AIGC賦能中職課程項目化教學的探索與實踐

0 引言

隨著人工智能技術的迅猛發(fā)展，生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Con-tent，AIGC）已成為科技領域備受矚目的熱點。作為一種能夠模擬人類創(chuàng)造力、自動生成全新內容的技術，AIGC在多個領域均展現(xiàn)出巨大的應用潛力[1]。在教育領域，AIGC的引入不僅為學習資源的優(yōu)化與更新帶來了革命性的變革，也為學習資源的共享與整合提供了解決方案。高品質學習資源的制作往往受限于人力、時間和技術壁壘等因素，AIGC的出現(xiàn)打破了這些束縛。通過利用大數(shù)據(jù)、深度學習和自然語言處理等先進技術，AIGC能生成高質量的文本、圖片和視頻，提高了內容生產(chǎn)的效率。AIGC還能夠根據(jù)用戶的喜好和行為數(shù)據(jù)生成個性化的推薦內容，為學習者提供豐富的學習服務。本文旨在探討項目化教學中，AIGC賦能教學設計、微課制作、個性化學習和評價創(chuàng)新的教學實踐過程，分析AIGC給課程項目化教學帶來的機遇與挑戰(zhàn)，以期為課程項目化教學實踐提供參考。

1項目化教學概述

項目化教學（Project-basedLearning）關注學科的原理和核心概念，要求學生重視問題的解決，是一種基于現(xiàn)實的探究活動。結合教學實踐，本文所述的項目化教學是以學科概念和基本原理為中心，以展示作品為目的，基于真實情境，能借助資源展開探究性活動，并在一段時間內解決一系列實際問題的新型探究活動[2]。項目化教學是學習者從淺層學習走向深度學習的橋梁，在中職課程教學中應用普遍。項目化教學是基于項目，以作品為導向，整合學科知識與生活中的問題，激活內在動機、合作探究、參與實踐并解決實際問題的一種學習樣態(tài)[3]

隨著人工智能技術的快速發(fā)展，人工智能領域專業(yè)人才培養(yǎng)迫在眉睫。人工智能技術基礎課程是人工智能相關專業(yè)的核心課程，內容主要由人工智能技術理論、Python編程基礎和智能應用模塊開發(fā)及應用三部分組成。中職學生樂于動手，勤于實踐，因此，中職人工智能技術基礎課程教學中可以廣泛應用項目化教學。

2中職課程項目化教學中存在的問題

項目化教學對教師素養(yǎng)要求高，教師要具備四個維度的素養(yǎng)：學習素養(yǎng)、設計素養(yǎng)、協(xié)作問題解決素養(yǎng)、評價與反饋素養(yǎng)[4。高質量的項目設計和實施需要教師做好頂層設計，把握項目實施細節(jié)，做好項目實施支持，給予及時合理評價。在具體教學實踐中，項目化教學面臨諸多困難和挑戰(zhàn)。

2.1課程整體化項目設計難度高

項目化教學在教學實踐應用之初，教師致力于將案例轉化為更富有實際意義的項目，著力于項目情境的創(chuàng)設和與社會現(xiàn)實的融合。隨著研究的深入，高質量的項目化教學需要以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為目標，以學科概念和基本原理為核心，以可展示的作品為成果，基于現(xiàn)實生活對課程項目進行整體化設計。以人工智能技術基礎課程為例，中職階段課程核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生對人工智能基本概念、原理的理解；培養(yǎng)學生的Python編程能力；培養(yǎng)學生對人工智能的感知力，使其理解人工智能技術原理，探索使用人工智能技術解決實際問題；培養(yǎng)學生的數(shù)智時代社會責任感與倫理道德。人工智能技術基礎課程是新興專業(yè)核心課程，在實際教學中適合中職學生的教學資源少，教師需要圍繞課程核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標整體化設計課程項目，這要求教師具備很高的學習力，對于教師來說是很大的挑戰(zhàn)。

2.2學習者沉浸式體驗情境創(chuàng)設難

項目化教學通常有五個步驟：項目發(fā)布、項目分析、項目實施、成果展示、項目評價。在項目發(fā)布環(huán)節(jié)，學習者沉浸式體驗情景的創(chuàng)設一直以來都是一項頗具挑戰(zhàn)性的任務。創(chuàng)設學習者沉浸式體驗情境需要綜合考慮技術、內容、互動和反饋等多方面因素?，F(xiàn)如今信息技術飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實（VR）與增強現(xiàn)實（AR）技術、3D建模與動畫技術、交互式模擬軟件技術等現(xiàn)代技術工具的使用能夠提升學習者的沉浸感。然而其技術門檻高，普通一線教師很難熟練掌握這些技術，導致課程項目中項目發(fā)布環(huán)節(jié)仍舊停留在文字描述、教師口述或者專家發(fā)布任務層面。學習者沉浸式體驗難以實現(xiàn)，沉浸式體驗情境創(chuàng)設存在技術壁壘。

