从“工具”到“伙伴”，当大学课堂多了AI助教

　　“智能助手”入驻学生课本，助力理解复杂知识点，提供个性化学习建议。这一曾经只存在于想象中的场景，如今在清华大学的部分课程中已成为现实。

　　清华大学以“千亿参数多模态大模型GLM”为平台与技术基座，研发出多个AI助教系统，服务于不同学科领域的教师的教与学生的学。自2023年秋季学期起，8门课程开始进行试点，其中5门课程的相关系统已完成第一阶段开发，并进入初步投入使用阶段。这些AI助教系统不仅提供24小时的个性化学习支持、智能评估和反馈，还能辅助学生进行深入思考，激发学习灵感。

　　在教育领域，AI技术的应用正逐步改变传统的教学模式，为教育教学带来新的机遇和挑战。与此同时，高校也在探索将人工智能从“工具”变为“伙伴”，创新教学范式。

　　当AI与教育场景深度交互时，会涌现出哪些可能性？AI将扮演何种角色，如何赋能教师的教和学生的学？是形式大于内涵的教学辅助，还是变革知识传授范式、重构能力培养目标？围绕这些问题，新京报记者与清华大学两门试点课程“新城市科学”和“心智、个体与文化”的负责人进行了深入探讨。

　　学生的“伙伴”：个性化教学的得力助手

　　在AIGC元年多个重量级AI产品发布、清华大学启动试点建设的背景下，清华大学建筑学院长聘副教授龙瀛开始探索AI教学。他选择将“新城市科学”这门本科通识课作为试点，该课程主要探讨科技革命下城市科学的前沿进展，分为新的城市科学、新城市的科学和未来城市三个模块。

　　这三个模块也对应学生大作业（论文或课程报告）的三个部分。龙瀛介绍，学生大作业篇幅约五六千字，要求体现课程的三个教学模块。AI助教系统主要是用来辅助学生完成大作业。基于教师提供的教材、习题、最新论文等大量材料，实现了自动知识点抽取。通过知识库的辅助，智能助教将通用模型的答题正确率从80%提升到了95%，并附带了详细的答题解释。

　　根据作业要求的三个模块，研发人员在AI助教系统中定义了五类共25个功能卡片，也是问题模板，进一步方便同学们上手操作。学生输入自己的基础素材和相关需求后，点击某个小卡片，AI助教就可以便捷给出项目设计的思路提示、流程设计、分析角度等，从而加深对相关知识的理解和研究思路的启发。

　　龙瀛全程参与了AI助教的研发。他介绍，大模型学习了20余万字的同名教材、38节慕课课件、1200多篇最新中英文论文以及280个报告案例，还输入了虚拟教研室中所构建的知识图谱。“相当于AI助教具备了新城市科学这个领域最新、最广、最深的理论支持。”课程结束后，龙瀛收到了很多同学的反馈，他们认为AI系统作为一个能够全天24小时即时反馈的对话平台，在探索不熟悉的领域知识时提供了充足的基础知识帮助。

　　教师的“分身”：精准高效反馈提升学生写作水平

　　在清华大学“心智、个体与文化”课上，AI助教系统的应用方式则完全不同。该课程授课教师、清华大学社科学院副教授钱静介绍，AI助教系统不仅能生成写作评价标准，还能针对学生的写作给出具体评价。

　　“心智、个体与文化”是清华大学为本科生开设的一门人文社会科学通识课程。该课程涵盖心理学核心内容，并探讨心理学与多个学科领域的交叉融合。通识课程的目标是拓宽学生的视野，让他们对多个领域的尖端动态保持敏感，并建立扎实的知识架构。钱静坚信写作是思维训练的最高形式，她希望通过有针对性的写作练习来提升学生的思辨技巧。每周她会设计两个写作题目让学生选择其中一个进行500-800字的写作练习。学生提交作业后，课程的两名博士后助教将负责批改作业并提供反馈。

　　为了提高学生的写作能力，学生需要反复的刻意练习和老师高质量的反馈。钱静指出大多数课程的师生比例偏低老师难以对每个学生都提供详细的反馈这一问题在大班课中尤为突出。为了践行因材施教的教学理念钱静老师将大班课转变为小班课使得个性化教学成为可能。学生的进步依赖于反复的修改和完善人工智能助教在此过程中可以发挥重要作用它能够不知疲倦地提供详尽且持续的反馈。钱静表示她希望通过AI助教实现“双师模式”为学生提供更频繁更个性化的反馈这样的教学方式能够激励学生持续练习写作并在实践中不断磨砺思维。

　　让AI助教替代老师和真人助教的一部分功能需要具备极强的专业度对大模型的要求更高。钱静与计算机系的技术团队深度合作共同开发针对这门课的AI助教。经过一学期的调试由钱静设计的单盲试验显示学生们对智能助教的表现给予了极高的评价。他们认为在内容的准确性、结构的清晰性、认同感和帮助性等方面智能助教不仅不输于真人助教甚至在某些方面更具优势。

　　期待AI在评价体系中发挥更大价值

　　大模型如何与课程教学或科研做更深的融合？“我们在摸着石头过河。”龙瀛表示在试点使用过程中也在反思如投喂给大模型的物料涉及到的版权问题如何处理？目前AI助教是校内学生使用但慕课上还有10万人他们能不能使用？另外还需要谨慎看待AI助教的输出结果“只是辅助用来开拓视野提升效率目前还不能直接替代人脑。”此外龙瀛认为还可以探讨如何利用AI支持慕课更新比如不用自己去棚里录制视频而是用数字人根据脚本自动生成视频有望成为未来慕课录制的一种模式选择。

　　钱静希望AI大模型能在学生评价和学习情况分析的反馈中发挥更大的作用。她强调教学中重要的是过程性评价这需要对学生的能力进行全面的评估而不仅仅是通过期末考试分数或GPA来衡量。如果能借助AI技术为每位学生生成一份学生档案把对学生的过程性评价集成到教学系统中无缝交互自动收集和分析学生数据这将极大提高教育质量也是我们向往的未来教育模式。”此外钱静观察到整体上来说AI助教能给到的反馈可以优于真人助教。为了满足不同学生的需求AI助教可以设计多种“人格”或“交流风格”让学生根据个人喜好进行选择这样的个性化设置不仅能够提升学生对AI助教的使用体验也有助于创造一个更加包容和适应性强的教学环境。“随着AI助教的引入我们的教学模式经历了显著的转变。”钱静认为AI助教的应用释放了教师和真人助教的时间使他们能够更多地关注学生的个性化需求并致力于实现机器无法替代的教学环节。“通过这种支持我们致力于打造高品质的课程并将本科生的教学质量提升至接近于个性化的‘一对一’教学水平。”