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AI通识课为什么难教:跨学科融合的四个设计动作

调研显示AI通识课已普遍开设,但达预期效果的比例不高,问题在课程设计与教法而非技术。本文以跨学科融合为抓手,给出AI通识课的教学创新路径,让通识课真正产生可感知、可评价的学习成效。为跨学科教改提供抓手,也便于建立跨学科教研共同体,沉淀共享资源。

AI通识课为什么难教:跨学科融合的四个设计动作

对两百多所院校的教学情况调研显示,AI通识课已普遍开设,但教学效果达到预期的比例并不高。问题出在课程设计与教学方法,而非技术本身。

一个值得注意的现象:专业能力强,未必教得好通识课

近两年针对全国两百多所高校人工智能通识课教学情况的调研显示,这门课在多数院校已经开设,但教学效果达到预期的比例不足三成。更值得留意的是,教学中遇到困难的教师中,有不少是各自学科领域的资深专家。 一位在计算机专业任教多年、在本领域有丰富研究成果的教师,给非计算机专业学生上通识课时,会同时收到三类反馈:相关专业的学生认为内容已在专业课学过、希望讲得更深;医学、生物类专业的学生追问这门技术与本专业的关联;文史类专业的学生则连基本概念都还没有建立。一节课下来,教师感到的是"专业能力和教学能力是两回事"。

这一现象指向的并非教师水平问题,而是通识课本身的特殊性。专业课面向的是知识起点相近、培养目标一致的学生群体,教学可以沿学科逻辑推进;通识课面向的是来自数十个专业的学生,知识结构、学习动机和对技术的期待各不相同,课程设计面对的第一个问题是"为谁讲、讲到哪一层",而不是"讲什么高深内容"。 调研中反映出的课程设计困难、方法单一、实践条件不足、学生差异难以兼顾等问题,根源大多在此。

需要说明的是,这类困难的普遍性并不意味着通识教育的方向有问题,恰恰相反,它反映出的是课程建设尚未跟上开课速度。多数院校是先解决"开出来"的问题,再回头打磨"教得好"。下文从调研中发现的具体困境入手,分析背后的设计原因,并给出跨学科融合视角下可以采用的几类做法。

五类典型困境:从课程设计到教师能力

把调研中反复出现的问题归拢起来,大致集中在五个方面,它们之间并非彼此独立,而是存在前后相承的关系。

课程内容缺乏来源,是多数院校最先遇到的问题。 相当比例的教师反映,通识课的内容是从不同渠道汇集而成的——部分章节取自计算机专业的课程内容,直接搬用后非计算机专业学生难以跟上;部分内容停留在概念介绍和发展历程梳理,学生反馈"学完不知道有什么用";也有教师希望多讲应用,但不确定如何与学生的专业结合。问题的实质在于通识课缺少属于自己的内容组织逻辑,既不能照搬专业课,又不能简化为科普。

教学方法仍以讲授为主,是第二个普遍现象。 绝大多数通识课采用课件加讲授的传统形式,教师在台上讲原理,学生在台下的参与度有限。教师想加入演示或实验环节,但缺乏合适的工具和设计经验;抽象的技术原理如果不能转化为可感知的对象,学生的理解往往停留在记忆层面。这一现象在通识课上比在专业课上影响更大,因为通识课学生本身缺乏学习该领域的内在动力,单纯讲授很难维持课堂投入。

实践条件不足,成为教学设计的硬约束。 调研反映出相当比例的院校缺乏足够的算力设备,实验环境陈旧,连基本的深度学习框架都难以运行;学生希望动手做项目,但缺少合适的数据集和平台支持。有教师提到,一个数十人的班级只有几台可用设备,只能轮流上机,学生的积极性受到明显影响。实践环节的受限,直接导致通识课退化为纯理论课程,而失去了动手体验的通识课,很难让学生建立起对技术的真实理解。

学生基础差异大,使统一讲授陷入两难。 同一课堂中,理工科学生可能已经自学过相关内容,认为进度过慢;文科学生连基本概念都难以理解;医学生、艺术类学生关心的是本专业的应用方向,而授课教师未必能够回答。讲深了部分学生跟不上,讲浅了另一部分学生不满足,这种两难无法通过调整讲授难度解决,只能通过改变课程的组织结构来化解。

教师自身的技术储备不足,是最后也是最关键的一环。 调研显示,多数教师坦承对人工智能技术的了解有限,担心被学生的提问难住,也难以判断技术快速迭代的背景下应当教哪些内容。这一困难的特殊性在于,它不太可能通过短期培训一次性解决,需要教师在持续的教学实践中逐步建立。

