ChatGPT在高職院校MySQL數據庫教學中的應用研究

摘 要：隨著信息技術的飛速發展，人工智能在賦能教育變革中展現出了巨大的活力，由于ChatGPT技術產品的發布，將人工智能技術再一次帶到話題中心，尤其在教育領域引起了褒貶不一的爭論。在助推學校教育變革過程中應用ChatGPT技術是機遇更是挑戰，如何把握機遇迎接挑戰是教育工作者面臨的一大難題。如何利用人工智能技術提升教育教學質量是教育工作者的肩上重任。文章以高職院校MySQL數據庫教學為研究背景，旨在研究探討如何將ChatGPT技術融入高職課程教學課堂，以項目式教學法貫穿整個教學過程，希望為教學創新提供一種新的應用方式，提高學生的學習興趣，改進教師的教學方法，進一步提升教育教學質量。

關鍵詞：ChatGPT；人工智能；教學應用；項目式教學法；高職教育；機遇挑戰

中圖分類號：TP3-05 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2024）06-0-03

0 引 言

ChatGPT于2022年11月問世，僅僅5天注冊用戶就超過了100萬，這無疑是一場“人工智能颶風”。由此引發的在生活中、網絡上對這一項新型人工智能技術的議論眾說紛紜，褒貶不一。美國微軟公司的高層看好ChatGPT的發展，并對其科學價值大加贊賞，稱其問世將為人類生活帶來前所未有的便利，甚至會帶來第四次工業革命[1]。與之相反的，也有很多人因為此項技術而憂心忡忡、倍感焦慮，擔心ChatGPT的出現將會取代一些人工勞動，甚至引發社會倫理問題。我們在教育界展開研究調查發現，這一擔心并非杞人之憂，截至2023年1月，在美國約有89%的大學生都在用ChatGPT做作業[2]，這已嚴重影響了傳統的教學秩序。這項調查結果在世界范圍內引發了教育界學者們的深思，他們將ChatGPT在教育領域的應用，總結提出其存在以下4類倫理風險：

（1）過度開發使用造成的數據和隱私泄露與濫用風險；

（2）機器語言與機器算法的理解偏差造成的行為偏見和認知風險；

（3）知識獲取途徑的改變使得風險重心偏移造成師生關系的弱化與破壞風險；

（4）風險鑒別偏誤造成學術公平失信與失衡的風險[3]。

即便存在諸多隱患，但依然掩蓋不了ChatGPT作為一名聊天機器人在文學創作、數理邏輯推算、語義理解、多模態生成和代碼編寫方面所展露的優勢和成功。作為一名高校教育工作者，堅信教育就是要順應時代發展的趨勢，人工智能與教育的融合應用革新了教師的教學過程，為教育提供了更多的資源，改變了傳統的教育方式，提高了教學質量和教學效率。毫無疑問，ChatGPT給我們的生活帶來的影響是雙面的，既不能一禁了之，也不能不管不顧全盤接受，如何利用其精華弱化其糟粕是我們要研究的課題。秉持開放的態度，對未來教育發展做出精準預判，既快又穩地推進教育數字化轉型，才是教育工作者的當前重任[4]。文中以高職院校MySQL數據庫教學為例，研究探討將ChatGPT應用于日常教學中的實現。

1 MySQL數據庫的教學分析

MySQL數據庫作為高職先進裝備控制技術專業群工業互聯網技術專業的一門專業核心課程，在經過深入企業調研人才需求、摸底應屆畢業生的實際就業情況、組織教學團隊座談研究后，最終確定了本課程的培養方案和教學目標。

（1）素質目標：培養良好的邏輯思維能力和動手實踐能力，有一定的自主學習新知識、新技術的學習能力和團隊協作能力，能夠保質保量完成學習任務、工作任務。

（2）知識目標：掌握數據庫設計基礎知識，掌握MySQL數據庫的開發和管理技術，熟知數據庫系統的開發流程，能夠根據要求完成數據庫系統的設計、創建、開發、查詢與維護。

（3）能力目標：能夠通過SQL語句和數據庫管理界面實現數據定義、數據操縱和數據維護，能夠建立簡單的存儲過程實現數據管理[5]。

本課程的授課對象是高職大二學生，學生普遍存在的問題是學習基礎不牢，學習能力不強，學習習慣不良，學習態度不正。較為典型的表現是：英語知識水平薄弱，本課程多為英文命令語句，需要記憶的知識點多，實踐性強；邏輯思考能力薄弱，對于命令語句的理解與運用不足。針對這些問題，為完成有效課堂認證標準，在課程教學設計上采用了信息化教學手段，融入ChatGPT技術，運用項目式教學法實施教學目標。

