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生成式AI在高职程序设计类课程中的创新应用与改革探索实践

陶星珍
  
大通媒体号
2025年2期
江西应用技术职业学院 江西 赣州 341000

摘要:在人工智能时代背景下,生成式AI技术应运而生,为高等职业教育更好的开展程序设计类课程,提供了新的方向和路径。基于此,本文紧紧围绕《C语言程序设计》课程,简要分析了生成式AI的内在作用机理后,重点阐述了具体的应用路径,其中包括丰富教学内容、建设课程资源以及创新教学模式等,旨在提高程序设计类课程的教学质量和效率,促进高等职业教育的深化变革,以期为从业人员提供参考和借鉴。

关键词:生成式AI;高职院校;程序设计类课程;创新应用;改革探索

引言:程序设计类课程普遍具有抽象、复杂的特点,对学生认知水平、思维能力以及学习质量等提出了较高的要求,传统单一、片面的教学模式,已经难以满足高职学生个性化、多元化的学习发展需求,不利于学生综合素养的良好发展。因此,以《C语言程序设计》课程为导向,深层次分析并研究生成式AI在高职程序设计类课程中的应用方法,对于我国高等职业教育的可持续发展,具有深远的意义。

一、生成式AI概述

生成式AI是人工智能领域的重要组成部分,主要是在深度学习、生成对抗网络以及变分自编码器等技术、模型的支撑下,对海量数据进行训练,在训练的过程中,挖掘数据的内在规律与概率分布,再基于特定的规律生成新的数据,应用到教育领域,可大幅度提高教学水平,实现高质量、高效率的教学目标。

对于《C语言程序设计》课程而言,科学应用生成式AI技术,可丰富教学资源、优化教学设计,减轻教师负担的同时,满足不同学生个性化的学习需求,促进学生全面发展。因此,在素质教育深入推进的背景下,高职教师要深刻意识到生成式AI的作用和价值,结合课程性质与特色,有针对性的应用该项教育技术,降低程序设计类课程的学习难度,从而强化全体学生核心素养[1]。

二、生成式AI在程序设计类课程中的应用策略——以《C语言程序设计》为例

(一)丰富教学内容,激发学生学习兴趣

通过对《C语言程序设计》课程的分析和研究可知,涉及到一系列复杂且繁琐的内容,如C语言概述、数据类型、顺序结构程序设计以及选择结构程序设计等,传统以教材内容为导向的教学模式,能够将基础理论知识以及实践技巧等快速教授给学生,但缺乏一定的趣味性,导致学生学习兴趣和热情较低,难以保证最终的学习质量和成效。对此,教师可利用生成式AI丰富教学内容,在具体实践中,应将重点放在两个维度:一个是运用生成式AI技术,深层次分析学生学习数据与行为特点,了解学生真实的学习诉求后,确定具体教学目标,进一步提高教学内容的针对性;另一个是在既定教学目标的指引下,将教学内容与学生特点等关键信息参数输入到系统内,由生成式AI负责初步教案的生成。不同于传统教案,这类教案由多种元素组成,如文本、图像以及音频等,还能够自动生成短视频与3D模型等,应用到课堂教学活动内,既能够拓展学生知识学习的深度、广度以及宽度,还有利于吸引学生注意力,唤醒其求知欲望,为教学活动的高效实施夯实基础。

(二)建设课程资源,拓展学生学习范围

《C语言程序设计》是一门理论与实践兼备的学科,需要学生在具备丰富理论知识与技能经验的基础上,迁移运动到实践活动内,做到真正意义上的知行合一,但就实际情况而言,高职院校的许多学生都存在实践能力不足的问题,究其原因,缺乏实践的机会和空间,导致理论知识流于形式。对此,教师可应用生成式AI技术建设在线课程资源,引导学生利用课余时间,完成在线学习,这种以线上课程资源为依托的实践教学形式,不仅能够为学生提供更多实践的机会和渠道,以便于学生及时发现问题并解决问题,还能够打破时间和空间对课程教学局限性,实现对学生碎片化时间的有效应用。

