關(guān)鍵詞：智能技術(shù)；驅(qū)動(dòng)；地方高校；公共類(lèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程；教學(xué)改革；基礎(chǔ)教育發(fā)展

0 引言

近年來(lái)，隨著智能技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的高校將智能技術(shù)應(yīng)用到課程教學(xué)中，以期利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，提高課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果；因此，將智能技術(shù)應(yīng)用到課程教學(xué)領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)新的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)改革是當(dāng)前教育研究的熱點(diǎn)。智能技術(shù)與現(xiàn)代教育模式的融合研究，對(duì)未來(lái)教育模式能夠產(chǎn)生變革，從而有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，最終推進(jìn)教育高質(zhì)量發(fā)展。

截至目前，有國(guó)內(nèi)學(xué)者從智能技術(shù)在教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用、對(duì)教學(xué)活動(dòng)的影響等多個(gè)方面，探討了智能技術(shù)引發(fā)現(xiàn)代教學(xué)活動(dòng)的變革思路[1]；有學(xué)者研究了智能技術(shù)在CAI中的應(yīng)用價(jià)值與現(xiàn)狀，并對(duì)其在CAI 中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析[2]；有學(xué)者對(duì)智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用案例進(jìn)行了分析，包括智能決策支持系統(tǒng)、智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)等[3]。另外，還有一些學(xué)者分別在不同領(lǐng)域教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)用智能技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，如有學(xué)者將智能技術(shù)融入移動(dòng)開(kāi)發(fā)課程教學(xué)中，利用智能技術(shù)實(shí)施項(xiàng)目案例教學(xué)[4]；有學(xué)者將智能技術(shù)應(yīng)用于電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中，對(duì)課程教育模式和教學(xué)手段進(jìn)行了改革與創(chuàng)新[5]；有學(xué)者將智能技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)活動(dòng)中，從聽(tīng)力、寫(xiě)作、翻譯、口語(yǔ)等方面實(shí)現(xiàn)智能化教學(xué)管理和測(cè)評(píng)[6-7]；有學(xué)者將智能技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，研究了智能導(dǎo)師系統(tǒng)、個(gè)性化教育機(jī)器人等應(yīng)用案例[8]；有學(xué)者探討了智能技術(shù)在胸部外傷教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值[9]；也有學(xué)者利用智能技術(shù)生成音樂(lè)美術(shù)教學(xué)輔助信息[10-11]；還有學(xué)者探討研究了智能技術(shù)融入中小學(xué)的科學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域課程的教學(xué)改革方案[12-13]。

公共基礎(chǔ)類(lèi)課程如“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”，因修課學(xué)生人數(shù)較多，修課的學(xué)生專(zhuān)業(yè)面較廣，課程教學(xué)影響面較大，因此，該課程一直是支撐地方高?；A(chǔ)教育的重要課程，對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革，以提高課程教學(xué)質(zhì)量是影響高?；A(chǔ)教育能否高質(zhì)量發(fā)展的重要因素。“算法設(shè)計(jì)與分析”是該課程重要的教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)算法求解問(wèn)題能力的重要途徑，該內(nèi)容的教學(xué)效果又是影響“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)質(zhì)量的重要因素。近年來(lái)，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，70%以上的非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生感到最棘手的問(wèn)題是計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)法問(wèn)題，而常規(guī)教學(xué)方式不能很好地解決計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)法正確性判定問(wèn)題，導(dǎo)致教師對(duì)學(xué)生算法實(shí)驗(yàn)和作業(yè)的評(píng)價(jià)效率低，影響了評(píng)價(jià)效果以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣。由此可見(jiàn)，這些教學(xué)問(wèn)題使得“算法設(shè)計(jì)與分析”教學(xué)質(zhì)量不高。

