以AI為核心推動WEB程序設(shè)計課程教學(xué)方法改革探索

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.19.007

Exploration of Teaching Method Reform of WEB Programming Course DrivenbyAIasthe Core

WU Yue，WANG Xiaoweiqian （HefeiNormal University，Hefei，Anhui 230601）

AbstractWith therapid development of information technologyandthedeep integrationofAI into education，the teachingofWEB programmingcoursesurgentlyneeds tobereformed.This studyanalyzes theenabling effects ofAI technology onteaching inaspects such as inteligent tutoring，adaptive leaming，virtual simulation experiments，and intelligent evaluation systems.Itinovatively proposes AI-based teaching reform paths，including contentreshaping driven by knowledge graphs，interdisciplinary integrated teaching，personalized practical expansion，and the constructionof teaching communities，which efectively improve teachingqualityand cultivate innovative talents that meetthe needsof industrydevelopment.

KeywordsAI technology;WEB programming course; teaching method reform; knowledge graph

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，AI技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。WEB程序設(shè)計課程作為計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的重要課程，其傳統(tǒng)教學(xué)方法面臨諸多挑戰(zhàn)，難以滿足行業(yè)對人才的需求。在此背景下，探索以AI為核心的教學(xué)方法改革具有重要的現(xiàn)實意義。AI技術(shù)憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、智能分析與個性化服務(wù)能力，為解決WEB程序設(shè)計課程教學(xué)中的痛點提供新途徑，有望革新教學(xué)模式，提升教學(xué)效果。

1AI技術(shù)在WEB程序設(shè)計教學(xué)中的賦能作用

1.1智能輔導(dǎo)系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)支持

智能輔導(dǎo)系統(tǒng)在WEB程序設(shè)計教學(xué)中扮演著關(guān)鍵角色。該系統(tǒng)運(yùn)用靜態(tài)代碼分析與自然語言處理技術(shù)，助力學(xué)生高效解決代碼問題。其憑借深度學(xué)習(xí)代碼理解模型，能精準(zhǔn)識別代碼中的語法和邏輯錯誤，并迅速生成可讀性強(qiáng)的錯誤提示，引導(dǎo)學(xué)生修正錯誤[1]。同時，系統(tǒng)可分析代碼上下文，從語義層面給出更優(yōu)的代碼結(jié)構(gòu)建議，幫助學(xué)生優(yōu)化編程思路。在多語言混合編程場景下，智能輔導(dǎo)系統(tǒng)還能識別不同語言間的調(diào)用沖突，讓學(xué)生的代碼編寫過程更順暢，極大提升學(xué)習(xí)效率。

1.2自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺實現(xiàn)個性化教學(xué)

自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺借助機(jī)器學(xué)習(xí)知識圖譜分析，構(gòu)建起WEB技術(shù)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)化知識體系。平臺梳理HTML、CSS、JavaScript等核心知識點及其前置關(guān)系，形成清晰的知識圖譜。運(yùn)用圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，平臺依據(jù)學(xué)生的知識掌握狀況和學(xué)習(xí)進(jìn)程，規(guī)劃出適配的學(xué)習(xí)順序，使學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握知識。通過分析學(xué)生答題軌跡，平臺可精準(zhǔn)定位其知識薄弱環(huán)節(jié)，一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生在特定知識點連續(xù)出錯，便立即推送專項練習(xí)，助力學(xué)生彌補(bǔ)知識短板，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。

1.3虛擬仿真實驗環(huán)境創(chuàng)新實踐教學(xué)

虛擬仿真實驗環(huán)境為WEB程序設(shè)計教學(xué)帶來創(chuàng)新性變革。AI驅(qū)動的交互式代碼調(diào)試與可視化功能，能實時呈現(xiàn)代碼執(zhí)行過程。通過對代碼的解析與圖形化渲染，學(xué)生可直觀觀察代碼運(yùn)行變化，加深對程序邏輯的理解。在調(diào)試時，學(xué)生運(yùn)用自然語言處理技術(shù)，通過語音或文字描述問題，系統(tǒng)即可自動定位故障代碼，給出修復(fù)方案。此外，虛擬仿真環(huán)境可模擬跨平臺兼容性，自動檢測代碼在不同瀏覽器和設(shè)備上的兼容性問題，確保學(xué)生開發(fā)的WEB應(yīng)用具有廣泛適用性。

