基于AIGC技術的軟件技術專業教學模式創新研究

摘要：隨著人工智能技術的飛速發展，生成式AI（AIGC）技術在教育領域的應用逐漸成為趨勢。AIGC技術能夠通過自動生成內容和智能分析，為教育提供個性化、互動性強的教學模式，特別是在軟件技術專業領域。文章探討了AIGC技術在軟件技術專業中的應用現狀，分析了基于AIGC技術的教學模式創新，提出了在該領域實施AIGC技術的具體方案。通過對AIGC技術的相關案例研究，文章展示了該技術在提高教學質量、促進學生個性化學習以及提升創新能力方面的優勢。最后，文章還分析了AIGC技術應用中可能面臨的挑戰和對未來的展望。AIGC技術為軟件技術專業的教學改革提供了新的思路和方法。

關鍵詞：AIGC技術；軟件技術專業；教學模式；教育改革；人工智能

中圖分類號：G434" 文獻標志碼：A

0 引言

2022年，國家教育發展“十四五”規劃明確提出要加強教育數字化轉型，推動“互聯網+教育”模式的深度融合，鼓勵和支持人工智能、大數據等先進技術的廣泛應用，推動教學模式的創新。隨著人工智能（AI）技術的迅猛發展，特別是人工智能生成內容（Artificial Intelligence Generated Content， AIGC）技術的突破，教育領域的教學模式正迎來前所未有的變革。AIGC利用深度學習、自然語言處理和生成對抗網絡（GANs）等技術，能夠生成文本、圖像、音頻和視頻等多種內容。隨著AIGC技術的不斷成熟，其在教育領域的應用逐漸得到重視，并已成為提升教育質量和教學效率的重要工具^［1］。

在傳統的教學模式中，軟件技術專業的教學多依賴于固定教材和課程計劃，教師的教學方式較為單一，且教學內容更新緩慢。近年來，隨著軟件技術的迅速發展，尤其是AI、大數據、云計算等技術的應用，傳統教學方式已逐漸無法滿足學生對創新思維和解決實際問題能力的需求。因此，如何利用新興技術進行教學創新，尤其是AIGC技術，已成為當前教育改革中的重要課題^［2］。

本文將探討AIGC技術在軟件技術專業教學中的應用，提出一種基于AIGC的教學模式創新框架。通過對AIGC技術的深入分析，結合軟件技術專業的實際需求，探索如何將AIGC有效融入教學設計、教學內容、教學方法及評估體系中，為軟件技術專業教學模式的創新提供理論與實踐支持。

1 AIGC技術概述

AIGC技術是通過人工智能系統自動生成文章、代碼、圖像、視頻等內容的技術。與傳統的AI技術不同，AIGC不僅能夠進行數據處理和分析，還能根據特定的需求創造出新的內容。例如，基于自然語言處理（NLP）技術的文本生成模型，根據輸入的指令生成流暢的、符合語法結構的文本內容^［3］。

AIGC技術的主要特點包括自動化生成、個性化定制、實時反饋與互動、多樣性與創造性、數據驅動、提升效率、智能化與自適應性。

2 當前軟件技術專業教學面臨的挑戰

2.1 傳統教學模式的局限性

目前，軟件技術專業的教學模式仍以傳統的課堂講授、實驗操作和課后作業為主，這些教學方式存在一定的局限性。例如，傳統的教學模式偏重知識的傳授，忽視了學生創新能力、動手能力和團隊協作能力的培養^［4］。尤其是在編程課程中，學生面臨著大量重復性的練習，但很難進行有針對性的個性化學習，導致學習效果不顯著。

2.2 學生學習需求的多樣化

隨著軟件技術不斷發展，學生對技術的掌握不僅僅停留在基礎編程技能上，還需要具備更高層次的創新能力、項目管理能力以及團隊合作精神。然而，傳統的教學方式往往難以滿足學生多元化的學習需求。例如，學生在學習過程中遇到的困難往往是無法快速獲得適合自己水平和興趣的學習內容。