2.3學習者個性化學習支持難

項目化教學遵循在實踐中學習、在學習中實踐、理論與實踐教學一體化的原則，學生通過“實踐一學習一再實踐一再學習”完成知識的獲取和技能的提升，從而不斷提高綜合能力[5]。項目化教學中共性問題可以通過提供微課資源，設計針對性的練習解決，然而學習者個性化的學習需求需要更為豐富的教學資源支撐。完善的學習者個性化學習支持服務需要有強大的算力和在線服務時長作為保障，以往的項目化教學中通過小組合作、組員互助的形式可以部分解決此問題，但效果難以追蹤。

2.4過程性評價有效實施困難

在項目化教學中項目評價是至關重要的環(huán)節(jié)。實時有效的評價反饋可以幫助教師及時掌握學生學習進度和面臨的問題，對教學進度做出恰當?shù)恼{整，激勵學生積極參與項目，提高學習效果。過程性評價在項目化教學的評價環(huán)節(jié)顯得尤為重要。有效的過程性評價有賴于對學生學習信息的采集和評價渠道的暢通。傳統(tǒng)的過程性評價依賴評價者的洞察和過程性的考核結果，評價時效性差且不全面。

3AIGC賦能項目化教學

AIGC可以利用人工智能技術生成各種形式的內容，包括但不限于文本、圖片、音頻、視頻等。AIGC有助于推動教育走向人機協(xié)同、知識突破、向下兼容、向“智”迭代[]。AIGC可以拓寬教師在項目化教學中的思維延展度，降低項目化教學中的技術難度，豐富項目化教學中的教學資源形式。目前國內市場已興起多款生成式人工智能工具，能夠根據(jù)簡單的指令生成文本、圖片、視音頻等內容，極大地提高工作效率，越來越多的學者開始探索AIGC在教育領域的應用。在AI領域具有影響力的生成式AI產(chǎn)品包括文小言、天工、ChatGPT、海藝、可靈、必剪Studio、Gammas等，如表1所示。

接下來將結合人工智能技術基礎課程探討AIGC在教學設計、微課制作、個性化學習和學習評價四方面的具體應用。

3.1AIGC賦能教學設計

文本生成類AI產(chǎn)品涵蓋了文小言、天工、訊飛星火、通義千問、Kimi、豆包、智譜清言等。這些AI產(chǎn)品都具備很強的語言理解與生成能力，能夠在多個方面發(fā)揮作用，如與用戶進行對話互動、解答各類問題和協(xié)助進行創(chuàng)作等。

在開展人工智能技術基礎課程教學之前，天工可作為得力的輔助工具幫助教師進行教學大綱設計。在運用AI工具輔助設計教學大綱時，教師需向其提供充足的信息，包括教學的背景信息、明確的授課主題、授課內容和課時安排等。教師在獲取AI工具提供的教學大綱后，依據(jù)學校的教學資源、教學要求和生源的知識水平、學習能力等實際情況，對教學大綱進行進一步的優(yōu)化與完善，使其更貼合實際教學需求、更有利于學生學習和掌握。

在人工智能技術基礎課程教學中，基于生成的教學大綱，通過與AI工具對話優(yōu)化課程頂層項目設計，將課程學習內容融合成9個學習項目。再使用AI協(xié)助創(chuàng)作功能對項目的每一個教學環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，形成更為優(yōu)質的教學設計方案，如表2所示。

表1常見AI工具功能概覽表

表2AIGC輔助人工智能技術基礎課程頂層項目設計

3.2AIGC賦能微課制作

高質量的微課有利于學生沉浸式地投入項目化教學，微課既可以應用于項目引入，又可以應用于教學重難點的突破。AIGC能夠有效地助力微課制作。使用AI工具快速生成PPT，對PPT進行適當美化、加工，生成適用于微課錄制的PPT；使用AI工具快速生成腳本，也可以根據(jù)腳本生成視頻；AI數(shù)字人工具可以快速獲得數(shù)字分身，配合具體教學內容生成有真人出鏡的微課視頻；也可以使用AI工具通過詳細文字描述整合網(wǎng)絡視頻資源快速生成視頻。在具體教學中教師嘗試使用豆包的生成腳本功能生成關于人工智能概念和發(fā)展歷史的相關腳本，調整后再將腳本導入有言AI或者剪映中，與已經(jīng)錄制的PPT講解視頻和圖片再生資源融合后生成微課視頻。盡管直接根據(jù)文字生成的視頻與理想中的微課視頻尚有差距，但是輔以自提供圖片或視頻素材，剪輯后生成的視頻資源質量就有了保障。由教師自身形象定制生成的數(shù)字人形象能極大地提高工作效率，縮短課程系列微課的制作時間。在AIGC加持下，教師的教學資源建設水平得以快速提升，學生沉浸式學習情境體驗有了更好的保障。

