AIGC在高职Linux操作系统课程思政设计中的应用探索

作者: 何宏宇 陈倩

摘要:文章探讨了AIGC技术在高职Linux操作系统课程思政设计中的应用。文章介绍了课程思政的重要性及AIGC技术的发展背景,详细阐述了AIGC辅助课程思政设计的优点,从快速提供丰富的教学资源、推动学习方法的改革创新、优化课程思政评价方式等几方面进行了论述。然后以Linux操作系统课程为例,展示了如何利用AIGC技术提高课程思政设计和优化的效率。最后,文章讨论了AIGC技术在应用过程中可能带来的数据安全、内容偏见等风险与挑战。

关键词:人工智能生成内容(AIGC) ;课程思政;Linux操作系统;个性化学习

中图分类号:G642      文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2025)08-0140-04

开放科学(资源服务) 标识码(OSID)

0 引言

在新时代背景下,高等教育肩负着培养德才兼备、全面发展的社会主义建设者和接班人的重任[1]。高等职业教育作为我国高等教育体系的重要组成部分,其人才培养质量直接关系到国家经济社会的发展与进步。而课程思政作为一种新型的教学理念与实践模式,旨在将思想政治教育融入各类专业课程之中,实现知识传授与价值引领的有机统一[2]。课程思政的目标与高职教育的要求高度契合,推行课程思政的实践对于实现高职教育的高质量发展以及提升学生的思想政治素养具有重要意义。

2021年,中央出台的《关于新时代加强和改进思想政治工作的意见》,提出推动思想政治工作与信息技术深度融合[3]。如何将新兴技术与课程思政教学相结合,以促进学生综合素质的提升,成为一个值得深入探讨的话题。随着信息技术的发展,人工智能生成内容(Artificial Intelligence Generated Content,以下简称“AIGC”) 技术开始广泛应用。AIGC是一种运用深度学习技术的先进模型,它具备模拟人类创造性思维的独特能力,能够生成逻辑清晰、连贯性强的语言文本、图像和音频等内容,不仅能够处理输入数据,更能自主创造全新内容,展现出前所未有的创新能力[4]。因此,将AIGC技术与课程思政设计进行有效结合,成为提升教育实践质量的重要研究方向。

Linux操作系统,以其开源、自由、稳定的特性,在全球范围内得到了广泛的应用和认可。作为高职教育的重要组成部分,计算机专业课程不仅要传授学生专业知识和技能,更要注重培养学生的思想政治素养,实现知识传授与价值引领的有机结合[5]。因此,在Linux操作系统课程中融入思政元素,对于提升学生的综合素质、培养德才兼备的技术人才具有重要意义。通过基于大数据分析的智能生成,AIGC能够为Linux操作系统课程思政内容的设计提供丰富的资源与素材,能够针对不同学历层级的学生提供定制化的内容生成,本文将以Linux操作系统课程为例,探索AIGC如何辅助课程思政的设计。

1 AIGC辅助课程思政设计的优点

1.1 快速提供丰富的教学资源

尽管教师在授课方法上存在多样性,但在课程思政教学设计过程中,几乎不可避免地需要依赖于教材以外的教学资源。AIGC的出现显著提升了教学资源的获取速度和质量。传统的教学资源开发通常需要投入大量的时间和人力,教师在选择课程思政素材时常面临困难,需耗费大量时间进行搜索与准备。然而,AIGC利用自然语言处理和机器学习技术,能够迅速生成大量高质量的课程思政教学资源。这些资源不仅包括传统的文本材料,还涵盖了图片、视频和音频等多媒体内容,从而极大地丰富了教学手段和形式。

AIGC的应用不仅显著减轻了教师的工作负担,还确保了教学资源的多样性和及时更新。此外,AIGC还能够根据不同学科和年级的需求,生成相应的教学材料,确保每位学生都能获得适合其学习需求的资源。这种快速生成教学资源的能力,不仅提高了教学效率,还为教育公平提供了有力支持。

