随着互联网和信息技术的发展，高职计算机课程的教育教学已进入较为成熟的阶段。而在高职的计算机教学过程中，还存在教材更新时效低下，教学方式单一、枯燥，理论教学与教学实践配比不均，学生计算机思维和技术理论基础跟不上时代等问题存在。而2022年11月30日由美国人工智能研究实验室OpenAI研发的聊天机器人程序ChatGPT（Chat Generative Pre-trained Transformer）拥有语言理解和文本生成能力，且能通过链接大量的语料库来生成训练模型，具备“上知天文下知地理”的能力，还能依据聊天的上下文进行互动。其中文案撰写、语言翻译、代码编写等方面皆有较好的表现，若能将ChatGPT技术的优势运用到高职计算机课程教学之中以辅助教学，则可达成计算机教学效率的最大化。

一、ChatGPT辅助计算机教学的优势

ChatGPT是在人工智能技术发展下形成的，基于GPT-4架构的大型自然语言生成模式和人工反馈强化学习模型。ChatGPT技术涵盖了自然语言处理、深度学习、自回归生成等模型。其核心的计算逻辑采用了Transformer算法。Transformer算法原理如下图1所示：

图1 Transformer算法原理简图

ChatGPT技术对于高职院校计算机教学有着即时反馈、互动性、参与性、灵活性以及收集资源的多样性等优势。其能够为高职学生提供个性化的学习支持，满足学生的不同学习需求；自动化评估反馈有助于提高学生的学习效果；提升学生参与度，促进学生的自主学习。（1）ChatGPT有即时反馈的特点，可以即时回应学生的问题和答案，提供即时反馈和纠正。而学生则可以通过与ChatGPT进行对话，理解概念和适时解决问题，避免了等待教师回答问题的时间延迟。（2）ChatGPT互动性和参与性的特点，可以让学生通过与之进行对话，增强学生在计算机学习中的参与度和互动性。同时，学生可以根据自己的学习进度和需求，在与ChatGPT的对话中自由提问和探讨。而ChatGPT可以根据学生的需求和兴趣提供个性化的学习内容建议，从而帮助学生更好地理解和掌握计算机的相关概念和技能，理解所学。（3）ChatGPT具有一定的教学灵活性。其作为一个学习工具，随时随地提供帮助和指导。学生可以在需要的时候使用ChatGPT进行学习，不受时间和地点的限制实现自主学习和灵活性。（4） ChatGPT能够可以连接到各种计算机教育资源和学习平台，为学生提供丰富的学习资源、习题和实践训练资源，提高学生学习效果和成果。

二、ChatGPT辅助计算机教学的挑战

作为一种强大的人工智能语言模型，它能为高职计算机教学流程的优化设计和实施，提升学生的学习效果和兴趣。但，尽管ChatGPT在自然语言处理方面表现出色，但它仍然存在一些限制：

（1）可能存在一定的语义理解和生成的不准确性。因其对新兴技术和最新研究的了解有限，对于某些特定的计算机领域知识，可能会出现理解错误或生成不准确的回答。特别是在与计算机科学等专业领域相关的复杂问题上，ChatGPT可能无法提供准确的答案。因此，还需要不断优化；

（2）高职计算机教学需要根据学生的个体差异和需求进行个性化教学。然而，ChatGPT作为一个通用模型，并没有个性化的能力，无法根据学生的特定背景和学习风格提供定制化的教学辅助；

（3）计算机科学是一个快速发展和广泛的领域，涉及多个子领域和专业知识。在专业知识覆盖方面，虽然ChatGPT可以提供一般性的计算机科学知识，但对于特定的高职计算机教学课程和概念，它的知识可能有所不足，无法提供深入和全面的解释；

（4）高职计算机教学通常需要学生进行实践、编程和解决问题。ChatGPT在这方面的支持有限，无法提供必要的实践环境和编程指导，这对于学生的实际学习进程可能是必要的。尽管面临这些挑战，ChatGPT可以作为辅助工具来回答学生的问题、提供基础知识和激发学生的学习兴趣。结合其他在线学习资源和教学方法，可以更好地支持高职计算机教学。

