AIGC技术赋能高职计算机基础实践教学探究_个性化_创新

0 引言

2023 年 10 月 13 日，《人民日报》整版刊登的《推进教育数字化》指出：“推动数字技术驱动的教育教学场景创新，丰富适应学习、学情智能诊断、智慧课堂评价等场景应用，推动线上线下融合互动、深层次课堂变革，创新以学习者为中心的教学模式，加强智能教学系统、智能教学助手、智能学伴等的普及应用”[1]。

高职院校计算机基础实践教学对于培养学生的计算机基础实践技能至关重要。然而，传统教学模式难以满足学生的个性化学习需求。随着人工智能（Aritifical Intelligence，AI）技术的飞速发展，AIGC 技术逐渐进入教育领域。当前，AIGC 技术在高职院校数字化转型中起到关键作用，为解决计算机基础实践教学存在的问题提供了新思路。作为教育数字化的重要手段，AIGC 技术引入计算机基础实践教学课堂，催生了人才培养的新模式[2]。AIGC 技术辅助教学模式相比传统教学模式，在提高学生编程能力、算法理解能力等方面具有显著优势[3]。AIGC 技术在创建互动性和实践性学习环境、培养学生跨学科思维和团队协作能力中起到重要作用[4]。AIGC 技术能够收集并分析学生使用 AIGC 工具的行为数据，辅助教师准确了解学生学习情况，优化教学内容和方法[5]。

1 概述

1.1 AIGC 技术在教育领域的应用

AIGC 技术是一种融合 AI、大数据等技术的生成式 AI 大模型，在教育领域具有较大应用潜力。① AIGC 技术能迅速处理海量数据，提取有价值信息，帮助教师精确分析学情，制定个性化教学方案；② AIGC 技术能根据学生学习情况和兴趣，个性化推荐学习资源和路径，实时跟踪学生学习进度，给予反馈指导；③ AIGC 技术能根据不同课程特点，智能推荐学习资源，学生可通过 AIGC 技术自主探索学习资源，提升自主学习效果。

1.2 AIGC 技术赋能高职计算机基础实践教学

AIGC 技术赋能高职院校计算机基础实践教学具有以下特点。① AIGC 技术模拟真实场景计算机基础操作，提升学生实践操作能力；② AIGC 技术根据学生学习情况和兴趣偏好，智能推荐学习资源，定制个性化学习路径；③ AIGC 技术催生更多创新高效的计算机基础实践教学模式。

2 AIGC 技术与计算机基础实践教学的契合点

AIGC 技术与计算机基础实践教学的契合点，源于 AIGC 技术的智能化、交互性和创新性三大特点。AIGC 的智能化特点能根据学生学习行为和学习成果提供个性化反馈，实现教学内容和进度的个性化调整。AIGC 的交互性特点允许与学生实时互动，提高学生参与度和学习动机，尤其在编程实践环节中效果显著。AIGC 的创新性特点推动教学方法和内容的持续更新，激发学生创造力和探索精神，为传统计算机教学注入新活力。AIGC 技术的以上特点共同促进了计算机基础实践教学的智能化和高效化。

2.1 AIGC 智能化契合实践教学个性化

2.2 AIGC 交互性契合实践教学互动性

AIGC 技术的交互性特点与计算机基础实践教学的互动性要求相契合。① AIGC 技术的交互性能为学生提供丰富的互动学习体验，使学生更积极、主动地参与学习过程；② AIGC 技术交互性能为学生提供实时反馈及评价，协助学生及时了解学习进度和效果评价并动态调整学习策略；③ AIGC 技术交互性能提升计算机基础实践教学的互动性，教师更加便捷地与学生实时互动交流，了解学生学习需求，并提供更好的教学支持。

2.3 AIGC创新性契合实践教学创新性

AIGC 技术创新性特点与计算机基础实践教学的创新发展紧密契合。AIGC 技术赋能计算机基础实践教学，为其提供更多的创新可能性。① AIGC 技术促进学生计算机基础课程学习过程的创新。AIGC 强大的生成式文字能力，能自动批改学生作业并进行个性化评价，学生可以及时获得学习评价反馈，加速学习过程的迭代更新。② AIGC 技术助力计算机基础课程教学资源管理的智能化创新，通过智能化管理实现教学资源的个性化适配，为每个学生生成最佳学习资料，根据学生的学习行为、成绩和评价反馈，动态优化教学资源的分配推荐。③ AIGC 技术为计算机基础实践教学提供多样化的教学工具，促进教师计算机基础实践教学方式创新。教师利用 AIGC 技术生成互动式、游戏化的学习环境，激发学生的学习兴趣。AIGC 能提供模拟实际操作的虚拟实验环境，生成模拟真实场景的实践案例，以增强学生的实践能力和创新思维[6]。

3 AIGC 技术赋能计算机基础实践教学创新应用

传统教学方式难以满足当前高职院校的计算机基础实践教学需求，更多高职院校尝试将数字化技术应用到计算机基础实践教学中。AIGC 技术凭借自然语言处理、机器学习和大数据分析等核心能力，为计算机基础实践教学的创新应用赋能。教师可借助 AIGC 技术赋能计算机基础实践教学的创新应用，以提升教学效果，并激发学生的学习兴趣。

