2025年大學(xué)人工智能教育專業(yè)題庫——人工智能教育在大學(xué)生思維方式培養(yǎng)中的作用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每小題5分，共20分）1.計(jì)算思維2.人工智能教育3.批判性思維4.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）二、簡答題（每小題10分，共40分）1.簡述人工智能教育對大學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)的具體作用。2.比較說明人工智能教育在培養(yǎng)大學(xué)生系統(tǒng)性思維與培養(yǎng)傳統(tǒng)學(xué)科系統(tǒng)性思維方面的異同。3.列舉至少三種人工智能教育的方法或活動，并簡述其如何促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)造性思維的生成。4.闡述在人工智能教育中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的重要性，并指出可能面臨的挑戰(zhàn)。三、論述題（每小題15分，共30分）1.論述人工智能教育如何幫助大學(xué)生理解并適應(yīng)日益復(fù)雜、數(shù)據(jù)驅(qū)動的社會環(huán)境，及其對思維方式帶來的深遠(yuǎn)影響。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述在人工智能教育實(shí)踐中，如何平衡技術(shù)技能傳授與高階思維能力培養(yǎng)的關(guān)系。四、設(shè)計(jì)題（20分）設(shè)計(jì)一個針對大學(xué)低年級非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的AI教育體驗(yàn)活動方案，該活動旨在初步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和問題解決能力，并要求說明該活動如何具體地促進(jìn)思維方式的形成與發(fā)展。試卷答案一、名詞解釋1.計(jì)算思維：指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去解決問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類行為的一種思維方式。它包括抽象（將復(fù)雜問題簡化為核心要素）和自動化（設(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)解決方案）兩個方面。在大學(xué)生思維方式培養(yǎng)中，計(jì)算思維強(qiáng)調(diào)邏輯分析、分解問題、模式識別和系統(tǒng)思考，有助于提升解決復(fù)雜實(shí)際問題的能力。2.人工智能教育：指以人工智能（AI）的基本概念、原理、技術(shù)及應(yīng)用為核心內(nèi)容，通過特定的教學(xué)方法與活動，旨在培養(yǎng)學(xué)生AI相關(guān)知識與技能、AI素養(yǎng)以及由AI技術(shù)發(fā)展所引發(fā)的相關(guān)思維方式和能力的過程。它不僅關(guān)注技術(shù)學(xué)習(xí)，更強(qiáng)調(diào)AI對教育、社會和個體思維帶來的深刻影響。3.批判性思維：指對信息、觀點(diǎn)或論證進(jìn)行客觀分析和理性評估，以形成清晰、合理判斷的能力。它涉及質(zhì)疑假設(shè)、識別偏見、評估證據(jù)、邏輯推理和反思結(jié)論等多個方面。在人工智能教育中，批判性思維有助于大學(xué)生審視AI技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、倫理影響和社會價(jià)值，避免盲目接受或過度依賴技術(shù)。4.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）：指學(xué)生圍繞一個具有挑戰(zhàn)性的、真實(shí)的、復(fù)雜的問題或主題，通過持續(xù)的探究過程，主動獲取知識、發(fā)展能力、建構(gòu)意義的學(xué)習(xí)方式。PBL強(qiáng)調(diào)情境化、合作性、探究性和真實(shí)性，與人工智能教育結(jié)合，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其解決實(shí)際問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維。