摘要：針對傳統(tǒng)人工智能課程教學體系存在的問題，本研究對該課程的教學實踐過程進行記錄，總結(jié)分析存在的問題及現(xiàn)狀，融合OBE理念及人工智能課程特點，提出了一系列的改革措施。從知識掌握、能力提升及思維訓練等方面進行教學內(nèi)容的持續(xù)改進，并利用信息技術平臺豐富教學方法。最后對學生的學習結(jié)果進行評估，制定有效的評估機制，在學生的適應能力、學習能力、溝通能力、創(chuàng)新能力、解決問題的能力及個人效能等標準上形成目標，為社會培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新能力、應用能力及職業(yè)競爭力的高素質(zhì)人才。

關鍵詞：OBE理念；人工智能；教學體系；評估機制；結(jié)果導向

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）19-0053-04

0 引言

人工智能（Artificial Intelligence， AI） 作為一項不斷演進和革新的技術，已成為當今各領域及學術界炙手可熱的話題之一。新一代的人工智能技術例如百度的文心一言、ChatGPT、科大訊飛的星火認知等已廣泛進入生活、學習及工作中[1]，對未來的教育、經(jīng)濟、研究等都將產(chǎn)生深遠的影響。在過去幾年里，智能科技的快速發(fā)展和廣泛應用已經(jīng)改變了人們的生活方式，并給產(chǎn)業(yè)和職業(yè)帶來了巨大的變革。人工智能技術在醫(yī)療、交通、金融、制造等各個行業(yè)中都展現(xiàn)出巨大的潛力和優(yōu)勢，從而引發(fā)了各領域?qū)θ斯ぶ悄芗夹g及其應用的廣泛學習，同時，AI技術領域也需要更多專業(yè)人才的加入和支持。因此，為了適應這個全新的時代，教育改革亟須重視人工智能課程的更新和改革。

然而，傳統(tǒng)的人工智能課程普遍存在一些問題，如知識傳授模式過于單一、課程內(nèi)容與實際應用不夠緊密、課程枯燥、學生成就感不足、師資隊伍建設不夠全面等。針對這些問題，本文開展對人工智能課程教學體系的改革探究，并致力于構(gòu)建具有OBE理念的人工智能課程體系。

OBE（Outcome-based Education） 理念強調(diào)將學習結(jié)果作為教育的核心，以學生為中心，注重培養(yǎng)學生的能力和素質(zhì)。將OBE理念應用到課程設計方案中，通過學生的學習成果反映學習情況，更好地滿足學生和社會的需求。當下，眾多的教育工作者正積極投身于基于OBE理念下的教學課程改革研究，如敬超等人基于OBE理念下對人工智能課程進行改革[2]、李勇等人在OBE理念下探析人工智能基礎課程方案建設[3]、范永全等人基于OBE理念下探析自然語言處理課程的教學改革[4]、寒冰等人研究Java程序設計課程的改革時也融入OBE理念[5]。除此，一些教育工作者把研究方向轉(zhuǎn)向于人工智能專業(yè)的教學體系，如李玉潔等人基于OBE 理念下對人工智能進行項目式教學研究[6]、張志偉等人融入OBE理念探究人工智能專業(yè)課程體系的建設[7]。并且，自教育部提出課程思政以來，融合課程思政和OBE理念的研究也受到更多的關注，如蔣海蛟等人在人工智能背景下基于OBE理念探析高校思想政治教育路徑[8]、郭雷基于OBE理念反向構(gòu)建課程思政育人途徑[9]，因此，OBE融入課程是趨勢也是需求?；贠BE理念下對人工智能課程設定清晰的學習目標、重視實踐操作及實施綜合性評價，學生將能夠在課程中獲得更全面而系統(tǒng)的知識，并運用到實際應用場景中。

人工智能在未來發(fā)展中將繼續(xù)作為一項重要技能。因此，作為人才培養(yǎng)源地的高校，加強對人工智能課程教學內(nèi)容、方法、策略等改革研究的探索和實踐顯得尤為重要。本文將深入探討融合OBE理念的人工智能課程教學體系改革的方式、方法和效果評估。通過對課程內(nèi)容培養(yǎng)效果的探究和對教學方法的改進優(yōu)化，旨在培養(yǎng)具備創(chuàng)新思維能力、溝通交流能力、問題解決能力、團隊合作意識及職業(yè)競爭力的學生，為學生未來踏入社會打下堅實的基礎，為人工智能教育提供新的教學思路及革新基礎，為培養(yǎng)符合社會需求的高素質(zhì)人才做出積極貢獻。

