以生成式人工智能GenAI助推大学教学创新

(一)GenAI技术的辨析与应用

GenAI 是一种专注于生成或创建新内容的人工智能,它利用现有的文本、音频或图像等大型数据集进行机器学习,然后生成全新内容。其背后的核心技术是生成式对抗网络(Generative adversarial networks,GAN)、Transformer等生成模型,这种模型能够利用从互联网上获取的大规模无标记数据进行预训练,然后通过简单适配和高效微调应用到下游任务中。GenAI通过生成模型对数据的潜在分布进行建模,进而生成与原始数据相似的新数据,涵盖文本、图像、音频、视频等多种形式。归纳起来,其技术实现过程主要包括模型训练和内容生成两个阶段,本质上与人类学习类似,需要在广泛的训练、学习后生成内容知识。作为一项引领未来的战略性技术,GenAI正在成为新一轮科技革命和产业革命的关键性力量。以中国、美国、欧盟、英国为代表的国家和地区纷纷发布与GenAI相关的法律、规划、计划、指南等制度文件,从“促发展”与“保安全”两个方面协同发力,加速推进GenAI融入社会、变革产业、造福人民。作为最大的民生工程,教育系统需要积极拥抱GenAI,特别是在应用场景的探索构建上需要走在前、做示范,以加速推进教育强国建设。教育部于今年 3 月启动人工智能赋能教育行动,其中一项任务便是大力实施教育系统人工智能大模型应用示范,鼓励各级各类教育机构结合自身特点和需求开展较大范围、多样化的应用探索。从教育部公布的首批18个“人工智能+高等教育”典型应用场景案例来看,GenAI的应用涉及课程助教、编程教学、语言教学、学业预警、智能评测、实验室建设、质量监管、文化传承与创新等诸多场景。此外,还有不少高校和研究者围绕学生心理健康教育、科研能力训练、艺术鉴赏与创作等议题开展了GenAI的应用探索。可以预见,GenAI在教育领域大有用武之地,其应用场景必然是多元而开放的,需要广大师生一起开拓深化,做好“应用为王”的大文章。

(二)GenAI技术的价值之论——基于大学教学生态

就目前的实践进展来看,GenAI 在教学中的应用场景逐步多元化,师生的接受度、认可度和使用频率也在逐步提升。对于大学教学样态的革新,有四个方面可作进一步阐述。

一是改变教师的教学观念,促使教师重新思考“教什么、如何教”这两个教学的基本问题。在智能时代,大学教学需要教会学生三种关键能力:学科知识的深度建构力、机器智能的高效驾驭力以及解决复杂难题的创造力。为此,我们的教学方式也必须坚持“开放、互联、智能、个性”的教学观,大力推广智能技术支持的启发式、探究式、研讨式、互动式等新型教学模式。作为“超级教师”,GenAI还可以跨越学科与专业边界,支持学生以小组方式开展基于真实项目的跨学科探究性活动。

二是改变教师的备课模式,使人机协同的高效备课成为常态。GenAI可以帮助教师快速检索与处理各种课程资料,根据教学需求自动生成个性化的教案、多媒体材料、试题试卷、PPT课件等,从而形成“教师出想法—机器帮实现”的人机协同备课模式。

三是改变师生的互动机制,实现师生的全天候在线沟通。进入智能时代,师生关系正在从传统的二元关系(教师与学生)转向三元关系(教师、学生与智能机器)。可以预见,“生—机”互动在整个互动体系中的地位将愈发凸显。

目前,国内的豆包、扣子、星火、文心等主流大模型产品都具备创建智能体的功能。教师可以将自己多年积累的教学资料、科研成果等上传到大模型平台进行训练学习,根据自身具备的知识、关键技能以及独特的教师风格设置智能体,进而形成可以7×24小时在线的教师智能体。学生随时可以向智能体提问,智能体还可以根据学生提问进行启示式的问题引导和追问,帮助学生不断延展问题链条,促进知识的深度加工。

四是改变课程评价形式,促进课程评价方式的多样化。随着各种大模型产品的出现,报告、方案、分析、论述、作品、程序等多种题型已经可以实现较为准确的智能评价,这为大学课程的多样化评价打开了“一扇门”。教师可以让机器据文生题、据图生题、据意生题,且生成的测试题“千奇百怪”,同时教师可以设定试题评分标准,让大模型进行自动评阅,并生成完整的评阅报告。

(三)GenAI技术的使用之维——融于大学教学的实践应用

高等教育是建设教育强国的“龙头”,探索和引领GenAI赋能下的教学改革与创新,是每一所大学的应尽之责。虽然,该技术容易引起学术造假、作业抄袭、隐私泄露等问题,但技术快速融入教育的大趋势不可改变。为此,大学应该从如下三方面着手改进以应对挑战。

一是加快制定GenAI应用指南,引导师生规范、有序地健康使用各种大模型产品。智能时代的大学已经被信息技术所包围,大学的管理者需要大胆拥抱新技术,重新规划设计教学的运行流程及其配套的制度文件。当前,较为迫切的一项工作是由教学、科研、学工、信息化等部门协同研制《生成式人工智能教师与学生使用指南》,以明确师生应用GenAI技术的原则、方法及其边界。

二是打造开放包容的教学创新文化,鼓励教师利用大模型产品开展教学改革。客观来讲,当前大学的教学运行与管理的制度具有较强的规约性,但过度的指标化、制度化又会大大影响教学改革的积极性,导致教师不敢改、不敢变。大学的教学管理部门亟须在制度上做调整,激励教师大胆探索人工智能与教学的融合创新,探索“人工智能 +”教学新模式,打造“千课千样”的教学新局面。

三是构建完备的智能素养培养体系,提升师生人工智能素养。高校可面向全体学生开设人工智能通识课程,普及人工智能基础知识,激发学生对人工智能的兴趣,培养跨学科思维,提高就业竞争力。针对不同专业特点,可以推进“AI+X”计划,对专业课程进行智能化改造升级,融入更多专业领域的AI技术与工具。对于教师智能素养的培养,教师工作部、教师教学发展中心、信息网络中心、计算机科学与技术学院等单位可以联合研发人工智能专题培训课程,通过工作坊、公开课、案例评比、教学竞赛、素养测评等方式,调动教师积极性,培养教师数字素养,创新教学理念,努力成为智能时代的新型教师。

(文章摘自《大学》2025年第4期,原文标题《生成式人工智能与大学教学创新——访中国教育技术协会学术委员会秘书长杨现民》,作者:杨毅恒,郭 伟,王 黎)