

摘" 要: 人工智能賦能高職課程教育教學,能夠構建一種新型的、智能化的學習環境,對高職專業課程教學改革具有重要的意義,但目前AI技術應用于教學的研究主要集中在宏觀層面的分析上,對于AI具體應用于專業課程教學改革的研究與分析還不夠深入。從“人—機”系統增強的視角出發,構建了基于AI技術的高職專業課程教學平臺,探討了AI技術應用與高職課程教學的學習架構支持模式,從高職學生主體認同、智能學習環境認同、學習資源認同等多個角度研究了人工智能賦能高職教學的認同途徑,并通過實證研究的方式,探究AI技術在“人—機”互動、“人—機”雙向反饋機制等的具體應用,提出了AI賦能高職計算機專業課程教學的實施策略與認同途徑。
關鍵詞: 人工智能; 高職; 專業課程教學
中圖分類號: G712" " " " " 文獻標志碼: A" " " " " 文章編號: 1671-2153(2024)06-0075-08
2022年底,以ChatGPT為代表的生成式AI技術,采用通用型自然語言生成類大模型,自動生成知識圖譜,其強大的知識集成、理解和回答能力,與使用者互動,提供建議、支持與幫助,引起各行各業的熱烈關注,給各個領域帶來了前所未有的挑戰與機遇。在國內關于人工智能的應用也得到了人們的關注,如文心一言、通義千問等在學習教育、職業培訓等方面,在智能聊天、文檔生成、圖片制作、智能學習等方面都得到了廣泛的應用。在2023年3月15日,ChatGPT 4.0發布,它有接近100萬億個參數,接近人類大腦神經連接的數量[1],通過模擬與響應人類的情緒與語氣,采用一種近似自然的方式理解與響應使用者的復雜請求,為人們提供接近真實的場景與體驗[2]。在國內大型AI工具中,如文心一言、通義千問等,也得到快速的發展,在各個領域中得到了廣泛的應用,特別是在教育中得到廣大學者的認可。通過分析已有的研究,發現對AI的功能價值研究較多,探討AI如何對某一特定學科賦能的研究較少;分析AI的應用較多,探究其潛在困境的較少。在當前高職專業課程教學不斷發展與轉型的背景下,深入研究AI智能工具賦能高職專業課程教學的“難為”困境與“能為”策略[3],對加快計算機專業課程教學改革具有重要理論與現實意義。
一、人工智能嵌入高職專業課程教學的內在機理分析
ChatGPT、文心一言、通義千問等在與人的互動中,能自動生成資源,并具有跨學科的功能,給教學帶來極大的便利,如在計算機專業教學中,它能幫助學生完成代碼,生成論文寫作大綱,拓寬學生的思路,也能幫助教師了解學科發展前沿,生成教學內容,啟發學生思維,對學生進行個性化教學,可見以ChatGPT為代表的AI技術在高職專業課程教學中已經成為人們討論的熱點問題[4]。
(一)運作邏輯成為人腦的延伸重要組成部分
以ChatGPT為代表的AI技術在數據處理上與人腦具有相似算法邏輯,它依靠數據、算力和算法,對數據進行從生成層面到創造層面的處理,以及對人類內腦的超模擬,可以作為人腦思維的補充與功能的延伸。AI的自主學習,不斷實現自我進化,在本質上是模擬人腦意識的過程,為實現“人—機”之間的和諧互動提供了技術基礎,將生成式教學資源運用于教學,從而更好地服務教育生態系統[5]。AI技術在課程教學中的應用,使得教與學的邊界變得模糊,師生之間的互動效率更高,解決問題的方式變得多樣化,也促進了自主學習、自組織學習的發展,它能根據與學習者對話的上下文關系,學習語言統計規律與語義關系,生成文本關系,并以中介化的知識整合,以與學習者互動的方式,在海量數據與學習者個體之間形成“提問—反饋—參考—知識”閉合回路,提高學習者解決問題的效率。如計算機專業課程的邏輯性強、程序設計的算法要求高、程序流程設計的嚴密性也比較高,采用人工智能賦能教學,能快速幫助學習者分析程序算法。學習者可以多次修改對話的關鍵詞,人工智能可以根據上下文的關系,為學習者提供最優解法,從而為學習者解決問題提供最佳途徑,而且學習者通過對多次查詢結果進行對比、分析與思考,能掌握更多的知識,也能達到培養學習者創新能力的要求[6]。
(二)學習者與人工智能以嵌入協同為核心
