教育部产学合作协同育人教学内容和课程体系改革项目申报书—基于实践的人工智能程序设计课程多层次逆向探究式教学探索.docxVIP

2023 年美丽软件科技有限公司 教育部产学合作协同育人项目申请书 项目名称：基于实践的人工智能程序设计课程多层次逆向探究式教学探索 负 责 人： 联系电话： 工作邮箱： 学校名称： 通信地址： 申请时间： 二○二三年七月制 填 表 说 明 1. 申报资格： (1) 全日制本科高校在职教师或在校学生； (2) 原则上不接受之前已获得过同类项目资助的重复申报。 2.有关项目内容、具体要求和说明请参考项目申报指南。 3.项目负责人填写的内容由所在单位负责审核，所填内容必须真实、可靠。 4. 申请书由项目负责人填写并手写签名，报送所在高校主管部门审查、签署意见并盖章后，将扫描文件上传到项目平台 () 。 项 目 概 况 项目名称 大数据分析技术师资培训 项目类型 (单选) R 教学内容和课程体系改革项目 □ 创新创业教育改革项目 □ 师资培训项目 □ 实践条件和实践基地建设项目 起止年月 2023 年 8 月至 2025 年 8 月 项 目 负 责 人 姓名 性别 出生年月 职称及所在院系 最终学位 职务及所在部门 教师个人简介 (主要教学及科研工作) 从事计科软件专业教学多年，一直承担计算机导论和操作系统教学任务；指导学生获得蓝桥杯软件设计大赛省赛二等奖；参与多个教育部产学合作协同育人项目；曾发表论文三篇。 近五年教 育教学研 究领域及 成果 起止时间 项目名称 项目级别 2019.11- 2020.10 操作系统慕课设计和制作的探究 院级 2022.6- 2024.6 疫情下教师在线教学能力提升的探究 院级 项 目 主 要 成 员 ( 不 含 项 目 负 责人) 姓名 职称 主要任务 签名 项目调研策划 组织项目实施 组织项目实施 课程建设 课程建设 课程建设 基础调研 基础调研 基础调研 组织项目研发活动 组织项目研发活动 组织项目研发活动 项目相关背景和基础介绍 人工智能程序设计是一门面向人工智能专业大一学生的核心基础课，旨在介绍各种人工智能编程语言，并以 Python 语言为主体，进一步讲解人工智能编程方法。与其他程序设计类课程对比，该课程具有以下 5 个特点：①人工智能是一个新兴的计算机专业，人工智能程序设计也是一门新课程，因此缺少可以参考的资料和方法；②以程序设计基础为先修课程，学生已经具有初步的编程概念，了解基本的编程思想；③除了基础语法的讲解，更注重将编程语言应用于简单的人工智能领域；④ Python 涉及的函数、包和库众多，无法在规定的学时内一一讲解，所以要培养学生的思辨能力、自学能力和创新能力；⑤人工智能编程涉及伦理道德，在课程中要树立学生正确的价值观。 在实际教学中，会遇到如下问题：①基本语法的讲授枯燥无味，学生的学习兴趣不高；②课堂互动少，学生参与度低下；③学生无法灵活应用，课堂知识难以内化成学生的编程能力；④教师在课堂规定时间内除了要完成基础知识的讲授，还要讨论程序设计思想以及培养学生应用编程语言解决人工智能领域问题的能力?[1]。在有限的时间内，教师缺少对学生掌握程度的全面了解，无法及时调整教学进度，帮助学生提升学习效果。 1 基于实践的多层次逆向探究式教学 基于实践的多层次逆向探究式教学是指以推动学生自主探索为主，摆脱传统先学后做的教学规律，通过不同种类和规模的实践活动，逆向引导学生学习基础知识和设计思想，以达到加速知识内化和提高创新能力的教学模式。 1.1 重构知识内容 传统的程序设计学习都是先讲解语法知识，再对其进行简单应用。这种方法以老师为主体来推动整个教学过程，学生被动接受知识，没有引导学生主动分析和研究问题的过程?[2]。缺少思考的填鸭式输入是低效能的无用学习，因此新模式中将教师和学生的角色转换为教练和问题解决者，以学生为主，先思后学，结合人文科学中的批判性思维和基于哲学层面的思考，启发学生抽象和解决问题。 重构知识内容主要从 3 个层次引导学生“思而学”。第一层次：引导学生先“思”知识点与社会、生活和时代的联系，再“学”社会主义价值观，弘扬爱国主义精神。比如在讲到 Python 元组时，通过元组安全特性，让学生讨论计算机安全方面的案例，从而明白在程序设计时安全机制的重要性。第二层次：先“思”代码段运行结果出现的原因，比如以小组讨论的方式促进学生自主思考、自我发现和自我理解。在讨论中，学