一、引言

近年來，ChatGPT等生成式人工智能技術(shù)的影響日益顯著，眾多國內(nèi)外大語言模型紛紛涌現(xiàn)。在教育領(lǐng)域，AIGC（人工智能生成內(nèi)容）技術(shù)的誕生為教育帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注。特別是在計(jì)算機(jī)教學(xué)領(lǐng)域，已有實(shí)證研究探索了AIGC技術(shù)在Python程序設(shè)計(jì)等編程教學(xué)中的應(yīng)用。然而，關(guān)于AIGC技術(shù)在Web前端開發(fā)教學(xué)方面的研究尚顯不足。因此，我們需要深入探索如何將AIGC技術(shù)融入Web前端開發(fā)教學(xué)，并分析其對(duì)教學(xué)的影響及輔助能力。

二、AIGC賦能Web前端開發(fā)教學(xué)概述

AIGC技術(shù)，基于預(yù)訓(xùn)練的大型語言模型，展現(xiàn)出卓越的語言理解和語境感知能力，能夠通過自然語言交互，高效便捷地生成編程教學(xué)內(nèi)容。與側(cè)重于編程思維和邏輯分析的程序、算法類課程不同，Web前端開發(fā)課程主要涉及HTML、CSS、JavaScript等技術(shù)，重點(diǎn)在于理解布局、輸入、事件驅(qū)動(dòng)、事件處理、輸出等概念，以及綜合運(yùn)用前端技術(shù)。教學(xué)方法更側(cè)重于項(xiàng)目實(shí)踐和即時(shí)反饋，適合初學(xué)者快速入門并看到學(xué)習(xí)成果。對(duì)于進(jìn)階學(xué)習(xí)者而言，Web前端開發(fā)還需要融入創(chuàng)意和美學(xué)。引入AIGC技術(shù)在Web前端開發(fā)課程中具有三大優(yōu)勢(shì)：首先，Web前端開發(fā)內(nèi)容直觀，AIGC技術(shù)能快速展示效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率；其次，Web前端開發(fā)中存在大量重復(fù)性工作，AIGC技術(shù)能有效減少這些工作，讓學(xué)生有更多時(shí)間專注于解決復(fù)雜問題和創(chuàng)新；最后，與程序、算法類課程相比，Web前端開發(fā)更注重個(gè)性化和創(chuàng)意美學(xué)設(shè)計(jì)，AIGC技術(shù)能提供成熟的開發(fā)方案、完善的設(shè)計(jì)建議和代碼生成支持。然而，AIGC技術(shù)的應(yīng)用需要正確的引導(dǎo)，以避免學(xué)習(xí)者思路混亂，以及過度依賴、技術(shù)和道德風(fēng)險(xiǎn)等問題。

三、AIGC賦能、人機(jī)協(xié)同的Web前端開發(fā)教學(xué)模式

AIGC賦能、人機(jī)協(xié)同的Web前端開發(fā)教學(xué)模式指的是在Web前端開發(fā)課程中，教師、學(xué)生和機(jī)器三者協(xié)同合作，充分利用AIGC技術(shù)完成教學(xué)任務(wù)。AIGC技術(shù)在課前、課中、課后三個(gè)階段都能提供支持和創(chuàng)新，為Web前端開發(fā)知識(shí)體系的教學(xué)、多樣化教學(xué)方法的設(shè)計(jì)和豐富實(shí)踐環(huán)節(jié)的開展提供新的思路和方法。在這種教學(xué)模式下，教師、學(xué)生和機(jī)器三者將緊密協(xié)作互動(dòng)，充分發(fā)揮AIGC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而在多個(gè)學(xué)習(xí)層次中極大地影響并改變Web前端開發(fā)的教學(xué)模式。

四、AIGC輔助的Web前端教學(xué)模式創(chuàng)新設(shè)計(jì)

AIGC的興起促使教師重新評(píng)估并優(yōu)化其引導(dǎo)、教學(xué)、講授及評(píng)估方式。在課前階段，教師需要精心挑選Web前端開發(fā)的相關(guān)案例，并利用大型語言模型優(yōu)化教學(xué)提示詞模板，以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。課中，教師可以結(jié)合人機(jī)協(xié)同的教學(xué)策略，通過大型語言模型進(jìn)行提問與演示，鞏固知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)學(xué)生的回答給予反饋，引導(dǎo)他們進(jìn)行深度反思。課后，教師可以重新規(guī)劃考核內(nèi)容，將提示詞學(xué)習(xí)和提問能力納入課程目標(biāo)，同時(shí)利用大型語言模型生成題目與答案，但需注意篩選與修正，確保內(nèi)容的準(zhǔn)確性。

