天津大学公布AI教育新方案,引领智能教育新范式
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最近,天津大学举办了一场以‘人工智能(AI)+教育’为主题的创新改革推动会。会上,天津大学正式公布了《天津大学“人工智能+教育”改革创新行动方案》及《天津大学人工智能应用师生行为指南》,旨在依托新工科教育的坚实基础,构建一个‘师-生-AI’协同发展的智能教育新模式。当前,AI工艺快速迭代,并多维度融入高等教育。高校教育模式变革已成大势所趋。
然而,变革有“主动”与“被动”之分,此次天津大学显然选择了前者。这份选择既需要勇气,也需要对目标与办法有更清醒的认识。在这层面,该校有何种考虑,又想打造怎样的智能教育新范式?对此,《中国科学报》专访了天津大学研究生院副院长、人工智能学院院长胡清华。大学内部不可“各自为战” 《中国科学报》:近年来,AI的全面普及正猛烈冲击高等教育,你认为这层面的表现有哪些?
胡清华:AI对于高等教育的作用是多层次、立体化的,其中作用比较深刻的,我认为是以下领域。首先,AI重塑了众多岗位的本领标准,人机协同求解繁杂问题的复合型人才需求量猛增。这倒逼高校持续调整专业设置和本领结构,把AI素养、跨学科问题求解本领嵌入培养方案。其次,以往教师是知识权威,教材和教师是知识唯一的来源。但如今,学生随手就能借助大模型取得知识,学生“人在教室、心不在课堂”现象格外普遍。
这要求我们必须把单向知识灌输转变为启发式教学和探究式学习,并重构课堂,调动学生主动思考的积极性,而不是让课堂沦为知识点复读。最后,在研究生培养环节,大模型虽然能短期快速提高学生的学习和科研效率,但长期看却有可能削弱学生逻辑推演、批判性思辨等核心本领,甚至让其丧失独立钻研的韧性。《中国科学报》:围绕上述问题,国内高校采取了很多办法,你觉得《行动方案》有哪些特点?
胡清华:近年来,许多高校都在探索教育与AI融合的路径,但多处于“零散试水”状态,不成体系。此次方案中,我们期盼推动AI与教育教学的全要素融合、全过程贯通和全场景覆盖,这种整体性和统一性的顶层设计格外要紧。具体来说,我们提出要打造能提供基础数据和通用AI本领的统一智能底座,并打造由若干学科大模型融合助教、助学、助研、助管的多类智能体,应用服务于教学科研典型场景,从而构建出一个“1+X+N”的教学科研智能平台——1个智能基座、X个学科垂域大模型和N个智能体。
21世纪初,我们将大学搬上了互联网,打造了众多数字资源平台,并提供了便捷的网络服务平台。这些举措极大便利了师生,提高了教育、科研效率。如今,统一的智能平台将会成为大学在AI时代运行的“基座”。我相信再过几年,我们的教学、科研、学生管理、行政服务都要依托这套体系运转。比“翻转课堂”更再度 《中国科学报》:在教学层面,《行动方案》提出构建“师-生-AI”三元融合教学模式,这是一种怎样的模式?
