基于超星學(xué)習(xí)通的人工智能導(dǎo)論課程翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)

摘要：隨著信息化社會的到來，教育與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系愈加密切。借助網(wǎng)絡(luò)的便捷性、實時性以及超星學(xué)習(xí)通平臺學(xué)習(xí)的靈活性，對傳統(tǒng)教學(xué)進行改革，實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，實現(xiàn)線下面對面授課與線上學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有效融合，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，從而實現(xiàn)課程質(zhì)量的有效提升。本文以人工智能導(dǎo)論課程為例，從課程的特殊性和教學(xué)要求出發(fā)，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的特點，探討了基于超星學(xué)習(xí)通平臺建設(shè)翻轉(zhuǎn)課堂的重要性、建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)方案等問題。

關(guān)鍵詞：超星學(xué)習(xí)通；翻轉(zhuǎn)課堂；人工智能導(dǎo)論

引言

翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型教學(xué)模式，已經(jīng)在教育領(lǐng)域中得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，教育領(lǐng)域也開始探索如何將人工智能技術(shù)運用到教學(xué)中，以提升教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)體驗。在人工智能導(dǎo)論課程中，翻轉(zhuǎn)課堂模式能夠更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性。通過在超星學(xué)習(xí)通平臺上提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源和視頻講解，學(xué)生可以在課前進行預(yù)習(xí)，課堂時間則更多用于討論、實踐和深化理解，進而提高課堂教學(xué)的效果。為此，本文集中探討基于超星學(xué)習(xí)通的人工智能導(dǎo)論課程翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)思路。

一、建設(shè)翻轉(zhuǎn)課堂的重要性

（一）翻轉(zhuǎn)課堂的特點與優(yōu)勢

翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)不同，強調(diào)個體學(xué)習(xí)差異，以學(xué)生為中心，通過信息技術(shù)打破時間空間限制，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課前預(yù)習(xí)、課堂討論實踐、課后鞏固，提高學(xué)生主動性和靈活性。教師在課前預(yù)先選擇合適的在線課程資源或自制視頻，通過超星學(xué)習(xí)通平臺讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)理論，并在規(guī)定時間內(nèi)完成教師布置的線上作業(yè)；此外，教師還會在超星學(xué)習(xí)通上開啟頭腦風(fēng)暴和項目實踐操作要求，要求學(xué)生在課堂上共同探討或在線下進行操作實踐，這樣既加強了教師與學(xué)生的互動加強交流，也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，讓學(xué)生自主選擇合適的學(xué)習(xí)時間與學(xué)習(xí)方法，同時還能增強師生互動性和提高技術(shù)使用率，使課堂更加具有靈活性和開放性。因此，這種模式非常適用于專業(yè)背景復(fù)雜、學(xué)習(xí)特點各異且思維活躍的大學(xué)生群體，有利于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新能力[1]。

（二）人工智能導(dǎo)論的課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和主要內(nèi)容

人工智能導(dǎo)論課程是針對計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程專業(yè)本科生開設(shè)的一門專業(yè)必修課，是學(xué)生專業(yè)拓展的重要基礎(chǔ)和應(yīng)用方向之一。本課程要求本科學(xué)生在掌握人工智能相關(guān)基本理論與方法的基礎(chǔ)上，進一步提升對深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、模式識別等算法的理解。同時，要注重新理論、新技術(shù)的滲透與發(fā)展，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生不斷吸收本學(xué)科新理論和新技術(shù)的能力，培養(yǎng)他們對人工智能發(fā)展趨勢的了解和創(chuàng)新思維能力，達成知識、素質(zhì)和創(chuàng)新能力平衡發(fā)展的培養(yǎng)目標(biāo)，以滿足學(xué)生未來的專業(yè)發(fā)展和就業(yè)需求。

