成果简介及主要解决的教学问题

人工智能是引领新一轮科技革命与产业变革的战略性技术,习近平总书记指出,要促进人工智能“同经济社会发展深度融合,推动我国新一代人工智能健康发展”。国家对高层次、创新型人工智能人才的培养提出了紧迫要求,计算思维的培养是构成“人工智能+X”复合型人才培养模式的重要基石。自2013年教指委倡导以计算思维为切入点进行大学计算机课程改革以来,如何有效培养学生的计算思维,使其不仅能掌握系统知识,更能应对真实复杂的产业挑战,成为高校计算机基础教育改革的核心命题。传统的计算思维教学模式导致人才培养与产业需求之间出现显著“代沟”:(1)实践教学与产业真实场景严重脱节: 传统程序设计教学与实验多停留在理论验证和孤立场景,未能嵌入完整的工程逻辑与业务背景,使学生无力应对企业真实需求、团队协作、调试集成等挑战。(2)能力培养的延续性与系统性不足: 课程内容为分散的知识点,缺乏一条贯穿始终、循序渐进的实践主线,导致学生难以将碎片化的知识整合升华为可持续的系统化问题解决能力。(3)人才供给与前沿需求结构性错位: 课程更新速度滞后于技术迭代,计算思维教学陷入“重语法、轻思维;重理论、轻实践”的怪圈,使学生能力与企业对智能人才“即战力”的迫切需求存在巨大落差。

为破解上述困境,本教研团队经过近十年的探索,构建了“产学共融的多维度计算思维能力培养创新模式”,具体路径如下:
(1)
重构教学目标,推动课程从“知识型”向“能力型”根本转变: 以计算思维与创新实践能力培养为核心导向,在教学设计中柔性融入思政元素,强调对计算机科学思想与方法的深刻理解与应用,而非机械记忆,旨在培养新智能人才的多维度计算思维能力。
(2)
创新教学体系,实施“多维混合”教学模式:内容设计上, 采用“专项训练”与“综合练习”相结合,将知识讲解与实验练习有机穿插,实现“学做一体”;教学形式上, 打通线上课堂与产教融合实验平台,形成互辅互补的混合式教学环境,保障学习的灵活性与延续性。
(3)
深化产学共融,搭建“高校-企业”协同育人生态:与行业领军企业深度合作,共建课程、共享实验资源。通过引入鲲鹏计算平台、昇腾AI平台等企业级项目,彻底打破“单一语法训练”的传统程式,让学生在企业实战中锤炼其利用计算思维独立分析、解决复杂问题的创新实践能力。

本项目通过系统性的教学重构与深度的产教融合,将传统的程序设计基础课程群转型为一个以计算思维为导向、以真实问题为驱动、以产业需求为支撑的创新型教育体系,为培养符合AI时代要求的智能人才提供了可行的实践方案。


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