三、ChatGPT辅助高职计算机教学的优化设计

传统的计算及教学的辅助工具有各类软、硬件和多媒体平台等资源，这些工具在教学资源整合、虚拟化教学场景和教学管理等环节中起到了教学支持作用，而在激发学生学习兴趣、拓展学生学习方法和思路等方面则略显不足，且还存在维护成本高、评估方式单一等问题。ChatGPT的普及则在一定程度上化解了高职计算机辅助教学中存在的上述问题，并能从人际互动的智能化方面提供了新的教学思路。利用ChatGPT优化计算机教学，需要在教学中结合教学目标和内容考虑合适的教学场景、ChatGPT的训练、学生参与度的提升以及教师的角色变化等关键因素来做出调整和优化。

1. 计算机教学场景选择的优化

ChatGPT可以在提供辅助和支持学生学习相关计算机知识和技能的过程中发挥重要作用。教师根据不同的教学目标和内容，选择合适的场景引入ChatGPT，如编程实践、问题解答、项目指导等。例如学生可以向ChatGPT提出关于计算机特定的编程语言、算法和数据结构等方面的问题。ChatGPT可以提供适时的答案和解释，帮助学生理解和掌握相关知识。教师也可以通过场景和角色的设计，让ChatGPT展示特定的代码示例，演示代码运行的结果，帮助学生理解编程的概念、技巧和应用的效果等，激发他们学习的兴趣。同时，ChatGPT还可以议决学生在编程过程中的遇到的问题，提供问题排查的辅助和修复错误的步骤和建议。

2. 计算机教学辅助的模式优化

在运用ChatGPT进行计算机教学模式的优化之前，教师需要针对特定的计算机课程领域，使用大量的语料进行ChatGPT的训练，以提高其在计算机特定课程领域的准确性和理解能力。一方面，邀请计算机课程领域的专家参与训练过程，他们可以提供更准确和权威的答案，确保ChatGPT对于特定计算机课程领域的问题能够给出正确的解答。而计算机课程的教师需要收集特定的计算机课程领域的相关教材、学术论文、开源代码等语料所包含的问题、概念、实例分析和常见错误等对ChatGPT进行训练。在使用语料进行训练之前，教师可以对数据进行清洗和预处理。这包括去除无效的数据、标记重要的主题和实体，以及对数据进行结构化和标准化，以完成对数据的清洗和预处理。另一方面，教师在训练ChatGPT时应确保训练语料库具有多样性和平衡性，涵盖该领域的不同主题和难度级别。这样可以帮助模型更全面地理解和回答各种与计算机课程相关的问题。此外，还需对语料进行适当的修订和标注，这可以包括添加额外的注释、问题标记和答案归类等，以确保模型更好地理解输入，并生成准确和有用的回答。

3. ChatGPT对学习支持与评估反馈优化

教师在设计教学流程前需充分了解教学的目标和学生的需求，定制教学内容和方法，以满足不同的学习需求。如教师可以利用ChatGPT与学生的沟通交流，根据学生的提问和回答相关内容，提供个性化的学习支持和即时的答案和解决方案，帮助学生更好地理解和掌握知识。学生在这种轻松的个性化的辅导下，也可以通过提问扩展其所学知识，提高学习的积极性和学习效果。而在评估反馈方面，教师可以运用ChatGPT的自动化评分、自动化批改等功能，给予学生及时地反馈和学习建议。同时，可以在后台手机学生的学习数据，分析学情，及时调整教学的内容和方式，提高教学效率，减轻教学负担。运用ChatGPT开展计算辅助教学的同时，还需要通过反馈机制不断优化教学模式，提升高职计算机教学的实效性。

四、ChatGPT辅助高职计算机课程教学设计中的关键事项

尽管ChatGPT的辅助教学等方面有诸多优势，但在引导学生提出更有深度的问题，解释复杂的概念，并给予实时的反馈和指导等方面，教师角色依然不可或缺。ChatGPT辅助高职计算机课程教学的设计中，应特别注意几个关键事项：学生的参与度的提升、教师角色的变化、教学内容与ChatGPT的匹配。