該課程的主要內(nèi)容包括掌握人工智能的基本概念和原理、理解常用的人工智能算法和技術(shù)、了解其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用和前沿研究技術(shù)以及培養(yǎng)對人工智能倫理和社會影響的思考能力，旨在幫助學(xué)生建立扎實的人工智能基礎(chǔ)，并能夠在實際問題中靈活運用所學(xué)知識。而且隨著ChatGPT的到來，人工智能技術(shù)將更加大眾化、個性化、智能化與實用化，這也為計算機行業(yè)的發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn)。因此，為了適應(yīng)學(xué)科的快速發(fā)展和滿足人才培養(yǎng)的高標(biāo)準，傳統(tǒng)方法單一且資源有限的線下教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足本科生專業(yè)能力與水平全方位提升的需求，基于超星學(xué)習(xí)通平臺的翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)成為提高課堂質(zhì)量的重要途徑之一。

（三）基于超星學(xué)習(xí)通平臺翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)的作用

人工智能導(dǎo)論課程是一門涉及前沿科技領(lǐng)域的重要課程，旨在為學(xué)生提供人工智能基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們對人工智能發(fā)展趨勢的了解和創(chuàng)新思維能力。采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，通過優(yōu)質(zhì)豐富的在線課程資源、靈活多樣的學(xué)習(xí)方式以及教師在線答疑環(huán)節(jié)，有助于提升人工智能導(dǎo)論課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。通過超星學(xué)習(xí)通平臺，為學(xué)生提供海量的優(yōu)質(zhì)在線開放課程資源，使其能夠擺脫時空限制，自主學(xué)習(xí)。同時，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，使學(xué)生了解和學(xué)習(xí)本學(xué)科新理論和新技術(shù)的途徑更加便捷、實時和高效。超星學(xué)習(xí)通的翻轉(zhuǎn)課堂可以為學(xué)習(xí)者提供豐富的案例和實踐體驗，促進學(xué)生對人工智能領(lǐng)域的深入理解和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

此外，通過在線答疑、師生、生生在線交流互動等方式，可以真正實現(xiàn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。超星學(xué)習(xí)通平臺也有助于實現(xiàn)線上線下教學(xué)的有機融合，使教學(xué)更加靈活多樣。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點和學(xué)生的需求，靈活選擇線上授課、自學(xué)或線下實踐操作等方式，提供更加個性化的教學(xué)服務(wù)。因此，基于超星學(xué)習(xí)通的翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)，對于人工智能導(dǎo)論課程的教學(xué)具有重要意義，以期為學(xué)生提供更加豐富、高效和個性化的學(xué)習(xí)體驗，促進其全面發(fā)展[2]。

二、基于超星學(xué)習(xí)通平臺的翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)

（一）建設(shè)目標(biāo)

人工智能導(dǎo)論課程組堅持“以學(xué)生為中心”的教育理念，結(jié)合多年來在人工智能領(lǐng)域的實踐經(jīng)驗，基于在線開放平臺，采用線上和線下有機融合的教學(xué)模式。旨在通過自我管理、合作探究、師生互動交流等多種方式，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。這一模式旨在提升學(xué)生利用專業(yè)工具處理數(shù)據(jù)、解決實際問題的能力，同時培養(yǎng)他們善于思考、不怕困難的科研素養(yǎng)和吸收新理論和新技術(shù)的能力。通過這種教學(xué)模式，課程旨在實現(xiàn)知識、素質(zhì)和創(chuàng)新能力平衡發(fā)展的課堂質(zhì)量目標(biāo)，為學(xué)生提供更豐富、更高效的學(xué)習(xí)體驗。

