人工智能时代背景下ChatGPT辅助JavaEE应用开发课程教学探索

关键词：JavaEE应用开发；ChatGPT；智能助教；教学手段

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）25-0177-04

0 引言

在当今时代，人工智能技术正以前所未有的速度迅猛发展，其中以ChatGPT（Chat Generative PretrainedTransformer） 为代表的生成式对话大语言模型正深刻地影响着人们的日常生活与工作。这一先进技术在多个行业中展现出广泛的应用潜力，尤其是在教育领域[1]，其与教学的深度融合使其展现出前所未有的优势。在计算机课程教学方面，ChatGPT同样表现出其独特的应用价值[2]。

JavaEE应用开发课程是高校计算机专业中一门至关重要的工程技术类课程[3]，该课程不仅综合性强，实践性强，而且面临着技术变化的快速发展。本文将以JavaEE应用开发课程为例，深入探讨ChatGPT在这门课程中的潜在应用场景，并从学生和教师两个不同的视角，详细分析ChatGPT在JavaEE应用开发教学过程中的实际应用。

1 JavaEE 应用开发课程现状

在当今人工智能时代，JavaEE应用开发课程在计算机类专业中具有重要作用，为学生提供了掌握企业级Java应用开发技能的重要途径[4]。然而随着技术的不断发展，JavaEE课程在教学过程中面临着一系列的挑战和问题，这些问题主要表现在以下几个方面：首先，JavaEE应用开发课程的复杂性和抽象性使得学生在学习过程中往往难以理解和掌握其中的关键概念[5]。尤其是对于一些涉及框架设计思想及应用性能优化等知识时学生们往往感到困扰。教师在面对庞大而繁杂的课程知识时，亦面临着如何提高学生理解和应用能力的挑战。

其次，学生在JavaEE应用开发中经常会遇到各种代码错误，从而导致实践项目的停滞和学习进程的延迟。排查这些错误需要耗费大量的时间和精力，而传统的课堂答疑和助教辅导方式无法实现即时和个性化的支持。这给教学过程增加了额外的负担，也影响了学生对课程的积极性和学习体验。

最后，由于学生的学习背景、学习速度和兴趣爱好的差异，传统的教学方式难以满足个性化学习需求。在课程设计和项目实践中，学生常常需要个性化的指导和支持[6]，以便更好地理解和应用所学知识。而目前的教学模式相对缺乏灵活性，无法有效地满足学生的个性化学习需求。

为了解决这些问题，近年来，人工智能技术的发展为JavaEE应用开发课程的教学提供了新的可能性。其中，ChatGPT等智能助教工具通过自然语言处理能够实时、个性化地为学生提供答疑辅导、代码错误排查、课程设计指导等多方面的支持。这些工具的出现为JavaEE应用开发课程的教学提供了新的教学手段，提高学生的理解能力、解决实践中的技术问题，并满足个性化学习的需求。本文从JavaEE应用开发课程的现状、存在的问题以及智能助教工具的应用角度，深入探讨如何通过这些新兴技术提升JavaEE应用开发课程的教学质量和效果。

2 ChatGPT 辅助学生学习

在JavaEE应用开发课程中，ChatGPT作为智能辅导工具，为学生提供了实时答疑、代码排错、课程设计辅导以及模拟面试和职业准备等多方面的支持。通过理解学生的问题，ChatGPT能够提供个性化的解答、编程指导、学习建议。此外，ChatGPT还能模拟面试场景，帮助学生掌握面试技巧，为进入职场打下坚实基础。这一技术不仅丰富了教学手段，也提高了教学效果和学生的学习积极性。

2.1 ChatGPT 辅助学生智能辅导和答疑

学生在学习JavaEE应用开发课程的过程中，难免会遇到各种技术和理论问题，ChatGPT通过自然语言处理技术，可以成为学生问题辅导和答疑的重要工具。ChatGPT不仅能够理解学生提出的问题，并提供实时详细的解答，还能够在学生学习过程中提供个性化的智能辅导服务。如帮助学生对一些课程概念包括Spring控制反转的基本思想、SpringMVC工作原理等，也包括对一些技术细节如JavaEE开发环境的搭建等，或是具体编程实践中遇到的问题。学生可以将疑问通过文本形式输入ChatGPT 中，以便获得实时解答，具体案例如表1所示。

