人工智能赋能高职院校计算机课程教学改革策略探析
2024-12-05施柏铨
摘要:人工智能技术的迅猛发展,不仅改变了信息类产业的发展模式,还对计算机专业人才的综合实践能力、高职院校的人才培育模式、计算机课程教师的教学能力提出了更高要求。高职院校需要积极调整教学策略,打造出智慧化、多元化的教学实践模式,实现线上教学和线下教学、教师教学过程与学生岗位工作过程的无缝对接,最终促进学生就业和成长。本文也从这一方向出发进行了分析和阐释,先探讨人工智能背景下高职院校计算机课程教学改革的意义,然后对计算机课程的建设现状进行分析,最后重点论述高职院校如何基于人工智能背景进行教学改革和提升教学质量。
关键词:人工智能;高职院校;计算机课程;教学改革;策略
人类已经进入智能时代,人工智能技术与社会各界实现了深度融合,教育领域也不例外。以人工智能为背景的教学改革,是目前高职院校课程教学改革的重要趋向,在依托互联网络技术的高职院校计算机类课程的教学改革进程中,这种趋向尤其明显。高职学校和计算机专业课程教师需要基于这一教学趋向,科学合理地应用人工智能技术,形成更加多元立体的教师教学和学生学习模式,打造全新的职业学校教育生态,最终有效培育高素质的应用型、技术型人才。
一、人工智能背景下计算机课程教学改革的意义
在人工智能背景下对计算机课程的教学改革进行充分探索,具有以下重要意义。
(一)帮助学生建立人工智能技术的准确认知
基于人8qgGRs+hVnLd1cAtuKUzmiRzL8iNcZ7DL+ukCPVL948=工智能背景进行计算机课程的教学改革,可以帮助学生建立有关人工智能技术的准确认知。将人工智能技术引入计算机课程教学体系之中,可以帮助学生更充分地了解人工智能技术的发展历程、应用现状,拓宽学生的认知视野,丰富学生的知识储备,提升学生的技术水平。学生可以更清醒地认识到人工智能技术的重要价值,激活学生的探索欲和求知欲,促使学生有效学习该技术并利用该技术优化学习模式,强化职业素养。
(二)有效提高学生的实践探索、就业创业能力
将人工智能技术融入计算机课程教学体系之中,并加强教学改革,可以有效提高学生的实践探索能力和就业创业能力。教师将人工智能技术引入高职学校的计算机课程教学系统之中,可以有效更新教学内容和教学形式,使教师教学与计算机岗位工作有效衔接起来。学生可以更好地掌握现实岗位对人才专业能力的要求,以此为根据提高自己的实践探索能力。学生强化实践探索之后,不仅可以初步解决个人就业问题,还能在合适的机会下自主创业,为他人解决就业问题,为社会做出更大贡献。
(三)促进学校教学体系建设和核心竞争力发展
计算机课程和相关专业已经成为高职院校的热门,开设这一课程专业的学校越来越多,学校本身也面临着巨大的竞争压力,如何基于行业发展现状有效培育现代人才市场所需要的人才,在保证学生就业率的基础上彰显本校教育特色,做到在同类型学校中脱颖而出,已经成为高职院校发展过程中的关键问题。将人工智能技术与计算机专业教学课程有效整合起来,则可以帮助学校进行教学创新,有效提高人才培育质量,吸引更多企业的关注。这对学校教学体系的科学建设和核心竞争力的有效提升至关重要。
(四)推动人工智能技术创新和经济社会发展
从宏观角度来看,基于人工智能背景加强计算机课程教学改革,还可以推动人工智能技术的创新以及整个经济社会的发展。将人工智能技术和高职院校计算机课程有效结合起来,可以帮助学生建立有关人工智能技术和相关行业的正确认知,向社会输送更多技术技能型人才,反哺技能创新。同时,人工智能技术作为关键的社会推动力之一,其技术的有效创新也会带来巨大的社会经济效益,影响多个行业的转型升级,推动整个社会的可持续发展。
二、人工智能赋能高职院校计算机课程教学改革实践策略
高职院校和教师必须高度重视人工智能的重要价值,使其有效赋能计算机课程教学改革。
(一)以内容为主,调整理论课程体系
人工智能技术是现代信息技术迅猛发展下的优质产物,已经与人类社会各领域实现了紧密结合,给企业的生产管理和人们的社会生活带来了诸多便利之处。在高职院校学习计算机课程的学生如果从事相关行业,人工智能技术势必是他们的研究重点和工作中心。即便学生不从事相关行业,大幅调整了自己的就业方向,人工智能技术也会对他们的工作生活产生深刻影响。因此,教师有必要结合人工智能技术特征、发展历史和应用现状,将其作为重要的教学补充,不断调整和完善理论课程体系。一方面,教师要注重机器学习技术和深度学习技术的讲解,这两项技术是人工智能领域的核心技术,牵涉了监督学习、无监督学习、神经网络等复杂概念。通过学习相关原理,可以帮助学生利用大数据技术和算法原理训练人工智能模型。另一方面,教师要注重计算机视觉和自然语言处理这两方面的教学,这牵涉着人工智能领域未来的应用方向。前者与图像处理、目标检测等内容相关,后者涉及语义理解、文本分析等概念。通过学习相关知识,学生能够有效拓宽学习视野,进一步了解人工智能技术应用前景。
