1. 引言
随着人工智能技术的不断发展，人工智能赋能教育发展受到了越来越多教育研究者的持续关注。生成式人工智能(Generative A)是人工智能技术之一，是指计算机基于算法、模型等自动生成、创造或合成新的数据文本，论文、图像、音频、视频、程序代码等，其中最具代表性的生成式人工智能工具是ChatGPT [1]。ChatGPT是基于深度学习算法的自然语言处理技术，具有语言理解和生成能力，它可以通过大规模的语言库学习模仿人类对话[2]。
在人工智能技术蓬勃发展和教育数字化转型的大背景下，以开放的心态、前瞻性的视角积极探索ChatGPT在课程教学中的应用显得十分必要。在教育领域，ChatGPT的出现引发了教育工作者的深入思考和热烈讨论，当然也有一些学者持观望的态度，本文针对目前课程教学中存在的教师工作量大、难以及时解答学生疑问、难以实施个性化教学、教学效果不理想等问题，探讨如何应用ChatGPT为教师教学工作减负增效，实施个性化教学以改善学生的学习体验，从而提高课程教学效率和效果。
2. ChatGPT在教学领域的应用
以ChatGPT为代表的生成式人工智能工具可以根据用户输入的提示语自动生成内容，是一种智能聊天机器人，对用户提出的问题做出快速解答[3]。图1为ChatGPT 3.5版本的网页界面，图2为ChatGPT 4.0版本的网页界面，图中画框的部分为程序文本输入窗口，可以输入中文或其他外文。ChatGPT 4.0版本相对于3.5版本逻辑能力更强，生成的文本更加全面、完整。它具有上下文记忆功能，对话并非简单问答，而且能够联系上下文回答问题。同时，与ChatGPT对话时应注重问题的完整性，表达清楚自身的需求，才可以更加准确的回答问题。ChatGPT本身对访问设备要求不高，便于普及，不仅是一个“有求必应”的知识问答系统，而且具有非常出色的内容生成能力，不论是程序代码、散文诗歌还是作业、论文，都可以“一键生成”，因此在课程教学中具有广泛的应用。
2.1. 将ChatGPT作为学生的智能学习伴侣
ChatGPT可以及时对学生提出的问题进行解答，而且24小时提供不间断的服务，因此它是非常好的个性化学习产品，让学生在课下的学习过程更加高效。相比使用百度、goolge等搜索引擎，ChatGPT给出的是直接答案，而不是相关网页链接，更加便捷。
一是智能问答辅导。通过问答式学习，学生能够掌握教学设计中的基本概念。当学生在会计课程中遇到不理解的问题时，可以直接向ChatGPT提问，ChatGPT不仅可以直接回答学生的问题，而目可以生成示例或提供详细解释，帮助学生更好地理解会计中的基本概念。通过提问的方式获取知识的解答，
Figure 1. ChatGPT 3.5
图1. ChatGPT 3.5
Figure 2. ChatGPT 4.0
图2. ChatGPT 4.0
ChatGPT对问题进行分析后给出相应的答案，从而实现对课程的智能化答疑。二是图形动画辅助理解。对复杂的方程或公式，通过ChatGPT可以实现多种程序语言的编程，生成源程序，并形成动画、图案、知识图谱等辅助教学和学习。三是编制测验试题。通过输入知识点的关键词，ChatGPT可以快速生成考试试题或生成大量测试试题。四是学习指导。根据学生的学习习惯和水平，ChatGPT可以提供适合的学习资源和学习计划，帮助学生提升学习效果和成绩。
2.2. 将ChatGPT作为教师的教学辅助工具
(1) 课程设计与教学资料整理
ChatGPT可以为教师的课程设计提供创意思路，协助检索和整理文献资料，生成完整的课程材料，如教学大纲、课程计划和阅读材料[4]。让教师可以在ChatGPT的答案中找到不同的教学思路，节省了全过程的备课时间，找到重点进行思考，这不仅提高了备课效率，还使教学内容更加全面和准确。教师使用ChatGPT能够生成课程知识点的相关教学内容，获取个性化的教学设计和丰富的教学素材，很好地参与教研备课，给老师一个初步的计划。在课前可以进行知识搜索、生成教学内容、进行课堂模拟、进行语言翻译，帮助教师节省头脑风暴时间[5]。
(2) 课堂互动与个性化辅导
