人工智能技术赋能应用型人才培养的分析与研究

赵静

摘要：随着人工智能技术的逐渐普及和深入应用，人工智能赋能教育已成为教育领域的热门话题。文章结合应用型本科专业教育过程和场景，分析人工智能技术赋能应用型本科专业教育模式的可行性和必要性，并从培养模式创新、教学内容更新、教师教学方法改革、智能化教学支撑平台建设四个方面展开研究。

关键词：人工智能技术；应用型本科；人才培养

人工智能技术的快速发展正在改变着人们的生产和生活方式。尤其是在教育领域通过人工智能技术的赋能，能极大改善教育模式。应用型本科专业如何构建与创新教学模式，以及如何应用人工智能技术增强学生的实践能力和创新思维，成为擺在教师面前的重要课题。

笔者从理论分析和实际应用的层面出发，分析人工智能技术赋能应用型人才培养，并提出了相关的落实方案，以期强化专业建设创新。

一、人工智能技术赋能应用型人才培养的意义

高校把人工智能技术与应用型本科教育的需求充分结合起来，对培养高质量的应用型人才具有重要意义，有助于提高教育质量，推动数字转型与教育改革。同时，人工智能技术的引入会促进教育创新发展，推进教育高质量发展。

第一，实现教育和行业之间的紧密联系。人工智能技术已经在许多行业中得到应用，高校将人工智能技术引入应用型人才培养，可以让学生在解决实际问题的过程中，深刻理解和掌握知识点，更好地将理论知识转化为实践能力。

第二，增强学生的竞争力。高校帮助学生掌握人工智能技术的基本理论和应用方法，能使学生形成独立思考、项目开发、实践操作的能力，提高就业竞争力和职业发展能力，为学生未来的就业和发展带来更多机会。

第三，促进知识管理和个性化教育。高校可以依托人工智能技术，实现知识的系统化管理，以及理论与实践有机结合，通过采用大数据分析，不断调整教学内容和方式，实现个性化教育。

第四，强化实践教学和创新教育。高校可以通过人工智能技术，实现课堂学习和实践教学的深度融合，提高学生的实践能力和创新能力。

二、人工智能技术赋能应用型人才培养模式的创新

（一）培养模式的创新

第一，课程设置方面。高校在制订教学计划时，应该包括与人工智能相关的基础知识、算法、编程技术和应用案例等课程，涵盖从入门到深入的知识点，鼓励学生通过大量实践，巩固所学内容。

第二，实践环节方面。教师可以让学生参加人工智能竞赛，通过实践掌握人工智能技术的应用方法和技能，提高实践能力。

第三，教学方法和教师培训方面。人工智能技术更新换代迅速，高校需要不断更新教学方法和资源，提高教师的技能，让教师了解最新的人工智能技术和应用场景，并且将这些知识传授给学生。

第四，课程语言和多学科融合方面。高校需要开设多种语言的课程，如Python、Java、C++等编程语言，以及与人工智能领域相关的数学、物理、化学等学科，为学生提供全方位的培养服务。

第五，实用性方面。高校教育要突出实用性，针对就业市场的需求，教授在实战中应用频率较高的技能，让学生能够参与实际项目，解决实际问题。同时，高校要注重教学内容与就业市场的衔接，使学生具备强大的竞争力和独立开发能力，能够在就业市场获得更好的就业机会。

（二）教学内容的更新

第一，数据科学和机器学习。教师要建立完整的机器学习流程，包括数据预处理、特征工程、模型选择和评价等，引导学生掌握人工智能在数据科学领域的应用。例如，教师可以指导学生如何使用Python编程语言进行数据分析和机器学习，让学生掌握数据预处理、特征工程、模型选择和评估等技能，从而解决实际问题，如使用机器学习算法对病人数据进行分类预测。

第二，自然语言处理。教师通过教授自然语言处理的基本概念、经典算法和主流软件工具，让学生能应对自然语言处理领域的实际问题。例如，教师可以给学生讲解基于深度学习的文本分类和情感分析方法，让学生掌握使用这些方法处理大规模文本数据的能力。

第三，深度学习和神经网络。教师要引导学生学习深度学习和神经网络领域的基础知识及其应用，让学生掌握和使用CNN、RNN等重要的算法。例如，教师通过讲解深度学习和神经网络的基本概念与应用，让学生应用这些方法解决视觉和语音识别等问题。