2.3 教學全過程的智能化

教學全過程包括課前的學情分析、課中的知識傳授、課后的評估反饋。在傳統教學模式中，教學活動主要依賴于教師的手工管理和干預，學生的學習進度和表現多由教師主觀判斷，教學過程相對固定且線性。缺乏智能化學情分析、個性化學習路徑、自動化教學管理、科學評估與反饋等環節。

2.4 教學資源優化的實效性和創新性

傳統的教學資源主要以教材、課堂講義、實驗設備和教師的講解為主。這些資源往往具有一定的局限性，難以快速適應不斷變化的技術前沿。教學資源優化的挑戰包括資源整合的難度、資源更新的滯后性、創新性不足^［5］。

3 基于AIGC技術的教學模式創新

3.1 教學主體的轉變

教師的角色從傳統的知識傳授者轉變為學生學習的輔助者和多向知識傳遞的實踐者^［6］。在基于AIGC技術的教學模式中，AIGC技術可以自動生成教學內容、個性化學習資源，并根據學生的學習進展，實時調整教學策略。學生不再局限于課堂上由教師講解的固定內容，而是可以通過AIGC生成的教材、習題或實驗內容，自主學習和探索。

教師在這種模式中更多地扮演的是引導者和支持者的角色。教師通過分析學生學習數據，了解學生的薄弱環節，進而為其提供針對性的輔導和支持。教師不再是信息的唯一源泉，而是成為學生學習過程中的輔助者，幫助學生根據自己的需求找到適合的學習材料和方法。

例如，在軟件技術專業的教學中，學生可能會通過AIGC生成的編程任務進行自我練習和學習，教師的任務則是根據學生在任務中遇到的問題，提供個性化的輔導與建議。教師需要引導學生如何有效地使用AIGC技術生成的內容，并在學生的學習過程中提供及時的反饋。

3.2 教學目標的轉變

3.2.1 從知識傳授到能力培養的轉變

傳統教學模式下，教師的主要任務是將知識點系統地傳授給學生，重點是在“教”而非“學”。學生通過課堂聽講、課后作業等方式逐步積累知識，完成對學科知識體系的構建。然而，這種模式往往忽略了學生實際能力的培養和應用，尤其是在面對復雜和未知的實際問題時，學生往往缺乏足夠的創新思維和解決問題的能力。

例如，在軟件技術專業的編程教學中，AIGC不僅幫助學生掌握編程語言的基本語法，還能夠通過自動生成的編程任務和項目，激發學生的創造性思維。學生可以在不斷挑戰具有難度和復雜度的編程任務中，學會如何分析問題、拆解問題、設計解決方案，并通過編程實現解決方案。這種基于AIGC技術支持的教學模式，強化了學生在實際應用中的能力，而不僅僅是對知識點的機械記憶和重復操作。

3.2.2 創新能力與問題解決能力的培養

AIGC技術能夠根據學生的學習情況自動生成富有挑戰性和創造性的任務，推動學生從傳統的簡單模仿轉向自主創新。學生不僅僅完成教師設定的標準編程任務，還可以通過AIGC生成的自定義任務進行深入探索，解決實際應用中的復雜問題。通過不斷生成新的學習任務，AIGC激發學生的好奇心和創新意識，促進學生在解決問題的過程中進行發散性思維和探索性學習。

此外，AIGC可以通過模擬實際工作場景，提供更加接近真實世界問題的案例，幫助學生了解行業最新的技術應用。在面對這些實際問題時，學生不僅要運用已有的知識和技能，還需要根據AIGC生成的學習資源，創新性地調整解決方案，以應對不斷變化的技術需求和挑戰。這種創新導向的教學模式，有助于培養學生在未來工作中解決復雜問題的能力，增強學生的職業競爭力。

3.2.3 跨學科能力的培養

AIGC能夠根據學生的學習進度和興趣，自動推薦跨學科的學習任務和項目，鼓勵學生將不同領域的知識相結合，進行綜合性的問題解決。

例如，在軟件技術專業的課程中，AIGC可以設計出需要數學、計算機科學、工程學等多個學科知識的項目任務，要求學生在項目中結合不同領域的知識進行解決。面對來自不同行業的實際問題，如醫療健康、金融科技、智能制造等領域的項目任務。學生需要綜合運用算法、數據分析、編程、系統設計等知識，解決項目中的實際問題。AIGC能夠為學生提供實時的反饋和指導，幫助學生在實踐中不斷調整思路，優化解決方案，從而提升其解決問題的能力，也培養了其跨學科思維和協作能力，為學生未來在復雜的工作環境中應對多元化挑戰做好準備。

