摘 要 隨著我國教育現代化及中醫藥現代化進程的推進,以生成式人工智能軟件ChatGPT為代表的人工智能技術開始對中醫藥院校有機化學教學產生影響。探討中醫藥院校有機化學教學存在的問題、ChatGPT給中醫藥院校有機化學教學帶來的機遇和挑戰以及如何正確應對ChatGPT帶來的影響,期望為數字化時代中醫藥院校有機化學課程改革提供參考和借鑒。
關鍵詞 ChatGPT;有機化學;中醫藥院校
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2024)19-00-03
0 引言
生成式人工智能軟件ChatGPT由美國Open AI公司于2022年11月30日發布,具有強大的自然語言處理能力,可通過學習和理解人類的語言進行有效對話,高效準確完成撰寫文案、視頻腳本、郵件、代碼、翻譯等任務,對全球的政治、社會、經濟及教育等領域產生了巨大影響[1]。國務院早在2017年就印發了《新一代人工智能發展規劃》,明確了面向2030年我國新一代人工智能發展的指導思想、戰略目標、重點任務和保障措施,部署構筑我國人工智能發展的先發優勢。黨的十九屆四中全會也重點提出,要“發揮網絡教育和人工智能優勢,創新教育和學習方式,加快發展面向每個人、適合每個人、更加開放靈活的教育體系,建設學習型社會”。同時,黨的二十大報告指出,推進教育數字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。
近年來,隨著國家加快推進教育現代化相關政策的實施,以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術開始逐漸影響中醫藥高等院校的有機化學課程教學,為該課程教學帶來了機遇和挑戰。
1 中醫藥院校有Te8+xJ1WjszmOSwhNtfP+aFDYtvG9LOXJRrw/xSyYtc=機化學課程的教學現狀及
存在的問題
有機化學作為一門多學科交叉的課程,是中醫藥院校中藥學類專業的重要專業基礎課程之一,包括有機化合物組成、結構、性質、合成、反應機制及化合物之間相互轉變規律等內容,與后期學習的藥物化學、中藥化學、生物化學、藥理學等課程知識體系有密切聯系[2]。隨著中醫藥產業進入高水平發展期,有機化學課程的微觀世界與中醫藥宏觀世界的聯動對于推進中醫藥現代化進程顯得尤為重要,然而目前中醫藥院校在該課程教學過程中仍然存在一些問題。
1.1 有機化學課程教學與中醫藥實踐相脫節
該門課程主要涉及有機化合物的性質、結構和反應等方面,而中醫藥實踐更注重中藥的藥理作用和臨床應用,導致學生潛意識里認為有機化學是化學專業學生應該學的,對自身專業用途不大,加之教師在教學過程中可能沒有很好地將有機化學理論知識與中醫藥實踐相結合,導致學生表現出對此課程認識度淺、學習興趣低,學習力度不強、學習效果欠佳等情況[3]。
1.2 學生學習難度大
有機化學知識較為抽象,化學結構和官能團種類復雜,有機化學反應機理晦澀難懂。教師在教學過程中如果沒有很好地進行案例分析和實例講解,學生可能很難理解和應用這些抽象的知識,從而影響學習效果[4]。此外,中醫藥院校的有機化學課程大多開設在大一下學期,盡管是一門重要的專業基礎課,但該課程的學時普遍不多。筆者所在學校有機化學課程為63個學時,在如此短的時間內學習18章內容,會導致學生對有機化學基礎知識掌握不夠扎實、理解不夠透徹、難以活學活用,進而影響后面藥物化學、中藥化學等相關課程的學習。
1.3 教師與學生缺乏必要的溝通
教師在有限的學時內為了給學生講授更多重點難點,往往采用“填鴨式”教學,講授占據了大量課堂時間,與此同時也縮短了課上與學生溝通互動的時間,學生相對被動地接受知識,缺乏對知識點的深刻理解,很難參與更深入的知識探討,無形中導致學生的學習積極性和聽課效率降低,強調過的難點重點仍然沒有掌握[5]。而課后學生很少會主動找老師請教問題,也一定程度上減少了學生就難以理解的知識與老師溝通交流的機會。此外,目前授課班級人數普遍較多,學校中藥學專業有機化學授課班級為120余人,傳統的教學方式很難讓教師去熟悉每位學生的學習情況,從而阻礙了教師開展個性化教學。
2 ChatGPT給中醫藥院校有機化學教學提供
的機遇
2.1 通過促進教師學生雙向互動,利于學生的個性化學習