AI在資源生成時,主要包括計算、感知、認知與情感分析等一系列的智能過程,而人類智慧的形成也主要基于認知、情感、興趣、創新與知識聚合等,學習者與AI的智能存在互補性,在利用AI進行學習時,二者之間存在相互依賴與促進的角色關系[7]。第一,提出學習的問題,學習者根據專業知識的要求,剖析計算機專業課程的內在邏輯知識,分析當前狀態與專業課程目標之間的差距,凝練專業課程學習的核心問題,與AI進行互動;第二,調節學習進程,即ChatGPT輔助生成課程資源的重難點,學習者結合自己的知識技能,如將生成的代碼、算法思想等融入課程學習中,自主開展自我調節與共享,實現對整個學習過程的監控、協調、計劃與調整;第三,學習內容與知識點的意義建構,學習者與AI進行多輪對話,通過上下文的語義關系,生成符合學習者意圖的知識原型,如某項程序設計的計劃方案、代碼原型等,不僅能豐富個體知識加工體系,還能實現群體知識的創新;第四,就人工智能層面來說,在與學習者對話時,能主動進行“學習”,優化其資源庫,并嵌入到學習支持服務中,還可以對整個學習過程進行監控,及時對學習者的行為進行評價,優化人機交互的過程。
(三)知識生成的內在連續性和可解釋性增強
以ChatGPT為代表的人工智能嵌入教育活動,轉變了教與學交互方式,使得課程知識之間的內在系統性與嚴密性增強,通過AI多技術的“堆棧”,教師與學習者之間的活動、行為數據也實現了可視化處理,從而改變了師生之間的互動模式。第一,學習資源的供給,人工智能可以直接對學習資源進行重構,如可以用多種編程語言生成編程代碼,并配以詳細的解釋,這種具有跨模態、持續進化、跨學科的資源配置方式,提高了學生提取知識的效率,也能拓展學生的知識面;第二,教育資源的管理,通過利用“人工智能+大數據”實現學習資源的大規模、跨學科、多模態數據實時采集、分析與可視化計算,實現網絡資源的“粗放式”管理向“集約式治理”“智能化推送”的轉變,方便學習者快速獲取資源[8];第三,推進高職專業課程數智化教學向深層次發展,對于嚴密性、邏輯性、科學性較強的專業課程來說,教師可以采用數智驅動的方式,將AI融合在一起進行差異化教學,并按學生的能力,定制彈性化的教學等;第四,教學評價反饋功能,采用ChatGPT、通義千問可以對學生完成的任務進行全面的評價,并能將學生外在學習結果轉化為內在“細化”評價指標,對學生的學習過程與結果進行科學評價。
(四)“人—機”互動實現了針對性、個性化教學
就ChatGPT、文心一言等人工智能的技術而言,主要是采用計算機編程技術、大數據技術來實現的,這與高職軟件開發課程有很多相似之處,對學生具有很強的吸引力,如計算機專業學生可以利用AI技術來學習人工智能的編程語言,能夠極大地調動學習的積極性與主動性。AI還打破了語言壁壘,根據學生的興趣與學習能力,為學生量身定制學習計劃,針對性提出措施與建議,并跟蹤學生的學習效果,為教師提供評價的依據,實時調整教學計劃,做到因材施教。AI憑借其跨學科的資源生成能力,能在短時間內將更多的學習任務分配給學生,并在與學生的人機互動中,提供多種學習資源。AI能將各種“碎片化”的知識系統化合成,為學生提供清晰的學習指導與思路,增強計算機專業課程學習的便捷性與趣味性,對學生的指導與幫助更具有針對性。AI作為學習的合作伙伴,能為學生的情緒、心理變化等問題的解決提供多元化的傾聽與陪伴,為學生提供解決問題的方案,并為學生提供心理問題的監測與疏導[9]。但是,它只能針對學生輸入的語氣詞、情感詞匯進行心理疏導,不能真正地替代教師的人文關懷,而且ChatGPT的隱私保護能力較差,它與學生的互動信息還有可能泄露。
二、基于人工智能學習的架構支持模式
基于人工智能的學習場景,能夠幫助學習者實現多種方式的學習,為學習者提供智能化的學習資源。通過即時通信工具的利用,方便了學習者之間的互動。將人工智能、元宇宙、數字孿生、數字賦能技術、數字分身等融合在平臺中,實現了虛擬仿真、實踐操作的學習模式,能及時解決學習者遇到的問題。人工智能平臺的數據聚合功能,為學習者提供智能化學習資源,如文本、程序代碼等,將文本的生成與學習者需求響應融于一體,方便學習者進行內容分析,使得學習者能夠在人工智能平臺中實現學習資源的共享,為學習者提供智能支持服務[10]。基于人工智能平臺,融合多種信息技術,構建人工智能學習平臺,為學習者提供數智賦能支持服務模型,主要包括基礎層、核心層與目標層,如圖1所示。