雖然目前已有學(xué)者對(duì)智能技術(shù)應(yīng)用于高校課程教學(xué)改革進(jìn)行了研究，但利用智能技術(shù)解決地方高校公共類(lèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)問(wèn)題、并以此提高學(xué)?；A(chǔ)教育教學(xué)質(zhì)量方面的研究，相對(duì)較少。為此，本文以成都信息工程大學(xué)“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”公共基礎(chǔ)類(lèi)課程教學(xué)為背景，以自主設(shè)計(jì)的智能技術(shù)融入課程教學(xué)改革為核心，進(jìn)行了智能技術(shù)支撐課程教學(xué)改革的研究，并設(shè)計(jì)了智能技術(shù)融入課程教學(xué)改革的應(yīng)用方案、探索了智能技術(shù)推進(jìn)地方高?；A(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展的路徑。

1 課程教學(xué)存在的問(wèn)題分析

近年來(lái)，通過(guò)面向?qū)W校多個(gè)不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程教學(xué)過(guò)程調(diào)研，發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)存在如下一些問(wèn)題。

1.1 算法類(lèi)實(shí)驗(yàn)與作業(yè)批閱效率較低

在“算法設(shè)計(jì)與分析”教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生依據(jù)問(wèn)題描述，利用RAPTOR工具軟件，設(shè)計(jì)算法流程圖來(lái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解策略，通過(guò)形成算法流程圖的RAPTOR 文件來(lái)實(shí)現(xiàn)算法程序的生成和學(xué)習(xí)。由于流程圖、偽代碼和自然語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的智能驗(yàn)證，對(duì)算法流程正確性的智能判定，存在較大困難；如果教師以人工評(píng)閱方式來(lái)判定學(xué)生算法流程圖的正確性和可行性，因RAPTOR文件的批閱工作量較大，相關(guān)算法實(shí)驗(yàn)與作業(yè)批閱效率較低，使得一方面，學(xué)生無(wú)法得到教師批閱結(jié)果的及時(shí)反饋；另一方面，也會(huì)影響教師對(duì)學(xué)生算法學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。

1.2 學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法不完善

在“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)過(guò)程中，常規(guī)的學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法不完善，尤其針對(duì)算法學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)方法的不完善，導(dǎo)致缺乏對(duì)學(xué)生平時(shí)算法學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)記錄，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的綜合評(píng)定結(jié)果。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)未得到進(jìn)一步的后續(xù)應(yīng)用

雖然目前的課程教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程有評(píng)價(jià)結(jié)果，但缺乏智能技術(shù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)結(jié)果有效分析的方案，且在課程后期的教學(xué)過(guò)程中，很難跟蹤分析學(xué)生學(xué)習(xí)情況，從而對(duì)合理調(diào)整課程教學(xué)方法，無(wú)法提供支撐。

2 影響智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革的關(guān)鍵因素分析

2.1 智能技術(shù)應(yīng)用環(huán)境在課程教學(xué)改革中的構(gòu)建

利用智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革，首先需要完成智能技術(shù)應(yīng)用環(huán)境的構(gòu)建，其主要體現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)的后臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)的正常部署。由于該課程是全校性的基礎(chǔ)教育課程，課程學(xué)習(xí)的學(xué)生人數(shù)多，涉及的學(xué)生專(zhuān)業(yè)廣，因此，為了智能技術(shù)能夠正常地支撐課程教學(xué)改革，在構(gòu)建智能技術(shù)應(yīng)用環(huán)境時(shí)，需要綜合考慮平臺(tái)部署的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的帶寬（校內(nèi)教育網(wǎng)、校外寬帶網(wǎng)絡(luò)）和地址范圍（內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)）等，從而構(gòu)建充足的條件，以保障智能技術(shù)有效驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革。

2.2 智能技術(shù)在課程教學(xué)改革中的應(yīng)用

當(dāng)智能技術(shù)應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建后，需要設(shè)計(jì)智能技術(shù)在課程教學(xué)改革中的應(yīng)用方案。應(yīng)用方案包括兩個(gè)方面：一方面，是課程教學(xué)中的RAPTOR算法流程圖智能評(píng)閱技術(shù)的應(yīng)用方案；另一方面是課程教學(xué)中的學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)的應(yīng)用方案。在這些方案中，包括了智能技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)、功能參數(shù)的智能化設(shè)置、功能實(shí)現(xiàn)流程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)應(yīng)用效果分析以及系統(tǒng)部署環(huán)境條件等，從系統(tǒng)應(yīng)用層面來(lái)實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革。

