淺談高職院校開設(shè)人工智能通識(shí)課的基本理念

摘要：隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用普及，該文針對(duì)高職院校開設(shè)人工智能通識(shí)課的必要性進(jìn)行分析，提出高職院校進(jìn)行人工智能通識(shí)課程建設(shè)的一些基本理念，將分層次分階段的組織方式貫穿于課程目標(biāo)設(shè)定、課程內(nèi)容選取、課程思政融合和課程實(shí)施過程，主張從人工智能素養(yǎng)的培育到專業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)激發(fā)，從愛國(guó)主義情懷的培養(yǎng)到創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)的塑造，漸進(jìn)地提升高職院校學(xué)生素質(zhì)能力，為高職院校人工智能通識(shí)課程的開設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：高職院校；人工智能；通識(shí)課；計(jì)算機(jī)；課程建設(shè)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.12.083

中圖分類號(hào)：G 711；TP 18；TP 3" " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " "文章編碼：1672-7274（2024）12-0-03

A Discussion on the Basic Concept of Offering General Artificial Intelligence Courses in Vocational Colleges

HAN Juan

（Shandong Polytechnic Vocational College， Jining 272000， China）

Abstract： With the rapid development and widespread application of AI technology， this article analyzes the necessity of offering AI general education courses in vocational colleges， and proposes some basic concepts for the construction of AI general education courses in vocational colleges. The hierarchical and phased organization method is integrated into the course goal setting， course content selection， course ideological and political integration， and course implementation process. It advocates from cultivating AI literacy to stimulating professional innovation and creation awareness， from cultivating patriotism to shaping innovation and creation awareness， gradually improving the quality and ability of vocational college students， and providing reference for the opening of AI general education courses in vocational colleges.

Keywords： vocational colleges; artificial intelligence; general education courses; computer; curriculum construction

從1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生到今天，僅經(jīng)過80年的發(fā)展，辦公軟件、社交軟件等計(jì)算機(jī)應(yīng)用就已成為我們生活的必需。人工智能雖然近幾年才走進(jìn)大眾視野，但它在1956年就已問世，伴隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展和硬件設(shè)備的迭代升級(jí)，統(tǒng)計(jì)學(xué)、基礎(chǔ)數(shù)學(xué)等學(xué)科的發(fā)展在逐漸成熟。相信在不久的未來，人工智能會(huì)像一般軟件產(chǎn)品一樣成為我們不可或缺的工具。

高職在校生未來將是服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的實(shí)用型技術(shù)人才。如何通過學(xué)校的專業(yè)培養(yǎng)和通識(shí)教育快速提升學(xué)生的人文素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、綜合素養(yǎng)和計(jì)算思維[1]，為新一輪技術(shù)革命做好基礎(chǔ)支撐，為新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)和中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)是高職院校必須解決的課題。通過開設(shè)人工智能專業(yè)，培養(yǎng)專業(yè)領(lǐng)域人才對(duì)提升高職學(xué)生群體人工智能素養(yǎng)的作用有限，適時(shí)地考慮面向各學(xué)科專業(yè)高職學(xué)生開設(shè)人工智能通識(shí)課將是改變這一狀況的重要抓手[1]，下文對(duì)高職院校開設(shè)人工智能通識(shí)課的一些基本理念進(jìn)行淺析。

1" "課程目標(biāo)與課程思政

本課程作為高職院校的通識(shí)課程，面向?qū)W校各學(xué)科專業(yè)開設(shè)，預(yù)期通過本門課程實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面的課程目標(biāo)[2]，課程思政建設(shè)應(yīng)秉持教書育人的理念，貫穿整個(gè)課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程，在傳播科學(xué)文化知識(shí)的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生樹立正確的意識(shí)形態(tài)。

1.1 知識(shí)目標(biāo)

本課程知識(shí)目標(biāo)旨在確保學(xué)生能夠體驗(yàn)知識(shí)循序漸進(jìn)的增長(zhǎng)，并在能力上實(shí)現(xiàn)螺旋式提升。這包括對(duì)人工智能基本概念、理論、思想、工具和計(jì)算思維的深入理解，正確認(rèn)識(shí)人工智能在各領(lǐng)域的應(yīng)用及其對(duì)社會(huì)倫理的影響，以及能夠?qū)⑷斯ぶ悄芩季S與個(gè)人專業(yè)發(fā)展相結(jié)合，從而促進(jìn)自身知識(shí)體系的構(gòu)建與完善。

1.2 能力目標(biāo)

