大模型作為顛覆性的前沿技術(shù),正成為主導(dǎo)科技創(chuàng)新的現(xiàn)代化新質(zhì)生產(chǎn)力,推動(dòng)全社會(huì)催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動(dòng)能。發(fā)展教育領(lǐng)域垂類大模型,既是大模型在教育領(lǐng)域走向?qū)I(yè)、準(zhǔn)確和科學(xué)可靠的深度賦能,更是教育作為教書育人事業(yè)對(duì)科技應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)需要。
目前,教育垂類大模型已經(jīng)能夠深入理解并適應(yīng)不同的教學(xué)場(chǎng)景,在多類場(chǎng)景中為教師及學(xué)生提供精準(zhǔn)而個(gè)性化的幫助,正推動(dòng)教育主體、教育模式、教育內(nèi)容發(fā)生范式變革。未來(lái)隨著教育垂類大模型研發(fā)創(chuàng)新的不斷深入,將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)、大規(guī)模因材施教和個(gè)性化學(xué)習(xí),助力實(shí)現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展。
大模型技術(shù)推動(dòng)全社會(huì)
催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動(dòng)能
大模型技術(shù)的顛覆性的前沿技術(shù)屬性,以及廣泛的行業(yè)賦能特性,讓其能夠成為主導(dǎo)科技創(chuàng)新的現(xiàn)代化生產(chǎn)力。大模型技術(shù)的崛起,意味著人工智能從判別式發(fā)展到生成式的跨越,是里程碑式的創(chuàng)新。大模型能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)人類語(yǔ)言、圖像、聲音等多模態(tài)信息的深度理解和精確模擬,使得計(jì)算機(jī)可以準(zhǔn)確而高效地理解、判別和響應(yīng)復(fù)雜問題,以及提供更人性化的服務(wù)。
大模型技術(shù)已經(jīng)表現(xiàn)出廣泛的行業(yè)賦能特性,正在為工業(yè)制造、醫(yī)療健康、金融服務(wù)、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)和領(lǐng)域提供精確和個(gè)性化的解決方案,同時(shí)推動(dòng)建成近萬(wàn)家數(shù)字化車間和智能工廠,展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景和巨大的賦能潛力。未來(lái),大模型技術(shù)將進(jìn)一步走深向?qū)崳x能千行百業(yè),推動(dòng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效。
教育領(lǐng)域研發(fā)和應(yīng)用專用大模型技術(shù),既是大模型在教育領(lǐng)域走向?qū)I(yè)、準(zhǔn)確和科學(xué)可靠的深度賦能,更是教育作為教書育人的事業(yè)對(duì)科技應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)需要。教育領(lǐng)域大模型好比行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的專家,擁有高超的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)和能力,能夠針對(duì)該領(lǐng)域的任務(wù)做指令學(xué)習(xí),更符合特定領(lǐng)域的需求。通過使用更加專業(yè)、深入的教育相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,并引入教育專業(yè)人士的參與和專業(yè)知識(shí)的指導(dǎo),對(duì)教育數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)的標(biāo)注和注釋,從而使得教育領(lǐng)域大模型能夠更好地理解教育領(lǐng)域特定的術(shù)語(yǔ)、概念和規(guī)則,保證了輸出內(nèi)容的專業(yè)性、可解釋性及準(zhǔn)確性。
教育垂類大模型推動(dòng)
教育主體、模式和內(nèi)容發(fā)生范式變革
教育垂類大模型的應(yīng)用和推廣,能夠推動(dòng)教育的主體、模式和內(nèi)容變革躍升,從而形成新的教育范式。
教育垂類大模型推動(dòng)教育的主體從教師和學(xué)生,向人機(jī)交互轉(zhuǎn)變。學(xué)生在答疑、做題和自主學(xué)習(xí)階段,能夠通過和大模型進(jìn)行交流互動(dòng),獲取所需要的知識(shí)和學(xué)習(xí)資源的智能推薦。教育垂類大模型讓教育的模式由老師教、學(xué)生學(xué),轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生提問,由人工智能主體引導(dǎo)學(xué)習(xí)。學(xué)生在做題和學(xué)習(xí)過程中,通過“人工智能問,學(xué)生答”的互動(dòng)問答方式,一步步啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生掌握所需知識(shí),從而實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。同時(shí),教育垂類大模型推動(dòng)教育的內(nèi)容從傳遞知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鬟f思維品質(zhì)和運(yùn)用知識(shí)的能力。大模型技術(shù)除了能夠進(jìn)行知識(shí)傳授,更重要的是,通過將解決復(fù)雜問題的過程進(jìn)行模擬,培養(yǎng)學(xué)生的探索性、創(chuàng)新性思維品質(zhì)和實(shí)際能力,并引導(dǎo)學(xué)生從“學(xué)習(xí)知識(shí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)思考”和“學(xué)會(huì)動(dòng)手”。