二、簡答題1.人工智能教育對大學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)的具體作用：*形式邏輯訓(xùn)練：AI的核心技術(shù)之一是邏輯推理。學(xué)習(xí)AI原理（如知識表示、推理引擎）和參與AI編程（如編寫規(guī)則系統(tǒng)、邏輯判斷）的過程，要求學(xué)生遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬕?guī)則，進(jìn)行前提-結(jié)論的推導(dǎo)，從而強(qiáng)化其形式邏輯能力。*算法思維培養(yǎng)：AI涉及大量的算法設(shè)計(jì)與分析。學(xué)生學(xué)習(xí)如何為特定問題設(shè)計(jì)有效算法，分析算法的效率（時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度），需要進(jìn)行清晰的步驟分解、順序安排和條件判斷，這直接鍛煉了其算法思維和程序化思維能力。*問題分解與推理：面對復(fù)雜的AI應(yīng)用場景或項(xiàng)目，學(xué)生需要將大問題分解為小模塊，分析各模塊間的關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)流、控制流等方式進(jìn)行連接和推理。這個過程培養(yǎng)了其結(jié)構(gòu)化思維和演繹、歸納推理能力。*驗(yàn)證與調(diào)試：AI系統(tǒng)需要經(jīng)過反復(fù)測試、驗(yàn)證和調(diào)試。學(xué)生在調(diào)試錯誤的過程中，需要分析問題產(chǎn)生的原因，逐步排查邏輯錯誤、算法缺陷或數(shù)據(jù)偏差，這極大地鍛煉了其分析問題和進(jìn)行邏輯追溯的能力。2.比較說明人工智能教育在培養(yǎng)大學(xué)生系統(tǒng)性思維與培養(yǎng)傳統(tǒng)學(xué)科系統(tǒng)性思維方面的異同：*相同點(diǎn)：*整體性視角：兩者都強(qiáng)調(diào)從整體出發(fā)，理解事物各組成部分之間的相互聯(lián)系和相互作用。無論是傳統(tǒng)學(xué)科（如生態(tài)系統(tǒng)學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)）還是AI（如理解AI系統(tǒng)由數(shù)據(jù)、算法、算力、模型等構(gòu)成），都需要把握系統(tǒng)的整體框架。*層次性分析：都要求認(rèn)識系統(tǒng)內(nèi)部的層次結(jié)構(gòu)，從宏觀到微觀進(jìn)行深入分析。例如，分析社會系統(tǒng)時(shí)關(guān)注政治、經(jīng)濟(jì)、文化等子系統(tǒng)，分析AI系統(tǒng)時(shí)關(guān)注數(shù)據(jù)處理、模型訓(xùn)練、應(yīng)用部署等階段。*動態(tài)性考量：都需要考慮系統(tǒng)的變化和發(fā)展過程。傳統(tǒng)學(xué)科研究系統(tǒng)的演化規(guī)律，AI教育也關(guān)注模型隨數(shù)據(jù)變化的更新、系統(tǒng)的自適應(yīng)能力等。*不同點(diǎn)：*核心關(guān)注點(diǎn)：傳統(tǒng)學(xué)科系統(tǒng)性思維側(cè)重于理解特定領(lǐng)域（如自然、社會、人文）的內(nèi)在規(guī)律和結(jié)構(gòu)；AI教育系統(tǒng)性思維則更側(cè)重于理解信息處理、模式識別、決策制定等通用計(jì)算過程，以及AI系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和影響。*數(shù)據(jù)驅(qū)動特征：AI教育中的系統(tǒng)性思維往往與大數(shù)據(jù)緊密相關(guān)，強(qiáng)調(diào)海量數(shù)據(jù)中的模式發(fā)現(xiàn)和關(guān)系挖掘，這是傳統(tǒng)學(xué)科系統(tǒng)性思維中較少強(qiáng)調(diào)的。*技術(shù)依賴程度：AI教育系統(tǒng)性思維培養(yǎng)直接依賴于對AI技術(shù)和工具的理解和應(yīng)用；傳統(tǒng)學(xué)科系統(tǒng)性思維則可能更多依賴?yán)碚撍急妗?shí)驗(yàn)觀察或文獻(xiàn)分析等非技術(shù)手段。