探索AI創(chuàng)作輔助工具的演變及其在教育中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

關(guān)鍵詞：人工智能；AI創(chuàng)作；ChatGPT；Midjourney；Copilot；教學(xué)智能化

隨著人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，眾多AI創(chuàng)作輔助工具應(yīng)運(yùn)而生并廣為人知，其中一些已被廣泛應(yīng)用，為創(chuàng)作提供了強(qiáng)大的支持。這些工具逐漸融入教育領(lǐng)域。自2019年起，美國(guó)高等教育信息化協(xié)會(huì)連續(xù)四年發(fā)布的《地平線報(bào)告：教與學(xué)版》均將人工智能列為未來(lái)影響高等教育發(fā)展的趨勢(shì)與核心要素[1]。2022年，黨的二十大報(bào)告提出：“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐”，這三者作為辯證統(tǒng)一的整體，缺一不可。將人工智能技術(shù)及其創(chuàng)作輔助工具應(yīng)用于教育，將產(chǎn)生重大影響。同年，教育部等八部門(mén)印發(fā)《新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃》，提出“推進(jìn)人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)試點(diǎn)行動(dòng)，提升教師的數(shù)字素養(yǎng)，幫助教師掌握并使用信息技術(shù)手段改進(jìn)教學(xué)”。近幾年，人工智能學(xué)習(xí)也逐漸出現(xiàn)在部分學(xué)校的教學(xué)課程中。人工智能可以成為有效的學(xué)習(xí)工具，減輕教師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[2]。結(jié)合當(dāng)前教育改革趨勢(shì)，如教育資源數(shù)字化、教學(xué)游戲化和個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，人工智能及其創(chuàng)作輔助工具在教育領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。這些技術(shù)和工具的進(jìn)步深刻改變了寫(xiě)作、繪畫(huà)、編程等領(lǐng)域，同時(shí)也帶來(lái)了相應(yīng)的局限性，需要深入探討。本文以ChatGPT、Midjourney、Co?pilot等AI創(chuàng)作工具為研究對(duì)象，分析它們的發(fā)展歷程、技術(shù)特點(diǎn)及在教學(xué)中的應(yīng)用前景。

1 ChatGPT 的發(fā)展及教學(xué)應(yīng)用

ChatGPT 是一種基于Transformer 模型的自然語(yǔ)言處理技術(shù)，以其強(qiáng)大的處理能力和智能交互方式受到廣泛關(guān)注，已成為自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

自2018 年OpenAI 公司發(fā)布第一個(gè)GPT 模型以來(lái)，經(jīng)過(guò)多次迭代，截至2023年3月，ChatGPT已發(fā)展出多模態(tài)模型GPT-4。該模型采用最新技術(shù)和算法，具備更強(qiáng)大的智能和語(yǔ)言處理能力，使得系統(tǒng)能夠更好地理解用戶需求，輸出更準(zhǔn)確、自然和個(gè)性化的回答。

交互式智能聊天工具正逐漸成為備受關(guān)注的教學(xué)工具，而ChatGPT在其中表現(xiàn)出色，已在文本自動(dòng)生成、智能對(duì)話系統(tǒng)、文檔智能編輯等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。將其作為輔助工具引入教學(xué)并合理應(yīng)用，已成為熱門(mén)話題。以下是將ChatGPT引入教學(xué)的幾種方法及其優(yōu)點(diǎn)。

1） 個(gè)性化輔助：學(xué)生可根據(jù)自身需求，向Chat?GPT提出特定問(wèn)題，類似于向老師請(qǐng)教，針對(duì)性解決不理解的知識(shí)點(diǎn)，幫助更好地掌握內(nèi)容。

2） 互動(dòng)式學(xué)習(xí)：學(xué)生希望制定短期學(xué)習(xí)計(jì)劃時(shí)，可向ChatGPT描述自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣和情況，讓其協(xié)助制定學(xué)習(xí)計(jì)劃和建議。通過(guò)持續(xù)的“聊天式”互動(dòng)，不斷調(diào)整策略，優(yōu)化符合自身情況的計(jì)劃。

3） 提高效率：不同于傳統(tǒng)搜索引擎，ChatGPT可根據(jù)問(wèn)題自動(dòng)總結(jié)并直接提供綜合性答案，減少常規(guī)搜索、點(diǎn)擊、總結(jié)的流程，節(jié)省大量時(shí)間。同時(shí)，教師也可借助ChatGPT根據(jù)教學(xué)方案提供調(diào)整建議。

4） 激發(fā)好奇心：學(xué)生可以發(fā)散思維，向ChatGPT 提問(wèn)富有想象力或擴(kuò)展性的問(wèn)題。復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)學(xué)趙斌教授在文章中介紹了在教學(xué)實(shí)踐中體驗(yàn)ChatGPT的方法：鼓勵(lì)學(xué)生向ChatGPT提問(wèn)，而非僅僅獲取標(biāo)準(zhǔn)答案。這種方法能激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解[3]（如圖1所示）。