2 MySQL數據庫的教學設計

文中以實際教學案例“創建學生信息管理數據庫系統”為例展開研究，探討ChatGPT在教學課堂上的應用實現。項目式教學法的核心思想是以實施一個完整的項目為教學流程，將項目實驗作為教學內容的核心組成部分，每次課程安排課程任務并要求在規定的時間內完成任務，將教學內容和教學目標融合進每次課程任務中，適用于實踐性和操作性較強的課程[6]。

2.1 課前準備—提問引導

課前準備階段又分為教師教研備課階段和學生課前預習階段。數據庫系統的創建過程分為：需求分析、概念設計、邏輯結構設計、物理結構設計、系統實現、系統運維6個步驟。概念設計是指將需求分析階段得到的用戶需求抽象為概念結構的過程，它是整個數據庫設計的關鍵。

在教師教研備課階段，教師需對學校使用的學生信息管理系統做全面調研，包括其便捷好評的部分，也包括被否定的部分。在國家信息技術與課堂深度融合的背景下，教師信息技術應用能力明顯提升，教師可以利用信息技術進行信息收集、課前準備、課堂演示、教師教研、支持學生學習等[7]。

ChatGPT作為一項新的信息技術，運用到教學課堂上可以顯著提高教學質量和教學效率。為學生布置課前預習任務，便于學生課堂上更好地掌握這一知識點并靈活運用。按照項目式教學法流程，教師在布置預習任務時，需要為學生編寫并下發項目任務書。任務書上需要標明每一個開發步驟的工作重難點、實現的方法和預期目標；需要提出能夠引發學生深思的引導性問題；需要提供需求分析報告、功能結構設計報告、數據庫設計報告等文檔的模板作為學生在完成項目時結合自己工作內容提交報告時的參考文件。在這個階段，ChatGPT作為一名智能導師，可以根據教師要求為教師提供以上文檔的模板供教師參考和修改；可以利用自然語言處理等技術模仿課堂中教師的角色和功能，以提問和引導的方式檢驗學生的預習效果，并向教師反饋測驗結果，以便在課堂上有針對性的加強薄弱知識點的講授與運用。以“學生信息管理數據庫系統的概念設計”為例，在課前學生需要對“學生信息管理數據庫系統”有個大致了解：（1）該系統可分為哪幾個模塊/子系統；（2）每個模塊/子系統的用戶有哪些；（3）每個模塊/子系統需要具備哪些功能等。需求調研階段可以使用ChatGPT技術引導學生發散思維，對要開發的系統進行大致了解，這也為后續系統開發進行需求分析和概念設計奠定了良好的基礎。

2.2 課堂實施—答疑互動

學生通過課前預習環節，已經對開發一個數據庫應用系統有了大概的認知和了解，包括過程中需要用到哪些技術和工具去完成哪些工作任務點，以及完成工作任務點后，需要提交哪些文檔報告和書寫這些報告的基本規范等。在課堂實施教學階段，教師作為教學活動的指導者，不僅需要講述本次課堂要掌握的知識要點，結合案例深入淺出，而且需要調動學生的求知欲激發學習興趣，探索和發現問題并實踐解決問題。教師需要及時從ChatGPT提供的學生預習效果反饋中了解學生對本項目開發過程的掌握情況，根據反饋結果調整講解重點，并根據每個學生的學習能力和學習特長進行分組，每個小組由3～4人組成，為小組指定組長作為項目的系統管理人員，由組長負責為小組成員安排分工，其余為項目的系統開發人員。各成員在分工合作過程中的基本技能方面，包括數據庫系統的設計能力和SQL語言知識的應用能力，會得到強化訓練并不斷提高；職業素養方面，團隊合作的能力、團隊溝通交流的能力與項目管理能力也會得到有效訓練并顯著提升。按照項目式教學法分解課堂，在教學過程中，教師根據教學要求，利用項目驅動法將課本知識融入項目并對項目進行分解，按照項目流程為每個階段做示范演示。這就需要教師在每個階段開始時，精簡語言只重點講解典型問題，并將本階段需要完成的核心工作及注意事項做簡單交代。縮短理論講授的時間，把課堂重點聚焦到實踐和探索上，引導學生去發現在實踐開發中遇到的問題，開動腦筋思考問題，以問題驅動學習。教師在課堂上作為學生學習知識的解惑者而不是填喂者，這樣更能提高學習效果。學生的首要任務是確定好自己在每個階段項目實施過程中的角色，領取工作任務并完成相應的實踐內容。教學過程中，只有理解了教師講解的要點，并通過自己的實踐體會才能真正將知識點吸收運用，這才是“教”與“學”的完美融合。在完成實踐任務的過程中，遇到存疑的地方，可以在組內和組員共同尋找解決問題的辦法，以自我探索為主，才能留下深刻記憶。而對于一些難于理解的問題，應及時和教師溝通，提高學習效率。