*目標(biāo)導(dǎo)向性：AI教育中的系統(tǒng)性思維常帶有更強(qiáng)的工程目標(biāo)和問題解決導(dǎo)向，旨在構(gòu)建能解決特定問題的有效系統(tǒng)；傳統(tǒng)學(xué)科系統(tǒng)性思維可能更偏向知識探索和理論構(gòu)建。3.列舉至少三種人工智能教育的方法或活動，并簡述其如何促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)造性思維的生成：*AI創(chuàng)意編程（如使用ScratchML或Micro:bitAI）：通過簡單的圖形化或積木式編程接口，讓學(xué)生快速實(shí)現(xiàn)具有初步智能行為的創(chuàng)意項(xiàng)目（如能識別情緒的動畫、會互動的故事）。這種方式降低了技術(shù)門檻，讓學(xué)生能夠?qū)Ｗ⒂趧?chuàng)意表達(dá)和功能實(shí)現(xiàn)，鼓勵他們嘗試新穎的想法，將想象力轉(zhuǎn)化為可交互的作品，從而激發(fā)創(chuàng)造性思維。*基于AI的數(shù)據(jù)分析與可視化項(xiàng)目：讓學(xué)生利用公開數(shù)據(jù)集，運(yùn)用AI工具（如機(jī)器學(xué)習(xí)庫、數(shù)據(jù)可視化軟件）進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的隱藏模式、趨勢或關(guān)聯(lián)，并創(chuàng)造性地呈現(xiàn)分析結(jié)果（如設(shè)計(jì)獨(dú)特的交互式儀表盤、撰寫引人入勝的數(shù)據(jù)故事）。這個過程要求學(xué)生不僅掌握技術(shù)，更需要提出獨(dú)特的分析視角，設(shè)計(jì)新穎的可視化方式，在解決問題中產(chǎn)生創(chuàng)新想法。*AI倫理與社會影響辯論/設(shè)計(jì)工作坊：組織學(xué)生圍繞AI發(fā)展帶來的倫理困境（如算法偏見、隱私保護(hù)、就業(yè)沖擊）或社會影響（如AI在醫(yī)療、教育、交通中的應(yīng)用前景）進(jìn)行深入討論、辯論或設(shè)計(jì)解決方案。這類活動鼓勵學(xué)生跳出純粹的技術(shù)視角，從人文、社會、倫理等多維度思考問題，挑戰(zhàn)現(xiàn)有假設(shè)，提出具有前瞻性和社會價(jià)值的創(chuàng)新性觀點(diǎn)或初步構(gòu)想。4.闡述在人工智能教育中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的重要性，并指出可能面臨的挑戰(zhàn)。*重要性：*抵制技術(shù)迷思與偏見：AI技術(shù)發(fā)展迅速且影響深遠(yuǎn)，但也伴隨著技術(shù)決定論、算法偏見等潛在問題。培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，能幫助他們認(rèn)識到AI的局限性，審視技術(shù)背后的假設(shè)和價(jià)值取向，避免盲目崇拜或恐懼技術(shù)。*促進(jìn)深度理解與評估：批判性思維要求學(xué)生不滿足于表面知識，深入探究AI原理、應(yīng)用效果和潛在風(fēng)險(xiǎn)。這有助于他們更準(zhǔn)確地評估AI在不同場景下的適用性、有效性和社會成本，做出更明智的判斷。*激發(fā)負(fù)責(zé)任的創(chuàng)新：具備批判性思維的學(xué)生，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用AI時(shí)會更加關(guān)注倫理規(guī)范、社會公平和人類福祉，傾向于開發(fā)負(fù)責(zé)任、有益的AI解決方案，推動技術(shù)向善。*提升媒介素養(yǎng)與信息辨別能力：在信息爆炸的時(shí)代，學(xué)生需要辨別關(guān)于AI的各種信息、報(bào)道和宣傳。批判性思維有助于他們分析信息的來源、目的、證據(jù)和潛在偏見，形成獨(dú)立判斷。*挑戰(zhàn)：*技術(shù)門檻認(rèn)知偏差：學(xué)生可能因?qū)I技術(shù)的不了解而難以深入評估其復(fù)雜性和影響，容易產(chǎn)生簡化或理想化的看法。*批判性思維教學(xué)難度：培養(yǎng)批判性思維需要創(chuàng)設(shè)開放、包容的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵質(zhì)疑和討論，這對教師的教學(xué)能力和課堂管理提出較高要求，且難以通過傳統(tǒng)灌輸式方法實(shí)現(xiàn)。