學(xué)習(xí)者的AIGC輔助學(xué)習(xí)可劃分為四個(gè)層次：被動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)、建構(gòu)學(xué)習(xí)與交互學(xué)習(xí)。在課前預(yù)習(xí)階段，學(xué)生主要進(jìn)行被動(dòng)學(xué)習(xí)，通過向大型語言模型提問，快速掌握基礎(chǔ)知識(shí)和擴(kuò)展內(nèi)容。課中，學(xué)生進(jìn)入主動(dòng)學(xué)習(xí)階段，他們能夠根據(jù)課程內(nèi)容主動(dòng)向模型提問，篩選信息，并通過多輪對(duì)話獲得答案，提升學(xué)習(xí)效率與提問技巧。課后，學(xué)生則進(jìn)入建構(gòu)學(xué)習(xí)階段，他們可以與大型語言模型協(xié)同完成作業(yè)與測(cè)試，進(jìn)一步整合所學(xué)知識(shí)，但需要對(duì)模型的回答進(jìn)行二次確認(rèn)與糾正。個(gè)人反思則貫穿課中與課后，學(xué)生可以通過不斷向模型提問，鞏固知識(shí)，推斷新知識(shí)，并對(duì)問答過程進(jìn)行總結(jié)與反思，從而達(dá)到交互學(xué)習(xí)的層次。

這種人機(jī)協(xié)同的Web前端開發(fā)教學(xué)模式不僅適用于該課程，還可推廣至其他編程學(xué)習(xí)課程乃至整個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)。Web前端開發(fā)課程的特點(diǎn)使得AIGC的應(yīng)用尤為直觀且效果顯著。

五、教學(xué)模式應(yīng)用實(shí)踐與AIGC案例分析

在實(shí)際教學(xué)中，Web前端開發(fā)課程的設(shè)計(jì)從HTML和CSS入手，逐步深入到JavaScript編程與框架應(yīng)用，拆解復(fù)雜問題并系統(tǒng)化解決?；谝延醒芯繉?duì)大型語言模型與人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的功能總結(jié)，我們收集并整理了AIGC賦能、人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式下師生在課前、課中、課后使用AIGC輔助教學(xué)的應(yīng)用案例。在這些案例中，AIGC在知識(shí)拓展、實(shí)例辨析、案例分析、語法練習(xí)、代碼編寫與糾錯(cuò)等多個(gè)場(chǎng)景均展現(xiàn)出了強(qiáng)大的輔助作用。

5.1 知識(shí)拓展

在Web前端開發(fā)的教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)者通常從HTML、CSS到JavaScript的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)路徑入手，這三者構(gòu)成了前端開發(fā)的核心技術(shù)。大型語言模型能夠輔助學(xué)習(xí)者在概念理解、辨析等方面進(jìn)行知識(shí)拓展。

ChatGPT在回答基本概念、語法結(jié)構(gòu)和常見元素等基礎(chǔ)問題時(shí)表現(xiàn)出色，類似于傳統(tǒng)搜索引擎，能夠提供豐富的學(xué)習(xí)資源。但由于其提供的信息準(zhǔn)確性無法完全保證，建議初學(xué)者在學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)結(jié)合權(quán)威資料進(jìn)行參考。

5.2 實(shí)例辨析

ChatGPT能夠解答CSS相關(guān)問題，簡(jiǎn)要解釋CSS規(guī)則，并闡述多個(gè)規(guī)則應(yīng)用于同一標(biāo)簽時(shí)的優(yōu)先級(jí)和順序。這使得初學(xué)者能夠快速掌握CSS知識(shí)，并通過復(fù)用或修改代碼來驗(yàn)證規(guī)則，從而鞏固基礎(chǔ)知識(shí)。

5.3 案例分析

下圖展示了ChatGPT分析JavaScript變量作用域的一個(gè)案例。在分析過程中，ChatGPT詳細(xì)解釋了局部變量和全局變量作用域的差異，并解釋了案例中最后一行輸出空白行的原因。這表明ChatGPT能夠有效地展示變量概念，并能通過準(zhǔn)確的輸出和錯(cuò)誤提示功能幫助學(xué)習(xí)者理解案例。