除了答疑，ChatGPT还可以根据学生的问答记录，提供以下个性化学习建议：

1） 知识巩固：对于学生频繁提问的知识点，Chat⁃GPT可以建议学生进行复习和巩固。

2） 学习路径：根据学生的学习进度和掌握情况，ChatGPT可以推荐相关的学习资源或进阶课程。

3） 实践指导：对于需要动手实践的问题，ChatGPT 可以提供具体的编程指导，帮助学生更好地应用所学知识。

通过在JavaEE应用开发课程中实施ChatGPT辅助答疑后，能有效地帮助学生解决实际编程过程中遇到的问题，提升他们的理解和实践能力，极大地丰富了JavaEE 应用开发课程的教学手段，提升了教学效果。

2.2 ChatGPT 辅助学生代码排错

在JavaEE应用开发课程学习过程中，学生可能会遇到各种类型的代码错误，如SpringMVC配置错误、数据库连接失败错误、事务管理错误、JSP页面显示异常等。当问题出现时，学生首先需要识别问题的类型，并详细描述问题现象。例如，如果是一个Spring⁃MVC访问错误，学生需要描述错误信息、请求的URL、请求的参数以及预期的行为和实际的行为。学生可将问题描述通过文本形式输入ChatGPT中，ChatGPT 根据学生的描述进行以下分析：

1） 错误定位：ChatGPT会询问关于错误发生的位置、环境配置、相关代码片段等，帮助学生定位错误原因。

2） 排查过程：针对JavaEE应用开发的特定问题，ChatGPT会指导学生检查web.xml配置、检查数据库连接配置、查看日志文件、审查代码逻辑等。

3） 问题复现：如果问题不是每次都出现，ChatGPT 会指导学生尝试复现问题，以确定是偶然错误还是必然错误。

同时ChatGPT还能够根据对话内容，提供一些问题的解决方案，如代码修正建议：对于编码错误，Chat⁃GPT会给出具体的代码修改建议。配置文件调整：如果问题出在配置文件，如web.xml 或applicationCon⁃text.xml，ChatGPT 会指出需要修改的地方。调试技巧：ChatGPT会提供调试技巧，如使用断点调试、日志输出等，帮助学生逐步排除错误。针对常见错误，ChatGPT还会分享一些JavaEE开发的最佳实践，提升学生的开发能力。学生根据ChatGPT提供的方案进行尝试，如果问题解决，则继续开发；如果问题未解决，则进行进一步的交互。ChatGPT还可以引导学生反思错误产生的原因，总结经验教训，避免未来犯同样的错误。

2.3 ChatGPT 辅助学生辅助课程设计辅导

在JavaEE应用开发课程中，学生常常面临课程设计的挑战，需要分组设计并实现复杂的Web 应用。ChatGPT可为学生在本课程的课程设计完成的过程中提供有针对性的辅导，通过在以下方面帮助学生更好地完成课程设计：

1） 课程设计项目架构设计辅导：当学生在进行Ja⁃vaEE应用开发课程设计时，往往需要构建合理的项目架构。ChatGPT可以为学生提供项目架构设计的建议，包括模块划分、技术选型、数据库设计等方面的指导。ChatGPT还能根据学生Web项目的题目提供一些项目功能的建议，能够为每个学生设计出适合其课程设计的项目结构。同时ChatGPT可以根据项目的特点给学生提供技术选型的建议。例如，根据项目规模和性能需求，推荐使用适当的框架、数据库引擎等技术。

2） 课程设计代码实现辅导：学生在课程设计中可能会遇到一些具体的编码问题。通过ChatGPT，学生可以向助教提出关于代码实现的问题，例如如何优雅地处理异常、如何实现特定的功能模块等。ChatGPT 会通过深入的代码分析和解释，为学生提供具体的指导和示例代码。