由于課堂上的時間有限，教師的精力有限，我們可以利用先進的信息技術為課堂增加一位智能助教：ChatGPT。以本項目“學生信息管理數據庫系統”為例，在經過了需求分析和概念設計后，我們得出系統的概念模型—E-R圖，并根據E-R圖完成邏輯結構設計，轉成關系模型。在這個階段，學生往往最容易出錯：（1）在由局部E-R圖合并全局E-R圖時，忽視檢查“一個屬性是否只存在于某一個實體或關系中”這項原則，導致數據冗余；（2）在由局部E-R圖合并全局E-R圖時，忽視檢查“實體是一個單獨的個體，不能存在于另一個實體中作為其屬性”的原則，造成命名沖突；（3）在由E-R模型轉換成關系模型時，忽視“實體間聯系m：n時，將聯系類型也轉換成關系模式”的原則，引起更新異常，等等。這些問題ChatGPT完全可以一眼識別，與學生共同解決。經過前期概念設計和邏輯設計階段的打磨，在后續的物理設計和系統實現階段，便能大大減少bug生成率。ChatGPT作為一名優秀的課堂助教，還可以將學生遇到的問題歸納總結并對學生進行學習評價，生成評價系統。

2.3 課后輔導—題庫訓練

經過課堂上的實操練習后，學生對項目系統的開發有了深刻的理解，這種模擬企業實際生產的流程也讓學生提早轉換思維以便適應職場，學以致用。而課后的輔導提高主要是針對在課堂實踐中學生遇到的疑點難點、短板弱項進行有針對性、個體化的拓展訓練。基于課堂上的智能助教—ChatGPT生成的學習評價系統，輕而易舉解決了存在的問題，大大提高了教學質量，幫助教師進行課堂反思，提高教學水平。ChatGPT作為一種具備“生成性智能”的人工智能工具，不同于感知智能類工具，ChatGPT基于對大量數據的整合與訓練應用，已經具備集成綜合材料、形成整合性觀點并與人類進行持續對話的基本能力。ChatGPT可以利用上下文回答問題，回應內容具備全面性與系統性，并不像以往常用的搜索引擎那樣僅為用戶呈現多個各自分離的搜索結果，而是基于自身能夠利用的數據集為用戶提供完整的、綜合的、獨特的、在其自身確證范圍內的回應（雖然其回應未必完全正確）[8]。

這樣便能根據學生的實際評價體系設計出一套完整的拓展題庫來鞏固加強知識點，為學生量身打造屬于自己的學習計劃。這樣便能為教師的教學反思提供原始統計數據，提高教學水平。ChatGPT為教學方式的創新提供了系統審思的契機、明確的目標導向與落地實踐的可能。

3 結 語

隨著ChatGPT的問世，國內的AI智能聊天機器人層出不窮，由百度研發的“文心一言”，阿里巴巴研發的“通義千問”都相繼推出，各有千秋也各有漏洞，標志著一場前所未有的信息革命或將改變人類的生活方式，尤其在教育領域掀起了熱議狂潮。文章通過探討在MySQL數據庫教學中引入ChatGPT新型信息技術，創新教學方法，提升課堂教學質量。ChatGPT技術一方面能夠幫助教師理解學生的實際需求，掌握學習情況，另一方面幫助教師管理課堂，提高教學效率。而且還能建立一個實時交流思想和見解的平臺，有助于推動在線課堂的交流與互動[9]，對教師和學生學習都帶來了積極的影響。

但是ChatGPT技術在教育領域目前仍存在諸多詬病，例如：實時交互性較差，對云端數據過分依賴，教學評估失真等問題。更重要的一點是，如何規范使用ChatGPT等人工智能技術，發揮其教育輔助作用而不是教育替代作用，摘掉它作為“作弊利器”的帽子，也是需要盡快研究解決的難題[10]。信息時代已經來臨，作者認為一味限制和禁止人們對ChatGPT的使用是不可取的，加強ChatGPT技術的安全性，通過深入研究提高其準確性和可靠性，探索其在教育教學中的應用可能，避免造成學術不端才是正確迎接挑戰和機遇，享用信息革命勝利果實的方式。

參考文獻

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[10] YEOGTHENS，TANG B L. Letterto Editor：NLP Systemssuch as ChatGPT Cannotbe Listed as an Author Because These Cannot Fulfill Widely Adopted Authorship Criteria [J/OL]. Accountabil Res，2023.https：//www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/08989621.2023.2177160？ journalCode＝gacr20，2023-02-07.

基金項目：湖南省教育廳科學研究項目（22C0853）

作者簡介：唐昊霞（1989—），女，碩士，講師，研究方向為人工智能、大數據、高職教育。

李 力（1983—），男，碩士，講師，研究方向為人工智能、電氣自動化、高職教育。

劉錦江（1986—），女，碩士，講師，研究方向為大數據、物聯網、高職教育。