Ramesh Kannan等人（2018） 基于課堂中的自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)，評(píng)估了聊天機(jī)器人在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)方面的效果。研究發(fā)現(xiàn)，聊天機(jī)器人能夠幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)，并且更有動(dòng)力完成課程任務(wù)[4]。而ChatGPT 作為先進(jìn)的聊天機(jī)器人，在這方面的表現(xiàn)更為突出。

盡管ChatGPT在教學(xué)中的應(yīng)用仍需進(jìn)一步完善，但對(duì)教師和學(xué)生角色都有促進(jìn)作用：學(xué)生更易進(jìn)入理想的自主學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師則能更好地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提供更有針對(duì)性的指導(dǎo)。

2 Midjourney 的發(fā)展及美術(shù)教學(xué)應(yīng)用

近年來(lái)，AI繪圖技術(shù)飛速發(fā)展，特別是基于文本生成圖像的技術(shù)，得益于AI對(duì)自然語(yǔ)言理解和計(jì)算機(jī)視覺(jué)分析技術(shù)的進(jìn)步，衍生出眾多AI 繪圖工具，如2022年4月發(fā)布內(nèi)測(cè)的Midjourney、7月發(fā)布的StableDiffusion等。這些技術(shù)的問(wèn)世，為AI繪圖帶來(lái)了更多可能性。對(duì)于美術(shù)類學(xué)生和教師而言，這是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。不僅美術(shù)專業(yè)，計(jì)算機(jī)等需要使用電子圖像素材的領(lǐng)域同樣面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)。下面以Midjourney為例，探討其在美術(shù)教學(xué)中的輔助應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)。

1） 提供創(chuàng)作靈感：Midjourney通過(guò)文字聊天與用戶互動(dòng)，根據(jù)輸入內(nèi)容生成對(duì)應(yīng)語(yǔ)境的圖像。在缺乏靈感和想象力時(shí)，輸入想法或創(chuàng)作主題，它會(huì)自動(dòng)生成相關(guān)圖像參考。這種交互且即時(shí)的反饋機(jī)制不僅能激發(fā)學(xué)生的想象力，提供靈感，還能提高他們的創(chuàng)作興趣。

2） 學(xué)習(xí)不同的風(fēng)格與畫(huà)風(fēng)：學(xué)生可輸入不同風(fēng)格的關(guān)鍵詞，讓Midjourney生成對(duì)應(yīng)圖像，包括動(dòng)漫、油畫(huà)、平面設(shè)計(jì)等。之前，我們難以找到同一主題、不同風(fēng)格的多張畫(huà)作，通過(guò)它可輕松生成用于對(duì)比。甚至可嘗試將多種風(fēng)格融合于一張畫(huà)中，使學(xué)生“預(yù)覽”腦海中的畫(huà)面，激發(fā)他們探索跨風(fēng)格創(chuàng)作的興趣。

3） 學(xué)習(xí)藝術(shù)大師的畫(huà)風(fēng)：Midjourney通過(guò)分析大量藝術(shù)作品，掌握各大藝術(shù)家的風(fēng)格。學(xué)生可輸入特定藝術(shù)家名字與相關(guān)主題，獲取該藝術(shù)家風(fēng)格的圖像（如圖2所示）。

綜上所述，將Midjourney等工具作為教學(xué)輔助，不僅能幫助美術(shù)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)課程，通過(guò)對(duì)藝術(shù)作品的處理和分析，深入認(rèn)識(shí)各種藝術(shù)流派和風(fēng)格，加深對(duì)藝術(shù)的理解；還可幫助其他專業(yè)學(xué)生使用這些工具生成美術(shù)資源，輔助專業(yè)學(xué)習(xí)。若學(xué)生能熟練應(yīng)用這些工具，將大大提高效率。

3 Copilot 的發(fā)展及編程教學(xué)應(yīng)用

AI的發(fā)展也被應(yīng)用于編程領(lǐng)域，早期出現(xiàn)了編程輔助工具，如智能提示、自動(dòng)補(bǔ)全、語(yǔ)法提示插件等。但這些工具存在一定局限性。隨著技術(shù)進(jìn)步，出現(xiàn)了更智能、全面的工具，本文以Copilot為例，探討其在編程教學(xué)中的應(yīng)用。

1） 提高整體編程效率：與上述兩種工具類似，Co?pilot通過(guò)文字聊天式互動(dòng)生成內(nèi)容。它能解析自然語(yǔ)言描述，生成對(duì)應(yīng)的相關(guān)代碼。學(xué)生在編程時(shí)，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的功能或界面，可借助它生成代碼框架，無(wú)需每次都手動(dòng)編寫(xiě)類似代碼。這使學(xué)生在編程時(shí)大幅提升效率，能夠?qū)⒏嗑ν度牒诵臉I(yè)務(wù)。