作為通識(shí)課程，課程定位是非研究性的工具性能力培養(yǎng)，通過本學(xué)習(xí)課程學(xué)生能夠使用人工智能技術(shù)和工具解決專業(yè)問題；通過對(duì)人工智能算法建立感性的認(rèn)知提升學(xué)生主動(dòng)求知和探索的動(dòng)力，形成適合未來職業(yè)發(fā)展的崗位能力；通過對(duì)人工智能基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)具備深度學(xué)習(xí)人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)力和促進(jìn)人工智能與專業(yè)深度融合發(fā)展的探索力[3]；通過了解人工智能的安全風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化學(xué)生網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)，提高學(xué)生風(fēng)險(xiǎn)防范能力。

1.3 素質(zhì)目標(biāo)

人工智能時(shí)代對(duì)人才自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、無界限學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)等能力素養(yǎng)要求更加迫切。課程應(yīng)注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程中人格特質(zhì)、道德品質(zhì)、社會(huì)責(zé)任感、情感態(tài)度和價(jià)值觀等方面的成長(zhǎng)與塑造，通過課程的濡養(yǎng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)視野的拓展和人文素養(yǎng)[4]的提升，能夠把知識(shí)內(nèi)化為潛在素養(yǎng)和能力等更有價(jià)值的輸出，具備成為復(fù)合型創(chuàng)新人才和全面發(fā)展的人的基本素質(zhì)，使學(xué)生不僅能應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的社會(huì)環(huán)境，更能為社會(huì)做出積極貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值和社會(huì)價(jià)值的雙重提升。

1.4 課程思政

本課程主張建設(shè)層次化的課程思政體系，從基本的愛國(guó)主義家國(guó)情懷培養(yǎng)到自主學(xué)習(xí)意識(shí)的激發(fā)再到創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)的塑造[4]。首先，結(jié)合學(xué)校本土文化及特色，設(shè)置人工智能在本地傳統(tǒng)文化領(lǐng)域創(chuàng)新性應(yīng)用案例的介紹，讓學(xué)生在領(lǐng)略人工智能帶來新變化的同時(shí)深刻體會(huì)傳統(tǒng)文化的博大精深，并在此過程中深植愛黨愛國(guó)關(guān)心社會(huì)發(fā)展的家國(guó)情懷；其次，授課過程中應(yīng)將人工智能發(fā)展與個(gè)人成長(zhǎng)相結(jié)合、將機(jī)器學(xué)習(xí)與學(xué)生學(xué)習(xí)相對(duì)照，引導(dǎo)學(xué)生正確看待學(xué)習(xí)過程中的坎坷，幫助學(xué)生掌握合適的學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，并以此為契機(jī)塑造學(xué)生富有社會(huì)使命感的價(jià)值觀、積極豁達(dá)的人生觀和科學(xué)開闊的世界觀[5]；最后，結(jié)合學(xué)生專業(yè)，在引導(dǎo)學(xué)生使用人工智能工具解決問題的基礎(chǔ)上，設(shè)置開放式問題解決場(chǎng)景，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，使用不同工具從不同角度解決問題，培養(yǎng)學(xué)生緊跟時(shí)代前沿使用新興技術(shù)和新思維解決問題的習(xí)慣，塑造學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造意識(shí)[6]，強(qiáng)化學(xué)生科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展責(zé)任在我的歷史使命感。

以上知識(shí)、能力和素質(zhì)目標(biāo)應(yīng)是三位一體、相互融合的。知識(shí)是基礎(chǔ)，是最直觀的目標(biāo)展現(xiàn)，是能力和素質(zhì)的載體；能力是在知識(shí)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的在實(shí)際分析和解決問題過程中的應(yīng)用；素質(zhì)則是知識(shí)和能力在個(gè)人情感、態(tài)度以及價(jià)值觀方面的綜合體現(xiàn)；課程思政則貫穿整個(gè)課程實(shí)施過程，為各課程目標(biāo)的達(dá)成掌舵護(hù)航，保證課程在學(xué)生意識(shí)形態(tài)領(lǐng)域影響的方向性。因此，在課程目標(biāo)具體細(xì)化設(shè)置的過程中需統(tǒng)籌考慮設(shè)定，并依據(jù)課程的階段性實(shí)施、結(jié)合各專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)以學(xué)生為中心進(jìn)行個(gè)性化制定。