2.3 學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系的重構(gòu)

目前，常規(guī)課程教學(xué)模式下的學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系已不能適應(yīng)當(dāng)前課程教學(xué)改革需求，需在課程教學(xué)改革中引入智能技術(shù)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行重構(gòu)，構(gòu)建具有智能技術(shù)支撐的過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系。通過(guò)重構(gòu)過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，一方面可以為學(xué)生算法學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)提供支撐；另一方面，利用數(shù)據(jù)智能化分析技術(shù)，既可以橫向分析每個(gè)學(xué)生對(duì)課程中每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，又可以依據(jù)指定學(xué)生群體范圍的學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)信息，縱向分析該課程中每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)效果，從而為課程教學(xué)方法變革提供依據(jù)。

3 融入智能技術(shù)的課程教學(xué)改革理論支撐體系的構(gòu)建

文獻(xiàn)[14]認(rèn)為構(gòu)建主義理論和協(xié)同理論是高校課程教學(xué)改革的理論依據(jù)，由此可見(jiàn)構(gòu)建主義理論和協(xié)同理論支撐課程教學(xué)改革的重要性。為此，以智能技術(shù)融入課程教學(xué)改革為核心，從構(gòu)建主義理論和協(xié)同理論兩個(gè)方面來(lái)構(gòu)建公共類(lèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革理論支撐體系。

3.1 智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革的構(gòu)建主義理論

首先，依據(jù)地方高?；A(chǔ)教育課程的教學(xué)任務(wù)，從課程教學(xué)目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容、全校性選課學(xué)生專(zhuān)業(yè)特征等多個(gè)方面，相結(jié)合進(jìn)行綜合分析；其次，在分析的基礎(chǔ)上，提出融入智能技術(shù)的課程教學(xué)情景設(shè)計(jì)方案；最后，在課程教學(xué)過(guò)程中利用智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)效果評(píng)估，依據(jù)評(píng)估信息來(lái)調(diào)整課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)持續(xù)改革。在教學(xué)情景中，一方面，教師利用智能技術(shù)，對(duì)學(xué)生算法流程圖實(shí)驗(yàn)和作業(yè)進(jìn)行智能評(píng)閱，并給出評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，并對(duì)學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；另一方面，學(xué)生利用智能評(píng)閱技術(shù)，對(duì)算法流程圖實(shí)驗(yàn)和作業(yè)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和自主強(qiáng)化訓(xùn)練認(rèn)知能力，從而形成對(duì)學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)輔助。智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革構(gòu)建主義的實(shí)現(xiàn)流程，如圖1所示。

3.2 智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革的協(xié)同理論

課程教學(xué)體系一般是由課程教學(xué)環(huán)境、課程教學(xué)方式、課程教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系等不同部分組成，各個(gè)部分相互支撐、互相關(guān)聯(lián)，從而構(gòu)成一個(gè)完整的協(xié)同體來(lái)支撐課程教學(xué)改革。在該協(xié)同體中，課程教學(xué)環(huán)境不再是常規(guī)的教學(xué)環(huán)境，而是通過(guò)智能技術(shù)的融入，對(duì)課程教學(xué)環(huán)境進(jìn)行多樣化構(gòu)建，包括智能技術(shù)支撐的教師端教學(xué)環(huán)境和學(xué)生端學(xué)習(xí)環(huán)境等。教學(xué)環(huán)境多樣化的構(gòu)建，可驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)方式進(jìn)行變革；在教學(xué)方式變革中，教師可以利用智能技術(shù)提高教學(xué)管理效率和教學(xué)效果，學(xué)生可以利用智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。教學(xué)方式的變革，可推動(dòng)課程教學(xué)內(nèi)容的變化與調(diào)整，并可對(duì)學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行重構(gòu)，從而推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系改革；學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系改革后，又為學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的智能分析提供了數(shù)據(jù)源，進(jìn)而對(duì)課程教學(xué)方式變革和課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，提供了支撐。智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革協(xié)同體的實(shí)現(xiàn)流程，如圖2所示。