中醫藥院校有機化學課程內容繁多、課時量普遍偏少,班級人數偏多,教師很難在有限時間內精準把握每個學生的知識掌握和理解情況,導致難以定位教學內容的難易程度。通過將ChatGPT引入中醫藥院校有機化學教學,在改善學生個性化學習需求方面具有良好的前景[6]。ChatGPT集合了許多有機化學教學課程資源,學生在課堂上未聽懂的知識可在ChatGPT上向虛擬數字導師咨詢,進一步掌握知識,有效避免了由于時間、空間等因素導致師生之間不能有效交流互動的局限性。此外,ChatGPT還可根據學生對有機化學課程的知識掌握程度、學習習慣等特征建立個性化學習檔案,更好地為學生提供個性化的學習內容、學習建議和評估反饋。而中醫藥院校有機化學教師也可基于ChatGPT給出全班學生的分析和評估數據,及時發現學生在學習有機化學過程中存在的問題,如學生的有機化學機理掌握情況等,進而通過改進授課內容和教學模式,提高學生有機化學課程的學習質量。
2.2 利于增強學生的學習興趣
有機化學是中醫藥院校的基礎必修課之一,該課程知識內容繁多,相對抽象,如果采用傳統的教學模式,會導致學生對該課程的學習興趣大大降低。ChatGPT可通過為教師提供豐富的有機化學與中醫藥相關的教學素材以及創作有趣的視頻、動畫等教育資源,增強該課程的生動性和吸引力,幫助學生更好地掌握和理解有機化學知識,激發學生的學習興趣和積極性[7]。此外,教師可通過ChatGPT為學生制定標準規范化有機化學學習模式,使學生利用該平臺高效完成課前預習、課中掌握、課后復習等任務,快速獲取有機化學基礎知識。ChatGPT還可起到實時監測學生知識掌握情況,及時反饋學習效果等功能,利于學生在對有機化學課程高效學習的同時保持良好的學習興趣。同時,通過與ChatGPT對話,學生可針對有機化學復雜概念、反應機理等抽象知識提出問題,參與討論,激發其自覺學習的興趣,提高學生的邏輯推理能力、抽象思維能力等。
2.3 利于提升教師的教學能力,加速中醫藥院校教育數字化進程
教師過硬的有機化學教學專業技能是學生學好有機化學的基本保障。ChatGPT中的“虛擬數字專家”可為教師在有機化學教學過程中遇到的問題和困難提供建設性的意見和建議,教師可以據此改進教學方式,優化教學過程,提升專業能力[7]。例如,教師可上傳有機化學中鹵代烴這一章的教學設計,讓ChatGPT給出優化方案,使其更加契合中醫藥院校學生的有機化學授課模式。此外,ChatGPT的問答支持、教學資源支持以及創新思路等智能化功能,不僅提升了有機化學知識的趣味性和生動性,還可以幫助教師擺脫有機化學課程煩瑣的基礎性教學任務,拿出更多精力去研究如何開展更高效的有機化學數字化教學,以及如何提高學生的社會責任感、批判能力和創新思維。
3 ChatGPT給中醫藥院校有機化學教學帶來
的挑戰
3.1 可能使學生產生智能依賴,降低創新思維和批判能力
ChatGPT擁有巨大的知識數據庫,可根據用戶需求,在大量數據和算法基礎上生成結果或答案。學生在學習有機化學或做習題過程中,可能會過于依賴ChatGPT的智能搜索和生成結果功能,滿足于現成答案,而不會對所得結果進一步判斷和思考,更不會對有機化學每個章節之間的知識進行系統總結和聯系。此外,有機化學是中藥學專業學生的基礎必修課,主要學習有機物的結構、性質和反應,學好此課程對今后的創新藥物研發具有重要作用。然而,ChatGPT的知識傳輸是單向度的,學生獲取ChatGPT生成的結果后,如果僅停留于接受機器生成的回答,不去深入思考和探索問題,極有可能導致思維固化、創新能力受阻。
3.2 容易使學生產生學業誠信問題
由于ChatGPT能夠快速、準確地為學生提供答案和解決方案,一些學生可能會在有機化學課堂測試、平時作業等過程中利用ChatGPT取得不正當的“好成績”,產生作弊或者學業誠信問題。這種情況下,教師很難區分學生提交的作業是否符合其真實學習水平,導致基于此設計的教學方案很難達到預期效果。
3.3 解決問題的準確性難以保證
盡管ChatGPT大大提高了教師的備課效率以及學生學習的效率,然而某些場景下與ChatGPT對話產生結果的準確性仍然難以保證。尤其在體驗到ChatGPT的優越性后,可能會對其得到的結果無條件信任,降低了自身的批判性思維和判別真偽的能力。如果將ChatGPT生成有誤的有機化學習題或方法傳輸給學生,可能會對有機化學教學造成嚴重危害。
4 正確應對ChatGPT給中醫藥院校有機化
學教學帶來的影響
當前,以ChatGPT為代表的新技術正悄無聲息地融入中醫藥院校有機化學教學,如何發揮ChatGPT等數字技術的優勢,盡可能降低其負面作用至關重要。
4.1 學生層面的應對措施