(一)基礎層
基礎層是人工智能應用于高職專業課程教學的基礎。為了讓學習者能夠熟練使用智能工具,首先需要對學習者的特征進行分析,特別是高職學生職業技能的培訓方面,要對學生的特征進行智能分析,從職業技能特點、專業課程的特點、社會需要、技能標準等出發,分析學生職業技能提升的影響因素。由于AI工具使用的便利性,容易導致學生依賴性過強,不進行深入思考,對問題的關注度會隨著智能環境的變化而下降。因此,在教育資源設計方面,要充分考慮學生需求變化,采用碎片化、互動化、主題化的設計,讓學生能在較短的時間內掌握某一主體的內容[11]。
學習需求分析是在智能環境學習過程中,由學習者主動自我發起,并結合智能學習工具制定學習策略,學生能夠在智能、虛擬環境中完成知識的遷移。人工智能學習平臺學習策略選擇需要結合課程類型、學習主題、學生群體與能力等,并結合相應的學習工具,讓學生在協作、互動、探究學習中完成目標任務,同時還要為師生提供即時互動、指導與溝通服務,提供技術支持。
(二)核心層
智能工具融入學習平臺中,不僅僅是一項技術的使用,而是多種技術共同作用的結果,它有利于學生獲取碎片化的知識,使得學習資源傳播具有微型化的特征,還拓寬了師生之間的課堂互動途徑。核心層主要包括課堂教學環境的營造、學生利用智能工具獲取學習資源的過程,智能工具融入學習平臺主要功能是為學生構建智能化的學習環境,通過數智賦能,增強AI工具與微信、QQ、釘釘等之間的相互聯系,進而為學習者提供智能服務。學生利用人工智能學習時,主要包括知識生成、表達共享、評價反思等一系列的環節,每個環節通過人工智能賦能,將學生、資源、智能工具等聯系在一起[12]。在整個學習的過程中,可將專家系統、師生互動、教師引導作為活動的重要組成部分,為學生及時智能推送學習資源,便于學生能夠在課堂上形成學習小組,共同分享自己的學習經歷。智能學習平臺主要包括人工智能學習工具、數字賦能技術、元宇宙等,能將微信、QQ等即時通信工具結合在一起,為學生提供即時互動的工具,同時也對學生的活動進行監督、反饋,形成一個高效課堂活動空間。
(三)目標層
基于AI的學習平臺主要功能是利用工具幫助學生完成學習目標,形成一種智能型的教學模式。學生在人工智能平臺中能獲得智能工具、專家系統、教師的指導與幫助,使師生之間的協商、智能資源推送等貫穿整個教學過程。以ChatGPT為代表的AI工具為學習提供支持服務,形成新的課堂教學形態,促進學生學習方式的轉變。學生利用AI工具參與互動,轉變了傳統的、被動的、單一的、預設的、信息技術簡單應用的學習方式,它要求學生在學習的同時,還要能認真思考、批判,并與智能工具互動,將學習活動逐步引向深入,真正形成自主、協作、探究的智能學習模式,在師—生—機之間形成復雜的群體知識建構,使得學生的知識技能與情感態度都能得到提升,讓學生在深層次地利用學習資源的過程中,轉變思維模式,形成新型智能教學模式。
三、AI在高職專業課程教學中的實施策略——以Python課程為例
軟件開發與測試主要集中于人工智能、編程、仿真、虛擬現實、集成、軟件技術、工業軟件、數據結構與算法、小程序等,重點培養學生的軟件項目開發能力與經驗,以企業的小型項目開發為基礎,提高學生的職業能力[13]。ChatGPT能起到“人機共強”的效果,既可提高學生的興趣,也能提高學生的綜合技能[14]。Python課程適用性較強,是計算機專業學生常用的編程語言之一,將人工智能應用于Python課程教學中,對提高學生的編程能力具有一定的促進作用。
(一)知識情景分析