1.2 推动学习方法的改革创新

传统的教学模式历来侧重教师的主导地位,学生在此过程中多处于被动接受知识的状态,个性化和互动性显得相对不足。通过智能化的内容生成与分析,AIGC为个性化学习开辟了新路径。AIGC能够精准捕捉学生的学习进度与兴趣所在,进而智能推荐贴合个人需求的学习资源与策略,显著增强了学习效率与成效。例如,有的学生更偏向于思政理论知识的学习,有的学生偏向于了解更多思政案例。AIGC会根据不同的提问内容和提问方式产生不同的响应,实现个性化学习。

此外,AIGC还具备模拟多元教学场景的能力,为教师提供了广阔的实验平台,鼓励其探索并实施创新的教学方法,如翻转课堂、混合式教学等。此类基于数据驱动的教学模式变革,不仅优化了教学效果,更重要的是,它成功激发了学生的学习兴趣与自主性,成为推动学习方法改革创新的重要驱动力。

1.3 优化课程思政评价方式

在评估课程思政教育成效的过程中,传统的评价方式常受限于教师的主观视角,易受到个人偏见与情感波动的干扰。AIGC依托于大数据分析与机器学习算法的强大能力,实现了对学生表现更为客观、公正的评估体系。AIGC系统能够深度挖掘学生在课堂讨论、作业完成及考试成绩等方面的多维度数据,进而整合生成一份全面、详尽的评价报告,有效削弱了人为因素在评价过程中的潜在影响。相较于传统方式,AIGC能够在极短时间内完成数据的快速收集、精准分析及报告的自动生成,为教育工作者提供了强有力的支持。值得一提的是,AIGC融入了自然语言处理技术,这一技术使得系统能够深入分析学生的文字表达内容,解析学生在思政教育后的思想变化情况,为全面、深入地了解学生提供了新的视角与工具。

1.4 缩短教师教学能力之间的差异

新手教师和资深教师的能力和经验存在显著差异。新手教师由于授课时间较短,课程资源累积不够,在授课效果上往往不及经验丰富的资深教师。为解决此问题,AIGC技术的引入为教师提供了智能化的教学辅助工具,旨在提升教学能力并增强教学效率。AIGC能够向教师提供权威的教学指导和丰富的资源支持,助力其策划并开展高效的教学活动。具体在课程思政设计方面,AIGC通过教师给出的教学需求数据,能够精准生成思政元素,思政案例,思政融入路径等,并据此提出具有针对性的教学策略,以支持教师持续精进教学水平。这种智能化的辅助方式,不仅有助于提升整体教学质量,还对促进教育资源的均衡分配、缩小教师教学能力差异具有重要意义,是推动教育公平与发展的重要力量。

2 利用AIGC辅助Linux操作系统课程思政设计

2.1 选择AIGC模型

随着AI技术的不断发展,国内涌现了一大批生成式大型语言模型,自2018年以来,百度、阿里、科大讯飞等公司和研究机构相继发布了包括文心一言、通义千问、讯飞星火等大语言模型,随后几年里,大语言模型呈现爆发式的增长。这些模型通过使用自然语言与系统交互,实现了包括问答、分类、摘要、翻译、聊天等从理解到生成的各种任务,展现出了强大的对世界知识掌握和对语言的理解能力。

在使用AIGC进行辅助设计之前,需要对所使用的模型进行选择。针对目前市面上众多大模型,可以参考SuperCLUE(中文通用大模型综合性测评基准,以下简称SuperCLUE) 的测评来进行选择。SuperCLUE是一个由中国科学院自动化研究所和清华大学联合发布的中文语言理解评估基准,它主要要回答的问题是:在当前通用大模型大力发展的情况下,中文大模型的效果情况[6]。2024年8月对大模型进行的评测榜单截取如图1所示。

从图中可以看到截至2024年8月,国内大模型在中文长文本、生成与创作、语言理解等语言文字方面处理能力排名属于第一梯队的有腾讯、OPPO、深度求索、商汤和阿里巴巴的大模型。本文将采用腾讯公司的混元大模型进行辅助设计。

2.2 针对授课对象进行调研

思政内容的设计应充分考虑学生的需求,以避免出现“一个PPT用多年”的现象。思政内容必须保持持续更新与优化,已失去时代意义的案例不应继续纳入课程内容。思政案例应紧密围绕时代发展的趋势,反映新时代的思想、新的内涵与要求[7]。在这一背景下,AIGC的快速学习与内容生成能力能够显著支持思政内容的更新与优化,从而更好地适应学生的需求和时代的变化。

