人工智能技術(shù)支持的應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)類專業(yè)智慧教學(xué)模式研究

【摘" 要】 在應(yīng)用型本科的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中，為了更好地契合社會(huì)需求，專業(yè)教師應(yīng)積極融合人工智能技術(shù)，對教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化。這樣不僅能提升計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，還能全面促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，確保學(xué)生具備踏入社會(huì)后迅速適應(yīng)崗位所需的能力與素質(zhì)?；诖耍恼聦娜斯ぶ悄艿奶攸c(diǎn)、人工智能在教學(xué)中的應(yīng)用意義，以及當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀這三個(gè)方面進(jìn)行深入探討。隨后，結(jié)合社會(huì)發(fā)展對計(jì)算機(jī)專業(yè)提出的新要求，提出幾點(diǎn)切實(shí)可行的教學(xué)策略，旨在構(gòu)建高效的教學(xué)課堂，為學(xué)生提供更為新穎、生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力與綜合素質(zhì)的全面提升。

【關(guān)鍵詞】 人工智能；應(yīng)用型本科；計(jì)算機(jī)類專業(yè)；智慧教學(xué)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能已崛起為推動(dòng)科技革新的核心驅(qū)動(dòng)力，并廣泛滲透社會(huì)各行各業(yè)之中。在應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教育領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的融入不僅能夠有效整合教學(xué)資源，顯著提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)技能水平，還極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促使他們在課程學(xué)習(xí)中不斷培育創(chuàng)新思維，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)能力的飛躍式進(jìn)步，這為計(jì)算機(jī)行業(yè)持續(xù)輸送了高素質(zhì)人才。

一、人工智能的顯著特點(diǎn)

人工智能，作為基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前沿信息技術(shù)，致力于對人類智能的理論、方法和技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新性模仿與拓展。它涵蓋了機(jī)器人技術(shù)、語音識別、圖像處理等多個(gè)領(lǐng)域，逐步成為人類生產(chǎn)應(yīng)用中的重要輔助力量，并在機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺等研究領(lǐng)域大放異彩，為社會(huì)的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。人工智能的顯著特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：首先，它具備高效的信息檢索能力，能在浩瀚的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中迅速定位所需信息，展現(xiàn)出卓越的信息檢索效率；其次，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，人工智能能夠高效整合大量學(xué)習(xí)資源，并擁有出色的知識表征能力，以簡潔明了的方式向人類傳達(dá)知識點(diǎn)；最后，其先進(jìn)的語言理解和概念抽象功能，使得即使面對模糊信息，也能進(jìn)行清晰處理，展現(xiàn)出強(qiáng)大的信息處理能力。

二、人工智能技術(shù)在本科計(jì)算機(jī)教學(xué)中的重要意義

在人工智能蓬勃發(fā)展的時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨笕找嬖鲩L，為本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。社會(huì)對計(jì)算機(jī)人才的要求也隨之提升，他們不僅需要具備深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯思維能力，還需擁有出色的溝通協(xié)作能力，以應(yīng)對計(jì)算機(jī)行業(yè)的復(fù)雜需求。

（一）激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師往往單向傳授計(jì)算機(jī)理論知識，這種方式難以有效提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作水平和創(chuàng)新思維。然而，在人工智能技術(shù)的助力下，教師可以對教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，利用人工智能幫助學(xué)生深入理解專業(yè)知識，營造積極活躍的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新研究，從而有效促進(jìn)其創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力的全面發(fā)展。

（二）增強(qiáng)學(xué)生崗位適應(yīng)能力

隨著人工智能的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)相關(guān)崗位的技能要求也在不斷變化。員工不僅需要掌握扎實(shí)的編程技術(shù)，還需具備運(yùn)用人工智能解決實(shí)際問題的能力。因此，在人工智能支持下開展計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)，能夠讓學(xué)生提前熟悉職場環(huán)境，通過日常學(xué)習(xí)實(shí)踐不斷錘煉計(jì)算機(jī)技能和應(yīng)用技術(shù)解決問題的能力，進(jìn)而提升其就業(yè)競爭力。同時(shí)，人工智能技術(shù)的運(yùn)用還有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的理念，使他們在步入崗位后仍能持續(xù)學(xué)習(xí)，不斷更新技術(shù)水平，更好地適應(yīng)崗位需求。