第四，计算机视觉和图像处理。教师通过讲授计算机视觉和图像处理的基本知识、算法和应用，让学生学会使用计算机视觉和图像处理技术进行图像分析与识别。例如，教师可以让学生使用计算机视觉技术检测交通信号灯是否处于红色状态。

第五，集成化应用。教师要引导学生学习人工智能技术在不同领域的具体应用，包括医疗、金融、安防等领域。例如，教师可以让学生使用人工智能技术帮助用户预订餐厅、订票等。

第六，团队协作和沟通能力。教师要培养学生在团队中的协作和沟通能力，这是实际应用中非常重要的技能，可以让学生有机会参与团队项目，锻炼其团队合作和沟通技能。例如，教师可以开发一个文本分类系统，并让学生以小组形式完成不同阶段的开发工作。

第七，伦理和隐私问题。教师要在人工智能课程中探讨伦理和隐私问题，帮助学生对人工智能技术的影响有更深的理解。例如，教师可以让学生研究人工智能在个人隐私保护方面存在的问题，并自主设计相应的解决方案。

（三）教学方法的改革

应用型本科专业教育是以实践为主导的，通过人工智能技术赋能应用型本科专业的教育，教师可以更好地培养学生的实践能力、创新思维，提高学生的竞争能力。同时，教师熟练掌握人工智能技术在教学中的应用，还将推动学科的智能化发展。

第一，教学内容个性化定制。教师可以根据人工智能技术分析学生的学习情况，有针对性地进行课堂教学，并布置作业，提高学生的学习效率。

第二，实践场景智能化开发。应用型本科专业需要进行大量的实践，教师可以将人工智能技术应用于实践课程的开发中，通过构建智能实验室、在线实践平台等实践场景，提高学生的学习效果。

第三，强化在线学习系统功能。教师要加强线上学习内容的建设，运用多维度互动，涵盖理论和实践两方面的内容。

第四，教师辅助工具的智能化应用。教师可以使用人工智能技术，通过声音识别、图像识别技术手段，对学生的表现进行智能评估，还可以利用人工智能辅助工具帮助自己筛选、定制、修改课件，提高教學质量。

第五，教学管理的智能化升级。高校可以使用人工智能技术，实现教学管理智能化升级，包括选课管理、教学计划安排等方面。同时，教师可以使用人工智能技术对教学流程进行优化。如整理教学资料，优化学习计划，为学生提供更加高效的学习体验。

（四）智能化教学支撑平台的建设

高校要构建智能化支撑平台，包括教学管理、学生自主选课、在线学习平台、学生考试考核系统、开发性实验等方面，推动应用型本科教育的自我优化和快速迭代发展。

第一，智能教辅系统。高校通过人工智能技术，为学生提供智能化学习辅助服务，如错题集查看、错题强化等，辅助学生快速提高学习能力。

第二，智能考勤系统。高校可以应用人工智能技术，在考勤过程中采用人脸识别技术，实现高效准确的考勤服务，提高管理效能。

第三，智能问答系统。高校可以利用人工智能技术，实现智能问答，帮助学生解决实际问题。

第四，智慧教室。高校可以通过智能家居、智能可穿戴等技术，实现智慧教室的建设，对学生的学习管理、健康管理等提供完美解决方案。

第五，智能实验室和实训室。高校可以使用人工智能技术在实验室和课程中实现智能化，丰富教学过程的多样性。高校可以通过应用人工智能技术，实现智能化管理和实验系统，自主调节实验参数。提高实验室的使用效率和安全性。高校还可以基于虚拟现实和增强现实技术，实现高性能计算和交互式实验，支持多维度教学和超级计算任务。

人工智能技术赋能应用型人才培养模式的创新路径如图1所示。

综上所述，人工智能作为当今热门的技术领域，已经成为应用型本科教育中不可或缺的组成部分。未来，人工智能技术将更好地与教学相结合，在应用型人才培养过程中发挥更大的价值。

参考文献：

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基金项目：湖北省教育科学规划2022年度一般课题“人工智能时代应用型本科院校人工智能专业教学模式探索”，项目编号：2022GB146。