AI教學(xué)在浙大

AI重構(gòu)了人類(lèi)知識(shí)版圖，學(xué)習(xí)者無(wú)需再為知識(shí)記憶而花費(fèi)大量時(shí)間，教師不再僅僅是知識(shí)的傳授者，而是更多地轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的激發(fā)者、組織者和引導(dǎo)者。新一輪人工智能技術(shù)發(fā)展帶來(lái)教育生態(tài)的變化，浙江大學(xué)推動(dòng)人工智能與教育教學(xué)深度融合，提出大學(xué)生人工智能素養(yǎng)的內(nèi)涵、培養(yǎng)載體、行動(dòng)及策略，并以此為依據(jù)推進(jìn)改革創(chuàng)新，將技術(shù)賦能落地轉(zhuǎn)化為教育教學(xué)新的增量。在浙江大學(xué)的課堂上，一系列變化正在悄然發(fā)生

AI助教智慧多

在浙江大學(xué)“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”課上，有一位AI助教。它會(huì)講課，能夠系統(tǒng)講解課程知識(shí)要點(diǎn)；它會(huì)梳理，根據(jù)已有資料，能夠自動(dòng)生成PPT、講義等教學(xué)參考材料；它會(huì)答疑，是同學(xué)們7x24小時(shí)的智能學(xué)伴、個(gè)性化學(xué)習(xí)的好幫手。

這門(mén)“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”課程的任課老師陳文智，是國(guó)家教學(xué)名師、浙江大學(xué)求是特聘教授、AI賦能教育教學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)專(zhuān)家。他把多項(xiàng)AI技術(shù)在課堂教學(xué)中進(jìn)行了大膽嘗試，“培養(yǎng)了”一位AI助教，如同是陳文智的“數(shù)字分身”。

有賴(lài)于被“投喂”的課程知識(shí)庫(kù)，它足夠“智慧”，可以輔助任課老師的教學(xué)工作。它根據(jù)從以往課堂錄像中抓取的多重特征，創(chuàng)建了陳文智的數(shù)字人形象，并自動(dòng)生成授課視頻、章節(jié)摘要和多語(yǔ)種字幕。

“在AI助教的幫助下，我知識(shí)點(diǎn)掌握得更快、更好了，自主學(xué)習(xí)能力也得到了提高。”計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2022級(jí)本科生馬欣言說(shuō)。

AI助教能做的還遠(yuǎn)不止這些。在與同學(xué)們的交互中，它不僅提供一對(duì)一的學(xué)習(xí)支持，也有的放矢地為課堂教學(xué)創(chuàng)造更多條件。在PPT、視頻等課程資料中，它智能出題，檢驗(yàn)同學(xué)們的預(yù)習(xí)效果并把答題結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給任課老師。“掌握同學(xué)們的預(yù)習(xí)情況后，我在課堂教學(xué)中會(huì)花更多時(shí)間講解大家公認(rèn)的知識(shí)難點(diǎn)。AI助教讓我的課堂效率更高，也更具針對(duì)性了。”陳文智說(shuō)。

既見(jiàn)樹(shù)木也要見(jiàn)森林。AI助教把零散的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)串聯(lián)，生成課程知識(shí)圖譜，并把教學(xué)資源關(guān)聯(lián)其中。對(duì)復(fù)雜的知識(shí)體系進(jìn)行可視化展示，幫助同學(xué)們厘清邏輯關(guān)系，建立更為清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)支持同學(xué)們探索個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。在特定知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)中，AI助教還能推薦視頻、PPT、教材、試題等相關(guān)課程資源，讓學(xué)習(xí)更為高效。任課老師則可以根據(jù)對(duì)應(yīng)資源的學(xué)習(xí)完成度，全面了解同學(xué)們的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)。

AI助教在資源匯聚、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)組織和效果評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)展現(xiàn)“十八般”武藝，持續(xù)賦能教師智能化教學(xué)，讓規(guī)模化的因材施教逐漸成為可能。

