摘要: 原標題:尚俊杰:人工智能對教育的最大影響是其深層影響 尚俊杰,北京大學教育學院長聘副教授、學習科學實驗室執(zhí)行主任 近年來,生成式人工智能(
原標題:尚俊杰:人工智能對教育的最大影響是其“深層影響”
尚俊杰,北京大學教育學院長聘副教授、學習科學實驗室執(zhí)行主任
近年來,生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,簡稱GenAI 或AIGC)技術突飛猛進,以OpenAI推出的ChatGPT為代表的大語言模型引發(fā)了全球范圍內(nèi)的關注和討論。ChatGPT于2022年底發(fā)布后,僅在兩個月內(nèi),活躍用戶就突破一億,成為歷史上用戶增長最快的消費級應用。然而,這一紀錄被DeepSeek于2025年1月20日發(fā)布的R1模型打破——R1僅用7天便實現(xiàn)了1億用戶的增長。面對迅猛發(fā)展的態(tài)勢,我們不禁要思考,生成式人工智能對高等教育究竟會產(chǎn)生怎樣的深遠影響呢?
生成式人工智能對高等教育的影響
生成式人工智能的影響逐漸遍及醫(yī)療、金融、藝術、交通、軍事等社會各領域,越來越多的行業(yè)也在考慮使用人工智能機器人來提升工作效率。如果我們仔細分析一下教育領域的日常核心業(yè)務就會看到,人工智能在教育中的應用其實最緊迫,但在學術規(guī)范和學術倫理方面一直存在著各種擔憂。所以,在ChatGPT問世后不久,北美教育界一度出現(xiàn)恐慌情緒——許多教師擔心學生會利用AI撰寫作業(yè),破壞學術誠信。事實上,抄作業(yè)的學生,沒有ChatGPT,也一樣抄作業(yè);不抄作業(yè)的學生,即便讓他使用ChatGPT,也一樣不抄作業(yè)。
因此,人工智能對教育的最大影響是其“深層影響”,即我們究竟要培養(yǎng)什么樣的人?他們應該具備怎樣的核心素養(yǎng)?大中小學應該怎么培養(yǎng)學生?專業(yè)課程應該怎么設置?這些培養(yǎng)方式的底層科學依據(jù)是什么?比如,一位大學老師在招收研究生時,是喜歡招一個很優(yōu)秀且只用一個月就能完成任務的學生,還是傾向于招一個比較優(yōu)秀,但是若結合人工智能,只用一周也可以完成同樣任務的學生呢?我想我們一定會選擇前者。但若是企業(yè)老板會招哪個員工呢?這可能就是學校和企業(yè)對人才選擇態(tài)度的差異。
深層影響還體現(xiàn)在對“科學研究”的影響方面,2024年的諾貝爾物理獎和化學獎都頒給了人工智能專家。事實上,人工智能在化學、制藥、生物、教育、社會、傳播等許多學科研究中都有卓越的表現(xiàn)。面對人工智能正在不斷進入科學研究的文獻綜述、研究設計、提出假設、驗證假設、論文撰寫等各個環(huán)節(jié)的情況,自然有學者擔心:真的能讓人工智能開展學術研究、參與論文寫作嗎?那該如何劃分知識產(chǎn)權呢?因此,需要重建人工智能時代的“學術規(guī)范與學術倫理”,從而促進而不是阻礙人工智能強大的科研生產(chǎn)力的釋放。
生成式人工智能在教育領域的價值
生成式人工智能在教育中的潛在價值不容忽視。教育部教育數(shù)字化專家咨詢委員會主任委員、武漢理工大學校長楊宗凱認為人工智能能夠促進教學模式的轉變,適應教育數(shù)字化、數(shù)字教育的轉型,從傳統(tǒng)“師—生”二元結構轉向“師—生—機”三元結構。
教育工作一直強調“因材施教”,從而實現(xiàn)個性化學習。不過幾百年來,個性化學習一直很難全面實現(xiàn)。不是沒有好的教學理論,也不是教師不敬業(yè)、不勤奮,而是教師沒有足夠多的時間和精力顧及到每一個學生,社會也沒有足夠的實力為每一個學生配備能充分實現(xiàn)個性化學習的師資。但是現(xiàn)在人工智能似乎讓大家看到了希望,它可以根據(jù)學生的知識水平和學習風格,動態(tài)調整教學內(nèi)容和難度,提供量身定制的學習體驗。當然,目前人工智能的能力還不夠強大,還需要繼續(xù)突破瓶頸。
在教學方面,人工智能可應用在課前、課中、課后的各環(huán)節(jié),各個大學現(xiàn)在都在努力推廣數(shù)字教師、AI助教等服務。北京大學也推出了“北大問學”(輔助教學平臺)、“北大智學”(在線智能學習平臺)、“化小北”(化學實驗室智慧學伴)等服務。
人工智能可以根據(jù)學生的各種學習數(shù)據(jù)預測其未來的發(fā)展。比如,普渡大學為了應對日益下滑的新生留校率研發(fā)了“課堂信號系統(tǒng)”(Course Signals)。其核心算法為“學習者成功算法” (Student Success Algorithm, SSA),它會根據(jù)學生的課程表現(xiàn)、課程努力程度、前期學業(yè)歷史、學習者特征等數(shù)據(jù)預測學生能否通過期末考試并及時提醒學生。在課堂上,現(xiàn)在很多大模型可以分析人的表情,目前也有學校在測試“智慧課堂行為管理系統(tǒng)”,通過在教室內(nèi)安裝組合攝像頭,捕捉學生在課堂上的表情和動作,經(jīng)人工智能和大數(shù)據(jù)分析計算出課堂上學生的專注度,從而促進教學改進,甚至可以及時提醒教師調整教學策略。