1. 学生参与度得提升：

高职计算机教学中引入ChatGPT作为辅助，旨在鼓励学生积极参与计算机课堂教学相关问题的讨论和互动，调动学生学习的积极性，促进思维的碰撞和知识的共享。因此，注意学生学习参与度的提升应该放在首位。引入ChatGPT技术，可以依据学生个人的兴趣、学情、学习风格和进度，为学生提供定制化的学习建议、资源推荐和项目指导，满足学生学习的需要，激发学习的热情；利用ChatGPT模拟师生间的焦虑，及时帮助学生消除学习的疑虑，激发学习的动力，保持学习的动态；为学生提供创造性的项目挑战，鼓励学生实践和动手实验，培养他们的创造力和问题解决能力。还可以引入游戏化的元素（如奖励机制、任务设计等）使学习的过程更有趣和有成就感，激发学生学习的积极性，增强学生的参与和投入。此外，还可以通过将学生分组进行合作学习，引入竞争元素（如比赛、排行等）以增加学生之间的合作与互动，刺激其相互学习和进步，加强学生参与的意愿。

2. 教师的角色变化

教师在ChatGPT辅助下，不再是传统的知识传授者，而是更多地扮演着学习资源和环境的组织者、学习的指导者和引导者、个性化学习的支持者、激发兴趣和参与的引导者以及学习监控和评估者的角色。作为学习资源和环境的组织者，在引入ChatGPT技术作为教学的辅助下，教师在整理、筛选和管理与计算机教学相关的学习资源等方面应投入更多，以确保学生能够获得高质量的学习材料和项目支持；作为学习的指导者和引导者，教师可以引导学生使用ChatGPT来获取知识、解答问题和解决疑惑。可以根据学生的需求和反馈，提供额外的解释、补充材料和实践建议，以帮助学生更好地理解和应用所学的知识；作为激发兴趣和参与的引导者，教师可以在ChatGPT生成的回答基础上，提出更深入的问题，引导学生思考和探索更广阔的计算机领域；作为学习监控和评估者的角色，教师可以通过ChatGPT与学生的互动，实时监控学生的学习进展和理解程度。他们可以利用ChatGPT生成的数据和学生的提问，评估学生的学习效果，并根据需要进行进一步的指导和支持。

3. 教学内容与ChatGPT的匹配

高职计算机教学的内容与ChatGPT相匹配，才能为学生提供更全面和个性化的学习支持。比如：在学习资源和教材的选择方面，教师可以利用ChatGPT为学生推荐适合其学习目标，符合其学习兴趣的在线课程、教科书、教学视频等学习资源。同时学生亦可通过与ChatGPT对华，获取相关资源的链接和背景知识，进行深度学习。而对于计算机编程领域的教学，ChatGPT可以作为学生的编程支持和调试工具。它可以提供基本的语法解释、编程技巧和示例代码，帮助学生理解和解决编程问题。同时，学生可以与ChatGPT交流，寻求特定编程语言和工具的建议，并获得针对错误和调试的指导。可见，教师仍然需要在该过程中扮演着重要角色，提供更深入的编程指导和优化建议。因此，教师在设计计算机课程教学内容时，需要充分考虑ChatGPT的能力和限制，在教学过程中发挥自己的专业知识和引导作用，确保教学内容与ChatGPT的应用能够良好匹配，确保学生获得准确、全面和准确的计算机教育。

五、结束语

ChatGPT作为一种强大的自然语言处理和生成模型，正逐渐应用于教育领域。作为培养学生实际应用能力的重要环节，教师应用科学而理性的态度来把握ChatGPT技术的本质特征与发展潜力，更好地理解和发掘其在教育领域的价值，借助其强大的自然语言处理和生成能力，为学生提供个性化的学习支持和自动化的评估反馈，实现提升高职计算机课程教学过程中学生的参与度，提高教学效果。为高职计算机课程教学更加灵活、个性化和高效地发展地作出贡献。

参考文献

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