3.1 智能化作业批改反馈

AIGC 技术能够开发出智能化作业批改系统，该系统利用自然语言处理和机器学习算法，自动检测学生作业中的错误，并提供个性化反馈和改进建议。学生能及时了解自身学习状况，从而加快学习进度，同时，这一技术能极大地提升教师的工作效率。以 Java 程序设计基础课程为例，教师运用 AIGC 技术开发智能批改系统，自动检测学生的 Java 编程作业。该系统指出学生的 Java 代码错误，提供了代码修改建议，补充对应 Java 语法点的学习资料，帮助学生加深对 Java 语法的理解，提高 Java 代码质量。

3.2 个性化学习路径推荐

AIGC 技术能够分析学生学习行为、考试成绩和教学评价，构建个性化学习路径推荐系统。该系统能够根据学生的学习进度和理解能力，动态调整教学内容和难度，以确保每个学生开展适应个人学习进度的有效学习。例如，Java 程序设计基础课程利用 AIGC 技术为每个学生提供个性化 Java 编程学习建议。推荐系统根据对学生 Java 语法知识的评测结果和在线互动情况，推荐匹配的 Java 知识学习模块和编程实践项目。学生可对准自身薄弱环节，开展针对性、个性化的有效学习。

3.3 虚拟实训环境创建

AIGC 技术可创建高仿真计算机基础虚拟实训环境，使学生在没有实体设备时仍可动手练习计算机基础知识。虚拟实训环境能模拟生产环境中的计算机操作场景，允许学生在安全虚拟环境中试错。例如，针对计算机网络原理课程中综合布线技术的实训教学，某高职院校开发了一个 AIGC 技术驱动的网络综合布线技术虚拟实验室。在这个虚拟环境中，学生可以模拟计算机网络拓扑结构进行网线的铺设和网络参数的配置，通过模拟路由器的交互式操作，学生能够直观感受网络协议和数据传输的过程，从而加深对计算机网络知识和网络拓扑结构的理解。

4 AIGC 技术赋能计算机基础实践教学探索方案

4.1 实践教学探索方案设计

1）AIGC 技术赋能的核心目标。

AIGC 技术赋能高职院校计算机基础实践教学，其核心目标是提升学生的计算机应用、创新思维和解决问题能力。①学生应熟练掌握计算机操作系统的基本命令、常用应用软件使用以及程序设计语言基础知识；②学生应利用 AIGC 技术进行自主探索和创新实践，通过上机实操培养创新思维能力；③学生应通过计算机基础综合实践项目，综合运用所学知识解决计算机应用问题，提升计算机实操能力。

2）AIGC 技术赋能的教学内容。

AIGC 技术赋能的教学内容主要包括：①计算机基础知识，如计算机基本组成、操作系统、办公软件、工具软件等基础知识的介绍。② AIGC 技术的原理及应用。介绍 AIGC 技术基本原理、使用场景和应用案例，使学生能够灵活应用 AIGC 的核心技术解决实际问题。③有实用价值的 AIGC 教学实践项目。学生可以在 AIGC 实践项目中，掌握计算机基础知识，并获得计算机实践操作经验。

3）AIGC 技术赋能的教学方式。

在计算机基础实践教学中，AIGC 技术应赋能多种教学方式的结合。①赋能线上学习与线下实践相结合的教学方式，利用慕课、微课等线上教学资源，辅助学生线上学习基础知识，再实施线下实训教学，以巩固所学知识；②赋能真实案例的教学方式，让学生在实际项目情境中学会分析和解决问题；③赋能项目驱动的教学方式，组织学生分组合作，共同完成计算机综合实践

项目。

4.2 实践教学探索方案实施

AIGC 技术赋能高职院校计算机基础实践教学探索方案的实施，需要教学准备、教学实施和教学反馈这 3 个环节的协同配合，确保 AIGC 技术赋能计算机基础实践教学的有效性。

1）AIGC 技术赋能的教学准备。

教学准备环节主要任务是课程资源准备、教学平台搭建和教师 AIGC 技术培训。① AIGC 技术协助收集整理与计算机基础实践相关的习题、案例、视频等教学资源，确保教学资源的丰富性和多样性；②搭建 AIGC 技术辅助实训教学平台，包括计算机实训平台和 AIGC 技术辅助平台等；③对教师进行 AIGC 技术培训，使教师掌握相关 AIGC 技术并能够应用于计算机基础实践教学。

2）AIGC 技术赋能的教学实施。

教学实施环节应充分利用 AIGC 技术的优势，创新教学方法手段，提升计算机基础实践教学效果。①实施个性化教学。利用 AIGC 技术的个性化推荐功能，根据每个学生的学习情况和个人兴趣，提供定制化学习资源和路径，满足学生个性化需求[7]。②实施智能化辅导。借助 AIGC 技术智能分析、实时跟踪和评估功能，针对每个学生的学习过程提供针对性的辅导和建议，及时发现并解决每个学生的问题。③构建线上线下混合教学模式。利用 AIGC 技术线上辅助答疑、自主学习和互动交流，线下则辅助学生执行实操训练步骤，锻炼学生动手能力。教师充分发挥 AIGC 技术优势，开展一对一个性化教学，以提高教学效率和灵活性。