（三）提供豐富的教學(xué)支持

在信息時(shí)代背景下，人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用對社會(huì)生產(chǎn)模式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，各行業(yè)對人工智能人才的需求顯著增加。將人工智能技術(shù)融入高校計(jì)算機(jī)教學(xué)，教師可以利用其為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更加生動(dòng)、先進(jìn)的教學(xué)情境，提供圖像識別、數(shù)據(jù)挖掘和分析等計(jì)算機(jī)教學(xué)服務(wù)。這不僅拓展了教學(xué)資源和技術(shù)支持，還為學(xué)生打造了一個(gè)更加先進(jìn)、完善的教學(xué)環(huán)境。

（四）推動(dòng)教學(xué)模式的創(chuàng)新優(yōu)化

借助人工智能技術(shù)，教師可以為學(xué)生提供更加真實(shí)的計(jì)算機(jī)操作情境和模擬畫面，幫助學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)理論知識。同時(shí)，通過創(chuàng)設(shè)實(shí)踐情境，讓學(xué)生在具體情境中展開計(jì)算機(jī)操作實(shí)踐，鍛煉他們解決實(shí)際問題的能力。此外，將計(jì)算機(jī)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，對計(jì)算機(jī)知識的形成過程進(jìn)行模擬教學(xué)，降低了學(xué)生對抽象、難懂理論知識的理解難度。

三、應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

（一）教學(xué)環(huán)境亟待優(yōu)化

教學(xué)環(huán)境作為影響教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在當(dāng)前本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中十分重要。然而，現(xiàn)實(shí)情況中，計(jì)算機(jī)機(jī)房資源緊張、課程安排欠合理以及機(jī)房文化建設(shè)缺失等問題屢見不鮮。這些問題不僅嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)熱情，還極大地限制了他們實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，進(jìn)而對計(jì)算機(jī)教學(xué)成效造成顯著影響。更為嚴(yán)重的是，單調(diào)乏味的學(xué)習(xí)環(huán)境容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦、無聊等負(fù)面情緒，進(jìn)一步削弱計(jì)算機(jī)教學(xué)的最終效果。

（二）教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新

當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)在方法上較為單一且落后，課程內(nèi)容更新滯后于行業(yè)發(fā)展，許多教學(xué)案例與計(jì)算機(jī)市場的實(shí)際需求存在明顯脫節(jié)。這種教學(xué)方式不僅難以讓學(xué)生全面了解當(dāng)前計(jì)算機(jī)市場的動(dòng)態(tài)，還導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)科知識融合能力薄弱，不利于高階思維的培養(yǎng)。長此以往，學(xué)生的知識積累將難以靈活應(yīng)對未來工作崗位中的實(shí)際挑戰(zhàn)，計(jì)算機(jī)實(shí)踐能力受限，綜合素養(yǎng)的發(fā)展受到嚴(yán)重影響。

（三）教學(xué)軟件同質(zhì)化嚴(yán)重

由于高校在人工智能技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用上不夠深入，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)教學(xué)資源相對匱乏，教學(xué)軟件同質(zhì)化現(xiàn)象尤為突出。這一現(xiàn)狀不僅使學(xué)生的計(jì)算機(jī)實(shí)操技能水平難以提升，還嚴(yán)重制約了其計(jì)算機(jī)綜合能力的發(fā)展。長此以往，不僅無法實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，還可能使學(xué)生被快速變化的計(jì)算機(jī)市場所淘汰，從而降低其就業(yè)競爭力。因此，亟須采取有效措施，打破教學(xué)軟件同質(zhì)化的困境，為學(xué)生提供更加豐富、多元的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)資源和環(huán)境。

四、人工智能背景下應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)教學(xué)策略的創(chuàng)新探索

