尹刚-“1+6+X”模式：理实一体计算机专业智慧课程与实验教学改革.pdf

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1、周丽涛|尹 刚头歌教学研究中心新工科联盟实践教学工作委员会2025年5月24日，长沙纲要纲要智慧教育环境智慧教育模式0203实践教育挑战01应用生态发展03第 3 页知识空间现实空间教育系统中的能力培养体系概念理论方法技术案例企业行业产业政府自然“教学+实践”是能力培养的基础，“智能+教学+实践”是计算机方向课程建设的主要手段。计算机类课程建设高度关注综合能力培养工作：认知能力 操作能力 开发能力 设计能力 创新能力第 4 页高校计算机方向课程教学实验活动涉及课前、课中、课后、课外四个场景。其中每个场景都涉及教、学、练、测、评、管等活动，需要多个维度的系统支撑，最核心的组件包括：课程教育平台

2、课程教学资源 课程实验环境编程教学训练环境硬件教学训练环境虚仿教学训练环境智能教学训练环境混合教学训练环境第 5 页产业界教育界新生职业新人技术专家教育部教育厅学会联盟HR部门研发部门人员培训人才需求团队代谢人才招聘毕业生技术型实践仿真型实践科研型实践产业型实践创新型实践新技术新模式新案例新业态协会纲要纲要智慧教育环境智慧教育模式0203实践教育挑战01应用生态发展03第 7 页在MOOC等“媒体范式”基础上，头歌联合高校提出“工具、技术、AI（算力+算法）”有机结合的“AI+系统范式”：以一系列可以在线发布、传播、开发、测试、应用的“小系统”定义一种新型计算机方向课程单元，构建“产教融合、科

3、教融汇”一体的计算机课程建设与应用体系。传统教育体系基本单元互联网基础设施网络传播用视频等媒体定义教育资源新型教育体系基本单元互联网基础设施网络支撑用技术系统定义教育资源媒体范式“AI+系统”范式第 8 页基于“AI+系统范式”，工作组进一步提出一种智慧实践教学单元的通用体系结构，将产业/行业/学术/竞赛等应用案例快速转化为可在线运行的课程教学单元（学习和实验系统），为高校师生提供具有技术深度和教育广度的计算机方向课程综合支撑环境。按需拆解教学应用产教转化多样化计算机多样化计算机&AI&AI应用案例应用案例第 9 页这是一种典型的编程类课程教学单元，此类教学资源支持学生自主开展各种编程手段驱动

4、的学习和实验活动。左侧的学习区通过国际通用的MD格式提供图文、代码、视频等学习资源，右侧提供编码、命令行、调试工具、测试集、运行状态、评测结果等实验功能。第 10 页这是一种典型的专业技术平台类课程教学实验案例，此类教学资源支持各种产业与行业工具的操作环境，包括电路设计、网络模拟、工业仿真、低代码开发等等，为产教融合提供了常态化应用解决方案。第 11 页这是一种典型的三维仿真类课程教学单元，此类资源支持各种产业与行业工具的操作环境，包括电路设计、网络模拟、工业仿真、低代码开发等等，为产教融合提供了常态化应用解决方案。第 12 页这是一种典型的软件协同开发的实践环境，师生可以通过课堂中的“分组作

5、业”创建各自的代码仓库，并基于Issue（疑修）、Fork（复克）等工具开展协同编程与项目管理。第 13 页集成开发环境实验系统的共建共享应用配置环境技术配置环境共建共享机制第 14 页知识库开发环境实验系统的共建共享智慧课程集成开发环境智能体开发环境第 15 页专用网络设备专用FPGA设备纲要纲要智慧教育环境智慧教育模式0203实践教育挑战01应用生态发展03第 17 页课前：智能备课课中：智能助教课后:智能评价【课前】智能资源构建：智慧课程平台为教师课程建课提供不同类型资源的智能辅助生成工具。如：根据课程材料自动生成课程大纲框架、自动生成教案PPT、MOOC数字人视频在线制作、试题/试卷/

6、作业资源自动化生成（智能出题、智能出卷、智能助教）等。第 18 页课前：智能备课课中：智能助教课后:智能评价【课前】智能资源构建：智慧课程平台为教师课程建课提供不同类型资源的智能辅助生成工具。如：根据课程材料自动生成课程大纲框架、自动生成教案PPT、MOOC数字人视频在线制作、试题/试卷/作业资源自动化生成（智能出题、智能出卷、智能助教）等。第 19 页【课前】智能资源构建：智慧课程平台为教师课程建课提供不同类型资源的智能辅助生成工具。如：根据课程材料自动生成课程大纲框架、自动生成教案PPT、MOOC数字人视频在线制作、试题/试卷/作业资源自动化生成（智能出题、智能出卷、智能助教）等。课前：智