生成式人工智能與大學教學創新

嘉賓介紹

楊現民，江蘇師范大學教授、博士生導師，中國教育技術協會學術委員會秘書長。主持國家社會科學基金、國家自然科學基金等各類縱向和橫向課題60余項，代表性著作有《教育政務數據開放體系與機制研究》《互聯網+教育：學習資源建設與發展》《互聯網+教育：中國基礎教育大數據》《中小學教師數據素養》。獲全國教育科學研究優秀成果獎、江蘇哲社優秀成果獎等省部級獎勵8項。參與多份國際、國家與地方教育信息化政策文件起草與多個教育軟件系統研發。

摘" 要：ChatGPT、DeepSeek等的橫空出世，標志著人工智能技術實現了新的躍升，邁入新的發展階段。GenAI作為人工智能領域的重要分支，不僅是引領科技和產業發展的戰略技術，也能在教育領域中激起改革的浪潮。文章剖析GenAI技術的深層機理，從當前大學教育教學樣態出發，探析GenAI技術在教育領域中的深度應用潛力，為推動GenAI更好地融入大學教學生態，助力教育領域的改革提供指導性幫助。

一、GenAI技術的辨析與應用

《大學》：GenAI的運作原理是怎樣的？在教育領域有哪些應用呢？

楊現民：GenAI是一種專注于生成或創建新內容的人工智能，它利用現有的文本、音頻或圖像等大型數據集進行機器學習，然后生成全新內容。其背后的核心技術是生成式對抗網絡（Generative adversarial networks，GAN）、Transformer等生成模型，這種模型能夠利用從互聯網上獲取的大規模無標記數據進行預訓練，然后通過簡單適配和高效微調應用到下游任務中。GenAI通過生成模型對數據的潛在分布進行建模，進而生成與原始數據相似的新數據，涵蓋文本、圖像、音頻、視頻等多種形式。歸納起來，其技術實現過程主要包括模型訓練和內容生成兩個階段，本質上與人類學習類似，需要在廣泛的訓練、學習后生成內容知識。

作為一項引領未來的戰略性技術，GenAI正在成為新一輪科技革命和產業革命的關鍵性力量。以中國、美國、歐盟、英國為代表的國家和地區紛紛發布與GenAI相關的法律、規劃、計劃、指南等制度文件，從“促發展”與“保安全”兩個方面協同發力，加速推進GenAI融入社會、變革產業、造福人民。作為最大的民生工程，教育系統需要積極擁抱GenAI，特別是在應用場景的探索構建上需要走在前、做示范，以加速推進教育強國建設。教育部于今年3月啟動人工智能賦能教育行動，其中一項任務便是大力實施教育系統人工智能大模型應用示范，鼓勵各級各類教育機構結合自身特點和需求開展較大范圍、多樣化的應用探索。從教育部公布的首批18個“人工智能+高等教育”典型應用場景案例來看，GenAI的應用涉及課程助教、編程教學、語言教學、學業預警、智能評測、實驗室建設、質量監管、文化傳承與創新等諸多場景。此外，還有不少高校和研究者圍繞學生心理健康教育、科研能力訓練、藝術鑒賞與創作等議題開展了GenAI的應用探索。可以預見，GenAI在教育領域大有用武之地，其應用場景必然是多元而開放的，需要廣大師生一起開拓深化，做好“應用為王”的大文章。

二、GenAI技術的情況具象——對大學生的使用調查

《大學》：大學生對于GenAI技術持什么樣的態度，使用情況如何？

楊現民：團隊在2023年4 — 5月間，在我國四大行政區域收集了具有代表性的大學生樣本，針對這一問題進行了調查研究。

第一，國內44.5%的大學生有過使用GenAI的經歷。第二，我國大學生對GenAI的態度存在很大差異性。態度差異具體可以分成三類：第一類是“積極擁護者”，約15.8%的大學生持有這一態度。他們在主觀情感上很信任GenAI，并不懷疑、擔憂它會傷害到自己。在理性上，這群學生又高度認可GenAI，堅信它能助力學習和科研；第二類是“謹慎的理性樂觀者”，持有這種態度的大學生占比為80.2%。他們對GenAI的積極態度比第一類學生低一點，主觀情緒上的懷疑、理性上的消極批判態度又比第一類學生稍高一點；第三類是“復雜態度者”，這群學生在情感和理性上既對GenAI抱有強烈的積極態度，又保持高度的懷疑和批判，是一類內心比較糾結的學生群體。

這次調查結果表明，我國大學生對GenAI的態度總體上是積極的，保持著一種較為謹慎、理性的態度，體現出我國當代大學生群體對各種新興技術的理性接受。此外，我們也發現了一些值得深思的現象：在尚未使用過GenAI的學生中，有38.3%的學生承認，如果有機會，他們會用GenAI代替自己完成課程作業與畢業論文。因此，如何規范引導學生合理合規地使用GenAI，也是大學的教學機構和科研機構面臨的重要挑戰之一。

三、GenAI技術的應用背景——面臨高等教育的現實之需

《大學》：當前國內大學教學存在哪些現實問題？

楊現民：任何階段的教學都要適應學生的認知規律，滿足其成長需求。當前國內大學教學最突出和亟須改革的教學問題是“深度不夠”。這一問題，在現實的大學課堂中有三種表現形式。

