生成式人工智能與大學(xué)教學(xué)創(chuàng)新

嘉賓介紹

楊現(xiàn)民，江蘇師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)。主持國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金等各類(lèi)縱向和橫向課題60余項(xiàng)，代表性著作有《教育政務(wù)數(shù)據(jù)開(kāi)放體系與機(jī)制研究》《互聯(lián)網(wǎng)+教育：學(xué)習(xí)資源建設(shè)與發(fā)展》《互聯(lián)網(wǎng)+教育：中國(guó)基礎(chǔ)教育大數(shù)據(jù)》《中小學(xué)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)》。獲全國(guó)教育科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)、江蘇哲社優(yōu)秀成果獎(jiǎng)等省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)8項(xiàng)。參與多份國(guó)際、國(guó)家與地方教育信息化政策文件起草與多個(gè)教育軟件系統(tǒng)研發(fā)。

摘" 要：ChatGPT、DeepSeek等的橫空出世，標(biāo)志著人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的躍升，邁入新的發(fā)展階段。GenAI作為人工智能領(lǐng)域的重要分支，不僅是引領(lǐng)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略技術(shù)，也能在教育領(lǐng)域中激起改革的浪潮。文章剖析GenAI技術(shù)的深層機(jī)理，從當(dāng)前大學(xué)教育教學(xué)樣態(tài)出發(fā)，探析GenAI技術(shù)在教育領(lǐng)域中的深度應(yīng)用潛力，為推動(dòng)GenAI更好地融入大學(xué)教學(xué)生態(tài)，助力教育領(lǐng)域的改革提供指導(dǎo)性幫助。

一、GenAI技術(shù)的辨析與應(yīng)用

《大學(xué)》：GenAI的運(yùn)作原理是怎樣的？在教育領(lǐng)域有哪些應(yīng)用呢？

楊現(xiàn)民：GenAI是一種專(zhuān)注于生成或創(chuàng)建新內(nèi)容的人工智能，它利用現(xiàn)有的文本、音頻或圖像等大型數(shù)據(jù)集進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，然后生成全新內(nèi)容。其背后的核心技術(shù)是生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（Generative adversarial networks，GAN）、Transformer等生成模型，這種模型能夠利用從互聯(lián)網(wǎng)上獲取的大規(guī)模無(wú)標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，然后通過(guò)簡(jiǎn)單適配和高效微調(diào)應(yīng)用到下游任務(wù)中。GenAI通過(guò)生成模型對(duì)數(shù)據(jù)的潛在分布進(jìn)行建模，進(jìn)而生成與原始數(shù)據(jù)相似的新數(shù)據(jù)，涵蓋文本、圖像、音頻、視頻等多種形式。歸納起來(lái)，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要包括模型訓(xùn)練和內(nèi)容生成兩個(gè)階段，本質(zhì)上與人類(lèi)學(xué)習(xí)類(lèi)似，需要在廣泛的訓(xùn)練、學(xué)習(xí)后生成內(nèi)容知識(shí)。

作為一項(xiàng)引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù)，GenAI正在成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵性力量。以中國(guó)、美國(guó)、歐盟、英國(guó)為代表的國(guó)家和地區(qū)紛紛發(fā)布與GenAI相關(guān)的法律、規(guī)劃、計(jì)劃、指南等制度文件，從“促發(fā)展”與“保安全”兩個(gè)方面協(xié)同發(fā)力，加速推進(jìn)GenAI融入社會(huì)、變革產(chǎn)業(yè)、造福人民。作為最大的民生工程，教育系統(tǒng)需要積極擁抱GenAI，特別是在應(yīng)用場(chǎng)景的探索構(gòu)建上需要走在前、做示范，以加速推進(jìn)教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)。教育部于今年3月啟動(dòng)人工智能賦能教育行動(dòng)，其中一項(xiàng)任務(wù)便是大力實(shí)施教育系統(tǒng)人工智能大模型應(yīng)用示范，鼓勵(lì)各級(jí)各類(lèi)教育機(jī)構(gòu)結(jié)合自身特點(diǎn)和需求開(kāi)展較大范圍、多樣化的應(yīng)用探索。從教育部公布的首批18個(gè)“人工智能+高等教育”典型應(yīng)用場(chǎng)景案例來(lái)看，GenAI的應(yīng)用涉及課程助教、編程教學(xué)、語(yǔ)言教學(xué)、學(xué)業(yè)預(yù)警、智能評(píng)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、質(zhì)量監(jiān)管、文化傳承與創(chuàng)新等諸多場(chǎng)景。此外，還有不少高校和研究者圍繞學(xué)生心理健康教育、科研能力訓(xùn)練、藝術(shù)鑒賞與創(chuàng)作等議題開(kāi)展了GenAI的應(yīng)用探索?？梢灶A(yù)見(jiàn)，GenAI在教育領(lǐng)域大有用武之地，其應(yīng)用場(chǎng)景必然是多元而開(kāi)放的，需要廣大師生一起開(kāi)拓深化，做好“應(yīng)用為王”的大文章。