5.4 語法練習(xí)

下圖提供了一個(gè)由文心一言生成的JavaScript語法練習(xí)題的例子。文心一言能夠有效地整合變量初始化、事件監(jiān)聽器的添加以及DOM元素的引用和更新，并據(jù)此生成語法練習(xí)題。在該例子中，文心一言清晰地描述了JavaScript事件的基本邏輯，學(xué)生可以通過這些練習(xí)學(xué)會(huì)如何為元素添加事件監(jiān)聽器、編寫事件處理函數(shù)，并在瀏覽器中測(cè)試自己編寫的代碼。這種直觀的實(shí)踐方式有助于學(xué)生深入理解代碼的運(yùn)行邏輯，從而加深對(duì)JavaScript語法的理解。

5.5 代碼編寫能力展示

在代碼編寫能力方面，ChatGPT和CodeGeeX分別貢獻(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)頁代碼案例，具體如下圖所示。

這兩個(gè)案例均源自課程后期的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，充分展示了大型語言模型在代碼編寫方面的成熟能力。例如，ChatGPT提供的代碼示例中，實(shí)現(xiàn)了英文單詞的添加與顯示，同時(shí)能夠通過點(diǎn)擊“清空”按鈕清除所有內(nèi)容，這一過程不僅體現(xiàn)了對(duì)中文解釋的可見性控制，還綜合運(yùn)用了HTML、CSS和JavaScript的基礎(chǔ)知識(shí)。兩段代碼均具備清晰的結(jié)構(gòu)和邏輯，易于理解和修改，充分證明了AIGC在前端編程領(lǐng)域?qū)W(xué)習(xí)者的有效輔助。值得注意的是，這兩個(gè)案例的提示語設(shè)計(jì)得條理清晰，為代碼的正確生成奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，學(xué)生在進(jìn)行綜合實(shí)踐時(shí)，應(yīng)致力于提升提示語的工程水平，以便更好地從AIGC技術(shù)中獲益。同時(shí)，教師在教學(xué)過程中也應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)問題拆解，注重培養(yǎng)其AI素養(yǎng)和利用AIGC提問的能力。

5.6 代碼糾錯(cuò)與優(yōu)化

在前端開發(fā)的學(xué)習(xí)過程中，代碼調(diào)試是至關(guān)重要的一環(huán)。無論是初學(xué)者還是經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)者，都可能面臨邏輯錯(cuò)誤、語法錯(cuò)誤或頁面樣式問題等挑戰(zhàn)。下圖通過一個(gè)具體案例展示了文心一言在JavaScript中如何定位并修復(fù)事件處理函數(shù)未更新頁面的問題。

文心一言首先準(zhǔn)確識(shí)別了計(jì)數(shù)器未更新的問題所在，然后提供了詳細(xì)的解決方案和修改后的代碼。這一實(shí)踐充分證明了AIGC在Web前端開發(fā)中的廣泛應(yīng)用能力，包括知識(shí)拓展、實(shí)例辨析、案例分析、語法練習(xí)、代碼編寫以及代碼糾錯(cuò)等方面。AIGC的便捷易用和快速反饋特性有助于教師在課前、課中和課后優(yōu)化引導(dǎo)、講授、教學(xué)和考核方式，從而提升教學(xué)質(zhì)量[10]。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生可以充分利用AIGC進(jìn)行持續(xù)練習(xí)和經(jīng)驗(yàn)積累，增強(qiáng)代碼調(diào)試能力，提高開發(fā)效率和代碼質(zhì)量。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本文所提及的案例應(yīng)用實(shí)踐均源于Web前端設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，涉及的實(shí)踐內(nèi)容尚處于基礎(chǔ)教學(xué)階段。雖然大型語言模型在淺層次、單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)教學(xué)中表現(xiàn)出色，但在處理綜合性問題時(shí)，使用者仍需提高提問技巧，恰當(dāng)拆解問題，以便更好地利用AIGC技術(shù)。在AIGC賦能、人機(jī)協(xié)同的Web前端開發(fā)教學(xué)模式下，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生合理利用AIGC技術(shù)，培養(yǎng)其AI素養(yǎng)，并有效規(guī)避潛在風(fēng)險(xiǎn)。