人工智能技术在高校计算机网络教育中的应用研究
摘要
关键词
人工智能技术;高校教育;计算机网络;智能化教学;个性化学习
正文
引言:在高等教育领域,计算机网络教育的革新正受到人工智能技术的深刻影响,为教育工作指明了前进的方向,注入前所未有的发展动力,对教育工作的各个方面提出更高的要求。面对这一形势,教育工作者必须积极拥抱变化,从传统教育观念的束缚中解放出来,主动探索并实践将人工智能技术融入日常教学活动的新路径。
一、人工智能技术在高校计算机网络教育中的应用价值
(一)提高教学质量
在高校计算机网络教育中,人工智能技术如同一双慧眼,能够深入洞察学生的学习行为与表现。人工智能技术收集与分析学生在学习过程中的在线学习时间、习题完成情况、讨论区活跃度,能够精准识别每位学生的学习难点与兴趣点[1]。此类信息对于教师而言是极为宝贵的,因为它们直接反映了学生的学习状态与需求,教师可获得定制化的教学建议与反馈,明确哪些知识点需要重点讲解、哪些教学方法更受学生欢迎等,教师科学设计教学内容与教学方法,使教学更为贴近学生的实际需求,显著提升教学质量,人工智能技术还能帮助教师对比学生在使用智能教学系统前后的学习成果,直观地看到教学效果的改善情况,进而准确调整教学策略,保证教学质量持续提升[2]。
(二)促进学习效率
在传统的教学模式中,学生往往需要花费大量时间筛选适合自身的学习资源与路径,这在一定程度上降低了学习效率。而基于人工智能的个性化学习系统则能够有效解决这一问题,系统能够按照学生的学习进度、能力水平与兴趣偏好,智能推荐适合的学习资源与路径。对于某个复杂的计算机网络协议,系统先推荐基础性的解释视频与练习题,待学生掌握后再逐步引入更高级别的内容,减少学生的无效学习时间,使得学习过程更为顺畅高效,同时智能辅导系统也是提高学习效率的重要工具,在学生遇到难题的情况下,可随时向智能辅导系统求助,系统会立即提供详细的解答与解析。此类即时反馈机制极大地加速了学生的知识吸收过程,使得其能够更为快速地掌握所学知识。
(三)增强自主学习能力
人工智能技术的引入为培养学生的自主学习能力提供了强有力的支持,学生与智能系统的互动逐渐学会如何自主设定学习目标、规划学习路径、监控学习进度。在计算机网络课程中学生可按照自身的兴趣与职业规划设定以下学习目标:掌握TCP/IP协议栈的工作原理、实现简单的网络应用。在此基础上,利用智能系统提供的学习资源与路径规划功能来逐步实现此类目标,获得知识与技能的提升,培养良好的自主学习习惯与能力。除此之外,智能系统还能为学生提供自我评估的机会,学生完成系统推荐的练习题、测试卷,准确分析自身的学习成果与不足之处,并据此调整学习策略方向,指导学生形成自主学习的闭环,提高学习能力素养,增强学生对知识的研究分析能力,保证教学指导效果。
二、人工智能技术在高校计算机网络教育中的应用策略
(一)构建智能化教学平台
在当今快速发展的信息时代,人工智能技术的融入为高校计算机网络教育带来了革命性的变化。为了充分发挥这一技术的潜力,高校应紧跟技术前沿,深度融合云计算、大数据、人工智能等先进技术,构建全面覆盖在线教学、学习管理、资源共享与智能评估的智能化教学平台,如图1所示,平台自动收集学生在学习过程中的学习时长、学习进度、练习成绩、互动情况,运用先进的人工智能算法对此类数据进行深度挖掘与分析,为教师提供学生的学习状态分析报告,为学生推荐个性化的学习路径与资源,驱动精准教学模式,教师调整教学策略,满足学生的个性化学习需求。除了提供精准的教学支持外,智能化教学平台还应注重增强师生、生生之间的互动,内置的即时通讯工具、在线讨论区、协作编辑等功能,学生可随时随地与教师、同学进行交流与合作,共同解决学习中的难题,建设高度互动的学习环境,激发学生的学习兴趣,培养其团队合作精神、问题解决能力。
