融入AI信息素養(yǎng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

周塔 盧冶

摘 要：在大學(xué)新生開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中適當(dāng)融入人工智能的元素，既有利于不同專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的同時(shí)掌握人工智能的技術(shù)原理和及發(fā)展前沿，也為學(xué)生自身專業(yè)發(fā)展提供新的觀察視野。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和方式方法與當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)不相匹配，不適合當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，因此，積極開(kāi)展計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與人工智能技術(shù)融合的教學(xué)研究勢(shì)在必行。該文分析了人工智能和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的發(fā)展現(xiàn)狀，接著從課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法和課程實(shí)踐幾個(gè)方面探討了新型教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：人工智能? 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)? 教學(xué)模式? 教學(xué)改革與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G64????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Teaching Reform and Practice of Computer Programming CoursesIncorporatingAI Information Literacy

ZHOU Ta?? LU Ye

（School of Electrical and Information Engineering， Jiangsu University of Science and Technology， Zhangjiagang， Jiangsu Province，215600 China）

Abstract： Appropriately incorporating the element of artificial intelligence into the computer programming course offered to freshmen will not only help students of different majors to master technical principles and development frontiers of artificial intelligence while learning programming， but also provide new observation horizons for their own professional development. The teaching content and methods of traditional computer programming do not match with contemporary advanced technology and are not suitable for the current development trend of advanced technology， so it is imperative to actively carry out teaching research on the integration of computer programming and artificial intelligence technology. This paper analyzes the development status of artificial intelligence and computer programming courses， and then discusses the new teaching mode from the aspects of curriculum content setting， teaching methods and curriculum practice.

Key Words：Artificial intelligence; Computer programming; Teaching model; Teaching reform and practice

• （AI）技術(shù)的快速發(fā)展已影響人們生活中的方方面面，其日趨成熟也正向社會(huì)的眾多行業(yè)不斷滲透，引發(fā)一場(chǎng)新的技術(shù)變革。隨之，很自然地就出現(xiàn)了信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的高度結(jié)合，因此，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注基于人工智能技術(shù)思維能力的培養(yǎng)，尤其是對(duì)人工智能類通識(shí)課程的關(guān)注度日益提升。為了強(qiáng)化國(guó)家的信息化程度，美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家相繼將智能思維培養(yǎng)寫入基礎(chǔ)教育體系中，并大力推廣計(jì)算思維教育體系。我國(guó)也意識(shí)到培養(yǎng)智能思維能力的重要性，2017年國(guó)家也出臺(tái)文件指出：要全面提高社會(huì)對(duì)人工智能技術(shù)的整體認(rèn)識(shí)水平和應(yīng)用水平，實(shí)施全民智能通識(shí)教育項(xiàng)目^[1]。智能思維能力的培養(yǎng)和提升，就必須對(duì)傳統(tǒng)基礎(chǔ)教育課程體系進(jìn)行改革^[2-3]。而計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程與人工智能技術(shù)關(guān)聯(lián)度較高^[4]，而其作為理工科學(xué)生一門重要的必修基礎(chǔ)課，對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)方式、授課模式、教學(xué)內(nèi)容、考核形式等進(jìn)行系統(tǒng)性的改革就顯得尤為重要了。在大學(xué)一年級(jí)開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課中，適當(dāng)增加人工智能教學(xué)元素，既可以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，激發(fā)學(xué)生思辨能力，又可以提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)去設(shè)計(jì)程序解決日常生活中問(wèn)題的本領(lǐng)。
• 目前課程教學(xué)現(xiàn)狀
• 課程教學(xué)體系與現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)不匹配
• （二級(jí)）考試和省計(jì)算機(jī)等級(jí)（二級(jí)）考試。多數(shù)高校對(duì)所有理工科專業(yè)集中開(kāi)課，統(tǒng)一考試，統(tǒng)一設(shè)定考核標(biāo)準(zhǔn)。然而隨著學(xué)生數(shù)的增長(zhǎng)、先進(jìn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，這種教學(xué)模式與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)就顯得格格不入，當(dāng)前的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)在內(nèi)容設(shè)置、授課模式和考核模式與智能思維能力的培養(yǎng)存在諸多矛盾。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)往往是通識(shí)類的課程，教學(xué)深度和廣度明顯不夠，受課時(shí)的限制，較多重要知識(shí)點(diǎn)往往只能泛泛而談，一帶而過(guò)，這很容易挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的熱情和興趣，自然也不能適應(yīng)多學(xué)科交叉的創(chuàng)新能力和智能思維能力的培養(yǎng)?？傊?，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)匱乏，考核模式仍以應(yīng)試為主，缺乏理解知識(shí)的高度和深度，與諸如互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)匹配度低。
• 教師的人工智能素養(yǎng)與培養(yǎng)學(xué)生智能思維能力不匹配

• 課程實(shí)踐
• 融入計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中，可以將創(chuàng)新的思維培養(yǎng)目標(biāo)在日常的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)。由于人工智能的知識(shí)點(diǎn)較多，而計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)容也較多，因此不可能在課堂中穿插過(guò)多的人工智能元素。因此，學(xué)生第二課堂的使用則顯得很重要。教師可以引導(dǎo)學(xué)生參加中國(guó)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)大賽、互聯(lián)網(wǎng)+、創(chuàng)青春大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、創(chuàng)客中國(guó)和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等來(lái)彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，拓展他們的實(shí)踐能力。通過(guò)以賽促學(xué)的方式也可激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)程序的學(xué)習(xí)興趣，有利于應(yīng)用創(chuàng)新型復(fù)合型人才的培養(yǎng)。
• 結(jié)語(yǔ)

[1] 孟志遠(yuǎn).泛在學(xué)習(xí)背景下學(xué)校教育供給變革研究[D].曲阜：曲阜師范大學(xué)，2021.

1. 周惠巍，林曉惠，王健，等.新工科建設(shè)中人工智能課程教學(xué)模式探究[J].計(jì)算機(jī)教育，2019（11）：45-48.
2. 安富海.人工智能時(shí)代的教學(xué)論研究：聚焦深度學(xué)習(xí)[J].西北師大學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2020，57（5）：119-126.
3. 張瑾，顧軍.“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程中的人工智能教學(xué)研究[J].教育教學(xué)論壇，2022（8）：157-160.
4. 魏爽.人工智能背景下以培養(yǎng)計(jì)算思維為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（23）：225-226，228.
5. 吳寧，薄鈞戈，崔舒寧，等.大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革實(shí)踐與思考[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2020（Z1）：42-45.
6. 姚琳，宋晏，石志國(guó).基于新工科的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系思考與探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2019（3）：112-116.