在教育管理方面,人工智能正在發(fā)揮作用。比如北京大學早就推出了“小北學長”服務,可以智能解決師生的日常生活問題。武漢理工大學推出了AI校長助理,建立了校長-處長-院長“三級鏈接”數(shù)據(jù)駕駛艙,對學校辦學過程中的問題提前預警干預,協(xié)助決策。人工智能在理論上也可以讓所有學生都有機會隨時向最優(yōu)秀的“導師”一對一地請教,這在客觀上也可以促進教育公平。
總而言之,人工智能在教育中具有不可忽視的價值,能提升教師的備課授課效率,并可能促進教學變革,實現(xiàn)“蘇格拉底教學法”和同伴學習。這些將促進我們思考教育的本質,思考如何讓學生自由而全面地發(fā)展、享受學習的快樂。
北京大學推出的“小北學長”服務可以智能地解決師生的日常生活問題
生成式人工智能在科學研究方面的價值及應用途徑
人工智能已經(jīng)被越來越多地應用到科學研究中了。利用人工智能開展科學研究,就是把人工智能當作研究工具或者研究伙伴。其應用有如下四個層次。
第一層,人工智能是功能強大的工具。比如能快速閱讀和篩選文獻,輔助修改文獻格式、繪制各種圖表、翻譯和潤色文章、撰寫文獻綜述、進行數(shù)據(jù)整理和分析。當然,人工智能不只局限于這些簡單的應用,利用人工智能還可以開展模擬實驗,比如模擬學生、病人、顧客等。有研究提出了“代理社會”:一個集成大型語言模型驅動的代理,真實社會環(huán)境模擬以及強大的大規(guī)模模擬引擎的大規(guī)模社會模擬器。它們生成了超過1萬個代理的社會生活,模擬了彼此之間以及代理與環(huán)境之間的500萬次互動,推動了生成式社會科學的發(fā)展,為分析、預測和干預復雜的社會系統(tǒng)提供了一個強大的工具。目前學術界在這個層次上的應用爭議較少,因為在這個層次上,研究是由學者主導的,人工智能只是一個功能更強大的研究工具。
第二層,人工智能可以提出關鍵假設或者完成重要數(shù)據(jù)分析。目前人工智能已經(jīng)可以逐漸提出關鍵假設,給出研究思路建議,甚至指出其中重要的研究注意事項。另外,其在數(shù)據(jù)分析方面也呈現(xiàn)出了強大的力量。目前學術界在這個層次上的應用爭議較大,因為如果一個研究的關鍵假設和核心發(fā)現(xiàn)是人工智能做出來的,那么這個成果究竟是屬于人工智能的還是人類學者的呢?
第三層,人工智能作為合作伙伴和人類學者協(xié)作開展研究。在這個層次上就表現(xiàn)為人機協(xié)同設計實驗、共同開展研究、共同撰寫論文、共同作為作者發(fā)表研究成果。當然,學術界必須構建好適合人工智能時代的學術規(guī)范和學術倫理體系,能夠很好的處理“署名”等問題。
第四層,人工智能自主開展研究。在OpenAI發(fā)布的五級通用人工智能路線圖中,第五級也是終極目標,是人工智能作為組織者參與社會經(jīng)濟活動,能夠執(zhí)行和組織人類所有工作,這標志著真正的通用人工智能的實現(xiàn)。如果真能實現(xiàn),教育領域也可能發(fā)生巨大變革。在理論上,這是有益的。在人工智能的助力下,人類面臨的疾病等重大問題就有可能被快速攻克,但是對于學術界,這是一個巨大的沖擊,確實需要進行顛覆式的變革,同時也需要我們有足夠的智慧去應對。
在過去30多年的教育變革進程中,技術對教育產(chǎn)生了深遠的影響。20世紀90年代以前,課堂上基本都是“粉筆+黑板”的教學模式;90年代以后,計算機輔助教學快速流行,多媒體課件逐漸成為課堂新寵;90年代中期,互聯(lián)網(wǎng)技術爆發(fā),互聯(lián)網(wǎng)教育開始蓬勃發(fā)展,大規(guī)模在線開放課程(MOOC)等創(chuàng)新模式不斷涌現(xiàn);2010年左右,移動互聯(lián)網(wǎng)爆發(fā),智能終端實現(xiàn)泛在學習;2023年以來,生成式人工智能技術突破為教育創(chuàng)新打開了巨大的想象空間。面對技術革命帶來的教育變革浪潮,國家作出了具有前瞻性的戰(zhàn)略部署,在《教育強國建設規(guī)劃綱要(2024-2035年)》中明確要求促進人工智能助力教育變革。在北大,教育學院學習科學實驗室與軟件工程國家工程中心合作,以博雅教育大模型為基礎搭建了北大智學平臺。希望該平臺能構建情境化、游戲化、智能化的學習環(huán)境,助力學生的學習更科學、更快樂、更有效。作為新時代的高等教育工作者,我們要主動擁抱技術變革,創(chuàng)新教學模式與學習方式,通過教育數(shù)字化轉型提升教育新質生產(chǎn)力,為實現(xiàn)中國式教育現(xiàn)代化、助力教育強國建設貢獻智慧力量。