1 融合OBE 理念優(yōu)勢

OBE以學生的學習成果作為評估教學質(zhì)量高低的標準，關注學生學習后的認知能力、終身學習能力、問題解決能力等的培養(yǎng)，以應對現(xiàn)實生活及學習工作中的挑戰(zhàn)。OBE明確學習目標，既強調(diào)明確定義學生應該達到的學習目標和預期結(jié)果，以確保學生具備必要的知識、技能和能力，又強調(diào)學生學習的積極性及主動性，鼓勵學生主動參與學習，培養(yǎng)學生自主學習和解決問題的能力。除此，OBE理念要求豐富的評估機制，采用多種評估方法，包括測試、作業(yè)、項目、競賽等，以全面評估學生的學習成果和發(fā)展。

融合OBE理念的教學模式聚焦應用能力，關注學生在學習過程中的實踐應用能力，注重學科知識和解決實際問題的連接，關注學生的個體需求和發(fā)展，有助于培養(yǎng)學生的自我管理。同時OBE注重學生學習的可持續(xù)性，培養(yǎng)學生終身學習的意識和自我學習能力，以適應未來不斷變化的社會需求。并且OBE關注學生在真實場景中的實踐能力，培養(yǎng)學生在學習過程中將學到的知識和技能應用于解決實際問題，有助于實踐引導。

2 教學現(xiàn)狀分析

隨著人工智能技術的快速發(fā)展，相關領域的專業(yè)人才需求日益加大，并且人工智能專業(yè)人才的需求將會持續(xù)增加，這意味著學校需要加大力度培養(yǎng)人工智能技術方面的人才，因此人工智能課程教學模式的改革和創(chuàng)新勢在必行。然而，傳統(tǒng)的人工智能課程教授方式主要以課堂講授為主，教學模式單一，依賴教材情況過重，與社會實際需求貼合度不高，缺乏特色，課堂氛圍枯燥等。本文對傳統(tǒng)教學模式進行分析，并結(jié)合在擔任該門課程過程中分析記錄出現(xiàn)的問題，整理如下。

1） 實踐課時量不夠，內(nèi)容不夠豐富。人工智能課程是一門操作性極強的課程，涉及領域廣，課程內(nèi)容涵蓋機器學習、深度學習、自然語言處理、計算機視覺等內(nèi)容，每個領域的算法學習難度大。學生需要掌握算法的基本含義、理解算法的應用場景及操作步驟，而課時量的不足難以深入覆蓋所掌握的知識，特別是實際應用方面，只學習知識不懂如何應用。

2） 學生基礎相對薄弱，且參差不齊。由于人工智能課程的專業(yè)性極強，以貴州商學院當前人工智能課程為例，人工智能課程是計算機科學與技術專業(yè)的專業(yè)主干課，作為計科的本科學生，前期的學習內(nèi)容主要是計算機方面的基礎知識，如語言課程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、SQL數(shù)據(jù)庫等。然而在大三學期，學生忽然接觸復雜的算法知識，學生對算法設計的推理能力及算法實際應用的常識比較缺乏，并且還有轉(zhuǎn)專業(yè)的學生對計算機專業(yè)一年級的部分課程不了解 ，因此要求學生在短時間內(nèi)掌握并應用人工智能課程中的算法，難度極高。

3） 師資要求高。人工智能涉及領域廣，匯聚了眾多學科和技術，相關領域的知識體系龐大而復雜。擔任該門課程的教師極需具有研究人工智能方向背景的教師，并且需具備豐富的實踐經(jīng)驗和研究能力，能夠深入了解人工智能技術的最新發(fā)展和應用，有效把握本科學生學習知識的深度和廣度。

4） 教學方法過于單一，與企業(yè)要求匹配度不高。傳統(tǒng)教授方法常常以教師教授為主，過度依賴教師，而教師未能真正參與企業(yè)的工作模式，授課內(nèi)容以教材為主，因此授課目標導向不夠明確，學生具有一定的盲目性。

隨著人工智能課程的發(fā)展迅速，許多學校和機構(gòu)更加高度重視人工智能課程的推出，以滿足學生和社會的需求。而人工智能技術的進一步發(fā)展要求人工智能課程不斷更新教學內(nèi)容及教學方法，跟上社會技術的發(fā)展。當然，這也將在理論、方法和實踐能力上推動教學的創(chuàng)新，以適應發(fā)展迅速的人工智能領域的需求。因此，人工智能課程在教育領域的不斷革新能夠為學生提供更多的學習機會、資源和技術。