3） 课程设计性能优化建议：JavaEE应用的性能对于大型项目至关重要。在课程设计中，学生可能面临一些性能优化的瓶颈。ChatGPT可以分析学生的代码，并提供性能优化的建议，例如缓存策略的优化、数据库查询的优化等，以确保课程设计的高效运行。

通过ChatGPT的辅助，学生在JavaEE应用开发课程设计中能够获得更加全面、个性化的辅导，提高项目的质量和效率。ChatGPT的实时反馈和深度指导有助于学生更好地理解课程设计的要求，培养项目开发中的独立思考和解决问题的能力。

2.4 ChatGPT 辅助学生模拟面试和职业准备

在JavaEE应用开发课程学习过程中，除了对学生技术方面的培养，职业准备和模拟面试也是学生能力培养的重要部分。ChatGPT能够在以下几个方面对学生在本课程模拟面试和职业准备方面提供了有针对性的辅导，以帮助学生更好地准备进入职业领域。

1） 面试技巧与自我介绍：ChatGPT可以向学生提供关于面试技巧的建议，包括如何回答常见的技术问题、如何突出个人优势、如何进行自我介绍等方面的指导。学生可以通过ChatGPT模拟回答常见的面试问题，并获得实时的反馈和改进建议。

2） 项目经验强调与技术深度展示：在JavaEE应用开发课程中，学生可能已经完成了一系列的实际项目。ChatGPT可以帮助学生强调他们的项目经验，指导如何在面试中生动而详细地介绍项目的技术难点、解决方案和取得的成就。同时，ChatGPT可以推荐学生展示技术深度的方式，以吸引潜在雇主的注意。

3） 行业趋势和热点技术了解：JavaEE应用开发领域一直在不断发展，了解行业趋势和热点技术是面试中的亮点之一。ChatGPT可以提供最新的行业信息，指导学生关注哪些新兴技术，帮助他们在面试中展现对行业发展的敏感性和了解度。

4） 面试场景模拟与反馈：通过ChatGPT，学生可以进行模拟面试，模拟不同类型的面试场景，如技术面试、行为面试等。ChatGPT会根据学生的回答模拟面试官的提问，并提供实时反馈，指导学生在面试中更自信、流利地表达自己。

5） 职业规划和求职建议：ChatGPT还能够为学生提供个性化的职业规划建议，根据学生的兴趣、技能和目标，推荐合适的职业发展路径。同时，ChatGPT可以提供求职建议，包括简历撰写、求职信写作以及面试前的准备等方面的指导。

通过ChatGPT的辅导，学生能够更充分地准备职业发展所需的技能和面试技巧，增强面对真实职业环境的信心。这种个性化、实时的辅导方式有助于学生更好地迎接职业挑战，顺利进入JavaEE 应用开发领域。

3 ChatGPT 辅助教师教学

在JavaEE应用开发课程中，ChatGPT还能够辅助教师生成题库、进行作业评测和设计教案，大大提高了教学质量和效率。ChatGPT可以自动生成题目、定制化题目设计并提供解答和解析，帮助教师更好地满足不同层次学生的需求。在作业评测方面，ChatGPT 可以自动批改和评分，提供针对性的评价和建议，确保评测的全面性和深度。引入ChatGPT作为智能助教，教师能够更高效地进行教学准备，提高教学效果，同时减轻备课负担。

3.1 ChatGPT 辅助教师生成题库

在JavaEE应用开发课程中，ChatGPT不仅可以为学生提供支持，还可以作为教师的有力助手，辅助教师生成丰富、高质量的题库。以下是ChatGPT在Ja⁃vaEE应用开发课程中辅助教师生成题库的应用场景：

1） 自动生成题目：ChatGPT可以根据JavaEE应用开发课程的具体内容和学科要求，自动生成丰富多样的题目。这些题目可以涵盖课程中的各个重要知识点，包括Spring、SpringMVC、MyBaits、数据库连接等方面的内容。教师可以指定题目的难易程度和题目类型，让ChatGPT按需生成题目，帮助教师更好地满足不同层次学生的需求。