(二)教学翻转,完善知识讲授模式
翻转课堂是一种相对新颖的教学模式,主要指的是教师鼓励学生进行充分的课前学习,在课上与学生进行互动交流并带领学生完成实践探究项目,进一步提高学生对知识点的理解接受能力,这种教学模式更符合当前阶段的教学情景。
高职院校教师在人工智能技术应用背景下进行课程改革时,可以基于这一教学框架,进一步完善知识讲授模式。教师可以在课前环节利用智慧教学平台监测学生的任务完成情况,了解学生的课前预习数据,以此来确定课上的教学方向。在教学过程中,教师针对学生的学习情况,对重难点内容进行深入分析,然后组织分组讨论、案例演示等活动,帮助学生有效攻克教学重难点。在课后,教师则进行进一步的总结反思,并给学生推送客户作业,帮助学生精准提升。
(三)实践导向,注重实训资源开发
如今生活日新月异,相应地市场对人才的要求也越来越高,只有不断强化学生自身专业能力,确保所学知识和技能符合社会发展潮流,满足岗位实际需要,才能够帮助学生适当解决“就业难”问题。为此,教师不仅要调整理论课程体系,帮助学生储备更多的专业知识,更要加强实训资源开发,给学生提供更多的实践锻炼机会,使学生的理论学习和实践锻炼“两手抓”,适当缓解学生就业压力,提高学生行业竞争力。
其一,学校需要积极开发人工智能相关的实验课程,为其配置相应的教学资源,如组织机器学习、深度学习等实践课程项目,要求学生模拟真实情景进行智能系统设计开发等。其二,教师需要在进行课程开发和资源建设的基础上,建设高质量的专业实训基地,因为人工智能技术实际应用涉及大量技术、各种硬件设备和软件工具,加强实训基地建设可以为学生提供有力的平台支撑。
(四)以人才为基础,加强师资队伍建设
人力资源是高职院校发展建设过程中最具灵活性和能动性的资源,教师的专业素养直接影响着计算机课程改革深化路径、实际教学状况和人才培育质量。加强师资队伍建设,不仅可以加快计算机课程的教学改革,帮助学生有效强化专业素养,还有利于学校教学体系的建设和学校核心竞争力的提升。
学校需要根据实际教学不断补充新鲜的教学力量,引入具备深厚理论研究基础的教育人才。这些教师可以带领学生学习人工智能领域的最新理论知识和前沿应用技巧,并指导学生参与一些学术活动和技能竞赛。考虑到人工智能技术是一项应用范围十分广泛的技术,为了拓展本校学生的就业方向,学校还可以适当引进一些具备跨学科背景的专业人才。这些教师可以带领学生领略不同学科的学习概念和研究方法,提高学生的跨界合作能力。
(五)教学无垠,打造虚拟学习社区
实现人工智能技术和计算机课程教学改革的有机结合,不仅可以从上述四个方向出发,还可以从虚拟学习社区打造这一方向出发。虚拟学习社区是高职院校学生开展线上学习活动的重要依托,也是他们在网络空间进行信息化生存的基本形态。
学校可以将人工智能技术应用到虚拟社区的建设、维护、应用环节,根据实际教学需要,将虚拟学习社区和线下教学场景联动起来。如学校通过AI搜集学生在虚拟社区中对计算机课程的意见,调整计算机课程的教学模式。教师开展计算机课程教学活动时,可以要求学生通过虚拟社区完成在场打卡。教师还可以在人工智能技术的辅助下设置一些闯关式的线上学习活动,构建立体化的知识结构网络。学校不仅可以将虚拟学习社区打造成教师的教学空间和学生的学习空间,还可以将其作为家校共育空间,家长通过查看虚拟社区,了解学校的教学情况和学生的学习表现。
三、人工智能时代下高职院校教学变革面临的争议和挑战
人工智能时代,高职院校应用人工智能技术解决现实教学问题、推动教学变革已经成为一种普遍的教学潮流,但是这背后也隐藏着一些争议和挑战,可能会遮盖职业教育的本质,影响职业教学的实践性特征,带来一系列教学风险。学校和教师在基于人工智能背景进行计算机课程教学改革时,必须将其作为重要的参考决策依据。
(一)教学主体角色地位争议