2" "課程內(nèi)容

人工智能專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)需要一定的數(shù)理基礎(chǔ)，而通識(shí)課的教授對(duì)象基礎(chǔ)不一，因此課程內(nèi)容的選擇必須重基礎(chǔ)性、減技術(shù)性、強(qiáng)導(dǎo)學(xué)性、突出前瞻引領(lǐng)、鼓勵(lì)自主探索。課時(shí)可定為64課時(shí)，內(nèi)容應(yīng)從多方向分層次選定且各內(nèi)容模塊需有機(jī)融合進(jìn)行，例如，在講授通識(shí)理論的時(shí)候應(yīng)當(dāng)引入相關(guān)應(yīng)用案例及前沿?zé)狳c(diǎn)進(jìn)行介紹。

2.1 通識(shí)理論與基礎(chǔ)應(yīng)用的組織

作為課程的基礎(chǔ)內(nèi)容應(yīng)注意選擇基礎(chǔ)性、廣泛性、通俗性的理論和生活中經(jīng)常見的人工智能產(chǎn)品進(jìn)行介紹和使用。可考慮從人工智能的定義和發(fā)展史，機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、知識(shí)圖譜、語(yǔ)音識(shí)別及合成、機(jī)器視覺、圖像識(shí)別、生物特征識(shí)別等的基本概念和原理，人工智能的安全風(fēng)險(xiǎn)、安全策略、道德規(guī)范和行為準(zhǔn)則等方面組織。基礎(chǔ)應(yīng)用需結(jié)合通識(shí)理論內(nèi)容對(duì)人工智能技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)、智能安防、智慧金融、智慧醫(yī)療、智能教育、智能交通、智能家居、語(yǔ)音助手等領(lǐng)域應(yīng)用案例及其背后相關(guān)理論和問題解決策略進(jìn)行組織。

2.2 前沿?zé)狳c(diǎn)與常見平臺(tái)的介紹及使用

人工智能技術(shù)日新月異，每時(shí)每刻都會(huì)有新的應(yīng)用、關(guān)鍵技術(shù)突破和技術(shù)熱點(diǎn)出現(xiàn)，因此可以緊隨人工智能技術(shù)前沿?zé)狳c(diǎn)進(jìn)行組織，側(cè)重業(yè)界頭條新聞、與新一代信息技術(shù)創(chuàng)新融合案例、新產(chǎn)品服務(wù)應(yīng)用、國(guó)內(nèi)外技術(shù)研發(fā)新進(jìn)展等方面的挖掘。

與此同時(shí)，人工智能開放平臺(tái)也層出不窮，如國(guó)內(nèi)華為MindSpore、百度的PaddlePaddle等，這些平臺(tái)雖然功能強(qiáng)大、代碼開源、可定制化水平高，但是要求一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)和硬件基礎(chǔ)，不適合在通識(shí)課中教授。因此，課程應(yīng)選擇文心一言、New Bing、通義千問等AI大模型進(jìn)行介紹，引導(dǎo)學(xué)生使用模型進(jìn)行問題解答、文案寫作、AI繪畫等方面的探索，也可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生使用模型解決專業(yè)問題，從而促進(jìn)專業(yè)知識(shí)的理解與掌握。

2.3 層次化進(jìn)行跨專業(yè)融合

本課程受眾專業(yè)廣泛，跨專業(yè)融合內(nèi)容的選擇更應(yīng)注重以學(xué)生為中心對(duì)人工智能與專業(yè)進(jìn)行整合融通，需按照通識(shí)課程的開展情況進(jìn)行階段化、梯度化實(shí)施。在課程開設(shè)之初，可以學(xué)校特色學(xué)科大類為依據(jù)進(jìn)行粗粒度、大梯度的組織跨學(xué)科融合內(nèi)容；在課程師資、教學(xué)案例有一定積累之后，可考慮從具體學(xué)科角度中粒度組織內(nèi)容；理想狀態(tài)是根據(jù)授課班級(jí)專業(yè)特點(diǎn)個(gè)性化定制符合學(xué)生學(xué)情的融合內(nèi)容[7][8]。

3" "課程實(shí)施與考核

課程實(shí)施應(yīng)注重以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)目標(biāo)導(dǎo)向和問題導(dǎo)向，強(qiáng)化探究性、協(xié)作性和師生共進(jìn)性，采用線上線下混合教學(xué)模式并融合MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式進(jìn)行授課[1]，突顯啟發(fā)式、問題式、案例式教學(xué)方法的應(yīng)用，適時(shí)引入校企合作企業(yè)老師做跨專業(yè)融合應(yīng)用領(lǐng)域的科普講座。具體實(shí)踐過程應(yīng)重點(diǎn)考慮課程的軟硬件配套設(shè)施建設(shè)、課程融合與師資隊(duì)伍關(guān)系的協(xié)調(diào)、課程考核的科學(xué)性與合理性等方面的問題。