4 智能技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

4.1 算法流程圖智能評(píng)閱系統(tǒng)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

為解決教師端對(duì)學(xué)生算法流程圖實(shí)驗(yàn)作業(yè)批閱效率低下，以及學(xué)生端對(duì)算法流程圖自主學(xué)習(xí)結(jié)果無(wú)法得到快速反饋等問(wèn)題，該課程教學(xué)引入自主設(shè)計(jì)的智能技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)算法流程圖智能評(píng)閱，從而支撐課程教學(xué)改革。相應(yīng)的算法流程圖智能評(píng)閱系統(tǒng)應(yīng)用方案如下。

算法流程圖智能評(píng)閱系統(tǒng)應(yīng)用方案由三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，分別為本地批量智能評(píng)閱系統(tǒng)、遠(yuǎn)程批量智能評(píng)閱系統(tǒng)、學(xué)生線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用方案實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

1） 本地批量智能評(píng)閱系統(tǒng)

教師首先布置求解問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)問(wèn)題求解方法設(shè)計(jì)算法流程圖，并以RAPTOR文件形式存儲(chǔ)。學(xué)生將該文件上傳到學(xué)校教學(xué)管理平臺(tái)，教師從學(xué)校教學(xué)管理平臺(tái)批量下載學(xué)生提交的算法流程圖文件，并將需要評(píng)閱的學(xué)生文件在本機(jī)環(huán)境下一次性批量導(dǎo)入本地批量智能評(píng)閱系統(tǒng)，再由該系統(tǒng)智能批量評(píng)閱學(xué)生的算法流程圖文件，為每個(gè)學(xué)生自動(dòng)生成評(píng)閱成績(jī)。由于修課對(duì)象為高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，所以修課學(xué)生人數(shù)較多，需要完成的相關(guān)算法實(shí)驗(yàn)和作業(yè)也較多，由此會(huì)產(chǎn)生大批量的學(xué)生算法流程圖文件。在該子系統(tǒng)智能評(píng)閱技術(shù)的支撐下，教師極大提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)與作業(yè)評(píng)閱和管理的效率，同時(shí)也能及時(shí)將評(píng)閱結(jié)果信息反饋給學(xué)生。

2） 遠(yuǎn)程批量智能評(píng)閱系統(tǒng)

為解決本地批量智能評(píng)閱系統(tǒng)環(huán)境約束問(wèn)題，可以將批量智能評(píng)閱系統(tǒng)部署到遠(yuǎn)程服務(wù)器端，從而構(gòu)建遠(yuǎn)程批量智能評(píng)閱系統(tǒng)。當(dāng)學(xué)生在“算法分析與設(shè)計(jì)”的線(xiàn)上考試結(jié)束后，教師從線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)收集學(xué)生算法流程圖文件，并將需要評(píng)閱的大量文件上傳到遠(yuǎn)程批量智能評(píng)閱系統(tǒng)中，由該系統(tǒng)智能評(píng)閱，并生成評(píng)閱成績(jī)（基于學(xué)生人數(shù)龐大，當(dāng)考試結(jié)束后，每個(gè)學(xué)生如果同時(shí)登錄遠(yuǎn)程批量智能評(píng)閱系統(tǒng)進(jìn)行文件評(píng)閱時(shí)，會(huì)造成服務(wù)器承載壓力過(guò)大，所以一般不采用這種實(shí)時(shí)操作形式）。該系統(tǒng)一方面解決了系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境約束問(wèn)題；另一方面，可以及時(shí)將評(píng)閱結(jié)果信息反饋給學(xué)生，同時(shí)該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生的成績(jī)，構(gòu)建學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，為后期成績(jī)數(shù)據(jù)智能分析提供數(shù)據(jù)源。