本文对2023级健康大数据管理与服务专业1班的40余名学生进行了关于课程思政内容的调研。调研结果显示,90%的学生认为课程思政对其个人发展具有重要意义,并愿意借鉴教师的人生经历,以此影响自身的世界观、人生观和价值观。学生们尤其希望通过引用文献和实际案例的方式引入思政内容,其中民族自豪感、爱国主义及其时代要求以及中华传统文化被认为是最为重要的三项内容。基于调研结果,在后续设计思政元素和案例时,可以利用AIGC进行针对性的内容设计,以更好地满足学生的需求。

2.3 根据授课内容进行整体设计和优化

首先,需要从课程的整体内容出发对整体的思政元素、思政案例以及思政融入方式进行概要设计,这里以Linux操作系统课程内容为例,让AIGC给出相应的设计,课程内容概要如表1所示。

在开展AIGC对话之前,应将其置于真实场景中,以确保设计效果更符合预期。背景信息的详细程度与所生成内容的质量密切相关。例如,在进行Linux操作系统课程的思政设计时,应将所处的背景、课程项目内容以及从调研结果中获得的需求融入对话内容中。这种方法将有助于AIGC更准确地理解上下文,从而生成更具针对性和实用性的设计方案。对话内容如图2所示。

根据提问内容,AIGC进行了相应的内容生成。鉴于生成内容的数量较为庞大,经过简化处理后,相关内容如表2所示。

在对整体内容进行概要设计后,可以观察到生成的内容呈现出模板化的特征。除了第一个项目提供了具体案例外,其他项目均采用了虚拟案例。为提高内容的实用性,后续需要AIGC进一步提供真实案例。以项目二为例,本文将展示AIGC生成真实案例的情况,如图3所示。

2.4 为思政内容设计引入方式

在完成相应的思政元素和思政案例的设计之后,需要深入探讨思政内容的有效融入问题。课程思政的融入应当实现“盐溶于水”的效果,即在教学过程中自然地、适度地融合思政内容,以增强其内在的关联性和适用性[9]。因此,融入方式的选择显得尤为重要。以下是几种在授课过程中较为有效的融入方式。

1) 对比式。在实践类课程中,学生通常需要完成特定的操作,这些操作的完成质量可能存在显著差异。为有效引导学生理解质量差异所带来的影响,我们可以采用对比式教学法。例如,在网线制作或Linux脚本编写等实践课程中,通过对优劣案例的比较,帮助学生深刻体会到质量差异所引发的效果差异,从而引入工匠精神和质量意识等思政内容。然而,在实施这一教学策略时,应避免使用学生自身的作品进行对比,以防对学生的自尊心造成负面影响。

2) 案例融入式。在编程类课程的教学中,可以在编程任务之前引入案例背景,以促进思政内容的融入。例如,在Linux脚本编程中进行switch分支编程的教学时,可以结合垃圾分类的案例。通过使用switch分支结构对不同类型的垃圾进行分类,不仅能够锻炼学生的逻辑编程能力,还能提升他们对环境保护的意识,增强其参与垃圾分类活动的积极性。这一教学策略强调了每位公民在环境保护中的责任,倡导通过正确的垃圾分类行为来减轻环境负担,从而为社会的可持续发展作出贡献。

3) 案例引用式。在理论类课程的教学中,可以通过与授课内容相关的案例引用来有效引入思政教育。例如,在讲解Linux操作系统的发展历程时,可以引用其创始人Linus Torvalds一生致力于技术创新的实例。通过这一案例,教师能够向学生传达工匠精神、坚持不懈的奋斗精神,以及Linux所体现的开放、协作与共享的理念。案例引入的过程应避免生搬硬套,教师应注重从实际案例中进行选择,或引用自身亲身经历的案例,以增强说服力和教学效果。

3 AIGC的应用带来的风险和挑战

3.1 数据安全隐患

AIGC在处理过程中涉及大量个人和敏感数据,一旦数据被非法获取或泄露,可能导致严重的隐私侵犯和信息安全问题,同时AIGC在训练和应用过程中可能会收集用户的个人信息,如聊天内容、搜索历史等,这些信息的泄露会给用户带来隐私泄露的风险。

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