另外,教师还可应用生成式AI技术,重点建设测试题库,当学生答题后,该技术就会自动统计学生正确率与失误率,并以树状图或者比例图等形式呈现给教师,能够为教师改进教学方案、优化教学模式,提供可靠的数据支撑,促进预期教学目标的顺利达成[2]。

(三)创新教学模式,促进学生个性学习

在传统单一、片面的教学模式下,学生缺乏空间和渠道,自主探究知识、应用技巧,一味地接受教师所传递的理论知识与技能,难以实现对知识技能的深度理解与全面把握,长此以往,还会丧失学习兴趣、产生抵触、厌烦等不良情绪。对此,高职教师要结合大学生独特的认知水平、思维特点以及学习能力等,利用生成式AI技术,创新优化教学模式,为学生提供个性化的学习路径,强化《C语言程序设计》课程的教学成效。例如,教师引导学生将自身的学习习惯、兴趣爱好以及历史成绩等输入到系统内后,生成式AI技术就会自动提供个性化的学习方案,针对基础知识掌握较为牢固的学生,将会适当提高知识的难度,而对于基础知识掌握一般的学生,会降低知识的学习难度。这种个性化的教学模式,可让全体学生在已有的基础上,取得成长和进步。

除此之外,在开展个性化教学时,还需注意的是,适当的人机协作,可增强知识学习的针对性,但教师的专业指导仍然是《C语言程序设计》课程的关键,因此教师应将生成式AI作为辅助工具,而自身以指导者和引导者的身份,参与到整个教学过程中,为学生理论能力与实践素养的综合发展夯实基础。

(四)融入课程思政,构建全方位育人体系

在高职程序设计类课程中,融入课程思政是提升学生综合素养、实现全方位育人的重要途径[3]。生成式AI技术为此提供了新的可能性和创新方法。

教师可以利用生成式AI技术,深入结合程序设计课程的特点与实际内容,精心挖掘并融入丰富的思政元素。通过深度分析与巧妙设计,将思政教育有机地贯穿于整个程序设计教学流程中。在构建课程思政体系的过程中,生成式AI技术能够发挥独特优势。它可以根据学生的学习数据和行为特点,智能推荐相关的思政学习资源和案例,使思政教育更加贴近学生的实际需求和学习兴趣。同时,生成式AI技术还能够通过创建虚拟实验场景、模拟社会实际问题等方式,将抽象的思政理论与具体的程序设计实践相结合,让学生在解决实际问题的过程中,深刻领会思政教育的内涵与价值。

此外,教师还可以借助生成式AI技术构建科学的课程思政评价体系。该体系不仅关注学生的程序设计技能掌握情况,更重视评估学生在思政素养方面的成长与进步。通过多维度、全方位的评价,教师可以更加准确地了解学生的学习状况和需求,从而进一步优化教学方案,提升教学效果。

结论:综上所述,在高职程序设计类课程中,立足于学生真实的学情,灵活运用生成式AI技术,可有效激发学生学习动力,促进学生个性化发展,并驱动职业教育的改革创新。由此可知,生成式AI技术的综合效果显著,在教育领域拥有较强的推广和实践价值,需要各大高校高度重视该技术的引进和应用,为课程的深化变革,提供有力的技术支撑,推动职业教育的智能化、数字化、现代化发展,助力于社会主义现代化教育强国的顺利建成。

参考文献:

[1]常竞.生成式探究学习在高职教学中的应用探索——以“MySQL数据库设计——学生选课系统”为例[J].教育科学论坛,2024,(36):63-67.

[2]吴韵之,蒲丽斯,黄澜屿.基于生成式人工智能的高职院校工商企业管理专业课程教学改革探讨——以广州现代信息工程职业技术学院为例[J].企业改革与管理,2024,(17):95-97.

[3]高尉集.生成式AI驱动下高职电子商务专业课程思政的融入路径探究[C]//第五届高等院校数字化教学与课程思政建设研讨会论文集.2024.

作者简介:陶星珍(1988—),女,汉族,江西鄱阳人,桂林电子科技大学硕士研究生,江西应用技术职业学院,副教授,主要研究方向:计算机视觉。

(基金项目:赣州市社会规划课题 ,名称:生成式AI在高职程序设计类课程中的创新应用与教学方法改革研究;编号:2024-JXZX63-0761)

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