1.4智能評價體系完善教學(xué)評估

智能評價體系為WEB程序設(shè)計教學(xué)評估提供了全面且客觀的依據(jù)。代碼質(zhì)量分析工具從規(guī)范性、可維護(hù)性和安全性等維度評估學(xué)生的代碼，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。在項目實踐中，系統(tǒng)可記錄學(xué)生的代碼提交頻率、版本控制使用情況及團(tuán)隊協(xié)作貢獻(xiàn)度等數(shù)據(jù)，生成多維度項目能力雷達(dá)圖，全面展示學(xué)生的實踐能力。智能評價體系通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型綜合分析學(xué)生的代碼、文檔及答辯等多模態(tài)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)預(yù)測學(xué)生的職業(yè)發(fā)展?jié)摿Γ瑸閷W(xué)生開展未來規(guī)劃提供有價值的參考，完善教學(xué)評估環(huán)節(jié)。

2基于AI的WEB程序設(shè)計課程教學(xué)方法改革路徑

2.1知識圖譜驅(qū)動的動態(tài)內(nèi)容重塑

運(yùn)用AI構(gòu)建的WEB技術(shù)知識圖譜重塑教學(xué)內(nèi)容時，在構(gòu)建知識圖譜階段，教師應(yīng)聯(lián)合專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊，全面梳理WEB開發(fā)涉及的各類知識。不僅要涵蓋HTML、CSS、JavaScript等基礎(chǔ)內(nèi)容，還要囊括新興的前端框架、后端語言以及相關(guān)的AI應(yīng)用技術(shù)。將這些知識按照其內(nèi)在邏輯和依賴關(guān)系，以節(jié)點和邊的形式清晰呈現(xiàn)，構(gòu)建起一個層次分明、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R圖譜。

在教學(xué)過程中，教師要借助AI工具，持續(xù)追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。通過分析學(xué)生在代碼編寫、作業(yè)完成、測試作答等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，精準(zhǔn)把握學(xué)生個體的學(xué)習(xí)進(jìn)度與知識掌握程度。例如，在講解前端框架時，一旦系統(tǒng)檢測到學(xué)生在基礎(chǔ)JavaScript語法的函數(shù)定義、變量作用域等方面存在頻繁錯誤，教師應(yīng)立即利用知識圖譜，手動或借助系統(tǒng)自動推送針對性的強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容，如精心挑選的JavaScript語法微課視頻，或者設(shè)計專項練習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生鞏固底層語法知識，進(jìn)而更好地理解前端框架對這些語法的應(yīng)用。

教師還需時刻關(guān)注行業(yè)動態(tài)，持續(xù)為知識圖譜注入新內(nèi)容。教學(xué)中可積極引入前沿AI在WEB開發(fā)中的應(yīng)用實例，如智能客服在在線商城網(wǎng)頁的部署、基于AI的網(wǎng)頁性能優(yōu)化工具的使用等。將這些新案例融入知識圖譜，更新相關(guān)節(jié)點的信息與關(guān)聯(lián)，如此一來，既能確保教學(xué)內(nèi)容緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐，又能根據(jù)學(xué)生的實際需求，靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)順序與詳略，為學(xué)生打造一個精準(zhǔn)、高效且與時俱進(jìn)的課程知識體系。

2.2AI引導(dǎo)的跨學(xué)科融合式教學(xué)推進(jìn)

高校應(yīng)組織跨學(xué)科教研團(tuán)隊，成員涵蓋計算機(jī)科學(xué)、設(shè)計學(xué)、心理學(xué)等多領(lǐng)域的教師及AI技術(shù)專家。團(tuán)隊共同研討，明確AI技術(shù)與WEB課程在各學(xué)科融合的切入點與目標(biāo)。

在課程設(shè)計方面，以設(shè)計交互友好的WEB界面為例。教師可先借助AI工具收集海量的用戶行為數(shù)據(jù)，如用戶點擊熱區(qū)、頁面停留時間等4。隨后，心理學(xué)教師運(yùn)用專業(yè)知識，從用戶認(rèn)知、情感與行為模式等角度深入分析這些數(shù)據(jù)，給出優(yōu)化界面布局與操作流程的建議。設(shè)計學(xué)教師據(jù)此進(jìn)行界面視覺設(shè)計，融入色彩搭配、圖形元素等專業(yè)知識，打造美觀且易用的界面。計算機(jī)科學(xué)教師則從技術(shù)實現(xiàn)層面，利用AI技術(shù)實現(xiàn)設(shè)計方案，如通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法實現(xiàn)個性化界面推薦功能。

開發(fā)后端服務(wù)時，AI算法與計算機(jī)科學(xué)的分布式計算知識融合策略如下。計算機(jī)科學(xué)教師講解分布式計算原理與架構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生搭建基礎(chǔ)框架。AI技術(shù)專家引入AI算法，如負(fù)載均衡算法，協(xié)同分布式計算提升系統(tǒng)性能。教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用AI模型優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程，實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)存儲與傳輸，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與響應(yīng)速度。同時，為保障教學(xué)效果，高校應(yīng)定期組織跨學(xué)科教師交流活動。教師分享各自在融合教學(xué)中的經(jīng)驗與問題，共同探索解決方案。鼓勵學(xué)生參與跨學(xué)科項目實踐，在項目中綜合運(yùn)用多學(xué)科知識，如融合設(shè)計學(xué)的界面設(shè)計、心理學(xué)的用戶體驗優(yōu)化、計算機(jī)科學(xué)的后端開發(fā)與AI技術(shù)的智能推薦。通過多種策略的綜合運(yùn)用，拓寬學(xué)生知識視野，切實培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜WEB開發(fā)問題的能力，激發(fā)創(chuàng)新思維，打造別具一格的跨學(xué)科融合教學(xué)模式。