*AI發(fā)展速度與教育滯后：AI技術(shù)日新月異，教育內(nèi)容更新速度往往滯后，導(dǎo)致批判性思維教育的針對性不足。*學(xué)生思維習(xí)慣慣性：學(xué)生長期習(xí)慣于接受知識，主動質(zhì)疑和批判的意識和能力需要刻意培養(yǎng)，初期可能存在畏難情緒或思維惰性。三、論述題1.論述人工智能教育如何幫助大學(xué)生理解并適應(yīng)日益復(fù)雜、數(shù)據(jù)驅(qū)動的社會環(huán)境，及其對思維方式帶來的深遠(yuǎn)影響。人工智能教育通過多維度途徑幫助大學(xué)生理解并適應(yīng)復(fù)雜、數(shù)據(jù)驅(qū)動的社會環(huán)境，并對他們的思維方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響：*提升數(shù)據(jù)素養(yǎng)與解讀能力：現(xiàn)代社會充斥著海量數(shù)據(jù)，AI教育核心內(nèi)容之一就是數(shù)據(jù)處理、分析和可視化。通過學(xué)習(xí)，大學(xué)生掌握從數(shù)據(jù)中提取信息、識別模式、進(jìn)行推斷的基本技能，能夠更有效地理解和應(yīng)對基于數(shù)據(jù)的決策環(huán)境（如消費(fèi)推薦、信息流、民意分析），思維方式從依賴經(jīng)驗(yàn)直覺轉(zhuǎn)向更加注重?cái)?shù)據(jù)證據(jù)。*培養(yǎng)計(jì)算思維以應(yīng)對復(fù)雜系統(tǒng)：復(fù)雜社會系統(tǒng)（如交通網(wǎng)絡(luò)、經(jīng)濟(jì)模型、社交網(wǎng)絡(luò)）往往具有非線性、動態(tài)性特征，與AI系統(tǒng)的內(nèi)在邏輯相似。AI教育引導(dǎo)大學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維，將復(fù)雜問題分解、抽象建模、設(shè)計(jì)算法求解，培養(yǎng)系統(tǒng)性、邏輯性和優(yōu)化意識，使他們能更好地分析和干預(yù)現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜問題。*強(qiáng)化算法意識與邏輯判斷：AI的核心是算法。學(xué)習(xí)AI讓學(xué)生理解算法如何影響結(jié)果（如推薦算法的個性化偏見），培養(yǎng)他們對自動化決策過程的審視能力。這種算法意識延伸到思維方式上，使他們更加關(guān)注規(guī)則、邏輯和流程，在接收信息或做出判斷時(shí)，會思考其背后的運(yùn)作機(jī)制和潛在影響。*塑造人機(jī)協(xié)同的思維模式：AI教育不僅教授AI技術(shù)，也強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)作。學(xué)生理解AI的優(yōu)勢（如效率、模式識別）和局限（如缺乏常識、倫理判斷），學(xué)會如何有效地利用AI工具提升自身工作效率和決策質(zhì)量，同時(shí)保持對關(guān)鍵問題的最終判斷權(quán)。這種思維模式有助于他們更好地融入日益人機(jī)共存的工作和生活環(huán)境。*激發(fā)對未來趨勢的預(yù)見與適應(yīng)：AI是技術(shù)變革的核心驅(qū)動力之一。通過AI教育，大學(xué)生了解技術(shù)發(fā)展的前沿動態(tài)，理解技術(shù)如何重塑產(chǎn)業(yè)、社會和生活方式，這培養(yǎng)了他們對未來趨勢的敏感性和適應(yīng)性思維，能夠更主動地規(guī)劃個人發(fā)展，應(yīng)對不確定性。*深遠(yuǎn)影響：這種影響是根本性的。它不僅改變了大學(xué)生分析問題、解決問題的方式，更塑造了他們的認(rèn)知框架和價(jià)值觀念，使其成為能夠理解和駕馭技術(shù)、適應(yīng)并參與塑造智能社會的新型人才。思維方式變得更加數(shù)據(jù)驅(qū)動、系統(tǒng)化、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，并具備更強(qiáng)的前瞻性和適應(yīng)性。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述在人工智能教育實(shí)踐中，如何平衡技術(shù)技能傳授與高階思維能力培養(yǎng)的關(guān)系。在人工智能教育實(shí)踐中平衡技術(shù)技能傳授與高階思維能力培養(yǎng)，是確保教育效果的關(guān)鍵。