3.1 軟硬件設(shè)施的配套建設(shè)

硬件設(shè)施方面，應(yīng)在授課過程中引入人工智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)教育資源的優(yōu)良分配和使用，促成高質(zhì)量的個(gè)性化學(xué)習(xí)，以獲得更好的素養(yǎng)育化效能[5]。在實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)、教學(xué)過程智能化、教學(xué)信息化的同時(shí)，學(xué)生能夠在智能的教學(xué)過程中體會(huì)人工智能，使得課程本身就是典型的人工智能的應(yīng)用案例[9]。軟件方面，課程需要大量具有本專業(yè)知識(shí)和人工智能思維模式、問題解決理念的教師進(jìn)行教授，師資隊(duì)伍可以是公共基礎(chǔ)課教師、計(jì)算機(jī)專業(yè)教師、專業(yè)課教師等，可通過返聘資深專家指導(dǎo)、在全校范圍內(nèi)進(jìn)行技能培訓(xùn)、邀請(qǐng)企業(yè)老師入校交流授課等方式，漸進(jìn)地培養(yǎng)、提升任課教師的人工智能思維和能力并促進(jìn)本專業(yè)領(lǐng)域的課程融合。

3.2 課程融合和師資組織漸進(jìn)式配合進(jìn)行

配套建設(shè)實(shí)施時(shí)學(xué)校可根據(jù)自身情況，按照大類劃分松散耦合式實(shí)施、學(xué)科劃分一般耦合式實(shí)施、專業(yè)班級(jí)小組劃分緊耦合式實(shí)施逐步開展[10]，從大而全的大課到小而精的定制化課程逐級(jí)演變。在課程粗粒度融合階段做一些具有學(xué)院特色的基礎(chǔ)性融合，授課教師選擇具有計(jì)算機(jī)背景的公共課老師或者計(jì)算機(jī)專業(yè)老師；在中粒度融合階段進(jìn)行與特定學(xué)科相關(guān)的一般性融合，同時(shí)組織具有特定學(xué)科知識(shí)背景和一定計(jì)算機(jī)能力的老師進(jìn)行教學(xué)；在理想目標(biāo)階段需要進(jìn)行與具體專業(yè)深度融合的個(gè)性化教學(xué)，授課教師應(yīng)具備一定水平的專業(yè)知識(shí)和人工智能知識(shí)，在課程融合方面應(yīng)有一定建樹[10]。

3.3 考核方式與考核內(nèi)容的選擇

本課程考核應(yīng)秉持多元、多維、多樣、開放的理念[3]，可以采用課程論文、隨堂測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、理論筆試、小組探究調(diào)研等形式進(jìn)行考核；考核內(nèi)容需考慮班級(jí)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行組織，可不限于基本通識(shí)理論、基礎(chǔ)應(yīng)用、前沿?zé)狳c(diǎn)、人工智能算法、專業(yè)融合知識(shí)等，可適當(dāng)融入人工智能思政元素進(jìn)行考察。以上考核方式和內(nèi)容的選擇需結(jié)合課程的具體實(shí)施階段，使得學(xué)生所學(xué)符合課程所設(shè)，所考符合課程所期，旨在驗(yàn)證通過本課程學(xué)習(xí)學(xué)生是否具備一定人工智能素養(yǎng)，是否實(shí)現(xiàn)一般通識(shí)能力提升，在學(xué)習(xí)觀、人生觀、世界觀的塑造方面是否符合當(dāng)前主流價(jià)值觀。

4" "結(jié)束語(yǔ)

本文基于人工智能技術(shù)的快速發(fā)展和未來學(xué)習(xí)工作的需要，面向高職院校學(xué)生進(jìn)行人工智能通識(shí)教育是未來計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教育的必然趨勢(shì)，針對(duì)如何在高職院校開設(shè)人工智能通識(shí)課程從多個(gè)方面進(jìn)行論述，意在強(qiáng)化課程的通識(shí)性、人文素養(yǎng)和人工智能素養(yǎng)的培育，提出在課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程思政和課程實(shí)施等方面的層次化分階段組織策略。上述的簡(jiǎn)單理念應(yīng)該有助于各高職院校人工智能通識(shí)課程的建設(shè)，為社會(huì)培育更多符合新一代信息技術(shù)要求的技能型人才。

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