將AI技術融入Python程序設計的教學過程,要求將理論知識教學、綜合技能提升與項目設計管理綜合在一起,學生在完成代碼設計后,要能利用AI進行自動化的調試、測試,自動化設置問題的梯度,自動化進行學習設計等,AI在學生編程學習中處于輔助地位,同時也能為教師的教學提供智能化的建議。ChatGPT 具備某些簡單的創意思維能力,學生可以利用數字分身與不同的用戶進行交流,學生可以從多個角度思考問題,這對培養學生的批判性思維具有十分重要的作用[15]。學生在使用ChatGPT、文心一言、通義千問進行學習時,以Python程序計算身體質量指數(body mass index,BMI)的程序編程為案例,學生通過自主學習,解決編程中遇到的問題。學生在這個案例中,需要掌握三方面能力。(1)基本理論知識能力:學生要掌握Python的數據類型與運算符的使用規則,要求能熟練掌握input( )函數輸入數據以及獲取用戶身高與體重的方法,理解不同類型數據之間的轉換。(2)綜合技能:要求學生掌握Python編程技巧,能夠利用Python代碼設計BMI的計算程序,能利用ChatGPT自主生成代碼,并自主調試代碼。(3)項目管理能力:學生能夠掌握軟件開發的一般流程,包括需求分析、設計、編碼、測試、部署、運維等,熟練掌握WXML(weixin markup language)、uni-app等框架,掌握接口技術、數據庫的連接,以及掌握軟件開發的風險評估等。
(二)構建多元化的學習環境
學生通過與AI智能工具的對話,容易在學生的思維中形成一個完整的、有序的知識體系,使得整個課堂教學更加高效,學習活動更加豐富,這就需要教師為學生提供一個智能化的學習環境,讓學生通過智能學習工具、即時通信工具來解決學習中的問題。
1. 構建“閉環式”智能學習空間
在以ChatGPT、文心一言為代表的AI學習活動中,持續維持學生學習的興趣十分關鍵,學生與智能工具對話、互動是維持學生學習興趣的前提,也是學生對課堂智能學習環境認同的關鍵,學生在智能環境中,能有效地實現以自己為中心的學習模式,如學生提出問題,ChatGPT、文心一言等幫助學生解決問題,將這種探究性、互動性、社會化的學習環境融入課堂活動中,便于學生對自己的學習養成較強的控制能力,形成一種閉環式的學習環境。與AI工具等進行互動,將微信、QQ等作為分享自己學習心得的工具,利用QQ、微信等進行討論與答疑,這種利用智能工具解決問題,通過即時通信工具互動、反饋等的學習方式,為學生構建了一個相對閉合的課堂學習環境[16]。
2. 課堂的教學與組織
教師在課前將學習任務分解并分配,學生根據教師在課前發布的學習任務,在課中利用智能工具搜索學習資源,形成自己對學習資源的理解,在QQ、微信群、釘釘群中進行交流、討論,通過與智能平臺互動,生成問題的答案,將在群里討論的結果與智能平臺結果進行綜合,形成對問題的解決方案。首先,教師先構建智能化的學習環境,利用智能工具提出Python語法結構、變量、input( )函數輸入數據等知識點,并進行綜合性分析,講授醫療與健康的相關知識,提出待解決的問題。重點講解BMI背景、算法、定義及計算方法,以及BMI開發使用的關鍵技術以及要求。其次,講解學習方法,對ChatGPT、文心一言的概念以及功能、使用方法等進行分析,幫助學生掌握ChatGPT、文心一言等智能工具的具體使用方法,結合課程教學的要求,為學生設計一個智能AI編程教育輔助工具,以提高學生的學習效率。再次,分析BMI的醫療知識背景,分析BMI的定義及方法,重點學習Python中變量、數據類型、算法以及運算符的優先級別,基本循環語句與流程控制方法,如在學習Python中變量、數據類型、算法以及運算符的優先級別等知識時,教師要求學生利用AI工具來查詢與分析Python與C++中這些知識點之間的區別,要求學生完成之后,以小組的形式進行匯報,利用智能化的學習工具構建問題情境,激發學生的學習動機,降低學生對智能工具的依賴。最后,利用Pycharm在Python 4.0環境下進行程序執行,結合程序編程的需求,引導學生利用ChatGPT、文心一言、通義千問等智能工具生成程序代碼,組織學生討論,并分析利用ChatGPT、文心一言、通義千問生成案例的優缺點。
3. 激發學生的學習動機