盡管ChatGPT對中醫藥院校學生有機化學學習過程中的創造力和批判性思維培養等產生了巨大影響,但ChatGPT只是一個輔助手段,主要還是取決于學生使用ChatGPT的態度[8]。中醫藥院校學生面對內容繁雜、抽象的有機化學課程,應持有獨立自主的學習意識,主動理解知識而非被動接受;應堅持自身的主導性,秉持數字技術只是輔助學習工具的觀念。學生向ChatGPT提出具體問題后,需對ChatGPT所提供的內容和數據進行綜合分析,以獲取精準全面的答案,同時也要采用批判性思維來思考ChatGPT給出的觀點和自身觀點的差異點及其
原因。
此外,學生應增強數字誠信意識,避免發生抄襲、剽竊等不良行為,使ChatGPT對于有機化學課程學習起到正向激勵作用。
4.2 教師層面的應對措施
1)隨著ChatGPT逐漸向中醫藥院校有機化學課程教學滲透,教師也應積極學習新技術,接受新事物,認清ChatGPT的優勢和局限性,根據有機化學課程特點,合理使用該技術,增強對ChatGPT提供內容的辨別能力,保證傳輸給學生知識的正確性。
2)教師應將ChatGPT當作科技賦能工具來輔助有機化學教學,而不應用其主導課程;要錦上添花,而非畫蛇添足。
3)教師應設計一些策略來降低ChatGPT給學生帶來的負面影響。例如,教師可在有機化學教學中設計一些協作式學習、探究式學習、問題解決式學習等任務,鍛煉學生解決問題的能力、溝通能力及批判性思維[9]。
4)教師在有機化學教學過程中應積極提煉和精準融入思政元素,全面落實立德樹人根本任務,引導學生對待技術應保持正確的態度,增強學生的誠信意識及辯證看待ChatGPT的能力,使ChatGPT能夠更好地輔助學生學習。
5)教師也應提高創新能力,在ChatGPT輔助下,創新教學內容和教學模式[10]。在使用ChatGPT教學過程中既要做“加法”,又要做“減法”,對于教學有積極用途的功能應加以探究和拓展,而面對不利于教學的模塊應加以規制,從而更好發揮虛擬教師和真實教師協同育人的作用。
5 結束語
隨著國家大力推進教育現代化和中醫藥現代化進程,以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術開始引發中醫藥院校教學的新一輪變革。目前來看,將ChatGPT應用于中醫藥院校有機化學課程教學既是機遇也是挑戰,無論學生還是教師都應秉持科學、謹慎、合理使用的態度,思考如何與ChatGPT和諧共生,發揮其優勢,推進教育數字化。
6 參考文獻
[1] 連慧.新一代人工智能對高校外語教學的機遇、挑戰和應對措施:以ChatGPT為例[J].傳播與版權,2023(17):100-102.
[2] 付蕾,周媛媛,張立劍,等.高等中醫藥院校有機化學教學改革與實踐[J].山東化工,2021,50(1):183-184.
[3] 劉雄偉,劉暢,俸婷婷,等.線上線下混合式“金課”推進《有機化學》課堂教學改革[J].廣東化工,2021,48(1):185-186.
[4] 盛文兵,辛璐,王煒,等.提高中醫藥院校藥學專業有機化學課程教學質量的探索與實踐[J].廣東化工,2021,48(11):177,197.
[5] 崔浩,李培源.基于微信平臺的中醫藥院校有機化學教學的O2O模式設計與實踐[J].山東化工,2019,48(24):162-163.
[6] 谷生然,董燊.ChatGPT應用背景下大學生數字素養培育的機遇、挑戰與提升策略[J].鄭州輕工業大學學報(社會科學版),2023,24(4):95-101.
[7] 張新.利用人工智能賦能教育現代化建設:以ChatGPT為例[J].白城師范學院學報,2023,37(5):96-101.
[8] 薛超前.ChatGPT在高校英語寫作教學中的應用研究[J].現代英語,2023(7):35-38.
[9] 陶萌萌.GPT軟件工具在高校教學中的應用集成電路應用[J].集成電路應用,2023(40):324-325.
[10] 寧夢芝,蘇會衛.人工智能視域下中職旅游專業教學改革探索:以“模擬導游”課程為例[J].大眾科技,2023,25(8):218-222.
DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2024.19.0
*項目來源:河南省高等教育教學改革研究與實踐重點項目“推動新時代中醫藥院校有機化學雙語教學課程思政的研究與實踐”(基金編號:2021SJGLX178)。
作者簡介:何張旭,通信作者,博士,講師;楊靜,博士,副教授;楊菲菲,博士,講師;張京玉,博士,教授。