胡清华:长期以来,大学课堂上的典型教学模式是“教师讲,学生听”。但由于教师资源有限,虽然教师会借助作业和测试了解学生的学习效果,不过教与学基本处于开环状态,教师很难及时掌握学生的学习状态,无法做到大体量的因材施教。为应对当前教育模式的问题,教育界曾尝试‘翻转课堂’模式,教师提前录制教学视频,学生课前观看,课堂上由教师答疑解惑,引导学生学习。
然而,由于缺乏智能手段,这种模式下师生仍需在固定空间交互,虽然能部分化解教学问题,但实际效果并不理想。相比之下,“师-生-AI”三元模式依托大模型与智能体、数字人、虚拟现实等新工艺,完成了全时、全域的教学互动,相较于“翻转课堂”向前迈进了一大步。具体来说,借助各类AI工具,三元模式可以搭建起一个全天候、无空间限制的学习平台;AI可以在课前、课中和课后协助教师实施教学活动;学生在AI辅助下自主完成基础知识学习,教师将课时留给小组研讨、项目攻坚、思路辩论。
学生在课下可随时与大模型和智能体交互,智能系统自动评估学生的学习效果,围绕薄弱环节推送个性化学习内容,形成闭环学习链路。这套模式分工清晰——教师作为教育资源的供给者、学习过程的“导游”,发挥价值引领、思维引导的效用,负责设计项目、把控育人方向、组织思辨性讨论;学生是自主探究主体,自主规划学习节奏、独立完成核心论证与创作;AI承担知识点讲解、习题批改、资料检索等辅助工作。
三者协同互补,相互不可替代。《中国科学报》:相比于传统模式,这套体系似乎更强化调学生主动学习的要紧性。胡清华:是的。该模式一层面降低了学生的学习门槛,提高了学习的便捷性,大大扩展了学生主动学习和自由探索的空间;另一层面也在客观上给老师提出了更高要求——他们不能再照本宣科完成授课,必须掌握人机协同教学设计、虚拟项目搭建、智能学情分析等全新本领,进而提高课程对学生的吸引力。
在这层面,学校建立了一套差异化的系统培训方案,围绕不同学科和专业背景的教师进行培训,提高其AI本领素养。相关工作我们已实施多年,现阶段很多老师都能将AI融入教学内容和教学模式,打造AI融合和AI赋能的课程群。AI赋能项目式教学可做“突破口” 《中国科学报》:《行动方案》是否设置动态调整机制?面对AI工艺的持续迭代,学校又将如何持续优化智能教育生态?
胡清华:AI工艺快速迭代,固定方案显然无法适配工艺发展。对此,我们需要建立常态化动态更新机制,持续完善工作方案,引入新工艺赋能各类教育场景,同时规范相关工艺的应用。以我所在的人工智能学院为例,短短数年间,已有相当数量的AI基础课程教学内容过时。为此,我们显著压缩了某些必修课程,将其转为选修模块,同时打造能体现工艺前沿发展的课程。
学生借助选课机制促进陈旧教学内容退出课程体系,倒逼教师持续更新教学素材,甚至开设新课程。在学校层面,我们以专项资金引导促进教师向AI融合方向发展,同时建立面向教职工的长效AI素养提高机制,开设常态化更新课程,覆盖新模型、新工具、新伦理规范,要求全体教师树立终身学习理念,持续跟上工艺变革步伐,避免教学内容与业界需求脱节。
《中国科学报》:你认为国内高校在“AI+教育”层面的实践有哪些需要注意的地方?胡清华:不同学校的发展历史、学科定位乃至AI本领层次不同,围绕“AI+教育”的实践也不能千篇一律,但其中仍存在一些共性特征。比如在推动相关改革时,学校必须做好顶层设计、系统推动。避免出现低层次重复打造及零散试点无法形成体量化效应等问题。在这层面,有些学校只打造几门样板AI课程,院系各自采购工具,资源割裂,这都会造成资金、算力、工艺的重复浪费,还会再次形成数据和智能孤岛,无法完成全校教学、科研资源的高效流通共享。
因此,要优先搭建校级统一智能服务基座,再分层向各学院落地细分应用。此举能显著减少重复投入,哪怕是算力体量有限,集中统筹的使用效率也远高于分散打造。此外,我们发现,AI赋能项目式教学是‘AI+教育’的要紧突破口。在项目式教学中,传统实体实训设备采购、维护成本高昂,普通院校资金压力大。但借助虚拟现实、大数据分析等工艺,可以低成本搭建项目场景。
在天津大学,这一模式不仅在工科全面推广,在人文社科、经管商科等领域也落地AI赋能的探索式项目,突出提高了学生的实践体验。
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