3） 學(xué)生線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)

為了給學(xué)生提供算法自主學(xué)習(xí)的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)計(jì)了學(xué)生線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般部署在遠(yuǎn)程服務(wù)器端，學(xué)生在學(xué)習(xí)“算法分析與設(shè)計(jì)”內(nèi)容時(shí)，可以隨時(shí)自行上傳自己解決問(wèn)題策略的算法流程圖文件，并由系統(tǒng)自動(dòng)生成評(píng)閱成績(jī)，最后生成的評(píng)閱結(jié)果信息會(huì)及時(shí)反饋給學(xué)生，同時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況也會(huì)由系統(tǒng)反饋給教師。由此，通過(guò)該系統(tǒng)，可支撐學(xué)生自主學(xué)習(xí)行為、構(gòu)建學(xué)生自主泛在學(xué)習(xí)環(huán)境，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

4.2 數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

為分析學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，該課程教學(xué)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)應(yīng)用方案。在課程教學(xué)過(guò)程中，對(duì)每個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，尤其針對(duì)“算法分析與設(shè)計(jì)”知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，如數(shù)組、函數(shù)、賦值、輸入/輸出、選擇、循環(huán)處理等，依據(jù)各種考核方式，如線(xiàn)上學(xué)習(xí)、單元測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等，對(duì)每個(gè)學(xué)生產(chǎn)生過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。為此，可構(gòu)建整個(gè)課程在教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的大量學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)。為分析學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，可運(yùn)用數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)采用數(shù)據(jù)挖掘和智能化分析技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)可以單個(gè)學(xué)生為單位，橫向分析每個(gè)學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況；也可以某班、某年級(jí)或者某專(zhuān)業(yè)等指定分析范圍的學(xué)生數(shù)據(jù)集合為單位（可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求靈活設(shè)置分析范圍參數(shù)），縱向分析多個(gè)學(xué)生對(duì)某個(gè)或某幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行智能化分析的支撐下，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，并反饋到教學(xué)過(guò)程中，從而指導(dǎo)授課教師對(duì)課程教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容的改革。

5 智能技術(shù)支撐學(xué)生算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系的重構(gòu)

“算法分析與設(shè)計(jì)”教學(xué)中，常規(guī)的算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系比較簡(jiǎn)單：由兩次算法流程圖編程實(shí)驗(yàn)或者作業(yè)評(píng)價(jià)、以及期末考試中的算法流程圖編程考試組成，教師以人工評(píng)閱方式對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)體系無(wú)法對(duì)學(xué)生算法過(guò)程性學(xué)習(xí)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)。在課程教學(xué)中引入智能技術(shù)后，可以針對(duì)算法設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)知識(shí)點(diǎn)，如賦值、表達(dá)式、順序、選擇、循環(huán)、數(shù)組、函數(shù)、輸入/輸出等，布置算法流程圖編程實(shí)驗(yàn)和作業(yè)，從而充斥到整個(gè)算法學(xué)習(xí)過(guò)程中。當(dāng)學(xué)生完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和作業(yè)后，教師采用本地批量智能評(píng)閱系統(tǒng)或者遠(yuǎn)程批量智能評(píng)閱系統(tǒng)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)和作業(yè)進(jìn)行智能評(píng)閱；另外，學(xué)生也可以隨時(shí)自主上傳自己的算法流程圖編程作業(yè)文件到學(xué)生線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，并進(jìn)行實(shí)時(shí)智能評(píng)價(jià)。為此，需對(duì)常規(guī)算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行重構(gòu)，設(shè)計(jì)新的算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，以適應(yīng)學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的需求。常規(guī)的算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系和重構(gòu)的算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系對(duì)比如表1所示。從表1可看出，常規(guī)算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系中的算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)次數(shù)較少，很難完成學(xué)生對(duì)算法學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)。在重構(gòu)的算法學(xué)習(xí)體系中，對(duì)算法每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都設(shè)置了學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)依據(jù)，包括教師布置的實(shí)驗(yàn)和作業(yè)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)結(jié)果、期末考核等多種評(píng)價(jià)形式，從而實(shí)現(xiàn)了學(xué)生算法學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)。由此可見(jiàn)，重構(gòu)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，一方面可實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)；另一方面，教師通過(guò)過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)結(jié)果，能更好地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，從而推動(dòng)后續(xù)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)然，依據(jù)不同學(xué)年不同專(zhuān)業(yè)的特殊情況，算法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系也可進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以適應(yīng)基礎(chǔ)教育發(fā)展的需要。