二、GenAI技術(shù)的情況具象——對(duì)大學(xué)生的使用調(diào)查

《大學(xué)》：大學(xué)生對(duì)于GenAI技術(shù)持什么樣的態(tài)度，使用情況如何？

楊現(xiàn)民：團(tuán)隊(duì)在2023年4 — 5月間，在我國(guó)四大行政區(qū)域收集了具有代表性的大學(xué)生樣本，針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查研究。

第一，國(guó)內(nèi)44.5%的大學(xué)生有過(guò)使用GenAI的經(jīng)歷。第二，我國(guó)大學(xué)生對(duì)GenAI的態(tài)度存在很大差異性。態(tài)度差異具體可以分成三類(lèi)：第一類(lèi)是“積極擁護(hù)者”，約15.8%的大學(xué)生持有這一態(tài)度。他們?cè)谥饔^情感上很信任GenAI，并不懷疑、擔(dān)憂它會(huì)傷害到自己。在理性上，這群學(xué)生又高度認(rèn)可GenAI，堅(jiān)信它能助力學(xué)習(xí)和科研；第二類(lèi)是“謹(jǐn)慎的理性樂(lè)觀者”，持有這種態(tài)度的大學(xué)生占比為80.2%。他們對(duì)GenAI的積極態(tài)度比第一類(lèi)學(xué)生低一點(diǎn)，主觀情緒上的懷疑、理性上的消極批判態(tài)度又比第一類(lèi)學(xué)生稍高一點(diǎn)；第三類(lèi)是“復(fù)雜態(tài)度者”，這群學(xué)生在情感和理性上既對(duì)GenAI抱有強(qiáng)烈的積極態(tài)度，又保持高度的懷疑和批判，是一類(lèi)內(nèi)心比較糾結(jié)的學(xué)生群體。

這次調(diào)查結(jié)果表明，我國(guó)大學(xué)生對(duì)GenAI的態(tài)度總體上是積極的，保持著一種較為謹(jǐn)慎、理性的態(tài)度，體現(xiàn)出我國(guó)當(dāng)代大學(xué)生群體對(duì)各種新興技術(shù)的理性接受。此外，我們也發(fā)現(xiàn)了一些值得深思的現(xiàn)象：在尚未使用過(guò)GenAI的學(xué)生中，有38.3%的學(xué)生承認(rèn)，如果有機(jī)會(huì)，他們會(huì)用GenAI代替自己完成課程作業(yè)與畢業(yè)論文。因此，如何規(guī)范引導(dǎo)學(xué)生合理合規(guī)地使用GenAI，也是大學(xué)的教學(xué)機(jī)構(gòu)和科研機(jī)構(gòu)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。

三、GenAI技術(shù)的應(yīng)用背景——面臨高等教育的現(xiàn)實(shí)之需

《大學(xué)》：當(dāng)前國(guó)內(nèi)大學(xué)教學(xué)存在哪些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題？

楊現(xiàn)民：任何階段的教學(xué)都要適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，滿足其成長(zhǎng)需求。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大學(xué)教學(xué)最突出和亟須改革的教學(xué)問(wèn)題是“深度不夠”。這一問(wèn)題，在現(xiàn)實(shí)的大學(xué)課堂中有三種表現(xiàn)形式。

