本文轉自：中國科學報

■本報記者 陳彬

不久前，由清華大學主辦的第六屆教育部在線教育研究中心智慧教學研討會暨教育部在線教育研究中心成立10週年大會在清華大學舉行。該校化學系教授羅三中要參與其中一個圓桌論壇的討論。但此前，他需要先給本科生上完當天的課。

課上，羅三中給學生們出了一道題目——能否造出一個機器，讓它和你們一起學習有機化學？

2023年秋季學期，清華大學啓動了人工智能（AI）賦能教學的教學改革計劃。該計劃以8門校內課程爲試點，開發人工智能助教系統，使學生能獲得24小時的個性化學習支持、智能評估和反饋。

在此基礎上，今年該校將開設100門人工智能賦能教學試點課程，利用人工智能輔助或深度介入課程，打造人工智能助教、人工智能教師，提高課堂教學效率與質量。

羅三中口中的“機器”，便是這樣的人工智能。

上完課，羅三中來到論壇現場，和他一起參與討論的還有3位同樣嘗試在授課中使用人工智能的清華教師。他們討論的主題是——人工智能如何賦能課程建設。

希望學生把人工智能視爲“學伴”

羅三中並不是今年纔要求學生設計人工智能程序的。他最早提出這個想法是在2021年。當年便有幾名學生找到他，興致滿滿地進行嘗試。

“如今，那幾名學生已經是研究團隊裏的核心成員了。”羅三中說，近兩年，他對每一屆學生都會提出同樣的要求。如今，這個要求有了進一步升級——能不能讓學生教人工智能學化學？

“我們做了類似的嘗試，有幾名學生正在試圖教人工智能學有機化學。”羅三中說，這些學生要想“教會”人工智能，一個前提是自己對知識要做到完全掌握，這無疑將增強學生的學習主動性。“這是人工智能促進教學的一個典型應用。”

來自清華大學化學工程系的教授盧滇楠，最初也希望人工智能可以和學生一起學習。

盧滇楠的課程被納入了首批8門人工智能輔助教學的校內試點課。在和學生聊起這件事時，他希望學生們不把人工智能當成“教師”，也不把它當成“助教”，而是將其視爲一個“學伴”。“換句話說，人工智能只是在課上和我們一起學習的小夥伴，看看我教它教得好，還是教真實的學生教得好。”

這是盧滇楠“觸電”人工智能的初衷。但半年多的實踐後，他坦言自身觀點發生了很大變化。

“經過大量垂直訓練後，我們發現如今的人工智能模型已經具備了推導公式、拓展知識，乃至幫助教師彌補知識盲點等功能。”如今在他看來，至少在自己的專業課範圍內，生成式人工智能足以成爲提升學生學習力、生產力和創新力的重要工具。

盧滇楠表示，在新形勢下，教授知識已經不是創新人才培養的最重要任務，其最重要任務已變爲讓學生將知識轉化成能力。“掌握這種能力後，他們需要通過做具體的某件事（任務）來展現能力。當然如果知識儲備不完備，就會因能力缺陷而無法真正完成任務。此時，人工智能的介入將幫助學生補齊知識不完備的短板，協助其真正完成這項任務。”

對此，清華大學經管學院長聘教授李寧直言，人工智能與傳統課堂教學的結合有各種模式，但無論如何，都不能將人工智能簡單地看作一個“輔助工具”。“我們需要有一個完整的課程設計，讓人和人工智能成爲親密的合作伙伴。可以說，這是人工智能能否真正融入教學的一個關鍵。”

人工智能時代怎麼教學生

討論中，幾乎所有老師都承認，隨着人工智能被引入課堂教學，師生之間的界限已經不再如以前那樣分明。

“在傳統的師生二元場景下，師生關係很容易陷入‘老師教、學生學’的模式中，不管你怎麼樣鼓勵，學生都會在‘學習’這件事上本能地對老師的權威性教導產生依賴。”發言中，清華大學行健書院副院長徐蘆平說。

然而，當人工智能被引入後，課堂就變得“有意思”了——它改變了課堂的原有生態，使其成爲了一個學生、老師、人工智能三元交互的場景。

“在這一場景下，老師不再是絕對權威，人工智能的知識獲取能力甚至要超過前者。由此，師生關係便從此前‘教’與‘學’的簡單關係，變成朋輩式的共同探究與研討關係。這也使得學生可以自然而然地進入一種更願意發問、更願意提出想法的心流狀態中。”徐蘆平說。

對於老師來說，這一變化無疑是一種挑戰。

李寧表示，上課時，他發現某些知識點的傳授似乎已沒有太大意義。“因爲人工智能可能講得比我們更好，學生也可以不斷追問，他們可以學得很深。”他說，當我們進一步假設所有學生都會用人工智能學習時，我們應該如何教學生？這是需要所有教師思考的問題。

此外，在做一項研究時，李寧發現了一個現象——人工智能時代對人的能力是有重塑作用的。

“簡單地說，我們培養的學生會到各行各業工作。但無論從事何種職業，在無人工智能環境下工作好、績效高的人，在人工智能環境下卻不見得表現更好；反之亦然。”他解釋說。

這一現象會反向要求高校設定人才培養目標時，需要考慮在新環境中，賦予學生何種能力才能使其擁有更好的職業發展。“目前，這個問題還沒有很明確的答案。”李寧說。

除了教師自身的角色變化外，學生的狀態也在發生變化。

“我們最大的困惑和難點可能就在於此。”羅三中表示，如果說2000年前後，高校教師的教學對象從線下學生變成了“網絡原住民”的話，那麼未來三五年後，高校教師面臨的將是“人工智能原住民”的教育問題。“這個問題也是我們沒有考慮好的。”

教育不能被技術“拖”着跑

這些沒考慮好的問題，需要高校教師在實踐中認真探索。

羅三中提到，在對待人工智能的問題上，教師一定不能遠觀，而必須近距離觀察它到底在解決什麼問題，進而與其產生互動，並在這一過程中逐步加深對人工智能的認識。

在課堂上，曾有學生多次向羅三中建議，是否可以開設一門“人工智能+化學”課。對此，他的回覆是，“我首先需要好好地學習一下”。

“與傳統的教學模式相比，人工智能環境下的教學有一個重要特點——要把所有的被動學習都變成主動學習，或者說，要創造一定的技術氛圍，讓學生乃至老師都不自覺地進入學習狀態，這對老師們的要求就高了很多。”羅三中說。

這一觀點引發了很多老師的共鳴。比如李寧便直言，教師應該是班上最會使用人工智能的人。只有這樣，他才能夠帶領學生做各種各樣的嘗試。“在這個問題上，我們不能依賴於學生的創造性發揮。”

當然，教師的主動嘗試也是需要一些硬件條件和平臺的，這也成爲了引發大家共鳴的第二個話題。

“技術支撐很重要。”羅三中表示，無論怎樣的人工智能大模型，都會在算力等方面提出要求。在此情況下，如果大家能通過一定的平臺實現對人工智能的共同支持，便可以實現教育資源和教育經費的最優配置，並進一步推動教育教學公平。

徐蘆平也認爲，在人工智能技術飛速發展的當下，如何讓技術在真正意義上賦能教育，而非“拖”着教育跑，這需要技術專家、教育工作者以及教育研究者深層次的互動與合作。

“在人工智能賦能教學的問題上，不管是技術本身還是培養理念和方法，都具有全球性。因此，應在新的起點和平臺上，在全球範圍內形成更廣泛、更全面、更深入的合作，以促進大規模創新性人才培養。”徐蘆平說。