“人工智能导论”课程思政的教学设计与实践
作者: 宰柯楠 吴淑跃
摘 要:文章首先对“人工智能导论”课程融合课程思政的必要性进行分析,并结合课程内容有针对性地挖掘、融入思政元素;其次采用“一中心、四环节、六协同”的教学方式,将思想政治教育贯穿各教学环节,多方位协同育人实施课程思政教学;最后提出一种能够体现思政育人效果的评价机制并用以检验教学效果。“人工智能导论”课程融合课程思政的实践,激发了学生学习专业知识的热情,促进了对学生思想价值的引领,为其他课程开展课程思政提供了参考与借鉴。
关键词:“人工智能导论”课程;课程思政;思政元素;教学方式;评价机制
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2024)09-0093-04
一、引言
2020年5月,教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》强调,全面推进高校课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措,必须将价值塑造、知识传授、能力培养三者融为一体。在我国,80%的高校教师是专业课教师,80%的课程是专业课程,学生学习时间的80%用于专业学习,因此,高校应牢牢抓住专业课教师“主力军”、专业课教学“主战场”、专业课课堂“主渠道”,深入推动专业教育与思想政治教育紧密融合[1-2]。
“人工智能导论”是一门计算机类专业课程。该课程涵盖控制论、信息科学、生物学、心理学、数学等多学科知识,是一门涉及领域广泛的交叉学科,同时也是一门新思想、新理论、新观念、新技术不断涌现的新兴学科,以及正在快速发展的前沿学科。从2018年中国电子科技集团有限公司布局新一代人工智能“X+AI”计划到现在的“AI+
X”的转变,均体现出各行业在人工智能基础上展现出的成效,足以见证人工智能的普适性、迁移性和渗透性。“人工智能导论”课程的开设能够使学生接触并了解“AI+”的概念,以便在后续的学习和工作中能够有效利用人工智能工具。
“人工智能导论”课程在安阳工学院开设时间为学生毕业学年的第一个学期,而这一阶段的学生面临复杂的就业前景,正是世界观、人生观和价值观发展的敏感期和关键期。结合企业对人才“硬实力+软能力”的要求,安阳工学院将“人工智能导论”课程与课程思政进行有机融合,不仅开阔学生知识视野,增强学生运用知识解决问题和技术创新的能力,而且对学生未来的职业发展和人生理想的确立具有重要意义[3-4]。
二、融合课程思政的总体设计
“人工智能导论”课程教学内容主要有知识表示、搜索策略、自动推理、数据挖掘、机器学习和深度学习等,要求学生具备一定的逻辑思维和实践动手能力,而复杂的数理基础也令许多学生望而生畏。考虑到该课程授课对象为毕业班学生,因此,在教学过程中,教师不能仅聚焦在专业知识技能的传授上,还需要融入职业道德规范、法律、社会问题等,促使学生形成健全人格,为其步入社会后的发展提供助力[5]。为有效提升“人工智能导论”课程的思政育人效果,以及提高该课程的教学质量,安阳工学院提出以下专业教育与思想政治教育有效融合的课程思政建设思路(图1)。
1.全面分析“人工智能导论”课程的教学内容,对课程章节、知识点进行优化和整合,使教学内容贴近学生实际;深入思考隐藏在概念、原理、算法背后的思想,面向毕业班学生有针对性地提炼思政元素,并寻找契合点,增强思想政治教育的现实感和说服力,提高课程思政的适应性和针对性。
2.结合教学内容,因地制宜地实施课堂教学。例如,使用教学案例等方法引入知识概念;采用启发式等方法引导学生提出问题、分析问题、解决问题;使用小组讨论式等方法鼓励学生以小组形式,开拓思维,积极参与到问题的讨论过程中。除此之外,还需要课内与课外、线上与线下等多方位协同,调动学生学习的积极性与主动性,发挥学生学习的主观能动性[6]。
3.采取双向评价方式对课堂评价机制进行优化。学生考核需要将思想政治教育考核融入到评价机制中,结合学生思想与行为表现,多维度对学生进行综合评价;教学评价也需要将思政元素融入课程教学的效果体现在评价机制中,多层面对教学效果进行评价,以此形成一个可持续改进的评价体系。