3.2.4 終身學習能力的培養

在AIGC技術的支持下，教學目標更加注重終身學習能力的培養。AIGC通過智能化的學習資源和反饋機制，幫助學生養成自主學習的習慣，并為其未來的學習提供持續支持。學生可以根據個人興趣和職業需求，通過AIGC推薦的學習內容，隨時進行知識的更新和技能的提升。這種自主學習能力的培養，幫助學生在快速變化的技術環境中持續發展，不僅適應當前的工作需求，還能夠預見未來的技術發展趨勢，為終身學習打下堅實基礎。

3.3 教學內容的個性化設計

3.3.1 根據學生學習進度定制教學內容

每個學生的學習節奏和理解能力不同。在傳統的教學模式中，由于課程內容是固定的，教師很難做到根據學生的進度靈活調整教學內容，可能導致一部分學生因進度過快或過慢而無法有效學習。而通過AIGC技術，可以根據學生的學習進度實時調整教學內容，從而實現個性化的教學設計^［7］。

3.3.2 個性化學習資源的推薦與生成

不同學生的興趣和學習需求存在差異，個性化學習資源的推薦是提升學習效果的關鍵。AIGC技術能夠基于學生的興趣、學習風格、學習數據等信息，生成或推薦相應的學習內容。例如，對于對編程語言感興趣的學生，AIGC可以生成相關的編程任務、代碼示例、編程挑戰等；對于更喜歡數據分析的學生，AIGC能夠推薦與數據處理、統計學相關的內容，如數據集、實驗案例和相關學習資料。

3.3.3 智能化的學習路徑規劃與設計

AIGC技術能夠基于學生的學習歷史、學習能力、興趣點等信息，為每個學生規劃一個個性化的學習路徑。這不僅僅是根據學生當前的學習進度生成適當的內容，還可以根據學生的學習目標和未來的職業需求，設計相應的學習軌跡。

3.3.4 實時反饋與學習內容調整

通過AIGC技術，教師能夠根據學生的實時反饋和學習數據，動態調整教學內容，確保學生能夠在最適合自己的節奏下進行學習。當學生在某個知識點上出現困難時，AIGC系統能夠及時感知并提供適當的輔導材料和練習題，幫助學生克服難點；而當學生掌握了某些知識點，系統可以調整學習內容的深度和廣度，增加學習內容的挑戰性。這種實時調整的功能，使得教學內容能夠更加精準地匹配學生的需求，避免學生因學習內容過于簡單或過于困難而失去興趣，進而促進學生的持續進步。

3.4 教學方法的創新

3.4.1 生成多樣化學習場景

傳統教學中的學習場景大多局限于課堂教學和書本內容，而AIGC技術能夠根據課程內容生成多樣化的學習場景，極大地提升學生的學習體驗。通過AIGC生成的虛擬場景，學生可以在模擬環境中進行實驗和操作，獲得身臨其境的體驗。

此外，AIGC還可以根據學生的學習進度和理解程度，調整學習場景的難度和復雜性，使其更具挑戰性。對于初學者，系統可以生成簡單的編程任務和基礎場景，幫助他們打好基礎；而對于進階的學生，系統則可以提供更為復雜的項目場景，要求學生運用所學的知識解決實際問題，從而推動學生的進一步成長。

3.4.2 模擬實驗與案例學習

AIGC技術的一個顯著優勢是能夠自動生成各種模擬實驗和案例，尤其適用于學生進行動手實踐和案例分析的課程。在傳統教學中，實驗和案例往往是由教師精心設計并提前準備好的，往往局限于某些標準化的內容。而AIGC技術可以根據學生的學習進度和興趣，實時生成個性化的實驗任務和案例，幫助學生在實際情境中進行深度思考和問題解決。