（二）建設(shè)方案

1.教學(xué)設(shè)計。人工智能導(dǎo)論課程作為本科生的一門必修課，旨在深入探討人工智能領(lǐng)域的理論與實踐。這門課程不僅是傳授專業(yè)知識，更是培養(yǎng)本科生的科研素養(yǎng)和實踐能力的關(guān)鍵途徑。因此，翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)設(shè)計上應(yīng)明確線上線下教學(xué)的時間和內(nèi)容安排，并充分利用線上平臺為學(xué)生提供豐富的人工智能實用案例。教師需要根據(jù)學(xué)校的課時要求和教學(xué)大綱，合理規(guī)劃課時、考核方式、教案內(nèi)容、教案課件及教學(xué)視頻制作內(nèi)容和要求等重要教學(xué)環(huán)節(jié)。對于項目實踐環(huán)節(jié)，教師可先引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀大量文獻和項目實例學(xué)習(xí)，然后根據(jù)學(xué)生的反饋有針對性地提供指導(dǎo)。翻轉(zhuǎn)課堂為本科生自主學(xué)習(xí)、探索創(chuàng)新提供了廣闊的空間，但在此期間教師的及時診斷和積極引導(dǎo)對于提升學(xué)生的科研素養(yǎng)和實踐能力也至關(guān)重要。教師需要時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，組織線上線下的課題討論、小組匯報、學(xué)生直播介紹項目設(shè)計等教學(xué)活動。另外，開展小組研究成果或系統(tǒng)設(shè)計作品的展示與分享活動也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過自評、互評和教師點評，在此過程中課程體現(xiàn)了“學(xué)生為主，教師為輔”的教學(xué)理念，實現(xiàn)了“教學(xué)、學(xué)習(xí)、實踐、評價”四位一體、全方位的課堂改革。具體教學(xué)設(shè)計方案，見圖1。

2.教學(xué)方法選擇。人工智能導(dǎo)論課程致力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研素養(yǎng)，將其作為核心教學(xué)目標(biāo)。通過采用不同的教學(xué)方法，如線上、線下研討、學(xué)術(shù)前沿講座和項目實例演示，促進師生、生生之間的互動和交流，激發(fā)學(xué)生對人工智能領(lǐng)域的熱情。課程組針對不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)定了不同類型的教學(xué)目標(biāo)，包括理論、研究方法和實驗實踐等。通過講座式、案例式、研討式和項目式等教學(xué)方法的有機結(jié)合，構(gòu)建了滿足應(yīng)用型本科培養(yǎng)本科生的“立體化”教學(xué)模式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研實踐能力和綜合素質(zhì)，促進個性化發(fā)展，見圖2。

3.學(xué)習(xí)效果評價。學(xué)生能力的提升呈現(xiàn)階段性、連續(xù)性、廣泛性和個體性等特征，翻轉(zhuǎn)課堂倡導(dǎo)通過師生交流協(xié)作、實踐探究等方式實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)[3]。該課程不僅承擔(dān)了理論學(xué)習(xí)和實踐操作的任務(wù)，還致力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研素養(yǎng)和科學(xué)品質(zhì)等多重人才培養(yǎng)任務(wù)。因此，在進行學(xué)習(xí)效果評價時，應(yīng)注重全面評價，即結(jié)合過程性評價和終結(jié)性評價，包括認知水平、價值判斷和思維能力等維度。學(xué)生作為評價主體，也應(yīng)積極參與過程性評價。

因此，針對人工智能導(dǎo)論課程的特點，課程組堅持以人為本，產(chǎn)出導(dǎo)向。在構(gòu)建考核評價體系時，采用多階段、多形式組合的方式，根據(jù)課程類型和授課方式進行評價，以全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力發(fā)展，見圖3。

4.超星學(xué)習(xí)通課程平臺建設(shè)

在人工智能導(dǎo)論課程中，課程組借鑒中國大學(xué)MOOC平臺等相關(guān)精品課程的成功經(jīng)驗，將該課程的相應(yīng)教學(xué)流程融入超星學(xué)習(xí)通平臺，以創(chuàng)新的教學(xué)模式推動教學(xué)效果提升，完成了超星學(xué)習(xí)通課程平臺的建設(shè)。該課程平臺包含以下主要模塊：

（1）課程公告：發(fā)布開課時間、課程要求、課程作業(yè)、章節(jié)測驗與期末檢測提交截止時間等關(guān)鍵時間節(jié)點，并提供教學(xué)安排、課程考核要求、學(xué)術(shù)講座等重要事項的通知。

（2）教學(xué)課件：教學(xué)課件按教學(xué)周或章節(jié)編排，其結(jié)構(gòu)層次、內(nèi)容安排應(yīng)符合本科生認知，條理清晰，有助于學(xué)生對人工智能相關(guān)知識的理解、掌握和運用，以及實踐的培養(yǎng)和科研素養(yǎng)的提升。其主要以PPT形式呈現(xiàn)，配有教學(xué)視頻和完整的文本說明，幫助學(xué)生理解、掌握和運用人工智能基本知識。

