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人工智能背景下中职计算机专业课程教学探索
摘要:中职计算机专业作为技术技能型人才输出的重要渠道,其课程体系与产业需求的适配度面临全新考验。主要体现如下:(1)传统课程结构中编程语言、网络基础等模块占据主导,与智能时代所需的机器学习、数据分析能力培养存在明显断层。(2)现有教材更新周期滞后于技术迭代速度,导致教学内容与行业应用场景脱节。因此,本文主要探讨了在此背景下中职计算机专业课程教学的优化策略。
关键词:人工智能;中职;计算机专业;教学策略
一、优化课程设置体系,培养新一代复合型人才
在人工智能快速发展的时代背景下,当前计算机专业课程结构常常存在理论和实践脱节、知识更新滞后、跨学科融合不足等问题,不能满足智能时代对人才培养的多元需求。所以中职要构建“三位一体”的课程优化方案,在专业核心课程里嵌入人工智能模块,把机器学习、深度学习、自然语言处理等前沿内容和传统计算机理论有机结合,打造螺旋上升的知识结构,开设以 Python 为主要教学语言的实践课程,利用其语法简洁、生态丰富的特性,降低学生接触人工智能的门槛。学生通过编写神经网络模型、构建智能推荐系统等项目,能在实践中加深对理论知识的理解,培养算法思维和问题解决能力,引入跨学科交叉课程,将人工智能技术与医疗、金融、制造等垂直领域知识融合,拓宽学生的应用视野。这种“理论 - 实践 - 应用”的三层递进式课程体系,能帮助学生构建完整的知识图谱,提升其在复杂场景下的创新能力和适应能力,同时课程评价机制也应做相应调整,从单一的考试成绩转向多维度的综合评估,可以采用项目驱动式学习方法,鼓励学生组建跨专业团队,共同解决实际问题,把成果转化为学术论文或创新产品。中职还应积极和科技企业建立产学研合作平台,引入真实的行业案例和技术难题,让学生在实际环境中锻炼实战能力,教师团队的知识更新也不能忽视,要定期组织专业培训和企业实践,保证教学内容与产业前沿同步 [1]。
二、强化实践教学环节,注重学生实践能力培养
在人工智能快速发展的时代背景下,强化计算机专业实践教学环节变成了提升学生综合能力与创新思维的关键途径,传统理论灌输型教学模式没法满足当前产业对复合型人才的急切需求,注重实践能力培养的教学变革是要要做的。要达成这个目标,中职要构建多层次、立体化的实践教学体系,把“做中学”的理念贯穿在整个教学过程里,教师能采用项目驱动式教学法,精心设计从简单到复杂、逐步推进的实践项目群,从基础的算法实现到复杂的系统开发,让学生在解决实际问题时,自然地掌握技术要点,培养工程思维。这些项目要紧密结合产业前沿,像计算机视觉、自然语言处理、推荐系统等热门领域,让学生的实践活动有时代性和前瞻性,教师要重构实验课程体系,把Python 语言深度学习实践教学当作核心环节,Python 因为它简洁的语法和丰富的生态系统,成了人工智能领域的主流工具。教师可设计情境化的编程任务,比如手写数字识别、图像分类、语音转文本等,引导学生运用 TensorFlow、PyTorch 等深度学习框架,构建不同类型的神经网络模型,在实验过程中,学生要经历数据预处理、模型搭建、参数调优、性能评估等完整流程,这样才能建立起对人工智能技术的系统认知。中职要积极打造校内外结合的实践平台生态,在学校里面成立 AI 创新实验室、人工智能学习社团、算法竞赛小组等,给学生提供交流切磋的空间;在学校外面,和科技企业建立紧密的产学研合作关系,引入真实的行业项目和案例数据,安排学生参与企业实习和开源社区贡献,让他们提前接触行业环境,了解技术应用的现状与挑战。