案例教學(xué)生動(dòng)化

如何運(yùn)用AI案例創(chuàng)新課堂教學(xué)內(nèi)容？經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授俞彬在其講授的“政治經(jīng)濟(jì)學(xué)”課堂上引入AIGC（AI生成內(nèi)容）技術(shù)，提供多樣的教學(xué)資源，帶來(lái)嶄新的教學(xué)體驗(yàn)。

“同學(xué)們，土地兼并就像一道暗流，我們剛剛已對(duì)明朝略窺一二，現(xiàn)在讓我們把目光轉(zhuǎn)向唐朝，通過(guò)一段AI輔助生成的視頻，一起探索唐朝土地制度的演變。”待到同學(xué)們饒有興致地抬起頭，俞彬按下播放鍵。由繁華的長(zhǎng)安到邊關(guān)的冷月，唐朝從初期得民心的均田制，轉(zhuǎn)向后期嚴(yán)重的土地兼并，一幅從四方豐稔到民生凋敝的歷史畫(huà)卷在同學(xué)們眼前徐徐展開(kāi)。

這一系列教學(xué)視頻是俞彬依托浙江大學(xué)“啟真問(wèn)學(xué)”創(chuàng)新平臺(tái)，與6位本科生一起運(yùn)用AI生成技術(shù)制作的。師生共創(chuàng)團(tuán)隊(duì)收集歷史上的重要史料，整理歷代改革家的生平事跡，撰寫(xiě)了10萬(wàn)字文稿，再利用AIGC技術(shù)制作圖片和視頻。

作為教學(xué)案例，這些AI生成視頻鏈接起歷史與現(xiàn)實(shí)、理論與實(shí)踐，幫助同學(xué)們直觀了解中國(guó)古代經(jīng)濟(jì)政策實(shí)踐及其對(duì)當(dāng)前共同富裕政策的啟示。

經(jīng)濟(jì)學(xué)院2022級(jí)本科生鄭可涵既是“啟真問(wèn)學(xué)”項(xiàng)目組成員，也曾是“政治經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程的學(xué)生。從授課對(duì)象到課程資源的創(chuàng)作者，她感觸頗深：“我們制作的AI視頻兼具理論性與趣味性，努力把相對(duì)抽象的政治經(jīng)濟(jì)學(xué)基本原理講明白。”

除了AI生成視頻，“政治經(jīng)濟(jì)學(xué)”課程還利用AI譜寫(xiě)的歌曲串聯(lián)起課程知識(shí)點(diǎn)。朗朗上口的旋律、入腦入心的歌詞，不僅活躍了課堂氣氛，更幫助同學(xué)們?cè)鰪?qiáng)了知識(shí)記憶，提升了學(xué)習(xí)興趣。

“從傳統(tǒng)的板書(shū)、PPT到如今的AI技術(shù)，我堅(jiān)信未來(lái)必將是AI的時(shí)代。以同學(xué)們喜聞樂(lè)見(jiàn)的形式在教學(xué)中融入AI案例，有助于他們更好地理解課堂內(nèi)容。”俞彬說(shuō)。

人工智能變革了知識(shí)生產(chǎn)模式，生成的AI案例豐富了教學(xué)內(nèi)容，在沉浸式的體驗(yàn)中，知識(shí)傳遞更直觀、更有趣，課堂氛圍更鮮活、更熱烈。

AI技能助力學(xué)習(xí)與研究

掌握AI相關(guān)技術(shù)和知識(shí)，樹(shù)立正確的AI價(jià)值觀，學(xué)會(huì)與AI共存和協(xié)作，在人工智能時(shí)代尤為重要。課程學(xué)習(xí)是大學(xué)生AI技能培養(yǎng)的重要載體之一。2024年下半年，浙江大學(xué)首次面向不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)的本科生開(kāi)設(shè)多層次的人工智能通識(shí)課程，幫助學(xué)生掌握人工智能概念、技術(shù)、操作與案例，助力后續(xù)學(xué)習(xí)和研究。