图1.智能化教学平台的构建
(二)研发智能化教学工具
针对计算机网络教育中的编程课程,高校应研发智能编程助手,这类工具能够为学生提供实时的编程指导,自动检查代码错误,提供优化建议,甚至能够按照学生的编程水平与需求,推荐适合的编程练习与项目。智能编程助手的存在,可降低编程学习的门槛,帮助学生更快地掌握编程技能,同时为提升学生的实践能力与应对复杂网络威胁的能力,高校应研发网络安全模拟实验平台,模拟各种真实的网络攻击场景,使学生在安全的环境中进行实战演练,深入理解网络安全的原理与技术,增强防范与应对网络威胁的能力。需要注意的是,在计算机网络开发中,代码质量是项目成功的关键,为了帮助学生养成良好的编程习惯,提高代码质量,高校应研发智能代码审查工具,自动分析学生的程序代码,检测潜在的错误与不良编码习惯,并给出改进建议。学生在智能代码审查工具的辅助下,可更为高效完成编程任务,提升代码的可读性与可维护性,改善教学工具开发的有效性,提升智能化技术在教育中应用的水平,满足学生的学习与发展需求,进一步增强教学指导的有效性[3-4]。
(三)鼓励学生参与
高校应定期举办编程竞赛与网络安全挑战赛,为学生提供展示自我、挑战自我的舞台,竞赛可围绕算法设计、网络安全攻防、系统优化等计算机网络教育的核心知识点展开,激发学生的学习兴趣与创造力,还能促进学生在实践中深化对知识的理解与应用。为了给学生提供更多实践机会与平台,高校可设立人工智能创新实验室或工作室,配备先进的硬件设备与软件资源,并邀请具有丰富经验的导师进行指导。学生可在这里参与科研项目、开发创新应用、解决实际问题等,实践锻炼提升创新能力与团队协作能力。在此基础上,鼓励计算机网络专业的学生与数学、物理、经济学等其他学科的学生进行跨学科合作与交流,联合举办学术论坛、工作坊等活动,促进不同学科之间的知识碰撞与融合创新,拓宽学生的认知视野,培养其综合运用多学科知识解决问题的能力。除此之外,高校应积极营造鼓励创新与创业的氛围,为有志于将人工智能技术应用于实际项目的学生提供支持,帮助学生将创新想法转化为实际项目或产品,或是邀请业界专家与企业代表来校分享经验,为学生提供更多与行业接轨的机会,经过相关教学指导,学生的学习参与度有所提高,如表1所示。
表1.学生学习参与度
教学时间 | 参与度 |
人工智能应用前 | 55% |
人工智能应用后 | 89% |
结语:
总而言之,人工智能技术在高校计算机网络教育中的应用具有广阔的前景与深远的意义。高等院校需要构建智能化教学平台、研发智能化教学工具,鼓励学生参与发挥人工智能技术的优势,促使高校计算机网络教育的现代化转型与创新发展。未来,随着人工智能技术的不断进步与应用场景的不断拓展,相信高校计算机网络教育将迎来更为美好的明天。
参考文献:
[1] 孙文清,韩强,张旭东.应用型高校计算机实验教学中心智能化建设与管理[J].吉林工程技术师范学院学报,2022,38(04):52-55.
[2] 顾敏.智能化计算机辅助教学系统中的正反向教学策略研究[J].电子世界,2021,(12):73-74.
[3] 李淑玉,方定.智能化计算机网络教学系统研究与实现探讨[J].科教导刊(中旬刊),2020,(11):54-55.
[4] 林平.计算机应用技术对高校教学管理的优化作用[J].通讯世界,2019,26(11):314-315.
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