（一）優(yōu)化教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在人工智能的浪潮下，本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)模式的革新勢在必行。首先，需構(gòu)建專家系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)資源的精準(zhǔn)整合與優(yōu)化，提煉教學(xué)重難點(diǎn)，從而有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，并為學(xué)生提供即時(shí)的教學(xué)評價(jià)反饋，助力其計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)思維的深化。其次，應(yīng)設(shè)計(jì)學(xué)生互動(dòng)板塊，利用人工智能技術(shù)為學(xué)生量身定制個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，使學(xué)生能夠根據(jù)自身實(shí)際情況進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)，進(jìn)而提升自主學(xué)習(xí)的成效。最后，需優(yōu)化智能模塊接口，使學(xué)生能夠便捷地通過人工智能技術(shù)快速檢索并獲取所需理論知識，為計(jì)算機(jī)教學(xué)模式的創(chuàng)新發(fā)展提供有力支撐。

（二）革新計(jì)算機(jī)教學(xué)方法

面對人工智能的新時(shí)代，計(jì)算機(jī)教學(xué)方法的創(chuàng)新成為提升教學(xué)效果的關(guān)鍵。一方面，教師應(yīng)充分整合互聯(lián)網(wǎng)上的海量教學(xué)資源，構(gòu)建多維度網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)線上線下混合教學(xué)模式，為學(xué)生提供更為多元、豐富的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而提升課堂教學(xué)的質(zhì)量。另一方面，需明確人工智能技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用邊界，將其巧妙融入課堂引入、知識推理、智能導(dǎo)航等環(huán)節(jié)，以有效提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與獨(dú)立探索能力，提高課堂教學(xué)效率，使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用智能檢索系統(tǒng)高效獲取所需知識與信息。此外，還應(yīng)借助人工智能技術(shù)開展遠(yuǎn)程教學(xué)，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空局限，讓學(xué)生隨時(shí)隨地都能進(jìn)行計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)，同時(shí)在線上學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。最后，利用人工智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)虛擬教學(xué)情境，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入沉浸式學(xué)習(xí)氛圍，推動(dòng)課堂教學(xué)的創(chuàng)新升級，進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量。

（三）明確人才培養(yǎng)目標(biāo)定位

在人工智能技術(shù)的助力下，教師應(yīng)準(zhǔn)確把握新時(shí)代對人工智能專業(yè)人才的需求，從而在課程教學(xué)中明確培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)技術(shù)、職業(yè)道德和綜合素養(yǎng)的重要性，制定更為明確、具體的人才培養(yǎng)目標(biāo)。具體而言，應(yīng)將學(xué)生培養(yǎng)成為既具備扎實(shí)的計(jì)算機(jī)理論知識和人工智能理論基礎(chǔ)，又能靈活處理各種智能化數(shù)據(jù)信息的高素質(zhì)人才。這樣，學(xué)生在畢業(yè)后才能更好地適應(yīng)人工智能領(lǐng)域的研究、開發(fā)和應(yīng)用工作，成為復(fù)合型計(jì)算機(jī)專業(yè)人才。同時(shí)，在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)，教師還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)軟件的靈活應(yīng)用能力，并提升其智能軟件分析能力，以確保學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)能夠滿足計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的用人需求，為他們的未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（四）優(yōu)化課程設(shè)置體系

在人工智能時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)模式的創(chuàng)新要求教師必須對課程設(shè)置進(jìn)行全面優(yōu)化，以確保學(xué)生既能奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，又能熟練掌握人工智能技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。因此，學(xué)校應(yīng)在計(jì)算機(jī)專業(yè)中增設(shè)專門的人工智能課程，旨在培養(yǎng)師生的人工智能思維，并使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用各種智能數(shù)據(jù)挖掘工具。通過這門課程，學(xué)生將更深入地理解人工智能對各行各業(yè)產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響及潛在的發(fā)展機(jī)遇，從而激發(fā)他們對人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)的濃厚興趣。同時(shí)，學(xué)校可將人工智能與Python語言教學(xué)有機(jī)融合，利用Python語言簡潔易懂、可擴(kuò)展性強(qiáng)及第三方庫資源豐富的優(yōu)勢，降低人工智能的學(xué)習(xí)門檻，促使學(xué)生積極主動(dòng)地投入人工智能課程的學(xué)習(xí)，為他們構(gòu)建完整的人工智能知識體系，進(jìn)而提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