6 課程教學(xué)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制的構(gòu)建

智能技術(shù)應(yīng)用方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，能夠支撐課程教學(xué)改革。但在教學(xué)改革過(guò)程中，仍然會(huì)出現(xiàn)各種新的教學(xué)問(wèn)題，為此需要構(gòu)建持續(xù)改進(jìn)機(jī)制來(lái)解決這些新的教學(xué)問(wèn)題。

構(gòu)建的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制主要體現(xiàn)為：在課程教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，利用課程教學(xué)QQ群投票、網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)平臺(tái)問(wèn)卷調(diào)查、第三方問(wèn)卷調(diào)查平臺(tái)問(wèn)卷調(diào)查等多種方式，面向修課學(xué)生和授課教師進(jìn)行智能技術(shù)應(yīng)用方案的教學(xué)調(diào)查反饋，對(duì)反饋信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，并提出智能技術(shù)應(yīng)用方案的改進(jìn)策略，從而為后期課程教學(xué)改革提供改進(jìn)措施。由此，利用持續(xù)改進(jìn)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)課程教學(xué)改革實(shí)施流程。

7 智能技術(shù)在算法評(píng)閱中的成效分析

成都信息工程大學(xué)在2022—2023學(xué)年第一學(xué)期（2022年）和2023—2024學(xué)年第一學(xué)期（2023年）的“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中，開(kāi)始運(yùn)用算法流程圖智能評(píng)閱系統(tǒng)，進(jìn)行教學(xué)改革。為驗(yàn)證該系統(tǒng)智能評(píng)閱的有效性，對(duì)課程教學(xué)過(guò)程中學(xué)生產(chǎn)生的算法流程圖RAPTOR文件，進(jìn)行了評(píng)閱測(cè)評(píng)。

首先，對(duì)2022年課程教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的2 797個(gè)RAPTOR 文件，分別進(jìn)行智能評(píng)閱和人工評(píng)閱的測(cè)評(píng)，并形成評(píng)閱計(jì)分記錄。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了智能評(píng)閱和人工評(píng)閱兩種方式的對(duì)比分析，分析結(jié)果如圖4所示。

圖4中，智能評(píng)閱和人工評(píng)閱得分差為0分（得分完全相同）的文件數(shù)為2174個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的78%；兩者得分差>10分的文件數(shù)為623個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的22%；兩者得分差>20分的文件數(shù)為425 個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的15%；兩者得分差>30分的文件數(shù)為340個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的12%；兩者得分差>40分的文件數(shù)為190個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的7%；兩者得分差>50分的文件數(shù)為99個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的4%；兩者得分差>60分的文件數(shù)為75個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的3%。由此可見(jiàn)，智能評(píng)閱結(jié)果和人工評(píng)閱結(jié)果絕大部分相同或者相差不大，得分差很大的比例很小。