这种“产教融合”的模式,能有效缩小学校教育和企业需求之间的差距,提升学生的就业竞争力。在教学过程中,教师应积极引入人工智能的实际应用案例,让学生在实践中学习和掌握相关知识和技能。例如,通过项目式学习,让学生参与基于人工智能技术的实际项目开发,如机器学习模型的训练与应用、自然语言处理任务的完成等。此外,还可以利用人工智能技术辅助实验教学,如使用智能仿真软件模拟复杂的计算环境,帮助学生更好地理解和掌握计算机专业的核心知识。在这个过程中,学生不但能锻炼技术能力,还可以培养沟通协作、项目管理、创意表达等软技能,形成全面的人才素质,同时引导学生关注人工智能伦理和社会责任问题,让他们在技术实践中建立正确的价值观,成为有社会责任感的技术人才 [2]。
三、拓宽教学指导路径,培养创新及行业应用力
在人工智能背景下的计算机教育当中,把项目驱动教学法融入中职计算机专业教学中,这不仅是教学理念的一种更新,更是培养数字时代复合型人才的一个战略选择,具体来讲教师可围绕人工智能的核心技术构建梯度化的项目群,把抽象的算法原理和 C++ 编程实践有机地结合起来。比如说在机器学习单元里,学生可以通过实现简化版的决策树算法,更好地理解信息熵与特征选择的本质;在计算机视觉模块中,引导学生利用 OpenCV 库开发基础图像识别应用,掌握卷积神经网络的工作机制,这种“理论 - 实践 - 应用”的闭环设计,让学生在解决实际问题的过程中自然而然地学到知识,培养系统思维与工程能力 [3]。 与此同时合理运用现代信息技术为创新教学提供了有力的支持,教师可以构建线上线下混合的教学生态,利用 MOOC 平台提供预习资源,通过在线评测系统及时反馈代码质量,借助协同开发工具促进团队协作,这种数字化教学环境不仅突破了传统课堂的时空限制,还可以根据学习行为数据准确分析学生的认知盲点,实现个性化教学干预。竞赛机制的引入可有效地激发学生的内在学习动机,可以把 ACM 程序设计竞赛、“互联网 + ”创新创业大赛等元素融入日常教学,定期组织校内算法挑战赛、人工智能应用创意大赛,形成“以赛促学、以赛促教、以赛促创”的良性循环。另外实施差异化教学策略对满足学生多元发展需求有重要意义,针对基础薄弱的学生,可以设计层级递进的微项目,强化编程基本功;对于学有余力的学生,则可以提供开放性课题,鼓励他们在开源社区中贡献代码,参与前沿技术探索。教师还应该注重培养学生的跨学科视野,可以邀请医疗、金融、制造等领域的专家进行讲座,引导学生思考人工智能在不同行业的应用场景,激发创新灵感[4]。
综上所述,在人工智能背景下,中职计算机专业课程教学迎来了前所未有的机遇与挑战。通过融合 AI 技术,不仅丰富了教学内容,还提升了学生的实践能力和创新能力。未来,中职计算机专业教育应持续探索 AI 与课程的深度融合,培养更多适应时代需求的技能型人才,为推动我国信息技术产业的蓬勃发展贡献力量。
参考文献:
[1] 李校军 . 大数据下中职计算机课有效教学评价体系的探究[J]. 科技视界 , 2022, (15): 138-140.
[2] 谭金惠. 人工智能技术在中职计算机专业教学中的应用研究[J]. 现代职业教育 , 2021, (25): 20-21.
[3] 林宗朝, 李义文, 林志峰, 等. 浅谈基于泛雅平台的中职学校计算机专业技能测试方法 [J]. 电脑知识与技术, 2021, 17 (02):140-141+148.
[4] 史继慈. 人工智能时代提升中职生编程水平实践与思考——探索中职计算机专业信息技术的教学应用 [J]. 数字通信世界 ,2020, (10): 255-256.
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