人工智能之Python课程建设的研究与实践

赵 敏

（平顶山工业职业技术学院 计算机与软件工程学院，河南 平顶山 467001）

0 引言

通过对部分高校的调研及在一些开放的慕课、开放课平台及手机App等平台的学习，目前很多高校针对全体大学生开设的计算机类公共课基本多为计算机应用基础，课程内容主要是三个模块：第一个部分是计算机常识和基础知识，主要包括计算机系统的构成、原理和计算机的发展与应用；第二个模块是常用软件的使用，主要包括Windows操作系统、办公自动化软件的操作和使用；第三个模块是计算机的一些热点技术，大致包括网络技术、多媒体技术、信息安全技术等。

1 人工智能之Py th o n课程建设的思路

1.1 以信息化3.0时代的国家战略为驱动

近年来，以人工智能、云计算、物联网、大数据等为代表的新技术已经成为社会经济和生产力发展的关键因素，带动了各行各业的产业转型和结构升级。人工智能为当今时代的经济社会发展提供了新能量。在“数字化+网络化+智能化”的信息化3.0时代，智能制造、智能交通、智能医疗、智慧城市等以人工智能为核心的新产业、新形式，已经在快速地改变甚至颠覆人们的生活和生产方式。人工智能类的课程特别是人工智能编程语言类的课程，对于学生计算思维和数据分析能力的培养显得尤为重要。

1.2 以高校人工智能创新行动计划为指南

在2018年，我国教育部下发的《高等学校人工智能创新行动计划》中明确指出：人工智能已经成为国际竞争的新焦点，高等学校应当逐步开展全民智能教育项目，要将人工智能纳入大学计算机基础教学内容，逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。

1.3 以新工科建设再深化再突破为思路

为落实信息化3.0时代的国家战略，国家工信部、教育部提出了大力推广以人工智能为核心的新工科、新医科、新农科、新文科教育等举措。因此，任何专业的学生、任何领域的专业人才都应当掌握必需的数字化、人工智能等知识和技能。人工智能课程就是要提高教育质量和教学效果，使教育真正服务于网络强国战略、大数据战略和“智能+”战略，更好地为“新工科”建设助力，为新时代赋能。

1.4 以人才的前瞻性和战略性培养为目标

数字经济是新一轮产业革命下产生的新型经济形态，是继农业经济、工业经济之后的更高层次的、最新型经济阶段。数字化经济构建了数字化社会，而数字化社会又重新构筑了人类生活的社会空间，同时也改变着社会的各个方面和领域，因此，人的数字化素养已经成为一个公民在数字化社会中的核心素养，也是一个公民能够生存的基本能力。

1.5 以人工智能Python编程为改革的抓手

人工智能的内容进入高校教育领域，并且被列入必修内容中，其目的就是要培养数字化素质教育，实施的抓手就是Python编程实践。首先，进行人工智能、大数据等新信息技术的普及教育，从人工智能、云计算、大数据等基础知识开始，了解前沿新技术及应用领域；然后，让学生掌握日常生活中人工智能产品的使用、智能工具App等的操作应用；最后，也是最核心的内容，要让学生真正掌握人工智能编程语言Python，学习编程思维模式，掌握语言基本语法，能够解决实际问题，提高创新能力。

Python语言在人工智能领域有广泛的应用，对于人工智能产品的普及起到积极的推动作用。Python语言俗称黏性语言或胶水语言，由于其语法简单功能强大，已成为各行业应用开发的首选编程语言。世界著名大学如斯坦福大学、卡内基梅隆大学、普林斯顿大学等都将其作为面向非计算机专业学生的教学语言[1]。

2 人工智能之Pyth o n课程建设目标与主要任务

2．1 总体目标

构建符合我国国情的高职院校数字素养培育框架，弥合学生数字鸿沟、提升全民数字素养，助力我国经济的转型升级和社会高质量发展。

2.2 主要任务

（1）从数字化社会的技术与产业发展的需求以及大众生活的需求出发，建立学生的数字化素养和数字化能力体系。从数字化知识、数字化技术、数字化技能三个层面，构建具体的数字知识体系、思维模式和数字素养域，将知识体系细化为知识模块，然后构建出可更新的活动式知识要点。

（2）全面提升学生信息素养，帮助学生掌握信息技术基础知识与技能、增强信息意识、发展编程能力与计算思维、提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会价值观和责任感。

（3）以新工科思路为指导，大力发展高职大学生数字素养教育，在新工科背景下，培养高职大学生更快更好地适应新型数字经济形态，培养人工智能3.0时代下的新型人才，助力我国当前数字经济核心背景下的经济转型升级。

3 人工智能之Pyth on课程建设实施方案

3．1 架构高职院校先进的数字素养培育框架

以国家要求的数字化、信息化素养培育公共课程计算机应用基础为平台，结合各层次高校的实际，将计算机应用基础公共课程统一在大一学年第一学期实施，增开人工智能之Python编程公共课在大学一年级第二个学期实施，助升高校数字化技能与素养课程教学内容的全面性，培养学生的专业创新能力和时代适应能力，从而培养复合型人才。

3.2 构建人工智能之Python课程模块

面向高职院校各专业零编程基础的学生，淡化专业性较强的内容，将人工智能、大数据、Python编程等知识体系细化为知识单元，构建出走进人工智能新时代、人人要编程、绘图、游戏项目、数据爬虫等六个工作任务模块，分别对应培养创新思维、计算机思维、过程化思维、面向对象思维、大数据思维等六种思维模式，学生一边学习知识，一边完成编程任务，系统递阶式的培养和提高数字化思维。

3.3 开展相关教师数字化技能和素养培训

要完成高职学生数字化技能和素养的培育，必须拥有一支具备高水平数字化技能和素养的教师团队，开展相关教师数字化技能和素养提高培训，培养适应信息时代和课程要求的教师。通过教师在课堂教学中将“全面提升学生数字化素养，帮助学生掌握数字化技术基础知识与编程技能、增强信息意识、发展计算思维、提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会价值观和责任感”落到实处[2]。

3.4 以多种形式营造数字化技能和素养培育氛围

（1）以专家讲座、专题讲座等各种讲座形式在全校范围内开展数字化新技术、新技能与素养的传播与覆盖；

（2）以数字化技能比赛、作品展等形式在全校范围内掀起数字化新技术、新技能与素养学习和提高的风尚；

（3）建立大学生编程社团，在全校范围内大力宣传并招募有志学生加入。

营造在全校范围内，以课程学习为主阵地，以多种形式开展全校学生数字素养培养工作，让每位学生有机会亲身参与学习探索数字化、信息化发展新技术的体验，让全员具备人工智能编程技能，以适应全球信息化3.0的发展。