
以人工神经网络和大语言模型等为基础的人工智能是一个划时代性的重大发明,学习如何使用这类新型的人工智能是大势所趋,拒绝人工智能者将导致自己在这个新技术所造就的时代浪潮中处于落后的境地。目前,在高等教育中如何应用人工智能的教学改革正如火如荼地进行着。这固然值得欣喜和欢迎,但同时这也是一件需要保持高度理性和适当警觉的事情,因为做任何事情仅有热情是不够的,还需要有足够的理智和科学的预判作为导向才能避免在这种新事物的探索过程中可能出现的失误以及试错成本可能过高之类的问题。
关于在高等教育中‘如何应用人工智能’的教学改革,我想有一个需要首先明确的大方向应该是:任何教学改革的最核心目标导向应该在于——是否有助于提高学生学习和掌握课程知识的效率和质量,以及是否有助于提高学生的学习能力。这个大方向,应该是分析和判断任何具体的教学改革举措是否恰当的首要标尺。
更为具体地,从课程知识学习的角度来说,其判断标尺又可包括以下两个方面:一是是否可以通过人工智能的辅助,促进和提高学生对课程内容知识本身的理解与掌握;二是是否能够提高学生运用课程知识的能力。对于前者,具体的做法包括,可以运用人工智能更好的去更新和优化教师的课件、改进作业设计以及制作一些有助于理解消化课程知识的形象化案例与动画等等。对于后者,可以让学生通过一些应用性的案例去掌握如何借助人工智能的辅助来实现‘课程知识在实践中如何获得科学高效的应用乃至创新’等方面的实操能力和创新性应用的能力。
一个需要高度重视的问题是,由于人工智能是一个全能型的工具,可以在教学改革中进行应用的方式方法非常多,因此不应该要求所有的课程都套用相通或相似的人工智能式教学改革的模板,而应该至少要分出类别来分别进行人工智能在教学中的赋能性使用。比如,基础知识类课程可以划分为一大类,其人工智能赋能教学的方式可以采用一套或几套通用的辅助教学的技能与方法,比如可通过人工智能来搭建课程的案例库、知识图谱、习题库等,以及设计智能练习、知识点推送、个性化练习等等。而对于应用性的专业课来说,人工智能的使用方式和辅助教学的方式,则不仅限于上述这些内容,而是更多的应该指向可以直接在课程里面教授学生如何运用人工智能来进行这些专业知识的应用,比如数据分析、试验方案设计和优化、创新性的机械设计、芯片设计、工程方案设计等等。通过这类‘如何运用AI工具高质量和高效地完成专业任务’的训练,来培养学生在本专业场景下的AI应用能力与创新思维。
上述这些内容,从教师和学生的角度来划分的话,人工智能在高等教育改革中的应用方法可以分成以下两个层面:一个是在教师层面,如何运用人工智能来辅助自己的教学、提升教学效果(包括辅助日常教学管理等);另一个层面,就是在学生层面,也需要通过授课教师的引导和科学合理的教学要求与安排,来推动学生或主动或被动地去学习与掌握如何运用人工智能。
然而,在上述实操的过程中,要切忌把人工智能变成一个让教师或让学生偷懒的工具,包括教师如果未经自己的仔细消化和核对,就胡乱地套用了人工智能的输出结果;包括学生如果未经自己的仔细思考和分析,直接简单套用人工智能的输出结果来提交作业甚至进行考试,等等,如果出现了这样的现象,那就适得其反了。要防范这类问题的出现,可以采取的具体方法,至少应包括以下几个方面:从教师的角度来说,需要端正自己借鉴使用人工智能的心态,要对科学真理和教书育人事业始终保持敬畏之心和科学谨慎的态度,同时教师自己更要多去尝试和使用人工智能,首先要让自己真正掌握人工智能的恰当使用方法和高效使用方法,且所有AI产出须经教师本人仔细审核和适应性筛选与处理后再用于教学;从学生的角度来说,至少包括以下两个方面,一个是对于一些可以很容易得到答案的,或者说相对比较简单的计算类题目,要想避免‘学生直接通过人工智能来提交作业,学生自己并没有真正的去消化理解知识原理,也未做过实操或亲自演算’等现象,教师可以通过在课前明确提出‘到时候考试是要用闭卷之类的方式,不允许借助人工智能’之类的来对学生提出警示性要求,包括要求学生要么最好不要用人工智能直接生成答案并抄袭其结果来提交作业,要么虽然可以借助人工智能来做作业,但具体这些作业题是怎么做对的,一定要自己在不借助人工智能的条件下,亲自独立地演算一两遍或多遍;对一些论述性作业的防范方法,包括要求学生在提交作业的同时,如果用了人工智能话,需要把人工智能交互的过程展示出来,然后教师通过对这些上交作业里面出现的典型问题进行点评,在这个点评过程中,同时去引导和教育学生该如何去恰当地和高效地使用人工智能。最后,在日常的教学过程中,任课教师还需要结合自身课程的特点,完善有关学生学术诚信的相关管理方法和教学要求,包括明确AI使用边界与惩戒措施,并通过随机抽查、口头答辩等方式验证学生的真实能力。
在上述过程中,教育管理部门的作用也非常重要,具体而言,至少可以包括以下几个方面的作为:1.统一制定分层次的AI应用指南,按课程类型与教学目标给出可选策略与实践案例;2.系统性的教师培训与科学激励,组织相关培训、工作坊或示范课程,鼓励教师开展教学设计实验并分享经验;3.提供技术与资源保障,为师生提供合适的AI工具、智慧课程样例模板与技术支持保障等;4.进行长期性的有足够耐心与缓冲期的评估并逐步改进,通过试点先行之类的方法,建立效果评估机制,定期收集采用了人工智能智慧教学的课程的数据与反馈,根据效果进行调整,避免一刀切的做法和过于激进的做法,要给广大教师逐步适应人工智能时代的到来留出足够的时间和选择空间。
结语:人工智能为高等教育教学改革提供了前所未有的机遇,同时也带来了新的挑战。把握改革方向的关键在于应该以学生的学习成效为中心,做到差异化实施、教师与学生双向发力,并需要建立有效的防范与评估机制。只有在理性与审慎的引导下,人工智能才能真正成为也必将成为提升教学质量与培养创新人才的有力工具。
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