ChatGPT可以在课堂互动中发挥重要作用，实时回答学生问题，为课堂活动提供想法和增加趣味性。它还可以根据学生的具体需求，提供个性化的辅导和建议，帮助学生更好地掌握知识。例如，在解决数学问题或理解复杂概念时，ChatGPT可以提供详细的指导和解释。ChatGPT可以为师生提供一个实时分享的平台，实时回答问题，为课堂活动提供想法、增加课堂趣味性和丰富性，帮助学生理解复杂的内容和概念，成为教师的人工智能助教、课后导师或辩论陪练[6]。
(3) 学生评估与反馈
ChatGPT能够生成作业测验和考试，根据输入的知识点编制习题，不仅可以指定试题的数量和难度，还可以给出试题的参考答案。教师利用该功能可以有效降低出题工作量，学生也可通过该功能自主完成相应知识点的测试和评估。测试题可以是课程的练习题，也可以是某一章节的练习题，或者是某一知识点的练习题。ChatGPT所生成的测试题题型丰富，包含各种题型，如填空题、选择题、判断题，等等，帮助教师评估学生的学习进度和理解程度。通过对学生作业和测验的分析，教师可以更准确地了解学生的学习特点和问题，从而调整教学策略，提高教学效果。此外，教师可以使用ChatGPT对学生提交的作业进行批改，通过分析学生回答的优缺点进行评价，这对教师批阅学生作业起到很好的辅助作用，让教师从不一样的角度去发现学生思考问题时的想法。
3. 引入ChatGPT的课程教学模式设计
引入ChatGPT之后，课程教学更能体现“以学生为中心”的理念。教师与ChatGPT合作开展联合教学，可以提高教学效果，改善学生的学习体验。学生是学习活动的主体，教师是教学活动的组织者和实施者，教学活动应该紧紧围绕学生来展开[7]。在课程教学模式设计中分为准备教学资源、教学活动设计、持续教学改进三个阶段，充分利用ChatGPT辅助教师教学和学生学习。如图3所示。
3.1. 准备教学资源
教师在课前准备好相应的教学资源，如视频、文章和在线课程等，为学生提供多样化的学习材料，帮助学生在课堂上更好地理解本门课程的知识点。同时布置预习任务，学生利用ChatGPT辅助进行自主预习，了解下一节课的知识点，激发学生的学习兴趣，引导学生自主思考和探索。ChatGPT的作用是及时解答学生的疑惑，满足学生的求知欲和好奇心，使学生有进一步探索的欲望。教师需要做的就是在课堂上进行重难点知识的讲解，让学生能够灵活应用所学知识，引导学生自主学习。
3.2. 教学活动设计
学生通过课前的预习后，对所要学习的知识有了一定的了解，所以在上课时，教师应该充分调动学生的积极性，引入经典、丰富的案例进行理解，让学生能快速体会到本门课程的乐趣，更深刻的理解本
Figure 3. Teaching mode design
图3. 教学模式设计
门课程概念和原理。教师还可以设计教学实践和互动讨论，教师鼓励学生进行实际操作，利用ChatGPT解决在实践教学中遇到的问题，促进课堂讨论，例如模拟不同观点的辩论、提供即时反馈等，培养学生的独立思考能力和动手能力。同时，教师也要在课堂教学过程中融入课程思政，明确虽然ChatGPT很强大，但是我们还是应该辩证地带着批判性思维进行看待，不能做什么事情都依赖ChatGPT，明白它只是起到一个辅助作用，应该被我们所支配。另外，在课堂结束前可以增加小测验环节，检验学生的阶段性学习效果。
3.3. 持续教学改进
课后学生通过作业练习，加强和巩固基础知识和基本技能，同时还可以对自己感兴趣的部分进行拓展，获得更加广阔的知识面。课后作业由学生自主完成，告知学生应该先独立思考，再去借助ChatGPT进行学习，并反思自己为什么不会做，是知识点没有掌握牢固还是不会运用。任何作业都需要经过学生思考过后进行完成才会掌握，如果学生不加思考而直接使用ChatGPT完成作业，那么其在课堂小测验中的成绩就会比较差。因此，教师需要向学生强调ChatGPT的使用规则，同时也要反思所布置的课后作业是不是缺乏挑战性和吸引力，以及题目本身的困难程度。鼓励学生提供关于使用ChatGPT的反馈，了解其对学习体验的影响，定期评估ChatGPT在教学中的效果，根据反馈调整教学方法和内容。
虽然ChatGPT可以辅助教师上课和辅助学生学习，但是并不是能解决所有问题，教师也要在ChatGPT的基础上对教学过程一定程度上的改变，应该符合现有的学情，找到最适应当前学生的教学方法，对待学生也要留出部分时间进行答疑，无论是采取线上交流还是线下讨论的方式，给学生提供必要的指导和帮助。根据学生课后的作业情况，对自己的教学过程进行反思。
