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AIGC技术在高职程序设计基础课程教学中的实践探究

摘要：程序设计基础课程是高职自动化类专业开设的一门专业基础课程，为后续自动化专业课程的学习做好准备，而引入生成式人工智能技术辅助教学，可以弥补当前信息化教育技术的不足。教师可从利用AIGC工具生成教学案例、利用AIGC技术生成教学资料、利用AIGC技术提供个性化学习支持、利用AIGC技术辅助教学评价与反馈等四个方面探究AIGC技术在程序设计基础课程教学中的应用。

关键词：程序设计基础课程；高职自动化专业；生成式人工智能技术

自动化领域中的许多系统和项目都涉及计算机控制和编程，因此提升编程能力有利于学生更好理解和运用自动化技术。程序设计基础课程是高职自动化类专业开设的一门专业基础课程，讲授编程语言（例如python，C#，C++等）的基础语法和应用，目的是让学生有一定的编程基础，为后续自动化专业课程的学习做好准备。广西水利电力职业技术学院自动化类专业（以下简称“专业”）程序设计基础课程引入生成式人工智能（以下简称“AIGC”）技术辅助教学，以弥补当前信息化教育技术不足，并为学生提供个性化学习支持和丰富的学习资源，提升学生学习兴趣和学习效率。

一、AIGC技术简介

AIGC技术是一种以深度学习为理论基础的人工智能技术，通过复杂的模型训练和海量的数据学习，AIGC可以根据用户输入的提示词，生成与其相关联的内容。OpenAI实验室于2022年11月30日首次向公众开放ChatGPT-3，并在发布的5天内迅速获得了超过100万的订阅量。GPT-3可以生成与人类语言非常相似的文本。GPT-4于2023年3月15日正式公布，它回答的准确性大幅提高，还具备更高水平的识图能力，且更有创意。在GPT-4模型的支持下，ChatGPT可以参与对话，理解和响应自然语言输入，并提供定制和互动帮助［1］。ChatGPT是一种由先进AI技术赋能的自然语言处理系统，借助AI技术，它能够精准地把握对话脉络并据此进行实时交互，从而实现如同真人般的交谈体验。它还能胜任很多工作，例如写邮件、编视频剧本、做营销广告文案，甚至翻译外文资料、编写代码。ChatGPT的面世打响了生成式人工智能竞争的第一枪，国内的科技公司在AI领域也纷纷推出相对应的大模型产品，包括科大讯飞的讯飞星火、百度的文心一言、阿里的通义千问等。

AIGC技术可以应用于自然语言、图像、音视频等诸多领域，正在改变人们的工作和生活方式，也对教育领域产生深刻的影响。

二、AIGC技术在程序设计基础课程教学中的应用

程序设计基础课程是高职自动化类专业基础课程之一，主要内容包括编程语言基础、函数和模块化编程、面向对象编程、项目实践等，目的是培养学生编程的基本技能，提高逻辑思维和解决问题的能力水平。但是在教学过程中发现，部分学生的编程知识和技能水平没有达到预期的教学效果，影响后续专业课程的学习。而在课程教学中引入AIGC技术，创新教学方法，可以有效解决教和学的难题。例如，它可以帮助教师为不同层次的学生制订个性化的教学内容，提高学生的参与度、积极性和学习效率等等。以下是AIGC技术在高职程序设计基础课程教学中应用的四个方面。

（一）利用AIGC工具生成教学案例

教师可以根据学生的学习基础和兴趣利用AIGC工具生成不同类型的教学案例和资源。这样，学生可以获得更多的学习资源，并能更好地理解和掌握知识技能［2］。例如在讲授课程中的“for”语句时，为了激发学生的学习兴趣，同时丰富教学实例，我们可以对通义千问发出指令，要求生成一个有趣的游戏案例，如图1所示。

AIGC工具能根据学生的学习情况和水平生成适合他们的教学案例和实例。教师在备课时，可以利用AIGC工具，根据所教班级学生掌握知识的情况，生成不同难度的实例供学生学习和练习。依此，可以确保教学内容既能满足班级整体的教学进度，又能照顾到学生个体差异，规避“一刀切”的教学模式可能导致的部分学生“吃不饱”、部分学生跟不上的现象。当然，教师仍然需要审查和修改AIGC工具生成的教学案例和实例，以确保其准确性和适用性。

（二）利用AIGC技术生成教学资料

利用AIGC工具，提出特定的教学要求或问题，能生成符合预期的教学资料。这些资源可以包括教学课件、教案、练习题、实验指导书、知识点总结图表等。例如在生成教案时，输入的提示词需要指定课程的一系列关键信息，写明具体的课程信息、简明的课程内容、学情分析、教学目标（包括知识目标、能力目标和素质目标）、教学的重难点和课程思政要求。其中，学情分析环节不可或缺，它可以明确学生的学习背景、知识水平、兴趣偏好甚至学习中潜在的问题，这样才能确保生成的教案设计贴近学生实际，因材施教。例如，为了让学生清晰理解、掌握知识点，可以让AIGC工具生成一些总结性的图表、顺口溜，以帮助学生理解和记忆。在讲授完列表、元