在人工智能技術基礎課程教學中，依托AIGC師生共研共制概念講解視頻“什么是人工智能？”“機器人三定律”“帶你走進樹莓派”等，編程基礎知識視頻“港珠澳大橋鋼材重量智能估算”“電子藥品監(jiān)管碼的識別”“網(wǎng)絡系統(tǒng)密碼強度判斷”“居民用電費用智能測算”等，硬件搭建過程視頻“GPIO口引用”“LED接線”“光敏傳感器應用”“溫濕度傳感器應用”“智能小車機械搭建”等共計32個。在微課制作過程中使用文小言輔助生成文本、圖片和優(yōu)化程序；使用Gamma優(yōu)化PPT設計；使用可靈輔助生成圖片和視頻；使用必剪Studio中數(shù)字人技術提升視頻生成效率?？傊珹IGC為微課制作帶來了便利，降低了技術門檻，使微課制作更高效、更個性化、更富有創(chuàng)新性。

3.3AIGC賦能個性化學習

向中職學生普及AI工具的應用需要謹慎。目前在課程教學中還沒有向學生全面普及AI工具而是逐步滲透。這主要是考慮到中職學生自控能力稍弱，一旦嘗試AIGC的強大功能，就會省略思考的過程直奔結果。在實際教學中，通常由教師使用AI工具生成有梯度的練習，輔助學生進行個性化學習。在項目化教學中，由于學生的水平參差不齊，教師需要針對學生面臨的不同問題提供必要的學習支架。教師使用AI工具能夠快速生成大量的分主題、分難易梯度的練習，再將練習內容置入線上課程資源或納入課堂任務練習推送給學生，以此助力學生個性化學習的達成。目前在線學習平臺中已嵌入的AI學習助手工具旨在為學生提供個性化學習支撐，但精細服務能力尚需深入開發(fā)。學生在使用AI學習助手過程中存在不能得到有效反饋的現(xiàn)象，體驗感稍差。理想的學生個性化學習方案是在線上學習平臺根據(jù)學生的學習情況智能化推送適宜的學習和練習資源，學生提出的個性化學習問題均能得到正向反饋和高效指引。相信隨著AI技術的發(fā)展學生的個性化學習環(huán)境會更加智能、更加完善。

3.4AIGC賦能學習評價

在項目化教學中，學習評價包括對項目目標達成度的評價，對學生參與度的評價，對學生實踐能力、創(chuàng)新能力和溝通能力的評價。AIGC能夠輔助生成不同風格的文字評價內容給予學習者鼓勵，也能快速查找學生的技能痛點，從而方便教師給予學生及時反饋?；贏I技術的在線學習平臺能夠跟蹤學生的線上學習軌跡，及時評估學生學習狀態(tài)并給予反饋。在人工智能技術基礎課程教學中，教師使用AI工具能夠快速識別學生Python程序中存在的問題并給予及時反饋，也能使用AI工具生成期中、期末試卷，并快速批閱試卷，極大提高了工作效率。

4結束語

在教育領域，AIGC相關技術既扮演著教學輔助工具的重要角色，也帶來一定的風險與挑戰(zhàn)。AIGC的應用為教育的多個場景和環(huán)節(jié)帶來助益，推動了教育變革，這無疑令人振奮。然而，我們也需要保持警惕，防范技術的濫用或非法使用。展望未來，期待AIGC能夠進一步推動學習方式的智能化、個性化和互動化，為學生提供更加豐富和高效的學習體驗。

5 參考文獻

[1]陳納新，楊暉.AIGC在電視內容制作及跨平臺共享整合中的應用[J].電視技術，2024，48（7）：121-124.

[2]董雨雪.高中人工智能課程項目化教學的實踐研究[D].上海：華東師范大學，2022.

[3]張麗娟.項目式學習在小學語文閱讀教學中的應用研究[D].成都：四川師范大學，2018.

[4]葉碧欣，桑國元，王新宇．項目化學習中的教師素養(yǎng)：基于混合調查的框架構建[J].上海教育科研，2021（10）：23-29.

[5]賈莉.項目化教學在“環(huán)境工程學”課程中的應用［J].池州學院學報，2013，27（6）：134-137.

[6]楊欣.基于生成式人工智能的教育轉型圖景：ChatGPT究竟對教育意味著什么[J].中國電化教育，2023（5：1-8，14.