4 AIGC技術在軟件技術專業教學中的應用案例

4.1 個性化學習路徑推薦

利用基于AIGC技術的智能教學平臺，為學生提供個性化的學習路徑和資源推薦。該平臺通過分析學生的學習行為、偏好和成績，智能地生成適合每個學生的個性化學習計劃。這不僅提高了學生的學習效率，還幫助教師更好地了解學生的學習情況，從而優化教學方法。

4.2 基于AIGC實現針對性的實訓案例編寫

南寧職業技術大學軟件技術專業在“Python程序開發”課程中，運用AIGC技術編寫實訓案例。輸入提示詞時，要求實訓題目既能融入中國傳統文化，又可以學習鞏固Python列表的知識點。結果在不到1分鐘的時間內給出了十二生肖、五行、四書五經、經典書籍、二十四節氣、四大發明等列表以及包含增、刪、查、索引、切片操作在內的60道練習題和參考答案；并針對能力不同的學生，分別給出基礎練習和進階練習題。

4.3 AIGC輔助的項目開發與管理教學

在軟件工程課程中，學生通常需要完成項目開發的全過程。通過AIGC技術，學生可以在虛擬環境中模擬開發流程，從需求分析到代碼編寫，再到測試與交付，AIGC技術能夠提供相應的支持和實時指導。

4.4 基于AIGC的編程教學平臺

某校企合作的科技服務商推出了一種基于AIGC的編程教學平臺。該平臺利用AIGC技術自動生成編程題目，并根據學生的表現調整題目的難度。平臺還能夠實時分析學生的編程錯誤，并提供即時反饋，幫助學生快速提高編程能力。

5 面臨的問題與對未來的展望

本文提出了基于AIGC技術的軟件技術專業教學模式創新框架，旨在通過AIGC技術的應用，提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力和團隊合作能力。通過對AIGC技術在教育中的應用現狀、教學模式創新及實際案例分析，為軟件技術專業的教學改革提供了理論依據和實踐指導。但也應看到AIGC技術面臨的問題與挑戰，如學生過度依賴^［8］、數據隱私和安全、硬件和資源的投入等方面問題，需要在未來不斷探索中解決并完善。

未來，隨著AIGC技術的不斷進步，其在教育領域的應用將更加廣泛。AIGC不僅能夠在個性化學習、實時反饋、動態評估等方面發揮更大的作用，還將在智能輔導、跨學科教學等領域帶來更多創新^［9］。隨著技術的不斷成熟，AIGC將在推動教育現代化、促進教育公平等方面發揮更加重要的作用。但一定要認清：AIGC技術并不是完全取代教師，而是與教師合作，增強其教學效果。未來的教育將更加注重人工智能與教師的協同工作，教師將更多地關注學生的情感支持、創造力和批判性思維的培養，實現AI與人類教師的協同工作。

參考文獻

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［9］李玲嬌，毛夢媛，蔣卿清.AIGC技術在跨學科教學場景中的深度革新［J］.寧波教育學院學報，2024（6）：132-136.

（編輯 李春燕）

Research on innovative teaching mode of software technology major based on AIGC technology

LING" Ning

（Nanning Vocational and Technical University， College of Artificial Intelligence， Nanning 530008， China）

Abstract：" With the rapid development of artificial intelligence technology， the application of AI （AIGC） technology in the field of education has gradually become a trend. AIGC technology can provide personalized and interactive teaching modes for education， especially in the field of software technology， through automatic content generation and intelligent analysis. This article explores the current application status of AIGC technology in software technology majors， analyzes innovative teaching models based on AIGC technology， and proposes specific solutions for implementing AIGC technology in this field. Through relevant case studies of AIGC technology， the advantages of this technology in improving teaching quality， promoting personalized learning for students， and enhancing innovation ability were demonstrated. Finally， this article also analyzes the potential challenges and prospects for the future of AIGC technology applications. AIGC technology provides new ideas and methods for the teaching reform of software technology majors.

Key words： AIGC technology; software technology major; teaching mode; reform in education; artificial intelligence

作者簡介：凌寧（1987—），男，講師，碩士;研究方向：軟件技術。