人工智能时代计算机专业本科生能力培养探析

王勇 韦量

摘 要：人工智能（AI）是以计算机技术为支撑的。随着我国即将跨入AI时代，肩负培养计算机高级专业人才的高校计算机老师，如何为国家培养符合AI时代发展要求的计算机专业本科生，是一个值得深思的重要问题。文章针对这一问题，就目前我国非重点高等院校计算机本科专业教学中存在的一些问题，从培养思路、教学方法、教学内容、师资队伍建设等方面入手，探讨顺应AI时代要求的计算机本科专业教学的改革，以达到提高教学质量、培养计算机专业本科生具有较强综合实践能力的目的。

关键词：人工智能（AI）;计算机专业;能力培养;教学改革

0    引言

随着我国即将跨入人工智能（Artificial Intelligence， AI）时代，我国对掌握IT技术的高级专门人才的需求日趋旺盛，各行各业需要一大批掌握计算机技术的高级专业人才。因此，如何顺应AI时代的发展需求，有效地培养符合我国社会发展需求的计算机专业本科生，是摆在每个高校计算机专业老师面前的一个值得深思的重要问题。我国高等教育法明确指出：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”。然而，我国大多数非重点高等院校目前培养出来的计算机专业本科毕业生仍存在动手能力不强、应用能力欠缺等问题，这些计算机专业本科毕业生的社会实践能力不强，得不到企业的认可，这势必缩小了他们的就业面，最终导致社会出现“非重点高校培养出来的计算机本科毕业生找不到与本专业相关的工作岗位，而企业（计算机专业人才需求方）也招聘不到所需的计算机相关专业人才”的现象。这一现象值得高校计算机专业的教师们认真思考：如何跟上AI时代发展的步伐，基于国家对计算机高素质专业人才需求旺盛的现实，对高校计算机专业教学进行不落后于时代的改革，进一步提高教学质量，为国家培养符合新时代发展要求的高素质IT本科毕业生。

1    我国非重点高等院校计算机专业教学存在的主要问题

1.1  教学模式老套，教学方法落后

迄今，我国大多数非重点高等院校的计算机专业教师通常采用“侧重课本理论知识的传授、轻视理论知识的应用培养”的教学模式。教师把主要时间花在理论的讲授上，想尽一切办法把书本理论知识灌输给学生，而不管学生是否掌握了利用书本上的计算机理论知识解决实际问题的能力和技巧。教师指导学生上实践课，学生也只是针对课本给定的练习题进行操作演练，教师没能为学生提供与实际密切相关的实训内容，致使学生对上机实训课不感兴趣。

这种传统教学模式已经实行了很多年，不可否认其固有的优点，但随着社会的进步和科技的发展，其弊端越来越明显。我国目前已经进入“互联网+”新时代，学生获取知识和培养技能的主要途径不再仅限于课堂教学，还有来自各种网络平台。而当前的高校计算机专业教学仍然以传统教学模式为主，教师在课堂教学以讲授为主，照本宣科，学生在课堂中被动接受教师灌输的知识和展示的技能。而这些教学内容，学生都可以在各种网络平台上学到，试问学生如何有兴趣去听课？同时课堂教学方式单一，与学生互动少，课堂气氛不活跃，无法激发学生的学习兴趣，导致学习效果不理想，甚至出现学生厌学的现象。

从1999年起，我国高校开始扩招，经过20年的扩招，到2019年我国高等教育的毛入学率超过了50%，我国的高等教育从精英化阶段进入普及化阶段。高校的学生来自全国各地，有着不同的家庭条件和成长环境，学生的基础和综合能力存在很大的差异，如有些学生的学习能力强、有些学生的实践操作能力弱、甚至有学生不愿意学习，而计算机专业是一门理论性和实践性很强的专业，这造成学生在学习上差异化明显，水平层差不齐。这是我们高校计算机专业普遍存在的学情，只有依据这个学情，对教学模式不断进行创新，才能提高计算机专业的教学质量。

1.2  教学内容陈旧，重理论轻实践

众所周知，计算机专业与其他专业相比，技术更新速度快，每隔几年技术就会更新换代。而我国多数高校的计算机专业仍采用多年前出版的旧教材，教学内容设置比较落后，不能紧跟新知识和新技术，且课堂教学理论知识多实践操作少。这导致学生所学到的是落后的知识与技术，且计算机实践操作能力不强，在就业时无法胜任计算机专业相关的岗位工作。

1.3  重科研輕教学

重科研轻教学，这不仅是高校计算机专业教学中存在的现象，也是很多高校大部分专业存在的问题。教书育人是教育分内的事，是高等教育不言自明的本分[1]。教书育人是高校的本分，培养出符合新时代要求的高素质计算机专业人才是高校计算机专业教学的本分。

2    人工智能时代高校计算机专业教学改革研究

2.1  创新教学模式，以学生为主体，实现个性化学习

随着“互联网+”时代的来临，特别是云计算、大数据、人工智能等技术的迅速发展，学生的学习不再受限于固定地点和固定时间，突破了时空的限制，新的教育理念不断涌现，教学模式不断被创新。“互联网+”改变了人们对学习方式的认知模式，并推动教学模式发生了重大变革[2]。