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教育垂類大模型,將通過對(duì)師生在教育教學(xué)過程中所產(chǎn)生的教育數(shù)據(jù)收集和分析,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)、大規(guī)模因材施教和個(gè)性化學(xué)習(xí),推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展。基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的大模型技術(shù)還能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程進(jìn)行精確跟蹤,精準(zhǔn)識(shí)別學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),調(diào)整教學(xué)方案,提高教學(xué)效率并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。同時(shí),通過智能化的教學(xué)評(píng)價(jià),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的全面評(píng)價(jià),不僅有助于提高教學(xué)質(zhì)量,更能促進(jìn)教育公平。推動(dòng)大模型技術(shù)在教育領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)科技和教育的深度融合,將推動(dòng)教育領(lǐng)域的科技創(chuàng)新,提升我國(guó)整體教育水平。
教育垂類大模型助力實(shí)現(xiàn)
“精準(zhǔn)化的教”和“個(gè)性化的學(xué)”
教育垂類大模型在教師教研過程中,一方面能夠依據(jù)教師的教學(xué)需求,提供豐富的教學(xué)資源和教學(xué)工具,生成高質(zhì)量的教學(xué)設(shè)計(jì)方案;另一方面借助強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力,能夠?yàn)榻處熖峁┗跀?shù)據(jù)的學(xué)生真實(shí)情況,讓教師能夠更好地關(guān)注學(xué)生的成長(zhǎng)。在教師備課階段,教育垂類大模型可以根據(jù)教師的教學(xué)需求,整合并提供大量?jī)?yōu)質(zhì)豐富的數(shù)字化教學(xué)資源,并依據(jù)教師的教學(xué)需求,從中篩選出符合教學(xué)目標(biāo)、適合老師開展教學(xué)、滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求的數(shù)字化資源。
教育垂類大模型除了幫助教師實(shí)現(xiàn)智能作業(yè)批改和分析,更重要的是能夠收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)的數(shù)據(jù)深度分析,并提供全面的反饋,進(jìn)而為教師調(diào)整課堂教學(xué)安排提供科學(xué)指導(dǎo)和建議,提升教學(xué)活動(dòng)的質(zhì)量和效率。另外,教育垂類大模型還能夠在課堂教學(xué)中,充當(dāng)智能助教,依據(jù)特定教學(xué)場(chǎng)景與教師實(shí)時(shí)教學(xué)需求,提供課堂輔助問答、教學(xué)資源實(shí)時(shí)生成、開設(shè)跨學(xué)科課程,協(xié)助教師便捷開展交互式創(chuàng)新性的課堂教學(xué)活動(dòng)。
教育垂類大模型能夠在課后練習(xí)、自主學(xué)習(xí)及智能答疑過程中,通過持續(xù)收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),并引入蘇格拉底提問式的人機(jī)交互的方式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究,從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行更為精準(zhǔn)而全面的教學(xué)和評(píng)價(jià)。在課后練習(xí)環(huán)節(jié),教育垂類大模型一方面可以實(shí)現(xiàn)為每位學(xué)生定制化地生成課后作業(yè),并實(shí)現(xiàn)智能批改和學(xué)情分析反饋,另一方面還能對(duì)練習(xí)結(jié)果進(jìn)行智能分析,結(jié)合大模型的持續(xù)性分析能力,對(duì)過程和結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的因材施教。大模型還能通過大數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)習(xí)慣,并且依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求與知識(shí)掌握情況,為學(xué)生提供動(dòng)態(tài)反饋。
未來(lái),借助教育垂類大模型其對(duì)歷史數(shù)據(jù)的記憶和分析能力,通過融合更多維度的學(xué)生數(shù)據(jù),不僅能夠根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異提供定制化的學(xué)習(xí)建議、課程推薦和學(xué)習(xí)路徑,還能夠在長(zhǎng)期中扮演智能學(xué)伴的角色,為每一位學(xué)習(xí)者提供智能學(xué)習(xí)服務(wù),實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的精準(zhǔn)教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。
(程群 黃志強(qiáng) 作者:程群系首都師范大學(xué)人工智能教育研究院研究員、飛象星球人工智能研究院院長(zhǎng),黃志強(qiáng)系飛象星球人工智能研究院研究員。本文是“首都師范大學(xué)‘人工智能賦能首都教育改革與發(fā)展’科研項(xiàng)目-基于課堂智能分析大模型的精準(zhǔn)教學(xué)研究”的階段性成果。)
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