2.3AI賦能的個性化實踐拓展

首先，高校需建立全面的學(xué)生信息收集機(jī)制。通過線上問卷、課堂表現(xiàn)觀察、代碼分析工具等途徑，收集學(xué)生的代碼風(fēng)格、思維習(xí)慣及興趣偏好等信息。比如，利用代碼分析軟件，解析學(xué)生編寫代碼時的注釋習(xí)慣、變量命名規(guī)則等，以此判斷其代碼風(fēng)格；從課堂討論、項目策劃參與度中洞察學(xué)生的思維習(xí)慣；借助興趣調(diào)研問卷，了解學(xué)生在前端設(shè)計、后端開發(fā)、算法研究等方面的興趣傾向。

其次，基于收集到的信息，利用AI算法為學(xué)生精準(zhǔn)定制實踐項目。對于邏輯思維強(qiáng)、偏好算法的學(xué)生，學(xué)?？陕?lián)合企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)，開發(fā)基于AI算法優(yōu)化的WEB數(shù)據(jù)處理項目。項目內(nèi)容可涵蓋數(shù)據(jù)挖掘、算法設(shè)計與實現(xiàn)、數(shù)據(jù)可視化展示等環(huán)節(jié)[5]。例如，設(shè)計一個從海量電商交易數(shù)據(jù)中挖掘潛在客戶消費(fèi)模式的項目，學(xué)生運(yùn)用AI算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、特征提取，再通過優(yōu)化算法實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)分類與預(yù)測，最終以可視化WEB頁面呈現(xiàn)結(jié)果。

針對設(shè)計敏感度高的學(xué)生，可向其推薦融合AI圖像生成技術(shù)的網(wǎng)頁視覺設(shè)計項目。學(xué)生可利用先進(jìn)的AI圖像生成工具，如基于深度學(xué)習(xí)的圖像生成模型，結(jié)合自身設(shè)計理念，為不同類型的網(wǎng)站進(jìn)行視覺設(shè)計。比如，學(xué)生可為藝術(shù)展覽網(wǎng)站設(shè)計獨(dú)特的頁面風(fēng)格，借助AI圖像生成技術(shù)生成創(chuàng)意圖像元素，再運(yùn)用設(shè)計學(xué)知識進(jìn)行排版布局，打造出具有視覺沖擊力且符合網(wǎng)站主題的界面。

最后，在學(xué)生實踐過程中，AI系統(tǒng)可實時監(jiān)測其操作。代碼編寫時，AI通過靜態(tài)代碼分析技術(shù)，及時提示代碼的潛在風(fēng)險，如變量未定義、內(nèi)存泄漏隱患等；在設(shè)計環(huán)節(jié)，依據(jù)預(yù)先設(shè)定的設(shè)計規(guī)則與美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，AI可對學(xué)生的設(shè)計方案進(jìn)行評估，給出設(shè)計風(fēng)格不匹配、色彩對比度不協(xié)調(diào)等建議。學(xué)校可定期組織學(xué)生分享實踐成果，鼓勵學(xué)生相互借鑒、交流經(jīng)驗。通過這些策略，助力學(xué)生在個性化實踐中充分挖掘潛力，穩(wěn)步實現(xiàn)實踐能力與創(chuàng)新能力的進(jìn)階。

2.4AI支撐的教學(xué)共同體構(gòu)建

教師方面，教師可借助AI學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)對學(xué)生的作業(yè)完成情況、考試成績、課堂互動數(shù)據(jù)等進(jìn)行深入挖掘。通過分析學(xué)生知識掌握的薄弱點、學(xué)習(xí)進(jìn)度差異，以及學(xué)習(xí)風(fēng)格偏好，形成詳細(xì)的學(xué)情報告。隨后，教師定期與企業(yè)專家開展線上或線下研討會。會議中，教師可依據(jù)學(xué)情報告與企業(yè)專家共同探討如何優(yōu)化課程設(shè)置。若發(fā)現(xiàn)學(xué)生在某前沿WEB開發(fā)技術(shù)上理解困難，企業(yè)專家可基于行業(yè)實踐經(jīng)驗，建議調(diào)整教學(xué)順序，或補(bǔ)充實際案例輔助講解。