3 融合OBE 理念的人工智能課程教學體系建設

OBE教學模式通過成果反饋學生的學習情況，能夠更好地培養(yǎng)學生的自主學習能力及個人發(fā)展，提供有效評估和反饋，并與社會需求對接，為學生在職場提供更好的競爭優(yōu)勢。融合OBE理念的人工智能教學模式是大勢所趨，根據(jù)OBE理念與人工智能課程特點，提出以下融合OBE理念的人工智能課程教學體系建設策略。

3.1 確定學習目標與學習成果

本科學生的人工智能課程主要培養(yǎng)學生對該門課程基礎知識的掌握及相關領域技能的應用，幫助學生快速適應人工智能時代社會科技發(fā)展的速度，并為其未來的學習和就業(yè)奠定堅實的基礎，同時也在為社會培養(yǎng)具備扎實能力的符合社會當前發(fā)展的復合型人才。本文根據(jù)以往擔任該門課程的教學過程總結(jié)和分析，通過對學生實際情況及學習效果的記錄，不斷更新教學方式和方法。整個培養(yǎng)體系重點關注學生的算法理解能力及設計能力、項目實戰(zhàn)技能及個人素養(yǎng)能力提升，具體如圖1所示，重點從以下幾個階段進行。

第一階段，人工智能課程知識點的導入。引導學生對基礎知識的學習和掌握。幫助學生了解該門課程的背景和前沿，利用多媒體教室的科技感引入實際生活中的人工智能應用案例，再分享人工智能領域成功人士的經(jīng)典事跡，從而激發(fā)學生學習該門課程的興趣和動力。

第二階段，項目驅(qū)動+競賽成果。引導學生利用當前已有的人工智能平臺和工具完成小型項目，如TensorFlow、Alibaba Cloud AI、PyTorch、Keras等工具。學生通過這些實踐工具在教師的指導下完成實驗，以此提高學生的參與度。并且，利用當前比較火熱的競賽作為激勵，在教學過程中引入和競賽相關的案例，讓學生切實感受學習本門課程能夠為學生參與當前大型的競賽提供多方面的幫助，如挑戰(zhàn)杯、中國機器人、人工智能大賽、中國高校智能機器人創(chuàng)意大賽、?？箼C器人開發(fā)者大賽CAIR賽道等，進一步增加學生對人工智能課程的興趣度，同時也能讓學生在實際操作中掌握知識和技能，進一步提升學生的實踐能力。

第三階段，算法引入。人工智能課程是一門涵蓋多個學科領域的綜合性課程，在算法學習階段，難以急學現(xiàn)用。教師需要循序漸進加深課程知識的深度，講解各領域相關算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡、邏輯回歸、TF-IDF 算法、CAMShift算法等，培養(yǎng)學生扎實的基本功和項目開發(fā)的技能，并且學生的邏輯思維能力也能得到較好的鍛煉。

第四階段，學生獨立完成項目設計。通過前期的學習，學生已具備較好的知識儲備，在這個階段，學生利用所學知識及掌握的開發(fā)工具完成小型項目的設計與開發(fā)，如微信語音轉(zhuǎn)文字、知識圖譜問答系統(tǒng)等。教師引導學生提出問題、分析問題、解決問題，制定相應計劃完成項目開發(fā)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力及解決實際問題的能力。

第五階段，學生自主學習。引導學生選取自己感興趣方向，主動查閱文獻及資料，積極參加相關講座，深入研究相應算法，持續(xù)關注科學技術的創(chuàng)新變化，為以后的就業(yè)及學歷提升打下堅實基礎，持續(xù)培養(yǎng)學生自主學習能力。

3.2 開展學生參與度高的項目實踐

融合OBE理念的教學模式主要培養(yǎng)學生的實踐操作能力和創(chuàng)新意識，在教學過程中倡導以學生為中心，教師為引導。作為人工智能課程，能夠激發(fā)學生興趣度及參與度的最好方式是項目實戰(zhàn)，因此教師應該設計或引入學生參與度高的項目，帶著學生體驗人工智能帶來的科技魅力。