3）AIGC 技术赋能的教学反馈。

5 AIGC 技术赋能计算机基础实践教学的应用案例

5.1 AIGC 技术赋能实践教学应用案例背景

随着教育数字化的加速演进，华中地区某高职院校积极探索 AIGC 技术赋能计算机基础实践教学改革。该校利用 AIGC 技术实现教学内容的个性化和智能化，利用 AIGC 教学辅助评价工具，提高教学效率和教学评价客观性。通过线上线下混合教学模式，在计算机基础实践教学方面取得显著成效，为高职领域计算机基础实践教学改革提供了宝贵经验。

5.2 AIGC 技术赋能各教学环节的应用实践

1）赋能教学设计环节。

在教学设计环节，该校的 AIGC 技术应用体现在个性化学习路径的制订。例如，该校的计算机基础课程中，AIGC 平台通过分析学生的学习行为和成绩，自动生成个性化课程计划，并据此调整教学难度，使每个学生都能按照自身学习进度开展学习。AIGC 技术设计互动式学习模块，如模拟编程互动模块等，以提高学生的实践操作能力。

2）赋能教学实施环节。

在教学实施环节，该校利用 AIGC 技术创建虚拟实验室，允许学生进行无物理设备限制的实验操作。这一举措不仅有效节省了成本，还为学生提供了灵活的学习时间和空间。例如，学生可在虚拟环境中执行网络配置等实验操作，而 AIGC 技术可即时向学生提供操作反馈，从而增强了学生的学习体验。

3）赋能教学反馈环节。

5.3 AIGC 技术赋能各教学环节的效果评价

从 3 个方面对该校利用 AIGC 技术赋能各教学环节的效果进行评价。① AIGC 技术显著提高了学生学习兴趣和课堂参与度。通过虚拟现实和增强现实技术，学生能够在模拟软件操作环境中进行沉浸式学习，这种新颖的学习体验吸引了学生注意力，激发了他们的好奇心和探索欲。例如，在虚拟实验室中进行编程和网络配置时，学生表现出了更高的参与热情和学习动力。② AIGC 技术增强了学生创新能力与实践技能。通过提供个性化学习路径和互动式学习模块，AIGC 技术能够根据学生的学习进度自动调整教学难度，使学生在掌握计算机基础知识的同时，能够进行深层次思考和创新。③ AIGC 技术提升了教师的教学效率，降低了教学管理成本。教师利用 AIGC 技术进行实时的数据分析与评估，及时了解学生学习状况并精准调整教学策略，从而提高了教学效率。同时，基于 AIGC 技术的虚拟实验室减少了对实体设备的需求，降低了教学管理成本。

6 结语

AIGC 技术在高职院校计算机基础实践教学中具有显著的赋能作用。通过智能化、交互性和创新性的教学方法，AIGC 技术有效提升了学生的计算机操作能力和学习主动性，优化了教学资源配置和教学反馈机制。应用案例表明，AIGC 技术与教学过程的深度融合，能有效促进学习的个性化和教学的高效化。未来研究应关注 AIGC 技术的持续迭代，特别是在自然语言处理能力和个性化学习路径推荐方面，以更好地适应每个学生的个性化学习需求。同时，还应积极探索 AIGC 技术在不同课程教学场景的应用，构建更加综合、多元的教学生态系统，深入挖掘 AIGC 技术在促进教育公平方面的应用潜力。

参考文献：

[1] 李永智. 以数字化开辟教育发展新赛道[N]. 人民日报, 2023-10-13(9).

[2] 颜翔, 吴庆华. AIGC赋能高职院校教学数字化转型探索[J]. 职业教育研究, 2024(5): 26-30.

[3] 薄钧戈, 乔亚男, 齐琪, 等. 探索AIGC技术在高校编程课程中的应用潜力与挑战[J]. 计算机技术与发展, 2024, 24(6): 214-220.

[4] 刘文勇. AIGC重塑教育: AI大模型驱动的教育变革与实践[M]. 北京: 机械工业出版社, 2023.

[5] 李洋, 桂泽堃. AIGC赋能混合式教学: 理念创变、资源优化和模式变革[J]. 科教文汇, 2024(9): 53-57.

[6] 黄家晨. 人工智能技术融入中职钢琴教学策略研究[J]. 国家通用语言文字教学与研究, 2023(12): 179-181.

[7] 杨锦锋, 秦国锋, 万红尘. 互联网教育服务平台在现代职业技术教育中的应用研究[J]. 中国新通信, 2024(5): 104-106.

基金项目：全国工信行指委电子信息分指委教学研究专委会2024年电子信息职业教育教学研究课题“科教融汇视角下高职院校信息类专业实践教学改革的路径研究”（DZ24080）。

引用格式：张海龙,李唯.AIGC技术赋能高职计算机基础实践教学探究[J].计算机教育,2024(10):164-168.

文章头图由“智谱清言”绘制而成。

（完）

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