在AI生成學習資源的過程中,學生之間的群體交流主要建立在多種工具融合的基礎上,這種智能化的信息交流,使得學生能以口語化的狀態進行交流與互動,學生可以是匿名、實名交流,也可以利用數字分身進行交流,給學生提供一定的安全感,也增強了學生的社會歸屬感,對智能學習環境的認同感也比較強。智能化的學習環境,將學生生活化的語態交流轉移到了智能化學習環境中,學生在信息交流、觀點表達、問題解決等方面,都處在一個親切的群體氣氛與廣闊自由的立體空間中,使得學生在任何時候都能展示自我形象,大大提高了學生個體之間的溝通效率[17]。在智能化學習環境中,學生學習動機的激發,還體現在信息資源的空間傳播特性方面,從即時通信工具對學習的支持,到智能工具在學習中的應用,轉變了學習資源的傳播模式,智能工具在對學習資源進行傳播時,不再是簡單的傳播,而是邊智能生成邊傳播,智能學習工具對信息資源的傳播真正實現了裂變式、碎片化、系統化的模式,對學生的自我展示、交往與自我社會性認知影響也很大,ChatGPT、文心一言、通義千問等智能工具雖然在功能上有所不同,但在學習支持功能上基本上相同。學生對智能學習平臺的認同在于智能工具給學生帶來資源利用高效性與黏合度,并依托即時通信工具的便捷性,實現學習資源的智能推送與訂閱,這種閉合的學習方式,給學生帶來了學習的一致性、互動性,也給學生帶來全新的優化體驗。
4. 為學生提供智能化的課堂學習資源
現代學習理論認為,主體建構知識的過程是主動利用學習資源(客體)解決問題,并打破原有的知識體系來建構新的知識結構,這需要學習者能夠積極、主動交流。課堂學習作為一種正式的學習模式,學習者往往具有較強的、持續性的學習動機。利用智能工具的不斷刺激,改變學習者的非連續注意狀態,使得學習者能長時間保持較強的學習興趣,能夠提高學生對智能學習資源的認同感。
(1)學習資源的生成性、主體性。智能學習資源的重要特征是根據學生的需要自動生成。在智能平臺中,不同的學習者對問題的理解不同,與平臺對話也不同,利用平臺生成的資源也不同,利用AI工具功能,學生可以將資源組塊化生成,按照一個主題或者一個完整的知識塊,形成一個完整任務資源。如學生在利用Python語言解決BMI身體質量指數的程序編程時,需要利用AI來分析Python語言變量、運算符、輸入輸出函數、體重計算公式的設計方法,還需掌握流程分析、程序代碼的調試,不同的學生與AI互動的方法不同,生成資源的結果可能不同,需要學生通過整體分析,才能形成一個完整的知識體系,這充分體現了AI生成資源的主體性。
(2)知識結構的隱含化。在智能學習平臺中,學生技能的形成往往是在不同的片段中,這就需要在不同的知識技能之間建立隱含的結構流程,讓學生通過智能平臺將其連接在一起,形成一個完整的知識技能結構,在培養學生創新能力的同時,還能提高學生的學習效率。智能工具應用于高職課堂教學中,需要不斷地刺激學生,使得他們能夠保持在學習的狀態,加大對學生的邊緣性投入與非連續性的學習狀態刺激。人工智能在生成問題答案時,可以將跨學科的知識融入其中,教師在問題設計時,需要從多個角度來刺激學習者,可以采用跨學科的問題,引導學生思考。
(3)人工智能平臺的“人機共強”效果,增強AI學習平臺資源生成的多樣化。人工智能平臺通過“人—機”互動,通過機器的刺激維持學習者的學習興趣,需要學生與智能工具不斷地互動,這種交互性的技術難度直接影響著后續有意義學習的進行。由于不同學生利用AI生成資源的結果不同,需要教師能將學習任務盡可能詳細地分解[18]。智能平臺應用于課堂教學中,具有一定的隨意性與邊緣性。教學過程中,不能長時間地應用人工智能工具來生成學習資源,對于AI工具應用于課堂教學,要保證學生在“非連續性部分注意”狀態下,邊刺激邊學習。AI助手不能直接為學生生成軟件或建立網站,但可以為師生推薦學習資源網站及軟件,從而能夠為學生提供多樣化的網絡學習資源。例如,在學習web前端知識時,可以利用AI工具提問:“請為我提供零基礎運用 PHP、JavaScript和 Java 建立網站的設計流程與關鍵代碼,同時提供相關的網絡學習資源”,AI工具會就該問題的描述,將網站概述、流程及代碼展示出來,并為學生推薦相關聯的網絡學習資源。