下表把五类困境的表现、成因与对应的设计应对思路整理在一起,便于院校对照排查。

困境类型典型表现深层原因设计应对方向
内容来源不清搬用专业课内容、停留于概念介绍缺少通识课自身的内容组织逻辑从专业场景倒推内容,按学科门类分层组织
方法单一以讲授为主,学生参与度低缺乏可用的演示工具与活动设计引入工具实操,把抽象原理转化为可视对象
实践条件受限设备不足、环境陈旧、缺少数据集实验环境依赖自建且投入不足采用云端实验环境,降低对本地设备依赖
学生差异大讲深讲浅两头不讨好课程按统一标准组织,未做分层按专业大类分层设计目标与内容
教师能力断层技术储备不足、难以回应专业提问学科专家与通识教学能力之间的落差分层培训与跨学科教研团队建设同步推进
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三个设计动作:内容重构、方法创新、实践落地

针对上述困境,调研中呈现出一些做法上的共识。多位教育专家和一线教师提到的一个判断是:AI通识教育需要的不是更高深的技术,而是更合适的方法。 具体到设计层面,有三个方向相对明确。

内容组织要从"先理论后应用"转为"从应用中理解理论"。 传统课程设计习惯先讲清原理再介绍应用,而通识课的实际情况是,学生对抽象原理的接受度有限,对具体应用场景的兴趣则明显更高。调研中发现的一个普遍现象是,学生最喜欢的AI课程往往不是技术最前沿的,而是最贴近其专业和生活的:新闻传播类专业的学生对内容生成工具的兴趣远高于对模型结构的兴趣,医学类学生对辅助诊断应用的热情远高于对网络结构的兴趣,艺术类学生对图像生成工具的投入远高于对算法优化的关注。这一现象提示院校,通识教育的价值不在于培养技术专家,而在于让学生学会用技术解决本专业领域的问题。

内容分层要按学科门类差异化设计,而不是在同一难度上反复调整。 有院校的做法是面向不同专业背景设计差异化内容:理工科方向侧重技术实现与算法理解,文科方向侧重应用场景与伦理思考,医学方向重点放在本领域的应用案例上。这样处理之后,不同专业的学生都能找到与本专业相关的学习价值点,课堂满意度有明显提升。分层设计的关键在于承认差异并正面回应它,而不是试图找到一种适合所有人的讲法。

教学方法要让技术工具本身参与教学。 一些教师的做法是直接从实用工具入手,让学生先用现成的AI工具完成一个小项目,在使用过程中理解原理,由应用激发兴趣;同时配套建立在线实验环境,让学生在课外也能动手。这种做法降低了入门门槛,也让原理讲解有了具体的附着点。对于非技术背景的学生,一个能够亲手跑通的小项目,其教学价值往往超过若干页的原理讲解。

教学内容与教学场景的组织关系可以用下图表示。需要留意的是,这三个动作并非依次推进的三个阶段,而是同一门课程设计中需要同时考虑的三个维度。

graph TD A["内容重构\n从应用中理解理论\n按学科门类分层组织内容"] --> B["方法创新\n工具驱动与项目教学\n抽象原理转化为可视对象"] B --> C["实践落地\n云端实验环境\n真实数据集与项目案例"] C --> A A --> D["课堂效果\n学生参与度与理解深度提升"] B --> D C --> D

跨学科融合怎么落:三个可复制的做法

上述三个动作落到具体的教学实施上,调研中提供了三类可以借鉴的做法。它们的共同点在于,都没有增加技术难度,而是改变了内容与学生专业之间的连接方式。

① 专业融合法。 把技术原理嵌入本专业的真实问题中讲解。具体的处理方式是把课程中的技术概念与学生所在领域的实际任务对应起来:用本专业的典型场景讲解理解类算法,用本领域的识别任务讲解图像处理,用本行业的实际数据开展分析练习。这种做法对教师的要求不是提高技术水平,而是找到专业问题与技术方法之间的连接点,一旦连接建立起来,学生对课程价值的认同会明显上升,主动参与相关项目的意愿也随之增强。

② 工具驱动法。 不从理论体系入手,而从一个具体工具的使用场景切入。教师先设计一个学生用现成工具就能完成的小任务,让学生在操作中体会技术的能力与局限,再回过来解释其中的原理。配套需要建立可用的在线实验环境,让学生能够在课外重复练习。这种做法对非技术背景的教师相对友好,因为它把教学重心从"讲清原理"转移到"设计任务",而这正是多数教师更擅长的部分。

③ 分层教学法。 在同一门课程内按专业背景设计不同的内容侧重和评价方式:技术类方向的学生在实现层面要求更高,文科方向的学生在应用场景和伦理议题上做更深讨论,医学方向的学生重点研究本领域的应用案例。这种做法改变了课程的组织结构,而不只是调整讲授的深浅,因此能够同时回应理工科学生"太浅"和文科学生"太难"这两种看似矛盾的反馈。