（五）強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

為提升人工智能背景下計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，教師必須高度重視實(shí)踐教學(xué)的重要性，通過采用項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，為學(xué)生提供更多實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。在項(xiàng)目探究過程中，學(xué)生應(yīng)靈活運(yùn)用不同的算法和應(yīng)用技術(shù)，從而有效提升他們的計(jì)算機(jī)實(shí)踐能力。例如，教師可開設(shè)Python語言深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)課程，通過深入研究Python語言，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升，增強(qiáng)他們的就業(yè)競爭力。此外，教師還應(yīng)積極拓展實(shí)踐教學(xué)的范圍，如成立人工智能學(xué)習(xí)小組、社團(tuán)等，為學(xué)生提供更多實(shí)踐練習(xí)的平臺，同時(shí)增加他們對人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀的了解，拓寬視野，促進(jìn)綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展。

（六）拓寬教學(xué)指導(dǎo)路徑

在應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)中，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，教師應(yīng)避免課程教學(xué)內(nèi)容的同質(zhì)化，并可采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們形成積極探索的學(xué)習(xí)態(tài)度。具體而言，教師應(yīng)充分利用人工智能技術(shù)開展項(xiàng)目化教學(xué)，將人工智能作為核心主題，結(jié)合C++編程課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，使學(xué)生在項(xiàng)目探究過程中深化對人工智能技術(shù)應(yīng)用的理解，從而提高課堂教學(xué)效果。同時(shí)，教師還應(yīng)積極運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，如線上互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺，促進(jìn)師生之間的緊密交流與合作，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，提升課程教學(xué)的靈活性。此外，教師還可以將競賽機(jī)制融入課程教學(xué)，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索人工智能技術(shù)，通過探究不斷提升自身運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識解決實(shí)際問題的能力。因此，在人工智能技術(shù)的輔助下，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的興趣和能力發(fā)展需求，提供多樣化的教學(xué)活動(dòng)，以滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，最終將學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)發(fā)展所需的高素質(zhì)計(jì)算機(jī)人才。

五、結(jié)語

在應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中，為了提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)綜合素養(yǎng)與技能水平，讓學(xué)生更好地適應(yīng)未來的崗位實(shí)踐，教師必須結(jié)合人工智能技術(shù)展開教學(xué)模式的創(chuàng)新研究，堅(jiān)持學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，并在人工智能技術(shù)的支持下創(chuàng)造更加生動(dòng)、真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將學(xué)生培養(yǎng)成為社會(huì)所需的高質(zhì)量計(jì)算機(jī)專業(yè)人才，為學(xué)生未來學(xué)習(xí)能力與專業(yè)素質(zhì)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 趙佳，張力元，丁言，等. 審核評估背景下應(yīng)用型地方高校計(jì)算機(jī)專業(yè)“人工智能+”人才培養(yǎng)模式探索［J］. 長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2024，25（02）：79-82.

［2］ 馮秀萍. 基于人工智能的高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究［J］. 信息與電腦：理論版，2024，36（09）：55-57.

［3］ 張福美. 人工智能背景下計(jì)算機(jī)專業(yè)職業(yè)教育的教學(xué)探討［J］. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2023，44（14）：163-164.

［4］ 耿慶田，王春艷，范木杰，等. 師范高校計(jì)算機(jī)專業(yè)人工智能課程設(shè)置探討［J］. 長春師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2023，42（04）：147-150.

［5］ 趙佳琦，周勇，姚睿，等. 人工智能背景下高校計(jì)算機(jī)通識課程教學(xué)實(shí)踐與探索［J］. 科技風(fēng)，2022（17）：121-123.

［6］ 李忠. 人工智能時(shí)代下“雙創(chuàng)教育4.0”計(jì)算機(jī)專業(yè)智慧教育分析［J］. 無線互聯(lián)科技，2021，18（15）：144-145.

［7］ 王勇，韋量. 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［J］. 無線互聯(lián)科技，2021，18（13）：156-157+162.

［8］ 王琪，梁妍，李鈺. 人工智能背景下應(yīng)用本科高校計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用［J］. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2021，39（02）：212-214.