一是教學(xué)的開(kāi)放探究性不足。當(dāng)前大多數(shù)的課堂教學(xué)方式仍然以講授式為主。大學(xué)的課堂應(yīng)該是研究性教學(xué)為主的課堂，教師和學(xué)生應(yīng)圍繞課程難點(diǎn)和重點(diǎn)，以真實(shí)的情境、問(wèn)題與任務(wù)為載體，打破課時(shí)限制、章節(jié)限制，開(kāi)展真正意義上的探究式、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；二是師生之間的互動(dòng)性不足。近期一所高校的在校生學(xué)習(xí)體驗(yàn)調(diào)查報(bào)告顯示，該校學(xué)生課下與任課教師“每月至少一次”的交流互動(dòng)比例僅為32%。這種低頻的師生互動(dòng)很難保證學(xué)生課程學(xué)習(xí)的深度；三是專(zhuān)業(yè)課程的跨學(xué)科性不足。跨學(xué)科教學(xué)對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才的重要性不言而喻。國(guó)內(nèi)不少大學(xué)在專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案都增加了跨專(zhuān)業(yè)選修課程的學(xué)分要求，這確實(shí)有助于提升大學(xué)生的綜合素質(zhì)，但仍不能滿足交叉創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)需求。因此，我們需要基于跨學(xué)科理念對(duì)專(zhuān)業(yè)教材、專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行大膽重構(gòu)，以便從內(nèi)容供給上為跨學(xué)科教學(xué)開(kāi)辟新空間。

四、GenAI技術(shù)的價(jià)值之論——基于大學(xué)教學(xué)生態(tài)

《大學(xué)》：您認(rèn)為GenAI對(duì)于革新大學(xué)教學(xué)樣態(tài)有何價(jià)值？

楊現(xiàn)民：就目前的實(shí)踐進(jìn)展來(lái)看，GenAI在教學(xué)中的應(yīng)用場(chǎng)景逐步多元化，師生的接受度、認(rèn)可度和使用頻率也在逐步提升。對(duì)于大學(xué)教學(xué)樣態(tài)的革新，有四個(gè)方面可作進(jìn)一步闡述。

一是改變教師的教學(xué)觀念，促使教師重新思考“教什么、如何教”這兩個(gè)教學(xué)的基本問(wèn)題。在智能時(shí)代，大學(xué)教學(xué)需要教會(huì)學(xué)生三種關(guān)鍵能力：學(xué)科知識(shí)的深度建構(gòu)力、機(jī)器智能的高效駕馭力以及解決復(fù)雜難題的創(chuàng)造力。為此，我們的教學(xué)方式也必須堅(jiān)持“開(kāi)放、互聯(lián)、智能、個(gè)性”的教學(xué)觀，大力推廣智能技術(shù)支持的啟發(fā)式、探究式、研討式、互動(dòng)式等新型教學(xué)模式。作為“超級(jí)教師”，GenAI還可以跨越學(xué)科與專(zhuān)業(yè)邊界，支持學(xué)生以小組方式開(kāi)展基于真實(shí)項(xiàng)目的跨學(xué)科探究性活動(dòng)。

二是改變教師的備課模式，使人機(jī)協(xié)同的高效備課成為常態(tài)。GenAI可以幫助教師快速檢索與處理各種課程資料，根據(jù)教學(xué)需求自動(dòng)生成個(gè)性化的教案、多媒體材料、試題試卷、PPT課件等，從而形成“教師出想法—機(jī)器幫實(shí)現(xiàn)”的人機(jī)協(xié)同備課模式。

三是改變師生的互動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)師生的全天候在線溝通。進(jìn)入智能時(shí)代，師生關(guān)系正在從傳統(tǒng)的二元關(guān)系（教師與學(xué)生）轉(zhuǎn)向三元關(guān)系（教師、學(xué)生與智能機(jī)器）。可以預(yù)見(jiàn)，“生—機(jī)”互動(dòng)在整個(gè)互動(dòng)體系中的地位將愈發(fā)凸顯。

目前，國(guó)內(nèi)的豆包、扣子、星火、文心等主流大模型產(chǎn)品都具備創(chuàng)建智能體的功能。教師可以將自己多年積累的教學(xué)資料、科研成果等上傳到大模型平臺(tái)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，根據(jù)自身具備的知識(shí)、關(guān)鍵技能以及獨(dú)特的教師風(fēng)格設(shè)置智能體，進(jìn)而形成可以7×24小時(shí)在線的教師智能體。學(xué)生隨時(shí)可以向智能體提問(wèn)，智能體還可以根據(jù)學(xué)生提問(wèn)進(jìn)行啟示式的問(wèn)題引導(dǎo)和追問(wèn)，幫助學(xué)生不斷延展問(wèn)題鏈條，促進(jìn)知識(shí)的深度加工。