另外，為了進(jìn)一步驗(yàn)證智能評(píng)閱系統(tǒng)對(duì)不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生產(chǎn)生的RAPTOR文件進(jìn)行智能評(píng)閱的有效性，對(duì)2023年課程教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的442個(gè)RAPTOR文件，分別進(jìn)行了智能評(píng)閱和人工評(píng)閱測(cè)評(píng)。這些文件中，理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生產(chǎn)生了340個(gè)文件（涉及學(xué)院有大氣科學(xué)學(xué)院、電子工程學(xué)院、光電工程學(xué)院、資源環(huán)境學(xué)院、自動(dòng)化學(xué)院、物流學(xué)院、統(tǒng)計(jì)學(xué)院、應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院等），文科專(zhuān)業(yè)學(xué)生產(chǎn)生了102個(gè)文件（涉及學(xué)院有外國(guó)語(yǔ)學(xué)院、管理學(xué)院、文化藝術(shù)學(xué)院等）。面向理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的測(cè)評(píng)對(duì)比分析結(jié)果，如圖5所示；面向文科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的測(cè)評(píng)對(duì)比分析結(jié)果，如圖6所示。

在圖5中，智能評(píng)閱和人工評(píng)閱得分差為0分（得分完全相同）的文件數(shù)為205個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的60%；兩者得分差>30分的文件數(shù)為71個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的21%；兩者得分差>60 分的文件數(shù)為26 個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的8%。由此可見(jiàn)，面向理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生，智能評(píng)閱結(jié)果和人工評(píng)閱結(jié)果大部分為相同或者相差不大，得分差很大的比例很小。另外，對(duì)于文件的特殊批閱情況進(jìn)行分析，“人工滿(mǎn)分，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱非滿(mǎn)分”情況的文件數(shù)為12個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的4%；“人工0分，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱非0分”情況的文件數(shù)為1個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的0.3%，從而表明智能評(píng)閱結(jié)果的特殊情況極少發(fā)生。

在圖6中，智能評(píng)閱和人工評(píng)閱得分差為0分（得分完全相同）的文件數(shù)為57個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的56%；兩者得分差>30分的文件數(shù)為25個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的25%；兩者得分差>60分的文件數(shù)為8個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的8%。由此可見(jiàn)，面向文科專(zhuān)業(yè)學(xué)生，智能評(píng)閱結(jié)果和人工評(píng)閱結(jié)果的大部分，仍然是相同或者相差不大，得分差很大的比例仍然很小。另外，“人工滿(mǎn)分，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱非滿(mǎn)分”情況的文件數(shù)為2個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的2%；“人工0分，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱非0分”情況的文件數(shù)為1個(gè)，約占總測(cè)評(píng)文件數(shù)的1%，從而表明，智能評(píng)閱結(jié)果的特殊情況仍然極少發(fā)生。

依據(jù)智能評(píng)閱和人工評(píng)閱對(duì)比分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是面向理工科學(xué)生，還是面向文科學(xué)生，智能評(píng)閱結(jié)果的大部分都與人工評(píng)閱結(jié)果相同或者相差不大，相差大的比例以及特殊情況的比例都很小，從而表明智能評(píng)閱具有相應(yīng)的有效性和準(zhǔn)確性?？紤]到大量學(xué)生實(shí)際完成情況的特殊性，以及某些評(píng)閱標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能評(píng)閱和人工評(píng)閱的偏差性，在智能評(píng)閱的基礎(chǔ)上，對(duì)不一致的評(píng)閱結(jié)果，采用人工評(píng)閱形式完成輔助糾正。由于智能評(píng)閱結(jié)果與人工評(píng)閱結(jié)果大多數(shù)一致，而不一致的評(píng)閱結(jié)果為少數(shù)，從而使得評(píng)閱總體效率得到極大提高。因此，利用智能技術(shù)，能夠?yàn)楣差?lèi)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革提供有力的支撐，從而推動(dòng)地方高?；A(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展。

8 結(jié)束語(yǔ)

為了解決當(dāng)前地方高校公共類(lèi)基礎(chǔ)課程教學(xué)問(wèn)題，提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)智能技術(shù)支撐基礎(chǔ)教育教學(xué)改革進(jìn)行了研究，提出了智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)改革的應(yīng)用方案；通過(guò)對(duì)方案的實(shí)際應(yīng)用分析，驗(yàn)證了其對(duì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的有效性，并為智能技術(shù)推動(dòng)地方高校基礎(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展，探索了路徑。