高职院校教师越来越多地应用人工智能技术构造新型教学模式,使得人机协同的新型教学主体成为未来教学场域的主流教学主体形态,教师的授课功能与人工智能工具的教学辅助功能有效结合。在此就存在专业教师“人师”和人工智能教师“机师”二者主体地位的区分。在实践教学环境中,高职院校教师的工作内容十分丰富,不仅包括课程设计、专业教学、学生管理等,还可能牵涉社会上的技能比赛、企业实训业务等。通过人工智能技术,教师可以将一些基础性、程序性、机械性工作交由机器完成,将更多的时间和精力应用到其他工作领域。但这也可能导致部分教师忽略主体教学任务、教学方向偏移,对学生的关心和重视不足。同时,如果高职院校教师过多地应用人工智能工具来辅助教学管理工作,还可能会消解教师的权威形象,导致学生对教师主体教学地位认知不足。
除此之外,以机器人为代表的智能教学主体凭借技术高位优势,可以整合大量优质教学资源,不断更新知识结构,提高教学能力,而教师仅凭个人力量可能无法与之对抗,不能充分胜任新时期学生对教师的角色期待。因此,在人工智能时代,如何更好地发扬高职院校教师作为“人”的主体优势,避免被“机师”取代,是一个非常值得研究和探讨的教育问题。为此,教师要不断丰富知识储备,提高教学技能,还要在教学过程中为学生提供充足的情感价值,充分彰显个人创造性,更好地帮助和指导学生。
(二)智能评估技术应用争议
人工智能技术在计算机教学领域的典型应用形态之一是将其和教学评价环节衔接起来,发挥智能评估特性,对学习者的特点、状况予以教学反馈,提出针对性的指导建议。但是,这一应用方向也存在一定争议。其一,智能评估技术的评估功能、范围总是有限的。部分学生可能会利用人工智能技术的评估特性调整任务完成思路,甚至进行学术造假,最终导致评价失真,不能充分反映学生的知识积累情况和技能训练情况。其二,教师应用人工智能技术评估学生学习状态的主要目的是对学生进行智能辅导。但是就高职院校计算机专业来说,这一专业的教学体系相对复杂,既包括各种实践训练,也包括一些基础学科理论讲授。如何遵循高等职业教育的内在逻辑,充分体现教育的人文性特征和职业性特征,是AI智能教学评估的重点和难点,且这一点往往无法在AI智能教学评估中得以充分体现。其三,人工智能技术可以基于海量数据和大规模语言模型,针对不同的学习场景对学生进行综合认知测评,但是,归根到底这种智能评估手段并不具备人的情感和伦理道德,可能会存在数据推断偏差与价值的中立问题。人工智能技术暂时还无法像专业的高职院校教师一样,充分发挥主观能动性和在场优势,不能对学生进行全方位、立体化的教学评估。最终评估结果与学生实际能力之间往往存在客观信息鸿沟。简而言之,到目前为止,人工智能技术还不能视作学生复合能力的有效评价工具,只能作为一种辅助性的教学评价手段。
(三)智慧教学伦理情感争议
人工智能技术并不是一种凭空出现的技术,这种技术发展壮大的基础建立在大数据和通用算法上,而大数据技术与算法技术本身就存在一些伦理争议。高职院校教师应用人工智能技术引领教学活动时,在享受它的技术便利的同时,也面临着各种应用风险。例如,教师不知道人工智能技术会在师生们身上搜集什么类型的数据,这些数据的最终用途又是什么,人工智能所获取的数据是不是师生们自愿对外开放的;即便这些数据是师生们主动向外提供的,数据的最终用途与师生们的最初构想是否一致;等等。
除了技术本身客观存在的应用争议,人工智能技术在高职院校计算教学领域应用过程中,还可能会影响师生的情感关系。在职业教育领域,教师不仅涉及理论讲授活动,还会带领学生到企业中参加实践训练,帮助学生完成技能竞赛等,因此,教师牵涉着“教学心理感化”“职业道德培育”等多重情感关系的塑造与建构。但是,当教师或者学生过多地使用人工智能教学,使智慧化、自主化的学生学习成为常态,就会阻碍教师与学生之间的情感交流。同时,智能机器虽然可以给学生提供多元化教学帮助,但是它本身不具备人类特有的道德标准和伦理准则,也无法给学生提供充裕的情感价值和教学关怀。这种教学模式是否会导致学生成长为具备较强的职业素养但缺乏人文意识的个体,也是一个非常值得探讨的问题,更是职业教育面临的重要挑战之一。
结语
综上所述,基于人工智能背景对高职院校计算机课程进行教学改革,可以帮助学生建立人工智能技术的准确认知,有效提高学生的实践探索、就业创业能力,促进学校教学体系建设和核心竞争力发展,推动人工智能技术创新和经济社会发展。整体来看,人工智能技术在高职院校教学领域的应用前景是光明的,但也存在一些应用风险和争议。学校、教师在深化教学改革、促进学生发展时,需要注意并尽量规避这些风险和争议。
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作者简介:施柏铨(1981—),男,汉族,上海人,本科,副教授,研究方向:计算机、软件工程。