中国现代教育装备
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ISSN 1672-1438 CN 11-4994/T
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 期刊导读  
大语言模型技术在编程语言课程中的应用研究
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2026-6-11 15:22:59
  [导读]探讨了生成式人工智能背景下大语言模型在高等教育编程课程中的应用价值。以人工智能编程语言课程为例,分析大语言模型在知识讲解、智能答疑、代码自动生成等方面的作用,提出融合大语言模型的课程设计框架,讨论其对学生自主学习与实践能力的促进作用,并反思学生依赖性、知识准确性等挑战,为智能教育改革提供理论与实践参考。

  随着生成式大语言模型(large language model,LLM)代码理解与生成能力的显著进步,其正深刻重塑编程教育模式,主要体现为2个核心角色:作为智能助教提供个性化辅导,以及作为编程伙伴支持协作学习。

  在个性化辅导方面,LLM作为智能助教,通过对话交互重构教学路径。冯东(Phung Tung)等[1]的研究表明,在入门编程场景中,GPT-4的解释与纠错能力已接近人类导师水平;贝克尔(B. A. Becker)等[2]发现,AI助手可基于学生代码自动生成习题与学习建议,实现自适应教学。鞠小林等[3]在Python课程中融合“闯关+项目”体系与本地化LLM,实现分层任务推送与实时反馈,有效提升了学习效率和实践能力。

  在协作学习方面,LLM作为编程伙伴,可嵌入开发环境直接支持编程实践。南多艺(Nam Daye)等[4]开发的IDE插件通过代码解释、API说明等方式辅助代码理解,其效果优于传统搜索;唐琳等[5]提出的SLCT框架将LLM融入课程全流程,通过人机协同提升了项目质量与编码规范。

  卡迪尔(J. Qadir)[6]指出,生成式AI在给工程教育带来效率提升的同时,也伴随着学术诚信、能力虚化等潜在风险。既有研究已展现LLM在编程教育中的应用潜力,但多数仍停留在工具应用层面,缺乏系统化的课程整合框架、可靠的内容生成机制,以及对AI使用边界等问题的深入反思[7]。与此同时,“融智课堂”等人机协同教学理念为大模型与课程深度融合提供了理论指引[8],如何构建可落地、可评价、可治理的教学模型成为关键。为此,本文以人工智能编程语言课程为例,提出“引导—实践—反思”三阶段教学模型,系统阐述各阶段教学设计、提示词规范、评价与治理策略,为同类编程语言课程的智能化转型提供理论参考与实践范本。

  1 人工智能编程语言课程介绍

  2 LLM赋能的“引导—实践—反思”三阶段教学模型

  3 实施挑战与应对策略

  4 结语

  随着AI的演进,基于LLM的智能教育正为编程语言课程带来深刻变革。本文以人工智能编程语言课程为例,构建LLM赋能的“引导—实践—反思”三阶段教学模型,分析其在知识建构、能力培养、元认知提升等方面的成效,以及对学生自主学习、创新与批判性AI思维的促进作用,同时针对学习依赖性、生成内容准确性不足等挑战提出应对策略,为LLM在编程语言课程中的深度应用提供了参考。

  总体而言,LLM优化了知识传授的个性化与高效性,重塑了编程技能与创新能力培养范式,推动形成“师-机-生”协同的智能教学生态,为编程教育高质量发展拓展空间。

  未来建议加强LLM与专业课程融合的研究实践,完善平台功能、提升模型专业性与可解释性,推动其向智能导师和创新合作者转型;同时关注技术伦理、学术规范及评价体系优化,构建开放可持续的智能教育环境。随着跨学科协作的深入与国际经验的积累,LLM赋能的编程语言课程改革有望成为智能高等教育典范,重塑未来人才培养模式。

  参考文献

  [1] Phung T, Pădurean V A, Cambronero J, et al. Generative AI for programming education: benchmarking ChatGPT, GPT-4, and human tutors[C]// Proceedings of the 2023 Conference on International Computing Education Research. New York: ACM, 2023: 278-291.

  [2] Becker B A, Denny P, Finnie-Ansley J, et al. Programming is hard, or at least it used to be: educational opportunities and challenges of AI code generation[C]//Proceedings of the 54th ACM Technical Symposium on Computer Science Education. New York: ACM, 2023: 500-506.

  [3] 鞠小林,张艳梅,王皓晨,等.基于大语言模型辅助教学的Python编程课程教学探索[J].计算机教育,2024(9): 33-37.

  [4] Nam D, Macvean A, Hellendoorn V, et al. Using an LLM to help with code understanding[C]//Proceedings of the 2024 IEEE/ACM 46th International Conference on Software Engineering. New York: ACM, 2024: 1-13.

  [5] 唐琳,张佳鑫,徐照光.大语言模型在计算机编程实践课程教学中的应用[J].计算机教育,2025(2):97-101,106.

  [6] Qadir J. Engineering education in the era of ChatGPT: promise and pitfalls of generative AI for education[C]//2023 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON). Kuwait: IEEE, 2023: 1-9.

  [7] 刘明,郭烁,吴忠明,等.生成式人工智能重塑高等教育形态:内容、案例与路径[J].电化教育研究,2024,45(6):57-65.

  [8] 祝智庭,赵晓伟,沈书生.融智课堂:融入AI大模型的创新课堂形态[J].电化教育研究,2024,45(12):5-15.

肖尧 黄乐聪 王帅 金枝 中山大学智能工程学院


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