(三)反饋性評估
從學生利用平臺學習時師生互動的角度出發,對學生的編碼技能、實踐能力、課堂學習效率等人工智能應用的效果進行評價。在Python課程教學過程中,對209人的試驗樣本進行分析,發現有85%以上學生,在使用ChatGPT、文心一言、通義千問等進行輔助編碼時,能較短時間內掌握編程的技巧,并能完成程序的調用與調試。有50%以上的學生,利用ChatGPT、文心一言、通義千問時能觸類旁通,能掌握相似案例的編程、技藝,實踐操作能力得到明顯的提升,課堂互動氛圍十分活躍,相較于傳統的實踐教學模式,效果十分明顯。有99%以上的學生在利用AI工具學習之后,對Python編程學習的意愿顯著增強,知識水平得到了明顯的提升。在實踐應用環境,師生共同使用AI工具完成Python課程教學試驗環節,實驗樣本為XX學院計算機應用技術專業22級、23級共6個班209名學生,參與試驗的教師為20名,實踐教學周期為3.5個月,對學生的考核評估將過程性評價、終結性評價結合在一起,即采用學生現場實踐操作、卷面作答的方式。對教師的反饋則采用問卷的方式進行,教學效果評估數據如表1所示,通過數據處理結果發現,試驗的周期越長,學生綜合能力提升越明顯,學生的成績與教師對人工智能在教學中應用的滿意度均穩定增長,這在很大程度上說明了學生對人工智能在學習中應用的認同度。但在利用人工智能進行學習時,人工智能教學輔助工具并不能代替教師的教學、引導與思考,而且有部分高職學生學習自覺性、自主學習能力、自律性比較低,還存在著12%以上的學生利用AI工具代替自己思考的負面現象,長時間這樣,學生就會對AI產生依賴現象,不會思考,影響著學生的成長,還需教師加強對課堂的引導。
四、結束語
在教育領域,ChatGPT、文心一言、通義千問可以用于實時聊天、撰寫論文、翻譯、編寫代碼等,生成全數據、全場景、虛實結合的全知識框架,給教學模式帶來巨大的挑戰,也為課堂教學創新提供了契機。由于它能根據與用戶的上下文互動,生成多樣化、自然化回答,這意味著用AI賦能高職專業課程教學,可以充分發揮人工智能與人類智能的雙重優勢,為高職專業教學提供技術支持,推動課堂的生態重構。
(一)AI對高職課堂教學產生的正面影響
ChatGPT、文心一言、通義千問等智能工具通過多技術的“堆棧”對高職課堂教學產生了重要的影響。第一,在資源認同方面,以ChatGPT為代表的智能工具重構資源的配置方式,使得技能學習跨學科、持續化的進行;第二,技術支持認同方面,通過采用“智能工具+大數據”技術,實現了資源的實時采集、集成與可視化計算,有利于學習資源由“粗放式推送”向“集約化、個性化、精準化”轉變,也能夠將碎片化的知識連接在一起,形成一個系統化的知識體系;第三,實現了“人機共強”認同模式,AI工具通過個性化支持服務,從多種途徑輔助數字賦能教學,使教師開展個性化、彈性化的教學,進而加強學生的主體認同效果;第四,教育評價的轉變,AI能針對學習個體的特征,將評估的各個維度凝練外顯,將傳統網絡學習評價的“粗粒度”向“細粒度”指標轉化,便于教學評價的精準化[19]。
(二)AI工具對高職課堂教學產生的負面影響
第一,智能工具在計算機課堂中的應用,容易導致部分學生過度依賴智能工具,給學生獨立思考造成影響,也削弱了學生解決問題的能力,如果學生直接應用智能工具生成的代碼,也不利于其創新能力的培養,還有可能導致學生在沒有AI工具下無法完成學習任務。第二,智能工具提供編程框架或者設計模型,可能制約學生原創性思維的發展,在很大程度上限制了學生自己思考的能力。第三,學生過度依賴AI創設的虛擬學習環境,可能削弱學生根據自己的需求創設虛擬學習場景的能力,就導致了學生解決實際問題時缺乏必要的經驗,而且AI生成的“碎片化”知識,也會造成學生對問題理解不夠深入,對解決問題的思路缺乏深層次的思考,容易使得學生對AI生成的內容質量產生誤判,造成有意義的學習出現問題[20]。
(三)AI工具對高職課堂教學產生的不確定影響