三、融合课程思政的教学设计
(一)思政元素的针对性
“人工智能导论”课程包括人工智能概述、知识表示、机器学习、深度学习等教学单元,并且每部分教学知识都有各自相对独立的研究领域。在理论课部分,教师可从人工智能各研究领域的发展历史、典型人工智能算法的实现与比较等方面多层次、多角度地进行思想政治教育的引导;在实践课部分,主要通过对算法的实现加深学生对理论知识的理解,在提高学生解决问题能力的同时,培养学生永不言弃的、刻苦钻研的科学家精神。
安阳工学院“人工智能导论”课程授课对象为毕业班学生。而毕业班学生面临复杂的就业前景,在市场需求、就业能力、职业兴趣等方面感到迷茫、无助,因此,在授课过程中,教师需要关注毕业班学生的思想变化,结合当前阶段学生面临的社会问题,适当引入业界研究热点,从爱国主义情怀、大国工匠精神、理想信念、职业素养等方面,有针对性地提炼、挖掘思政元素并寻找契合点,“润物细无声”地将思政元素与专业知识融为一体,通过小组讨论和交流等方式引起学生的兴趣和关注,增强思想政治教育的现实感和说服力[7-8]。表1为该课程中典型的课程思政实施案例。
(二)教学方式的创新性
“人工智能导论”课程作为一门交叉学科、新兴学科,课程内容综合性强、复杂度高,并且要求学生具备一定的逻辑思维和实践动手能力。若想从根本上提升学生能力与思想政治素养,教师应在课堂形式方面有所创新[9-10]。该课程采用“一中心、四环节、六协同”的教学方式(图2),将思想政治教育贯穿“提出问题—讲解知识—思考知识—验证知识”这一闭环教学过程中,结合“线上与线下”“理论与实践”“课内与课外”多方位协同育人方式实施课程思政教学,不仅调动学生学习的积极性与主动性,开阔学生知识视野,提高学生运用知识分析问题、解决问题和技术创新的能力,还能够有效提升课程的思政育人效果。
“一中心、四环节”:以学生中心,将思想政治教育融入“提出问题—讲解知识—思考知识—验证知识”整个教学环节。具体步骤如下。通过案例导入等方式组织学生开展讨论并提出相关问题;根据所提问题逐步启发、引导学生使用已掌握的理论知识解决问题,对问题进行归纳总结后引入新知,并对新知进行系统讲解;以小组讨论等形式鼓励学生讨论、思考、评价所学的理论知识,进一步训练和培养学生的创新思维与创新能力;通过课程实验对理论知识的验证,进一步加深学生对理论知识的理解,提高学生动手实践能力,同时根据实践情况探索、发现新的专业问题。
“六协同”:依托中国大学MOOC(慕课)、学习通、雨课堂等平台,选取适当的教学内容、课程案例进行推送,引导学生开展讨论,推动线上资源与线下教学相融合;布置读书清单、汇报等任务,引导学生通过查找资料、文献阅读、分组讨论等方式完成,促进课内知识传授与课外知识扩展相结合;仅仅传授理论知识过于枯燥、抽象,而实践操作显性地展现理论知识的应用,更容易让学生深入理解专业知识的内涵,使理论知识“隐性”的指导和实践操作“显性”的检验相互补充、相互协调,进而有效地提高学生解决问题和技术创新的能力。
(三)评价机制的多维性
为检验专业课程融入思政元素的教学效果,持久、有效地实现专业知识传授与思想政治教育引导的同频共振,“人工智能导论”课程构建了“双向三维度”课程评价机制。“双向”指教师对学生进行课程考核,学生对教师进行教学评价;“三维度”指为了体现思政育人效果,从过程性、增值性和结果性三维度进行双向考核和评价。采取“316”综合成绩评定方式对学生进行课程考核,即“课堂表现(10%)+课程实践(10%)+线下巩固(10%)”作为过程性考核共占30%、课程思政与学习过程融合作为增值性考核占10%,以及课程考试作为结果性考核占60%;采取“325”综合评价方式对教师进行教学评价,即专业知识讲解作为过程性考核占30%、课程思政建设作为增值性考核占20%,以及评教情况作为结果性考核占50%[11]。如此形成一个可持续改进的评价体系,不仅包含能够定量分析学生学习所获取成果与预定教学目标匹配程度的正向考核过程,还包含了改善课程思政融入专业课程的课堂效果的反向评估过程。
