智创乐学

人工智能时代电子信息类课程的改革与实践

徐自远 | 教授 | 无锡机电高等职业技术学校

一、实践建构：从“科目一”到“科目三”的进阶之路

我们的教学改革始于一个核心隐喻：将传统教学比作驾考。

科目一 (理论): 传统的理论知识灌输。
科目二 (封闭实操): 预设环境下的标准技能训练。
科目三 (真实路考): 我们的目标！培养学生在真实、复杂、动态的“实境”中解决问题的能力。

为此，我们构建了“智创乐学”的实践闭环，其核心是 “做-研-创” 的迭代循环。

做中学 (Learn by Doing)：以“科目三”式真实项目为起点，遭遇真实挑战，激发“乐学”动力。
学中研 (Research by Learning)：当“做”中遇到“知识孤岛”（ZPD挑战），以“智”（AI领航）为脚手架，引导学生探究“学”。
研中创 (Create by Researching)：将“研”中学到的知识应用于实践，以“创”为径，将“巧思”变为“智造”，收获“乐”的成就感。

一、实践建构：“做-研-创”迭代实践模型

图1：“智创乐学”的“做-研-创”迭代实践模型

一、实践建构：四大实施策略 (1/2)

1. 重构“科目三”式课程内容

策略：打破学科壁垒，构建以真实问题为引领的跨学科项目体系。

案例：“自建校园气象站”
融合物联网、地理学、语文学、Web开发。学生在真实项目中，自主探究传感器、MQTT协议、数据可视化等，最终实现一个真实运行的系统。

2. 重塑“AI领航”式教学行为

策略：教师从“讲授者”转变为“情境设计师”和“领航员”；学生从“被动接受”转变为“主动创造者”。

案例：“制作记谱电子琴”
学生在融合物理、音乐与编程的挑战中，主动向AI助教寻求复杂算法的调试帮助，教师则专注于引导其探索“更悦耳”的音色，实现“研中创”。

一、实践建构：四大实施策略 (2/2)

3. 重建“趣味驱动”式学习情境

策略：将技术学习与学生的生活经验和趣味点结合，激发“乐学”的内生动力。

案例：“‘光点’成长日志”
以“领养LED小伙伴”的拟人化视角，从点亮一个灯，到学会“说话”（编码），再到“融入集体”（点阵），最后构建“璀璨世界”（3D光立方）。

4. 重构“过程导向”式综合评价

策略：评价方式从单一的“科目一”式终结性考核，转向“科目三”式的过程性、增值性评价。

实践：综合评估学生的项目报告、团队协作、AI工具运用能力、问题解决日志以及最终作品的“创新性”与“完整度”，关注学生的成长轨迹。

二、理论阐释：主张缘起与学理溯源

主张缘起：回应AI时代的“冰山之问”

我们的教育正撞向AI的“冰山”。面对数智浪潮，传统的“知行分离”、偏重“科目一/二”的教学模式已难以为继。

我们必须调整航向，培养能与人工智能协同、具备综合创新能力的人才。“智创乐学”主张，正是我们为破解“知行分离”难题、回应“钱学森之问”而提出的职业教育“江苏方案”。

学理溯源：基于“最近发展区”的AI赋能

本主张的学理基石是维果茨基的“最近发展区”（ZPD）理论。我们定义的“科目三”式“实境”项目，其复杂性和跨学科性，必然包含大量处于学生“最近发展区”甚至“未来发展区”的“知识孤岛”。

二、理论阐释：AI作为“智”的脚手架

图2：AI作为“智”的脚手架，拓展学生的“最近发展区”

二、理论阐释：核心内涵“智·创·乐·学”四位一体 (1/2)

智以“智”赋能

“智”是时代之基。它既是AI、物联网等智慧学习环境，更是价值导向。我们引入AI作为“领航员”和“脚手架”，重塑学习生态；同时引导学生思考“技术为谁服务”，学习“有温度的技术”。

创以“创”为径

“创”是核心路径。素养在“做”中生成，在“创”中升华。我们坚持“做中学、学中研、研中创”，学生在解决真实问题中，将“巧思”变为“智造”，实现高阶能力的跃迁。

二、理论阐释：核心内涵“智·创·乐·学”四位一体 (2/2)

乐以“乐”驱动

“乐”是内生动力。它源于学生深度投入、克服挑战、完成创造后的内在成就感。我们通过趣味项目、自主选题和鼓励试错的文化，变“要我学”为“我要学”，激发持久的探索热情。

学以“学”为本

“学”是最终归宿。所有的“智”、“创”、“乐”，最终都指向更深层次的“学”。这种“学”的结果，不是知识的堆积，而是融会贯通的综合素养、批判性思维与面向未来的创新自信。

“智创乐学”
始于“智”的赋能，源于“创”的实践，
成于“乐”的体验，融于“学”的升华。

三、实践成效：学生发展数据 (N=78)

1. 学生发展：高阶能力与智能思维显著提升

学习状态优化 (→“乐”)： 85% 的学生“同意”或“非常同意”AI助教有效降低了面对复杂“科目三”项目时的学习焦虑感。
创新思维激发 (→“创”)： 70% 的学生认为AI提供的多元视角和参考方案激发了他们的创新思维。
关键能力提升 (→“学”)： 学生在“信息检索与应用能力”（均值4.35/5）和“自主学习能力”（均值4.28/5）方面的自我效能感评价显著提升。
“智能思维”养成 (→“智”)：
学生反馈：“以前遇到全英文的datasheet就头大，现在可以让AI帮我快速找到关键信息并解释，效率高多了。”
学生养成了利用AI自主解决未知问题的习惯。

三、实践成效：教学质量与辐射影响

2. 教学质量：成功实现“科目三”式教学

教学目标达成： 成功实现了从“科目一/二”向“科目三”的教学模式转型，学生得以在真实情境中“砺能”。
教学内容深化： 跨学科综合项目（如气象站）得以顺利实施，教学的复杂度和深度显著提高。
教师角色转型： 教师从“知识灌输者”成功转变为“学习情境的设计者”和“人机协同的引导者”。

3. 辐射影响：形成可推广的“江苏方案”

研究成果涌现： 相关的教学改革实践已形成学术论文，并成功立项江苏省教育科学“十四五”规划2024年度课题及全国高等院校计算机基础教育研究会专项课题。
示范效应： “智创乐学”模式及其“科目三”式课程案例，为人工智能时代职业教育如何培养高素质技术技能人才，提供了可借鉴、可复制的“江苏方案”和“江苏经验”。

感谢聆听

基金项目：江苏省教育科学“十四五”规划2024年度课题（SJMJ/2024/10）；
全国高等院校计算机基础教育研究会2024年资助专项课题（2024-AFCEC-119）

智 创 乐 学