4. 在课程教学中引入ChatGPT的优势
4.1. 快速响应，提高教学效率
ChatGPT能够在短时间内对学生提出的问题做出快速响应，及时解决学生的疑问和困惑，提高学习效率[8]。如果是在搜索引擎上进行搜索，所呈现的信息五花八门，信息量数以万计，内容可能大相径庭，让人无所适从。ChatGPT则能够从大量的信息中进行整合，筛选出相对靠谱的内容。相比原有的教学方式，智能问答具有更高的实时性和精准性，并可以提供24小时不间断的辅导服务，更好地满足学生的学习需求。
4.2. 个性化学习
ChatGPT不仅能够满足学生多样化的学习需求，还有助于发现和激发每个学生的独特潜能。教师可以通过分析学生的学习数据，了解其学科偏好和学习风格，从而更有针对性地设计课程内容和评估方式。这种个性化的教学方法有助于提高学生的学业成绩，并培养他们的学科兴趣和学习动力。ChatGPT基于大量数据训练，可以提供相对准确的答案和信息，避免因个人经验和知识储备不足导致的知识错误和不准确。
此外，利用多媒体教学不仅仅是传递知识，更是激发学生创造性思维和批判性思考的工具。通过引入视觉、听觉等多种感官元素，教师能够使抽象概念更加具体，让学生更容易理解和记忆。比如在学习语文时，一些需要去体会的意境之类的内容，就可以借助ChatGPT生成具体的图片，让学生更好的理解和体验。同时，多媒体教学还可以丰富教学内容，使学习过程更加生动有趣。例如，利用动画、模拟实验视频等形式，让学生在课堂上亲身体验科学知识，提高他们的学科兴趣。
4.3. 教育不平等问题
在解决教育不平等问题上，政府和教育机构可以采取一系列政策措施。投入更多资源用于改善基础教育设施，提高偏远地区和农村地区的教育资源配置水平。同时，积极推动互联网和现代教育技术的普及，缩小城乡和不同社会群体之间的数字鸿沟，如大学慕课等，让优秀学校的教学资源进行共享，确保每个学生都能够平等地享受到现代教育技术所带来的机会，是构建公平教育体系的关键步骤。
作为新一代人工智能技术，ChatGPT可以作为课程教学中一个有益的补充，但它并不能完全取代教师的作用。教师在课程教学过程中扮演着非常重要的角色，不仅要向学生传授知识，还要根据学生的需求和学习情况调整教学进度和实施个性化教学，培养学生的思维能力、解决问题能力、团队合作能力等。
5. 在课程教学中引入ChatGPT面临的挑战与应对措施
5.1. 知识数据庞大，原创性思考缺失
ChatGPT模型需要大量的训练数据和计算资源，而在某些教学场景下，其数据和计算资源的获取可能受到限制。ChatGPT是基于现有数据的训练，并不能回答训练数据之外的内容，对于一些新领域或新问题时，它的回答可能不够准确和全面。ChatGPT能够依照学生提供的作业标题完成一系列的文本任务，这不仅剥夺了学生的自主思考，同时也让学生产生了固化思维，在此环境培养出来的学生，极大概率对知识体系是缺乏系统性的了解的[9]。因此，教师应预先审查ChatGPT提供的材料，并结合权威资源进行补充。ChatGPT在语言交互中只能对现有知识进行整合，无法进行创新，仅仅依赖于所训练的信息进行回答，不能真正理解文字背后的含义，长此以往，学生缺乏对隐藏信息的感知能力，思维也变得固化，对未来变得更加模糊。因此，培养学生的批判性思维能力，教导他们如何验证信息的准确性和来源变得至关重要。
5.2. 技术限制，逻辑推理能力较弱
目前ChatGPT还存在技术限制，在知识获取和推理能力方面存在不足，难以处理新颖或复杂的问题。尽管它可以生成流畅的文本回复，但在处理复杂的逻辑推理或推断问题时，可能存在一定的困难。因为在我们问ChatGPT问题的时候，并没有给它思考的空间，它无法利用工作记忆或者是草稿纸，而是需要直接给出答案，可能是用于训练的数据，少有推理过程，所以对一些文本的生成也是反反复复，没有条理。人类很多时候也是如此，依赖于直觉判断，或者是思维跳跃太快，没有按部就班一步步推理时就会出现错误。但如果我们可以让它像人类一样，把需要多步推理的问题，拆分成子问题，便可以帮助ChatGPT提高回答的逻辑性，从ChatGPT 3.5版本到4.0版本的使用情况来看，这一点被证明是有效的。或者引入外部知识图谱和语料库，以扩大模型的知识范围。以及结合信息检索和多模态学习等方法，提高ChatGPT对知识的获取和推理能力。此外，教师可以对ChatGPT进行定期更新和训练，确保其知识库与时俱进。