一是教學的開放探究性不足。當前大多數的課堂教學方式仍然以講授式為主。大學的課堂應該是研究性教學為主的課堂，教師和學生應圍繞課程難點和重點，以真實的情境、問題與任務為載體，打破課時限制、章節限制，開展真正意義上的探究式、項目式學習；二是師生之間的互動性不足。近期一所高校的在校生學習體驗調查報告顯示，該校學生課下與任課教師“每月至少一次”的交流互動比例僅為32%。這種低頻的師生互動很難保證學生課程學習的深度；三是專業課程的跨學科性不足。跨學科教學對培養高素質、復合型和創新型人才的重要性不言而喻。國內不少大學在專業人才培養方案都增加了跨專業選修課程的學分要求，這確實有助于提升大學生的綜合素質，但仍不能滿足交叉創新型人才培養的現實需求。因此，我們需要基于跨學科理念對專業教材、專業課程進行大膽重構，以便從內容供給上為跨學科教學開辟新空間。

四、GenAI技術的價值之論——基于大學教學生態

《大學》：您認為GenAI對于革新大學教學樣態有何價值？

楊現民：就目前的實踐進展來看，GenAI在教學中的應用場景逐步多元化，師生的接受度、認可度和使用頻率也在逐步提升。對于大學教學樣態的革新，有四個方面可作進一步闡述。

一是改變教師的教學觀念，促使教師重新思考“教什么、如何教”這兩個教學的基本問題。在智能時代，大學教學需要教會學生三種關鍵能力：學科知識的深度建構力、機器智能的高效駕馭力以及解決復雜難題的創造力。為此，我們的教學方式也必須堅持“開放、互聯、智能、個性”的教學觀，大力推廣智能技術支持的啟發式、探究式、研討式、互動式等新型教學模式。作為“超級教師”，GenAI還可以跨越學科與專業邊界，支持學生以小組方式開展基于真實項目的跨學科探究性活動。

二是改變教師的備課模式，使人機協同的高效備課成為常態。GenAI可以幫助教師快速檢索與處理各種課程資料，根據教學需求自動生成個性化的教案、多媒體材料、試題試卷、PPT課件等，從而形成“教師出想法—機器幫實現”的人機協同備課模式。

三是改變師生的互動機制，實現師生的全天候在線溝通。進入智能時代，師生關系正在從傳統的二元關系（教師與學生）轉向三元關系（教師、學生與智能機器）。可以預見，“生—機”互動在整個互動體系中的地位將愈發凸顯。

目前，國內的豆包、扣子、星火、文心等主流大模型產品都具備創建智能體的功能。教師可以將自己多年積累的教學資料、科研成果等上傳到大模型平臺進行訓練學習，根據自身具備的知識、關鍵技能以及獨特的教師風格設置智能體，進而形成可以7×24小時在線的教師智能體。學生隨時可以向智能體提問，智能體還可以根據學生提問進行啟示式的問題引導和追問，幫助學生不斷延展問題鏈條，促進知識的深度加工。

四是改變課程評價形式，促進課程評價方式的多樣化。隨著各種大模型產品的出現，報告、方案、分析、論述、作品、程序等多種題型已經可以實現較為準確的智能評價，這為大學課程的多樣化評價打開了“一扇門”。教師可以讓機器據文生題、據圖生題、據意生題，且生成的測試題“千奇百怪”，同時教師可以設定試題評分標準，讓大模型進行自動評閱，并生成完整的評閱報告。

五、GenAI技術的使用之維——融于大學教學的實踐應用

《大學》：在您看來，大學應該如何優化教學管理機制，以推進GenAI在教學中的融合應用？

楊現民：高等教育是建設教育強國的“龍頭”，探索和引領GenAI賦能下的教學改革與創新，是每一所大學的應盡之責。雖然，該技術容易引起學術造假、作業抄襲、隱私泄露等問題，但技術快速融入教育的大趨勢不可改變。為此，大學應該從如下三方面著手改進以應對挑戰。

一是加快制定GenAI應用指南，引導師生規范、有序地健康使用各種大模型產品。智能時代的大學已經被信息技術所包圍，大學的管理者需要大膽擁抱新技術，重新規劃設計教學的運行流程及其配套的制度文件。當前，較為迫切的一項工作是由教學、科研、學工、信息化等部門協同研制《生成式人工智能教師與學生使用指南》，以明確師生應用GenAI技術的原則、方法及其邊界。

二是打造開放包容的教學創新文化，鼓勵教師利用大模型產品開展教學改革。客觀來講，當前大學的教學運行與管理的制度具有較強的規約性，但過度的指標化、制度化又會大大影響教學改革的積極性，導致教師不敢改、不敢變。大學的教學管理部門亟須在制度上做調整，激勵教師大膽探索人工智能與教學的融合創新，探索“人工智能+”教學新模式，打造“千課千樣”的教學新局面。

三是構建完備的智能素養培養體系，提升師生人工智能素養。高校可面向全體學生開設人工智能通識課程，普及人工智能基礎知識，激發學生對人工智能的興趣，培養跨學科思維，提高就業競爭力。針對不同專業特點，可以推進“AI+X”計劃，對專業課程進行智能化改造升級，融入更多專業領域的AI技術與工具。對于教師智能素養的培養，教師工作部、教師教學發展中心、信息網絡中心、計算機科學與技術學院等單位可以聯合研發人工智能專題培訓課程，通過工作坊、公開課、案例評比、教學競賽、素養測評等方式，調動教師積極性，培養教師數字素養，創新教學理念，努力成為智能時代的新型教師。