（3）教學(xué)視頻：與教學(xué)課件相配套，根據(jù)各章節(jié)的內(nèi)容和難度，提供必要的線上導(dǎo)學(xué)視頻、線下錄制視頻和課后拓展視頻。同時，根據(jù)人工智能課程中技術(shù)更新較快的特點，提供盡可能豐富的人工智能實踐項目應(yīng)用案例和專家講座，促進學(xué)生線上自學(xué)和復(fù)習(xí)。

（4）作業(yè)及考試：包括作業(yè)發(fā)布、批改與反饋，考試安排與監(jiān)控，成績發(fā)布與統(tǒng)計，防作弊措施。教師可發(fā)布各種作業(yè)類型，監(jiān)控考試情況，發(fā)布成績和統(tǒng)計報告，并采取防作弊措施確保公平。學(xué)生可在線完成作業(yè)和考試，并獲得及時反饋和輔導(dǎo)。

（5）在線交流平臺：教師需關(guān)注學(xué)生線上學(xué)習(xí)，彌補知識缺陷，掌握自學(xué)內(nèi)容，為線下教學(xué)做準備。只有了解學(xué)生真實情況，才能調(diào)整教學(xué)質(zhì)量和節(jié)奏，促進知識掌握和實踐能力提升。因此，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的提升，該平臺根據(jù)用途不同，可以分為教師答疑區(qū)、課堂交流區(qū)、綜合討論區(qū)3個模塊。通過這3個模塊，教師可以實時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，及時調(diào)整教學(xué)策略[4]。

（6）課程考核：考核采用百分制，總分100分，由4部分組成：項目實踐（40%）、章節(jié)測驗（20%）、章節(jié)作業(yè)（20%）、課堂/在線交流平臺參與度（20%）。其中，項目實踐不僅有對本課程重要知識的考核，還包括對各種較新技術(shù)、算法和系統(tǒng)設(shè)計方案等項目實踐設(shè)計的評價，比如，讓學(xué)生以3人一組為單位以面向大眾的直播方式講解各組系統(tǒng)的設(shè)計思路與實現(xiàn)方法，并最終提交系統(tǒng)作品和論文等。此外，還設(shè)置了拓展活動，教師們可以根據(jù)教學(xué)需要靈活設(shè)置，比如小組合作探究、辯論會等。采用多元化的課程考核方式，更符合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實際情況。

（7）課程評價：通常包括學(xué)生對課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教師表現(xiàn)等方面的評價。學(xué)生可以通過填寫問卷、提交反饋意見或參與討論等方式進行評價。課程組可以根據(jù)學(xué)生的評價結(jié)果進行課程改進和優(yōu)化，以提升教學(xué)效果和學(xué)生滿意度。評價模塊還可能包括學(xué)生對考核方式的意見反饋以及教師對學(xué)生表現(xiàn)的評價和建議，幫助學(xué)生和教師進行更好地學(xué)習(xí)和教學(xué)互動。

以上模塊的綜合應(yīng)用，以超星學(xué)習(xí)通平臺為載體，實現(xiàn)了人工智能導(dǎo)論課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，促進了教學(xué)效果的提升和學(xué)生能力的全面發(fā)展。

結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂是一種革新性的教學(xué)模式，它以“學(xué)生為中心”，充分考慮個體學(xué)習(xí)差異，重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在人工智能導(dǎo)論課程中，翻轉(zhuǎn)課堂的建設(shè)尤為重要。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研素養(yǎng)，借助超星學(xué)習(xí)通平臺，以線上線下有機融合的方式推動教學(xué)效果的提升。通過發(fā)布課程公告、提供教學(xué)課件和視頻、設(shè)置交流互動平臺等模塊，教師可以更好地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并實現(xiàn)全面的學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)?；诔菍W(xué)習(xí)通平臺的翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)，為人工智能導(dǎo)論課程提供了更豐富、更高效、更個性化的學(xué)習(xí)體驗，促進了學(xué)生的全面發(fā)展。

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（作者單位：西安理工大學(xué)高科學(xué)院）

（責(zé)任編輯：宋宇靜）