5.3. 误导性回答的风险
以ChatGPT为代表的生成式人工智能工具是基于自然语言处理技术的语言模型，其准确性受到训练数据的限制，无法保证所生成的内容全部正确。因此，教师和学生对ChatGPT的回答应该采取批判性的眼光，进行检验和修正，确保得到的答案准确无误。所以说ChatGPT是个会犯错误的工具，教师和学生不应该过分依赖，还是得学会独立思考，教师应该对学生提供专业性的指导和建议，引导学生自主解决问题。
ChatGPT在生成对话时可能存在输出不一致或难以解释的问题。引入模型约束和注意力机制，控制生成模型的不确定性和偏差问题。同时，可以引入可解释性技术，如可视化和图解，以提供清晰的解释和回答。教师可以根据学生的反馈，对ChatGPT的输出进行评估和调整，确保其一致性和可解释性。ChatGPT在理解用户意图和语境方面存在局限性，特别是在面对模糊或歧义的问题时。采用强化学习方法进行模型训练，引入更多语料库和对话数据，并根据不同场景进行有针对性的训练。同时，可以结合上下文信息和历史对话内容，提高ChatGPT对语言多样性和复杂性的应对能力。
5.4. 教育诚信问题
ChatGPT的便捷性可能导致学生过度依赖这一工具，而忽视了对知识本身的深入理解和自主学习能力的培养。学生可能会倾向于直接获取答案，而非通过思考、探究和解决问题的过程来掌握知识。所以在课程教学引入ChatGPT后还有可能面临的问题是学生借助ChatGPT完成作业、写论文等不正当行为，难以培养其批判性思维和解决问题的能力。因此需要全体教育工作者参与规范制订，明确规定如何合理使用ChatGPT，包括在作业和研究项目中的使用限制。在课堂上融入诚信教育等思政教育，让学生明白ChatGPT的使用规则，包括国家对于生成式人工智能服务管理办法。同时，教师在布置作业时应有一定的趣味性和挑战性，着重看重内容的原创性和强调自我学习的重要性。教师应引导学生理解ChatGPT提供的答案并非绝对正确，鼓励学生进行批判性思考，验证答案的准确性和合理性。设计需要学生自主思考、探索和解决问题的学习任务，减少对ChatGPT的直接依赖。通过教授学习策略、时间管理和自我评估等方法，帮助学生建立自主学习的习惯和能力，强化自主学习能力培养。另外，使用抄袭检测软件，检查学生提交的作业是否过度依赖AI生成内容。在这个教学过程中，注重锻炼学生的思维和团队写作能力，在课堂上也可以采取随堂测验的方式检验学生的学习效果。
5.5. 信息筛选与鉴别能力的提升
ChatGPT等人工智能工具虽然能提供大量信息，但信息的准确性和可靠性却难以保证。学生需要具备更强的信息筛选和鉴别能力，以免被错误或误导性的信息所干扰。教师应教授学生如何识别信息来源的可靠性、评估信息的准确性和相关性等筛选信息的方法。通过案例分析、讨论等方式，培养学生的批判性思维，使他们能够独立思考、判断信息的真伪和价值。鼓励学生利用多种渠道获取信息，通过对比和验证来提高信息的准确性和可靠性。
5.6. 教师角色的转变与适应
ChatGPT的应用要求教师从传统的知识传授者转变为学生学习过程的设计者、指导者和评估者，这种角色转变对教师的专业素养和教育技术能力提出了更高要求，教师应积极参加相关培训，学习如何有效利用ChatGPT等人工智能工具辅助教学，提升教育技术能力。从“教”为中心转向“学”为中心，关注学生的学习需求和个体差异，设计个性化的教学方案，转变教学理念。利用ChatGPT等工具增加师生之间的互动和沟通，及时了解学生的学习情况，提供有针对性的指导和支持。
6. 结语
以ChatGPT为代表的生成式人工智能工具，为教育工作者提供了全新的工具和资源以改善学生学习体验、提升教学效率的机会。然而，教师和学生仍然是课程教学的主导和核心，ChatGPT仅仅是辅助学习的一种工具，教师和学生都应该具备相应的能力，毕竟它还是一个新事物，在课程教学中具有广阔的应用前景和发展潜力，在教育领域如何将其合理、有效地融入教学过程还有待进一步深入研究和探索。人工智能时代已经来临，期待人工智能技术与教育教学深度融合，利用人工智能赋能原有教学，引领未来教育变革。