融入AI信息素養的計算機程序設計課程教學改革與實踐

周塔 盧冶

摘 要：在大學新生開設的計算機程序設計課程中適當融入人工智能的元素，既有利于不同專業學生在學習程序設計的同時掌握人工智能的技術原理和及發展前沿，也為學生自身專業發展提供新的觀察視野。傳統的計算機程序設計教學內容和方式方法與當代先進技術不相匹配，不適合當前先進技術發展趨勢，因此，積極開展計算機程序設計與人工智能技術融合的教學研究勢在必行。該文分析了人工智能和計算機程序設計課程的發展現狀，接著從課程內容設置、教學方法和課程實踐幾個方面探討了新型教學模式。

關鍵詞：人工智能? 計算機程序設計? 教學模式? 教學改革與實踐

中圖分類號：G64????????????????? 文獻標識碼：A

Teaching Reform and Practice of Computer Programming CoursesIncorporatingAI Information Literacy

ZHOU Ta?? LU Ye

（School of Electrical and Information Engineering， Jiangsu University of Science and Technology， Zhangjiagang， Jiangsu Province，215600 China）

Abstract： Appropriately incorporating the element of artificial intelligence into the computer programming course offered to freshmen will not only help students of different majors to master technical principles and development frontiers of artificial intelligence while learning programming， but also provide new observation horizons for their own professional development. The teaching content and methods of traditional computer programming do not match with contemporary advanced technology and are not suitable for the current development trend of advanced technology， so it is imperative to actively carry out teaching research on the integration of computer programming and artificial intelligence technology. This paper analyzes the development status of artificial intelligence and computer programming courses， and then discusses the new teaching mode from the aspects of curriculum content setting， teaching methods and curriculum practice.

Key Words：Artificial intelligence; Computer programming; Teaching model; Teaching reform and practice

• （AI）技術的快速發展已影響人們生活中的方方面面，其日趨成熟也正向社會的眾多行業不斷滲透，引發一場新的技術變革。隨之，很自然地就出現了信息技術和人工智能技術的高度結合，因此，人們越來越關注基于人工智能技術思維能力的培養，尤其是對人工智能類通識課程的關注度日益提升。為了強化國家的信息化程度，美國、英國等國家相繼將智能思維培養寫入基礎教育體系中，并大力推廣計算思維教育體系。我國也意識到培養智能思維能力的重要性，2017年國家也出臺文件指出：要全面提高社會對人工智能技術的整體認識水平和應用水平，實施全民智能通識教育項目^[1]。智能思維能力的培養和提升，就必須對傳統基礎教育課程體系進行改革^[2-3]。而計算機程序設計類課程與人工智能技術關聯度較高^[4]，而其作為理工科學生一門重要的必修基礎課，對計算機程序設計課程的教學方式、授課模式、教學內容、考核形式等進行系統性的改革就顯得尤為重要了。在大學一年級開設的計算機基礎課中，適當增加人工智能教學元素，既可以培養學生的計算思維能力，激發學生思辨能力，又可以提高學生利用計算機去設計程序解決日常生活中問題的本領。
• 目前課程教學現狀
• 課程教學體系與現代先進技術不匹配
• （二級）考試和省計算機等級（二級）考試。多數高校對所有理工科專業集中開課，統一考試，統一設定考核標準。然而隨著學生數的增長、先進技術的不斷進步，這種教學模式與創新型人才培養的目標就顯得格格不入，當前的計算機程序設計教學在內容設置、授課模式和考核模式與智能思維能力的培養存在諸多矛盾。傳統的計算機程序設計往往是通識類的課程，教學深度和廣度明顯不夠，受課時的限制，較多重要知識點往往只能泛泛而談，一帶而過，這很容易挫傷學生學習程序設計的熱情和興趣，自然也不能適應多學科交叉的創新能力和智能思維能力的培養。總之，傳統計算機程序設計的教學內容和知識點匱乏，考核模式仍以應試為主，缺乏理解知識的高度和深度，與諸如互聯網+、云計算、大數據和人工智能等先進技術匹配度低。
• 教師的人工智能素養與培養學生智能思維能力不匹配

• 課程實踐
• 融入計算機程序設計課程中，可以將創新的思維培養目標在日常的教學中實現。由于人工智能的知識點較多，而計算機程序設計課程內容也較多，因此不可能在課堂中穿插過多的人工智能元素。因此，學生第二課堂的使用則顯得很重要。教師可以引導學生參加中國計算機程序設計大賽、互聯網+、創青春大學生創業大賽、創客中國和大學生創新創業大賽等來彌補課堂教學的不足，拓展他們的實踐能力。通過以賽促學的方式也可激發學生對人工智能技術和計算機程序的學習興趣，有利于應用創新型復合型人才的培養。
• 結語

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