在西交利物浦大学，来自各专业的学生，包括智能工程学院、国际商学院、影视艺术学院、理学院以及数学与物理学院，都有机会学习编程。这使得学生们不仅掌握编码技能，
培养他们运用计算思维解决各自领域特定问题的能力。具体来看包括了以下几项重要的技能：
- 分解：将复杂问题分解为更小、更易处理的任务的技巧。
- 模式识别：识别常见模式和相似之处的能力。
- 算法思维：制定逐步解决问题的实践。
- 调试：识别并纠正解决方案中错误的能力。
在计算机实验室学习编程时，培养计算思维技能的一种有效方法是采用“结对编程”。在这种方法中，两名学生合作解决同一个问题。一名学生扮演"驾驶员"的角色，负责编写代码并将设计概念转化为实际的代码实现。与此同时，另一名学生，被称为"观察员"，他审查代码，识别错误，并提供设计、改进建议。在整个会话中，"驾驶员"和"观察员"的角色不断交替。
结对编程，如果执行不当，可能面临各种挑战，阻碍编程成功。由于两名结对的同学在工作风格或个性的差异可能存在冲突，导致生产力下降。当一名学生明显表现优秀或欠佳时，可能会使结对成员沮丧或感觉未能平等贡献。在某些组合中，一名学生可能主导，而另一名学生则不太活跃。在合作期间的注意力分散或离题对话会降低整体生产力。
在本文中，我们会探讨如何利用西浦人工智能，来支持结对编程中"驾驶员"或"观察员"的角色，以克服这些挑战。我们提供了一些示例提示。作为运行示例，我们使用课程中的以下实际编程问题：
"阿姆斯特朗数被定义为一个n位数等于其各个数字的第n次幂的和。
例如，153是一个三位数，其各位数字的立方和等于153。
编写一个Java程序，给定一个正整数a作为输入值，并输出大于或等于a的第一个阿姆斯特朗数。"
请要求简化解释并给出更多的例子
通常，问题是用一些示例进行简洁陈述。现在，学生可以要求西浦人工智能针对不同情况进行进一步解释和额外示例。"观察员"可以将这些新示例用作测试案例，以评估"驾驶员"的代码。当代码通过足够多的测试案例时，我们就更能相信它是正确的。以下是一个本科生向西浦人工智能询问如何解释阿姆斯特朗数的示例情境：
分配角色并定义所需的输出特征可以帮助学生获得更易理解的描述。西浦人工智能提供定制化的答案来回应不同的请求；下面是一个高中生向西浦人工智能询问如何解释阿姆斯特朗数的示例。
提出一些初始的想法
有时，找到解决问题的初始办法可能会有困难。为了克服这种心理障碍，"驾驶员"可以向西浦人工智能寻求一个可以分解问题并提供一些初始步骤的算法。他们可以选择性的采纳部分算法，而不一定是整个序列。在仔细审查建议后，他们甚至可以完全舍弃先前提出的想法，制定自己的方案。
简化代码
“观察员"可以向西浦人工智能咨询如何简化“驾驶员"编写的初始代码。在下面的示例中，人工智能删除了两个未使用的变量和语句，以实现统计数字的目标。然而，“观察员”在考虑人工智能给出的建议时自行判断是很重要的，因为有时代码可能会过于简化。
测试和调试代码
在测试过程中，“观察员"往往很难立刻理解“驾驶员”的代码。在这种情况下，他们可以寻求西浦人工智能的帮助，以识别并提出调试潜在问题的方法。此外，正如先前提到的，西浦人工智能可以用来生成特定输入-输出对子的测试案例，以检验代码正确性，而不是手动创建测试用例。
在下面的示例中，西浦人工智能成功地识别了错误，提供了对问题的解释以及被修正后的代码。
改进解决方案的代码
最后，尽管代码可能是正确的，但从可读性和效率方面仍然有改进的空间。学生可以请求西浦人工智能来改进相关的详细信息，从中实践编程并良好地学习设计模式。但要记住，虽然这提供了学习新算法或编程风格的宝贵机会，但再次测试所建议代码的正确性是至关重要的！始终牢记，人工智能所做的只是按照你的提示完成任务，而其中可能包括计算机代码。
总之，学生可以充分利用人工智能来改善他们的学习体验，而不是依赖人工智能提供解决方案代码，进而剥夺学生的学习过程。通过人工智能协助进行的结对编程，学生可以将西浦人工智能作为宝贵的工具，加速他们的学习之旅，成为更高效的学习伙伴和富有成效的程序员。虽然学生仍然需要提供足够的背景信息并验证所建议的代码和解释的正确性，但无论"驾驶员"和"观察员"都可以从西浦人工智能中受益，以生成初始想法，解决分歧，减少社交压力并增加专注力。若使用得当，西浦人工智能将有潜力来加速培养学生的计算思维和问题解决能力。