三类做法各有适用条件,院校在选用时需要结合自身的专业布局和师资情况。下表把三类做法的适用范围、资源要求与注意事项并列呈现。

做法适用场景对教师的要求资源要求需注意的问题
专业融合法院系专业方向相对集中熟悉本专业典型任务分专业案例库与项目素材案例需来自真实场景,避免演示性案例
工具驱动法非技术背景教师较多的院校能设计任务而非讲解原理稳定的在线实验环境需防止停留在操作层面而缺少原理支撑
分层教学法学生专业分布广、基础差异大能按门类调整内容与评价三套内容与评价工具分层不等于贴标签,需保留跨类选修通道

支撑条件:课程资源、实验环境与师资培训要同步跟上

三类做法的落地都需要相应的支撑条件。从院校实际推进的经验看,课程资源、实验环境和师资培训三项中,任何一项缺位都会让教学设计停留在纸面上。

在课程资源方面,跨学科设计意味着院校需要准备多套内容与案例,开发量远超一门普通公共课。比较务实的处理方式是区分通用层与专业层:通用层包括技术概念、发展脉络、伦理议题等共有内容,可以直接采用成熟教材与公开课程资源;专业层包括分门类的案例库、任务设计、实验项目与评价工具,是真正的难点。对于师资力量有限、又希望尽快把课程开扎实的院校,引入已经按专业大类组织好的课程资源包,通常比自行开发更能缩短准备周期——以实战云面向院校交付的文科 AI 通识课程解决方案为例,这类方案按"课程资源+师资培训+实验平台+评价工具"的方式整体交付,配套标准化的教学课件、实验手册、教师指导手册与分专业案例库,并覆盖零基础友好的分层设计,教师拿到之后可以直接进入备课状态,院校则把主要精力放在内容与本校专业的结合上。

在实验环境方面,前文提到的设备不足问题,本质上不一定要靠增加硬件投入来解决。分层教学意味着不同方向的学生实验需求差异很大:技术类方向需要能跑通模型训练的环境,文科方向需要的是内容生成类工具的实操场景,医学方向需要的是领域数据的分析环境。要在同一门课中同时支撑这几类需求,依靠单一机房配置较难实现。借助支持多种实验类型的在线平台,可以按方向分配不同的实验内容,学生用统一入口进入各自的实验环境,从而绕开本地设备的限制。以实战云面向院校的"我在学"AI 实践内容平台(AI 实践平台建设服务、支持院校专属版)为例,学生可以在平台上直接完成实验、填写并提交实验报告,教师端按组查看完成情况与结果分布,并及时给出反馈;平台的 AI 实验报告智能分析能力,可以帮助教师快速研判大量实验结果的共性问题。对承担全校通识课任务的院系来说,把实验环境的建设与维护交给专业平台、把教研精力留给课程设计,往往更符合现实条件。 需要说明的是,平台解决的是环境与效率问题,课程分层是否合理、案例是否贴合专业,仍然取决于院校教研团队对学情和专业的判断。

在师资方面,跨学科教学对教师的能力要求确实高于传统公共课。分层推进通常比集中培训更有效:先让非技术背景的教师达到"能讲清楚概念与原理"的水平,再进阶到"能设计场景化教学任务",最后形成能够独立开发专业融合案例的能力。培训形式宜与具体的教学任务结合,让教师在真实备课与授课过程中积累经验,而不是先完成培训再进入教学。同时,院校宜组建跨学科的教研团队,让计算机相关专业的教师与其他专业课教师结对备课,这既能弥补单个教师的知识盲区,也有助于形成稳定的课程建设力量。

结语

人工智能通识课的教学困境,说到底不是技术问题,而是课程设计问题。内容缺少来源、方法停留于讲授、实践条件不足、学生差异难以兼顾、教师能力断层,这五类问题指向同一个判断:用一门按统一标准组织的课程,去覆盖差异极大的学习者,本身就难以成立。 破解的思路也就不在于把技术讲得更深,而在于重新组织内容与学习者之间的关系——按学科门类分层设计目标与内容,把技术原理嵌入专业真实问题,用可操作的工具任务替代抽象讲解,再把实验环境和资源支撑补齐。

对高职院校来说,这套思路还有一个额外的契合点:高职学生的专业方向通常更加明确,与区域产业的对应关系也更紧密。把AI通识课与专业岗位任务结合,既回应了分层教学的要求,也符合高职人才培养的基本逻辑。 起步阶段不必追求三个方向同时完善,可以先选择覆盖面最广的一到两个专业大类做出样板,把内容、案例、工具和评价跑通一轮,再向其他大类扩展。技术本身还会继续演进,但"让学生学会用技术解决本专业问题"这个目标,在可预见的时间内不会改变。

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