2） 幫助解決編程難題：在編程學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生常遇到算法、語(yǔ)法或?qū)崿F(xiàn)方案等技術(shù)難題。Copilot可以逐一解決，關(guān)鍵在于它不僅能生成代碼示例，還會(huì)附帶解釋這些代碼的功能和邏輯。通過(guò)這種交互式學(xué)習(xí)與練習(xí)，學(xué)生既能了解功能的解決方案，又能深入學(xué)習(xí)編程。這種學(xué)習(xí)模式使學(xué)生在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，提升自我解決問(wèn)題的能力。

3） 提高編程創(chuàng)造性：Copilot通常提供常規(guī)解決方案，但學(xué)生可以通過(guò)文字交互，輸入獨(dú)特想法，讓其嘗試實(shí)現(xiàn)。這種快速初步驗(yàn)證想法的功能，為學(xué)生的編程創(chuàng)造性提供了更多可能。此外，還可讓其嘗試使用不同的編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可對(duì)比不同語(yǔ)言在特定功能實(shí)現(xiàn)上的差異，更直觀、快速地了解它們的區(qū)別（如圖3所示）。

Copilot能夠支持學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解編程技巧與知識(shí)，結(jié)合自身想法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，更好地實(shí)現(xiàn)代碼生成與創(chuàng)造夢(mèng)想。同時(shí)，它通過(guò)自適應(yīng)學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)程序員編寫(xiě)的代碼進(jìn)行補(bǔ)充和優(yōu)化，提高編碼效率。

4 面臨的挑戰(zhàn)

許多人認(rèn)為，人工智能是第四次工業(yè)革命不可或缺的驅(qū)動(dòng)力，可能引發(fā)教育領(lǐng)域的第四次革命。盡管如此，教育工作者仍有責(zé)任審查當(dāng)前AI創(chuàng)作輔助工具的能力，確定優(yōu)化學(xué)習(xí)的可能途徑[5]。同時(shí)，如何運(yùn)用這些工具以及使用后產(chǎn)生的不可預(yù)測(cè)效應(yīng)，帶來(lái)了復(fù)雜的挑戰(zhàn)。例如，在教師和學(xué)生的角色上，學(xué)生可能通過(guò)這些工具在某一領(lǐng)域獲取和學(xué)習(xí)到比教師更多的知識(shí)，甚至從知識(shí)的吸收者轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)容創(chuàng)造者。而教師難以在所有領(lǐng)域都保持專業(yè)性。這導(dǎo)致學(xué)生不再只依賴教師獲取知識(shí)，而是通過(guò)與這些工具的交互獲得更多信息。然而，由于學(xué)生的辨別能力較弱，如何確保他們從AI創(chuàng)作輔助工具獲取的知識(shí)正確且積極，成為一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。

同時(shí)，教師和學(xué)生對(duì)這些工具的態(tài)度也影響其有效性。一部分人可能由于了解不充分或不相關(guān)等原因?qū)ぞ弋a(chǎn)生抵制；也有部分人過(guò)于依賴，導(dǎo)致教學(xué)和學(xué)習(xí)內(nèi)容完全依靠工具制作，無(wú)法深入?yún)⑴c教學(xué)與學(xué)習(xí)過(guò)程。

學(xué)術(shù)誠(chéng)信與知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)也是不可忽視的問(wèn)題。在學(xué)術(shù)上，學(xué)生可能過(guò)于依賴AI生成的內(nèi)容，未能充分思考和研究，導(dǎo)致作品缺乏原創(chuàng)性和創(chuàng)新性。這種依賴可能使他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中失去批判性思維和獨(dú)立研究能力，形成惡性循環(huán)。

在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，由于AI創(chuàng)作輔助工具生成內(nèi)容時(shí)通常依賴大規(guī)模數(shù)據(jù)集，而這些數(shù)據(jù)集可能受版權(quán)保護(hù)。使用者在直接使用這些內(nèi)容時(shí)，可能無(wú)意間侵犯他人創(chuàng)作權(quán)。而且，現(xiàn)有相關(guān)法律在AI技術(shù)快速發(fā)展的背景下，尚未及時(shí)更新，這使得AI創(chuàng)作輔助工具生成內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題更具挑戰(zhàn)性。

5 總結(jié)

AI創(chuàng)作輔助工具在提高創(chuàng)作效率、降低錯(cuò)誤率、優(yōu)化內(nèi)容質(zhì)量等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。將這些工具應(yīng)用于教學(xué)，不僅可提升現(xiàn)有教學(xué)質(zhì)量和效率，還能使學(xué)生接觸最新技術(shù)發(fā)展，掌握應(yīng)用這些技術(shù)的能力，為未來(lái)就業(yè)提供競(jìng)爭(zhēng)力。然而，引入這些工具也面臨學(xué)術(shù)誠(chéng)信、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。這些工具存在局限性，如ChatGPT對(duì)語(yǔ)言的理解有待提高，Midjourney 的應(yīng)用場(chǎng)景受限，Copilot的機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)果可能出現(xiàn)語(yǔ)義錯(cuò)誤等。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需注意并提醒學(xué)生主觀判斷工具生成“作品”的正確性，避免完全依賴AI 工具，應(yīng)將其僅作為輔助，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升人工智能與人合作的能力。