四是改變課程評(píng)價(jià)形式，促進(jìn)課程評(píng)價(jià)方式的多樣化。隨著各種大模型產(chǎn)品的出現(xiàn)，報(bào)告、方案、分析、論述、作品、程序等多種題型已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的智能評(píng)價(jià)，這為大學(xué)課程的多樣化評(píng)價(jià)打開(kāi)了“一扇門(mén)”。教師可以讓機(jī)器據(jù)文生題、據(jù)圖生題、據(jù)意生題，且生成的測(cè)試題“千奇百怪”，同時(shí)教師可以設(shè)定試題評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，讓大模型進(jìn)行自動(dòng)評(píng)閱，并生成完整的評(píng)閱報(bào)告。

五、GenAI技術(shù)的使用之維——融于大學(xué)教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用

《大學(xué)》：在您看來(lái)，大學(xué)應(yīng)該如何優(yōu)化教學(xué)管理機(jī)制，以推進(jìn)GenAI在教學(xué)中的融合應(yīng)用？

楊現(xiàn)民：高等教育是建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)的“龍頭”，探索和引領(lǐng)GenAI賦能下的教學(xué)改革與創(chuàng)新，是每一所大學(xué)的應(yīng)盡之責(zé)。雖然，該技術(shù)容易引起學(xué)術(shù)造假、作業(yè)抄襲、隱私泄露等問(wèn)題，但技術(shù)快速融入教育的大趨勢(shì)不可改變。為此，大學(xué)應(yīng)該從如下三方面著手改進(jìn)以應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

一是加快制定GenAI應(yīng)用指南，引導(dǎo)師生規(guī)范、有序地健康使用各種大模型產(chǎn)品。智能時(shí)代的大學(xué)已經(jīng)被信息技術(shù)所包圍，大學(xué)的管理者需要大膽擁抱新技術(shù)，重新規(guī)劃設(shè)計(jì)教學(xué)的運(yùn)行流程及其配套的制度文件。當(dāng)前，較為迫切的一項(xiàng)工作是由教學(xué)、科研、學(xué)工、信息化等部門(mén)協(xié)同研制《生成式人工智能教師與學(xué)生使用指南》，以明確師生應(yīng)用GenAI技術(shù)的原則、方法及其邊界。

二是打造開(kāi)放包容的教學(xué)創(chuàng)新文化，鼓勵(lì)教師利用大模型產(chǎn)品開(kāi)展教學(xué)改革?？陀^來(lái)講，當(dāng)前大學(xué)的教學(xué)運(yùn)行與管理的制度具有較強(qiáng)的規(guī)約性，但過(guò)度的指標(biāo)化、制度化又會(huì)大大影響教學(xué)改革的積極性，導(dǎo)致教師不敢改、不敢變。大學(xué)的教學(xué)管理部門(mén)亟須在制度上做調(diào)整，激勵(lì)教師大膽探索人工智能與教學(xué)的融合創(chuàng)新，探索“人工智能+”教學(xué)新模式，打造“千課千樣”的教學(xué)新局面。

三是構(gòu)建完備的智能素養(yǎng)培養(yǎng)體系，提升師生人工智能素養(yǎng)。高?？擅嫦蛉w學(xué)生開(kāi)設(shè)人工智能通識(shí)課程，普及人工智能基礎(chǔ)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣，培養(yǎng)跨學(xué)科思維，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，可以推進(jìn)“AI+X”計(jì)劃，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行智能化改造升級(jí)，融入更多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的AI技術(shù)與工具。對(duì)于教師智能素養(yǎng)的培養(yǎng)，教師工作部、教師教學(xué)發(fā)展中心、信息網(wǎng)絡(luò)中心、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院等單位可以聯(lián)合研發(fā)人工智能專(zhuān)題培訓(xùn)課程，通過(guò)工作坊、公開(kāi)課、案例評(píng)比、教學(xué)競(jìng)賽、素養(yǎng)測(cè)評(píng)等方式，調(diào)動(dòng)教師積極性，培養(yǎng)教師數(shù)字素養(yǎng)，創(chuàng)新教學(xué)理念，努力成為智能時(shí)代的新型教師。