jī)專業(yè)的受歡迎程度也在不斷提升，并且由于教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大，國家和人民對于教育更加重視。開設(shè)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)校也越來越多，通過互聯(lián)網(wǎng)也可以清晰地看到學(xué)校的全國排名以及全球排名。排名靠前的學(xué)校成為眾多優(yōu)秀學(xué)子的向往。人工智能與計(jì)算機(jī)教育實(shí)踐體系的融合，會大大提升學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)踐水平和學(xué)生的自我發(fā)展能力，同時也會使企業(yè)和社會對學(xué)校的認(rèn)可度上升，能夠讓學(xué)校在眾多開辦計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)校當(dāng)中脫穎而出，無形中提高了學(xué)校的競爭能力。

2.4 當(dāng)前計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)模式改變的需要

在當(dāng)前計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)體系中存在的固有問題如下：

● 教學(xué)內(nèi)容多與教學(xué)課時少之間的矛盾；學(xué)生們在短時間內(nèi)掌握一門技能必然要降低其學(xué)習(xí)的質(zhì)量；

● 教師的綜合業(yè)務(wù)水平有待提高；傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)方式有待改進(jìn)；

● 教師們需要改變重課堂教學(xué)、輕實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)體系模式。

計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生方面要改進(jìn)的問題有：

● 程序設(shè)計(jì)能力的重要性認(rèn)識不足，學(xué)習(xí)目的不明確，學(xué)習(xí)動力壓力不足；

● 邏輯思維能力較弱，想象空間較窄；

● 初學(xué)者易產(chǎn)生厭學(xué)情緒；重教輕學(xué)，重理論輕實(shí)踐；

● 考試能力強(qiáng)，編程能力弱。

由于存在著以上問題，因此計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)水平較低，這都需要進(jìn)一步改進(jìn)，運(yùn)用人工智能的優(yōu)越性對當(dāng)前的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境進(jìn)行一次大膽的改革[3]。

3 人工智能在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)領(lǐng)域的弊端

針對課堂上課出勤問題，近年來很多高校也順應(yīng)時代的發(fā)展開啟了“刷臉簽到”或者是手機(jī)掃碼簽到的方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的點(diǎn)名方式，雖然節(jié)約了老師點(diǎn)名簽到的時間，但是由于刷臉精度不夠，就會出現(xiàn)一個人可以代刷幾個人的臉，以及同學(xué)幫忙帶手機(jī)掃碼這樣的情況發(fā)生，這會讓學(xué)生的逃課變得更加容易，而線上的考核方式也存在著網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定這樣的客觀因素，造成學(xué)生成績被誤判，對學(xué)生的保研、獎學(xué)金甚至畢業(yè)都有影響。

4 提高人工智能高效率促進(jìn)計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)的措施

4.1 人工監(jiān)督

在使用人工智能進(jìn)行線上模擬教學(xué)環(huán)境時，往往會因?yàn)樵O(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)信號造成不可控和不佳的使用情況，這個時候需要老師或者專業(yè)人員進(jìn)行線下的協(xié)調(diào)和修改。

4.2 設(shè)立反饋機(jī)制

人工智能在應(yīng)用于課程教學(xué)時，可以通過建立反饋窗口，讓每個參與學(xué)習(xí)的學(xué)生和教學(xué)的老師都可以根據(jù)自己的問題進(jìn)行反饋，利于后臺人員對人工智能平臺進(jìn)行相應(yīng)的修改和調(diào)整，以改善學(xué)生和老師的使用效果，提升課堂學(xué)習(xí)效率。

4.3 人與人工智能的協(xié)調(diào)工作

在實(shí)踐教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)與高新科技的人工智能都有其優(yōu)點(diǎn)與弊端，因此更需要老師依據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況，進(jìn)行傳統(tǒng)教育模式和人工智能教育模式的協(xié)調(diào)和工作領(lǐng)域劃分，不過分依靠任何一方作為實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容。

4.4 制定完善的制度

在針對學(xué)生與人工智能技術(shù)的使用方面，老師和人工智能平臺的職務(wù)劃分上，以及學(xué)生與老師的學(xué)習(xí)內(nèi)容和考核方式的配合上，都可以建立明確的規(guī)章制度，進(jìn)行規(guī)范化管理。在各方面配齊其主要負(fù)責(zé)人，就能使得當(dāng)任何一方出現(xiàn)問題時都可以準(zhǔn)確找到負(fù)責(zé)人[4]，使問題出現(xiàn)時能夠得到快速高效的解決。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著現(xiàn)在教學(xué)體系的不斷發(fā)展，同時也為了順應(yīng)現(xiàn)代社會的進(jìn)步與發(fā)展，人工智能在計(jì)算機(jī)教學(xué)體系當(dāng)中的應(yīng)用是傳統(tǒng)教學(xué)體系向現(xiàn)代化教學(xué)體系轉(zhuǎn)變的重要一步。人工智能在計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用是大勢所趨，同時對于人工智能可能帶來的教學(xué)質(zhì)量混亂的問題也要重視，采取相應(yīng)的方式盡最大可能發(fā)揮人工智能的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展和改變。