兩者并非相互排斥，而是相輔相成，需要通過精心設(shè)計(jì)的教學(xué)策略和方法來實(shí)現(xiàn)融合：*以問題為導(dǎo)向的教學(xué)（PBL）整合：將技術(shù)技能學(xué)習(xí)嵌入解決真實(shí)、復(fù)雜問題的過程中。例如，在教授機(jī)器學(xué)習(xí)算法時(shí)，不是孤立地講解理論，而是讓學(xué)生為一個具體問題（如“如何根據(jù)用戶行為數(shù)據(jù)預(yù)測其購買意愿”）設(shè)計(jì)并實(shí)施一個機(jī)器學(xué)習(xí)項(xiàng)目。在這個過程中，學(xué)生必須分析問題、設(shè)計(jì)解決方案（涉及算法選擇、特征工程等技能）、動手編程實(shí)現(xiàn)（技術(shù)技能）、評估模型效果（批判性思維）、反思倫理影響（倫理思辨），從而在高階思維活動中自然習(xí)得和鞏固技術(shù)技能。*強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與反思環(huán)節(jié)：在AI項(xiàng)目實(shí)踐中，除了編碼實(shí)現(xiàn)，應(yīng)設(shè)置明確的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（如需求分析、方案論證、原型設(shè)計(jì)），鼓勵學(xué)生闡述設(shè)計(jì)思路、創(chuàng)新點(diǎn)，并進(jìn)行項(xiàng)目完成后的反思總結(jié)（如總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、評價(jià)項(xiàng)目效果、提出改進(jìn)方向）。這些環(huán)節(jié)直接鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、規(guī)劃能力、評估能力和反思能力，同時(shí)技術(shù)技能是達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)。*采用探究式學(xué)習(xí)與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PjBL）：讓學(xué)生不僅僅是跟隨教程學(xué)習(xí)技術(shù)，而是像研究者一樣探索AI的某個領(lǐng)域。例如，讓學(xué)生自主選擇一個感興趣的AI應(yīng)用方向（如AI在藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用），通過文獻(xiàn)閱讀、實(shí)驗(yàn)探索、原型制作等方式進(jìn)行深入研究。這個過程強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、批判性提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)造性表達(dá)，高階思維能力得到充分發(fā)展，技術(shù)技能作為研究工具被有效掌握。*融入跨學(xué)科討論與倫理辯論：定期組織學(xué)生就AI技術(shù)的社會影響、倫理問題（如AI偏見、隱私權(quán)、就業(yè)沖擊）進(jìn)行跨學(xué)科討論或辯論。例如，討論“人臉識別技術(shù)在公共安全與個人隱私之間的平衡”。這促使學(xué)生跳出純粹的技術(shù)視角，運(yùn)用批判性思維分析復(fù)雜社會問題，從多角度思考，形成理性判斷，這種思辨過程本身就是高階思維的訓(xùn)練，同時(shí)也加深了他們對技術(shù)社會屬性的理解。*教師角色的轉(zhuǎn)變：教師從單純的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)引導(dǎo)者和能力促進(jìn)者。教師在教學(xué)中應(yīng)注重啟發(fā)式提問，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑、探索和合作，關(guān)注學(xué)生解決問題的思路和方法，而不僅僅是代碼的正確性。通過及時(shí)的反饋和指導(dǎo)，幫助學(xué)生將在技術(shù)學(xué)習(xí)中獲得的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為高階思維能力。*實(shí)例說明：以一個“智能校園導(dǎo)航系統(tǒng)”的項(xiàng)目為例。技術(shù)技能包括：地圖數(shù)據(jù)處理、路徑規(guī)劃算法實(shí)現(xiàn)（Dijkst