四、融合课程思政的教学效果
2023—2024学年第一学期,安阳工学院2020级物联网工程和2022级物联网工程专升本专业(共161人)开设“人工智能导论”课程。为了有效检验该课程融合课程思政后的教学效果,教师在结课后发放相关调查问卷并回收有效调查问卷161份,问卷结果如表2所示。“调查结果”一项表示有效调查问卷中选择“是”选项的比例。同时,教师将2022—2023学年2019级物联网工程和2021级物联网工程专升本专业学生(共111人)的该门课程成绩与2023—2024学年学生的成绩进行对比,其中2022—2023学年该课程使用传统教学法。图3所示为最近2个学年该课程不同分数段学生人数占当年开课总人数的百分比。从表2、图3可以看出,专业课程融合课程思政的实践,不仅对学生家国情怀、科学精神及职业道德等思想层面有积极的引导作用,而且调动了学生学习的积极性与主动性,提高了学生运用知识分析问题、解决问题和技术创新的能力。
五、结束语
文章以“人工智能导论”课程为例,详细介绍了专业课程融合课程思政的建设过程。由于该课程面向毕业班学生进行授课,因此,教师在对教学内容进行优化、整合后,有针对性地提炼、挖掘思政元素,增强思想政治教育的现实感和说服力;采取“一中心、四环节、六协同”的教学方式,将思想政治教育贯穿“提出问题—讲解知识—思考知识—验证知识”这一闭环教学过程中,结合“线上与线下”“理论与实践”“课内与课外”多方位协同育人方式实施课程思政教学,充分调动学生学习的积极性与主动性;构建将思想政治教育融入考核部分的“双向三维度”课堂评价机制,并用以检验该课程融合课程思政后的教学效果。通过对比往年学生期末考试成绩和调查问卷结果分析,证明该方法激发了学生对专业知识的学习热情,促进了对学生思想价值的引领,为其他课程开展课程思政建设提供了一定的参考价值。
参考文献:
[1] 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].(2020-06-05)[2023-11-23].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.
[2] 吴岩:让课程思政建设在全国高校刮起一股新风[EB/OL].(2020-06-11)[2023-11-23]. http://edu.peo- ple.com.cn/n1/2020/0611/c367001-31743663.html.
[3] 朱艳,李香菊,朱林.“人工智能导论”课程思政教学设计与实践研究[J].工业和信息化教育,2023(5):45-50.
[4] 惠姣姣,吴保玉,李晓娟.统计软件与计算课程的思政元素挖掘与教学实践[J].大学教育,2023(12):131-133.
[5] 张瑞杰,魏福山,郭渊博,等.人工智能与算法课程思政设计与实践[J].计算机教育,2023(6):64-66.
[6] 范琪琳,熊庆宇,文俊浩,等.“一驱动、三阶段、六环节、四促进”的计算机系统课程教学改革[J].计算机教育,2023(10):102-106.
[7] 谭兴国,李晓红,赵正强,等.新工科背景下人工智能导论课程思政建设探索[J].高教学刊,2022,8(18):186-189.
[8] 顾然,冯国昌.“新工科”背景下人工智能专业“课程思政”教育研究:以“人工智能导论”课程为例[J].黑龙江教育(理论与实践),2020,74(10):6-7.
[9] 王梅,康美玲,刘志刚,等.“拔尖计划”2.0背景下课程思政的探索与实践:以“人工智能及其应用”课程为例[J].当代教育理论与实践,2022,14(1):10-14.
[10] 宋革联,李天龙,王芳.人工智能导论课程思政元素 设计探索与实践[J].贵州师范学院学报,2022,38 (6):73-77.
[11] 龚玉清,梁艳春.人工智能课程思政系列案例建设 与教学应用[J].软件导刊,2023,22(6):268-273.
■ 编辑∕陈晶