不少專(zhuān)業(yè)課程也進(jìn)行了迭代更新，融入人工智能前沿知識(shí)。“人工智能讓遙感變得更‘聰明’。”走進(jìn)“遙感星球”課堂，光電科學(xué)與工程學(xué)院教授劉東正在介紹大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)在遙感領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。從“衛(wèi)星遙感大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的近岸氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)模型”到“基于深度學(xué)習(xí)的海面艦船目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)”，這些最新案例讓同學(xué)們感受到AI+遙感的學(xué)科發(fā)展新趨勢(shì)，了解AI在學(xué)科交叉中帶來(lái)的新理論、新視野、新技術(shù)和新方法。

在課堂中，同學(xué)們上手實(shí)踐，習(xí)得AI技能。在提問(wèn)AI的過(guò)程中，同學(xué)們梳理關(guān)鍵知識(shí)概念，完成對(duì)知識(shí)的查漏補(bǔ)缺。在課程實(shí)操案例環(huán)節(jié)，同學(xué)們?cè)贏I的支持下編寫(xiě)代碼，用于仿真建模實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)關(guān)鍵知識(shí)的理解。

AI出錯(cuò)了怎么辦？這樣的情況在“自動(dòng)控制理論”任課老師、能源工程學(xué)院特聘副研究員林小杰的課堂教學(xué)中時(shí)有發(fā)生。這些案例被專(zhuān)門(mén)收集起來(lái)，嵌入到課程作業(yè)中，讓同學(xué)們加以辨別和修正，深化規(guī)范使用AI的意識(shí)。“我希望同學(xué)們能夠明白，駕馭AI的前提是要有自己的專(zhuān)業(yè)判斷。”林小杰說(shuō)。

生成式探究學(xué)習(xí)新路徑

基于“醫(yī)藥人工智能”課程開(kāi)發(fā)的“生成式”學(xué)習(xí)平臺(tái)，同學(xué)們對(duì)藥物設(shè)計(jì)、靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)的思考擁有了更多選擇與可能。從啟發(fā)式提問(wèn)，到生成式探究，再到集中研討，同學(xué)們獲得系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)的藥學(xué)相關(guān)信息，更好地理解專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，不斷拓展知識(shí)維度。

課堂環(huán)節(jié)的巧妙設(shè)置，使同學(xué)們除了獲得專(zhuān)業(yè)技能的提升，還強(qiáng)化了自己的辯證思維，特別是在運(yùn)用AI處理日常學(xué)習(xí)生活場(chǎng)景的時(shí)候。

“AI+思想道德與法治”課程有一項(xiàng)特別的設(shè)置：在老師的引導(dǎo)下，同學(xué)們需要使用生成式人工智能來(lái)輔助完成主題研究，并在課堂中分享使用的心得和階段性研究進(jìn)展。

當(dāng)AI輔助寫(xiě)作成為課程訓(xùn)練的內(nèi)容，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)運(yùn)用AI達(dá)到想要的結(jié)果并不簡(jiǎn)單，而甄別人工智能提供的信息真?zhèn)胃且豁?xiàng)技術(shù)活。“在課堂作業(yè)使用AI的過(guò)程當(dāng)中，我有遇到過(guò)數(shù)據(jù)造假的情況，甚至AI提供的文獻(xiàn)也有可能造假，之后我們就會(huì)更加謹(jǐn)慎地去查證，不再盲目地相信AI。”浙江大學(xué)丹青學(xué)園2024級(jí)本科生陳虹霖說(shuō)。

從理論到實(shí)踐，從了解人工智能、使用人工智能，到創(chuàng)新人工智能并恪守人與人造物的關(guān)系，同學(xué)們不斷解鎖與AI共舞的新場(chǎng)景，提升適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的AI技能。

（陳琿夏，浙江大學(xué)黨委宣傳部；譚帥，浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心；浙江大學(xué)融媒體中心學(xué)生記者團(tuán)李銘詠、楊柳、阿依孜巴、王翊茗、林前旭對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)）

責(zé)任編輯：樸添勤