企業(yè)參與環(huán)節(jié)，企業(yè)可利用AI技術(shù)篩選并整理真實項目案例。將案例按照難度層級、技術(shù)類型進(jìn)行分類，上傳至教學(xué)共享平臺。企業(yè)專家借助AI遠(yuǎn)程指導(dǎo)工具，實時參與學(xué)生實踐過程。當(dāng)學(xué)生在項目開發(fā)中遇到技術(shù)難題時，企業(yè)專家可通過視頻連線，結(jié)合AI代碼分析工具，為學(xué)生指出代碼問題所在，并提供解決方案。學(xué)生完成實踐項目后，企業(yè)運(yùn)用AI評估系統(tǒng)，從項目完成度、技術(shù)應(yīng)用合理性、創(chuàng)新性等維度進(jìn)行打分與評價。評價結(jié)果應(yīng)及時反饋給學(xué)生與教師，同時企業(yè)根據(jù)學(xué)生實踐成果中的新思路、新技術(shù)應(yīng)用，反思自身業(yè)務(wù)流程，促進(jìn)技術(shù)革新。

學(xué)生則通過AI智能交互平臺，與教師、企業(yè)專家建立便捷的溝通渠道。在項目實踐前，學(xué)生可利用平臺咨詢項目背景、技術(shù)要求等問題。實踐過程中，學(xué)生可將遇到的問題隨時提交至平臺，系統(tǒng)自動推送相關(guān)資料或匹配指導(dǎo)人員。學(xué)生還可通過平臺參與職業(yè)發(fā)展講座，獲取企業(yè)專家對行業(yè)趨勢、崗位需求的解讀，以及教師基于專業(yè)知識給出的職業(yè)規(guī)劃建議。通過上述策略，教師、學(xué)生與企業(yè)在AI技術(shù)支撐下緊密協(xié)作，形成高效互動、協(xié)同創(chuàng)新的教學(xué)共同體，有力推動WEB程序設(shè)計課程教學(xué)質(zhì)量提升與人才培養(yǎng)水平進(jìn)階。

3結(jié)語

AI技術(shù)賦能WEB程序設(shè)計課程教學(xué)方法改革成效顯著。從教學(xué)內(nèi)容的動態(tài)重塑到跨學(xué)科融合教學(xué)的推進(jìn)，從個性化實踐體系的構(gòu)建到教學(xué)共同體的形成，AI在各個環(huán)節(jié)發(fā)揮關(guān)鍵作用。通過這些改革路徑，不僅提升了教學(xué)質(zhì)量，還激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維與實踐能力。然而，改革進(jìn)程中仍面臨技術(shù)應(yīng)用成本、教師適應(yīng)等挑戰(zhàn)，未來需持續(xù)探索優(yōu)化，進(jìn)一步深化AI與課程教學(xué)的融合，為培養(yǎng)更多高素質(zhì)WEB開發(fā)人才奠定堅實的基礎(chǔ)。

★基金項目：2024年安徽省高?？茖W(xué)研究項目“基于人工智能的紐扣電池外觀缺陷檢測裝備”（2024AH051576）；2023年度引進(jìn)高層次人才科研資助基金項目“基于深度學(xué)習(xí)的紐扣電池外觀缺陷檢測系統(tǒng)\"（2023RCJJ15）；2023年度合肥師范學(xué)院校級科研項目青年項目“基于深度學(xué)習(xí)的鋰扣電池外觀缺陷檢測系統(tǒng)\"（2023QN01）；2023年合肥師范學(xué)院產(chǎn)學(xué)研項目\"紐扣電池外觀缺陷檢測系統(tǒng)\"（HXXM2023096）；2023年合肥師范學(xué)院校級質(zhì)量工程重點項目“新工科背景下程序設(shè)計課程教學(xué)過程評價模式的改革與探究一一以互開課專業(yè)為例”（2023JYXM09）。

參考文獻(xiàn)

[1]胡開華，張玉靜，柳炳祥.基于Web服務(wù)的移動平臺開發(fā)實踐教學(xué)案例設(shè)計[J].計算機(jī)教育，2021（7）：177-182.

[2]劉俊霞，卞琛.AI賦能的應(yīng)用型本科計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革與實踐探索[J].高教學(xué)刊，2024，10（32）：148-151.

[3]吳金香.人工智能賦能計算機(jī)專業(yè)教學(xué)研究[J].信息與電腦，2024，36（23）：236-238.

[4]楊青.智能教育背景下AI輔助計算機(jī)教學(xué)的應(yīng)用實踐探究[J].信息與電腦，2025，37（2）：191-193.

[5]牟玉亭，龍寰，蔣浩.融入AI大模型的計算機(jī)程序設(shè)計教學(xué)實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2024，46（4）：128-131.