翻转课堂是一种新的教学模式，把传统教学模式中教师的讲授转变为课前学生自主学习，课中教师引导学生共同讨论与交流学习，使学生从自主学习到相互学习，最终实现知识内化的目标。这种教学模式需要教师在课前录制好教学视频，提供相关的教学资源，并精心设计和安排学生的学习任务。在这种教学模式中，不同基础的学生有充足的时间利用视频等教学资源反复学习，解决在学习过程中遇到的问题，同时可以通过课堂与其他同学、教师的交流讨论，加深认识和理解。高校的计算机专业教学采用翻转课堂教学模式，有助于激发学生的学习热情，实现以学生为中心的课堂教学，提高教学效果。

而随着互联网的快速发展，互联网与高等教育的结合越来越紧密。MOOC（大型开放式网络课程）教学模式兴起。MOOC的教学模式是将课堂上的教学内容放到网络平台上，学生通过网络可以不受时空限制自主学习、多渠道学习、反复学习、碎片式学习[3]。MOOC平台有自己本身的一套学习和管理系统，所提供的课程是免费的。在众多的国内外MOOC平台中，“中国大学MOOC”平台与国内高校融合较成功。据最新统计，与“中国大学MOOC”平台合作的大学已经超过了300家，其中不乏北京大学、复旦大学、浙江大学等985名校。同时不少合作高校也出台相关制度文件，规定对在“中国大学MOOC”平台上获得课程证书的学生，学校将以公选课性质给予成绩和学分的认定。

混合式教学模式就是把在线教学和传统的课堂教学有机结合在一起的一种教学模式。这种教学模式有助于培养学生的自主学习能力，有助于提升学生学习的深度。

这3种教学模式都是近年“互联网+”时代下创新的教学模式。这些新型的教学模式，都有一个显著的特点，就是突出以学生为主体的原则，注重引导学生的自主学习。在这些新型的教学模式中，教师实现了角色的变换，变为学生学习的引导者、组织者和帮助者，而学生获得的知识和培养的技能不是教师“教会”的，而是自己“学会”的。在教学过程中教师重新设计课堂教学，侧重于如何激发学生的学习兴趣和潜能，侧重于引导学生如何获取知识和培养技能。

随着大数据、人工智能的发展，利用大数据技术采集学生网络学习平台上的学习内容、学习时间、学习次数、提交作业和线上测试结果等相关的学习数据，利用数据挖掘分析出学生的个体差异性，辅以学生的能力图谱为依据，为不同学生合理制定个性化学习路径、推送精准的学习资源服务和推荐相互促进的学习同伴，实现对每一个学生进行个性化教学。

但要实现这些新教學模式在高校计算机专业教学的普遍应用，需要教师转变教育理念，侧重于引导学生如何获取知识和培养技能，并重新设计课堂教学，同时需要学生有较高的自主学习能力，还需要高校教学条件的支撑。

2.2  及时更新教学内容，共建共享教学资源

在“互联网+”时代下，移动通信技术、大数据、云计算、人工智能与互联网深度融合，计算机技术的发展日新月异。高校计算机专业教学的内容要及时更新，科学选择近3年出版的新教材。同时依据专业本身的实际情况，通过建设计算机专业实训室或者租用高效便捷的云服务，建立能提高学生实践能力的实训教学条件。同时各高校计算机专业应该加强合作，以开放包容的心态共建在线学习系统的课程资源库，在保留本校计算机专业特色的同时，一起推动优质计算机课程资源的开放共享，同时要促进这些开放共享的课程资源在各高校实现学分互定，进一步调动学生学习的主动性和积极性。

2.3  提升教学能力，加强师资队伍建设

我国教育部于2018年9月发布了教高〔2018〕2号文件，文中提出“全面提高教师教书育人能力”，要大力推进高层次人才、高职称教师走进教学一线并不断提高教学能力。各高校应因地制宜出台鼓励计算机高层次人才走上教学一线的政策，并积极通过讲座、培训、比赛等各种方式提高计算机专业教师的教学能力。同时高校应积极推进计算机专业课程团队建设，实现团队成员的协作分工，并合理地运用信息化技术制作在线教学资源和重新设计课堂教学，以满足人工智能时代下计算机专业的教学需求。

3    结语

在人工智能时代下高校的计算机专业教学具有独特的教学特征，在教学模式、教学内容、教学资源和教学条件等方面都发生了重大变化。本文就人工智能时代我国高校计算机专业教学可能面临的一些问题，并针对我国高校计算机专业教学中存在的一些问题，从培养思路、教学方法、教学内容、师资队伍建设等方面入手，探索计算机专业教学改革，以达到提高专业教学质量与提升计算机专业人才培养能力目的。

[参考文献]

[1]袁占亭.高等教育“四个回归”的时代意义[J].中国高等教育，2016（23）：17-21.

[2]耿彧，白涛.“互联网+”背景下的高校教学模式[J].中国管理信息化，2018（8）：211-212.

[3]殷周平，陈萌昭，刘桂江，等. 改进的翻转课堂模型用于大学C语言教学[J].安庆师范法学学报（自然科学版），2019（4）：112-114.

（编辑 王雪芬）