在程序代碼設計的實踐教學中,AI技術生成的代碼在擴展性、維護性、移植性方面還存在一定的問題,能否滿足未來編程與技術發展的需求,在其長期的應用中還需要進一步驗證。學生過度依賴AI技術,是否能真正削弱學生的自主學習興趣,還需要進行深入的驗證。而且,學生編程思維的培養,還需培養學生的興趣,要求學生主動參與。在技術不斷發展的情況下,現有的AI生成標準能否適應未來的標準范式,還需深入思考。相比教師的指導,培養與鍛煉學生的設計思維,更能鍛煉學生的能力;對于沉浸體驗型的虛擬仿真教學,利用AI技術生成的學習環境滿足每一個學生的需要,為學生提供接近真實的沉浸性體驗,學生在虛擬仿真中獲得真實的體驗,也是AI技術在教學應用成功的關鍵。
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The Internal Mechanism and Implementation Strategy of Curriculum Teaching with AI Empowerment in Higher Vocational Colleges
Abstract: Empowering vocational education with artificial intelligence can build a new and intelligent learning environment, which is of great significance for the reform of vocational education courses. However, currently, research on the application of AI technology in teaching mainly focuses on macro level analysis, and research and analysis on the specific application of AI in professional course teaching reform are not deep enough. From the perspective of enhancing the “human-machine” system, a higher vocational curriculum teaching platform based on AI technology was constructed. The application of AI technology and the support mode of learning structure in higher vocational curriculum teaching were explored. The identification pathways of AI empowering vocational college teaching were studied from multiple perspectives such as student identity, intelligent learning environment identity, and learning resource identity. Through empirical research, specific applications of AI technology in “human-machine” interaction and “human-machine” bidirectional feedback mechanism were explored, and implementation strategies and identification pathways of AI empowering higher vocational computer course teaching were proposed.
Keywords: AI; vocational education; curriculum teaching