項目實踐環(huán)節(jié)的設計除了符合當前課程要求以外，還應從另外兩方面考慮設計：一方面，產(chǎn)教融合，引進企業(yè)，邀請企業(yè)參與教學實驗方案設計，實時了解社會人才需求方向；另一方面，實驗方案中考慮學科競賽內(nèi)容，通過這種“以賽促教，以賽促學，以賽促改，以賽促建”的形式來培養(yǎng)學生的學習熱情和創(chuàng)新意識[3]，從而提高教學質(zhì)量和效果。因此實驗方案的設計應該是“課程內(nèi)容”+“企業(yè)需求”+“競賽內(nèi)容”。針對學生的學習能力及學習結(jié)果進行不同的實驗方案設計，以“實踐-總結(jié)-設計-再實踐”的環(huán)形模式幫助學生建立自信心，并不斷激發(fā)學生的學習興趣。實踐過程中，注重考查學生發(fā)現(xiàn)、分析并解決現(xiàn)實問題能力以及價值觀踐行情況。

3.3 利用信息化平臺助推教學改革

課程教學不能局限于教師課堂上的純授課，師生的互動更有利于學生對知識點的加深，利用現(xiàn)代信息技術手段來輔助教學已成為教師授課的必選項，如學習通、Educoder等，利用輔助平臺課前安排學生預習，發(fā)布預習任務及學習視頻，通過課前的學習，學生初步認識課程內(nèi)容。課堂上發(fā)布課堂討論及課堂練習，現(xiàn)場檢驗學生對知識點的掌握情況，同時督促每一位學生參與教學，增加互動。課后發(fā)布作業(yè)及課堂教學資料供學生課后鞏固，引導學生通過實踐平臺或?qū)嵺`工具在教師未參與的情況下獨立完成實踐，培養(yǎng)學生自主學習能力及實操能力，如Educoder提供多門課程的實踐項目，有詳細的實踐任務及步驟，同時還針對每個項目提供實踐相關的詳細知識點，學生可以先學習項目相關的知識點，再進行實踐。并且完成實踐后，平臺能快速進行自動批改，若實踐失敗，平臺會給出失敗的原因，因此學生能夠在自學情況下完成項目實踐。

此外，“以學生為中心”的OBE教學理念要求根據(jù)學生的學習情況設計適合的教學模式，因此設置意見收集環(huán)節(jié)具有重要意義，主要收集學生對課堂教學的反饋意見及滿意度。教師根據(jù)收集的意見情況反思教學結(jié)果，依據(jù)學生提出的建議及滿意度做出相應的改進設計，以增加學生的“自我重視度”激發(fā)更多的學生自愿參與課堂。當然線上答疑同樣不容忽視，如利用學習通、郵箱和QQ等工具進行線上答疑。

利用信息化平臺輔助教學的方式打破了時空限制，實現(xiàn)教學資源的共享及師生的實時互動，同時為學生提供豐富多樣的學習體驗。本文以學習通、Edu?coder及實踐工具為例，整個教學模式的設計如圖2 所示。

3.4 設計有效的評估機制

融合OBE理念的人工智能課程的學習成果采用多樣化的評估方式，總體分為三個模塊，分別是平時成績、實踐成績及期末考試成績，其中平時成績由考勤、平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、課堂練習及參與討論組成，其中平時作業(yè)次數(shù)及討論次數(shù)根據(jù)課程內(nèi)容而定，課堂表現(xiàn)組成部分為課堂回答問題情況、課堂紀律及學習態(tài)度。實踐成績主要從多角度考查學生，由課堂趣味實驗、項目作品、實踐報告及項目答辯組成，并且設置加分項，學生可以通過參加競賽的獲獎情況加分。通過不同實踐內(nèi)容訓練學生綜合能力、要求所有學生全程參與，每一名學生能夠根據(jù)自己的學習情況取得成果。

4 結(jié)論

本文基于OBE理念對人工智能課程教學體系進行改革探究，闡述了教學模式及教學內(nèi)容的設計，并設置多樣化的考核評價方式。以學生為中心，實時關注學生的學習動態(tài)，注重學生的反饋，跟進學生的學習成果，持續(xù)改進教學目標、內(nèi)容、教學策略及評估方法。并且結(jié)合課程內(nèi)容、企業(yè)需求及競賽內(nèi)容設計適合的實踐方案，從而培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力及解決實際問題的能力。融合OBE理念的人工智能課程教學模體系更加符合社會對人工智能復合型人才培養(yǎng)的需求，為人工智能行業(yè)培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新型能力、應用實踐能力及職業(yè)競爭力的高素質(zhì)人才。

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【通聯(lián)編輯：王 力】