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智慧校園建設(shè)：人工智能的賦能與變革 【行業(yè)動態(tài)】 加入時間：2023年11月30日 信息來源：本站原創(chuàng) 作者：admin 訪問量： |
2023年5月，教育部部長懷進(jìn)鵬在第七屆世界智能大會開幕式上指出：“教育部正在深入實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，推動教育數(shù)字轉(zhuǎn)型、智慧轉(zhuǎn)型、綠色轉(zhuǎn)型?！彼硎荆骸拔覀冊概c各方一道，深入研判人工智能發(fā)展態(tài)勢，聚焦人工智能前沿問題，持續(xù)加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科、專業(yè)和平臺載體建設(shè)，培養(yǎng)一大批具有創(chuàng)新能力和合作精神的人工智能高端人才，全面提升師生數(shù)字素養(yǎng)，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展。”
伴隨技術(shù)的迭代，智能化程度的提升，人們對數(shù)字化、智能化教學(xué)環(huán)境的渴望和需求愈加強(qiáng)烈。人工智能進(jìn)校園既是歷史的偶然，也是歷史的必然。
需求牽引，AI進(jìn)入智慧校園
人工智能可以是一種“助燃器”，為許多領(lǐng)域提供巨大的推動力。人工智能的發(fā)展和應(yīng)用也能使許多任務(wù)和工作變得更加高效、準(zhǔn)確和智能化。人工智能也可以是一位“創(chuàng)造者”，可以生成新的內(nèi)容、設(shè)計新的產(chǎn)品，并具備一定的創(chuàng)造性和創(chuàng)新能力。當(dāng)然，人工智能也可以成為智慧校園建設(shè)和升級的一大助力。
2023年4月，北京市數(shù)字教育大會上發(fā)布的《北京市高等學(xué)校智慧校園建設(shè)規(guī)范（試行）》（簡稱《規(guī)范》）指出，“高校智慧校園是在數(shù)字校園建設(shè)的基礎(chǔ)上，由以傳感器網(wǎng)絡(luò)及智能硬件為核心的校園基礎(chǔ)設(shè)施和部署在數(shù)據(jù)中心內(nèi)云端服務(wù)器上的智慧化軟件系統(tǒng)構(gòu)成，常見功能可分為智慧教學(xué)環(huán)境、數(shù)字化教學(xué)資源、智慧校園管理、智慧校園服務(wù)四大板塊”。同時，《規(guī)范》明確了智慧校園建設(shè)的層次架構(gòu)、主要內(nèi)容和配置標(biāo)準(zhǔn)等，在智慧圖書館、數(shù)字化場館等公共服務(wù)體系信息化建設(shè)方面，強(qiáng)調(diào)了人工智能的重要性?？梢娙斯ぶ悄苷饾u成為推進(jìn)智慧校園建設(shè)的一股力量。
實際上，高等教育數(shù)字化領(lǐng)域一直在關(guān)注人工智能對教育帶來的變化。EDUCAUSE相關(guān)調(diào)研報告顯示，針對“我們對生成式人工智能的感覺如何”這一問題，2023年2月，54%的受訪者（高教社區(qū)人員等）表示對生成式人工智能的態(tài)度是“樂觀”或“非常樂觀”；2023年4月，短短兩月，這一數(shù)據(jù)猛然上升至67%（如圖1所示）?？芍叩冉逃I(lǐng)域，人們對生成式人工智能的態(tài)度正逐漸轉(zhuǎn)變。
圖1 EDUCAUSE調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計 （源自報告《EDUCAUSE QuickPoll Results: Adopting and Adapting to Generative AI in Higher Ed Tech》）
隨著人們對人工智能態(tài)度的轉(zhuǎn)變，無論國內(nèi)還是國外，人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用面都在不斷地擴(kuò)展和延伸。目前，AI技術(shù)在智慧校園建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，可以應(yīng)用于校園管理、教學(xué)、科研等多個方面，提高校園管理和服務(wù)的效率和質(zhì)量。
放眼國外，相關(guān)資料顯示，人工智能在智慧校園建設(shè)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和探索，涉及校園管理、教學(xué)輔助、學(xué)生服務(wù)等多個方面，為師生提供了更加便捷、高效、個性化的服務(wù)。例如，美國瓦爾登大學(xué)部署了Charlotte、Linda和Julian三個AI虛擬助教，使學(xué)生與“數(shù)字人”合作，培養(yǎng)溝通和危機(jī)管理技能，為將來職業(yè)做好準(zhǔn)備；美國倫斯勒理工學(xué)院認(rèn)知和沉浸式系統(tǒng)實驗室（CISL）的研究人員將AI助手與沉浸式教室環(huán)境相結(jié)合，開發(fā)出了輔助學(xué)生學(xué)習(xí)漢語的智能教室，使學(xué)生置身于360度的餐廳、花園、市場等場景中，與AI驅(qū)動的虛擬形象進(jìn)行漢語口語練習(xí)；馬來西亞大學(xué)將Chatbot應(yīng)用于留學(xué)智能問答，以提高留學(xué)申請時獲取關(guān)鍵信息的效率。
回歸國內(nèi)，根據(jù)調(diào)研和采訪，當(dāng)前智慧校園的建設(shè)還處在初級階段，AI的應(yīng)用尚不完備。當(dāng)然，一些智能化的應(yīng)用也正陸續(xù)誕生。例如，中國人民大學(xué)的智慧食堂，通過對師生就餐信息進(jìn)行分析，在升級師生用餐體驗的同時，助力食堂實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供給，從而形成良性循環(huán)；上海交通大學(xué)的“交我算”平臺，自主研制教學(xué)與科研協(xié)同的實戰(zhàn)型計算平臺，一站式提供課程所需專業(yè)計算軟硬件環(huán)境，為學(xué)生構(gòu)筑高水平計算實踐平臺；山東大學(xué)的人臉識別門禁系統(tǒng)，在保障學(xué)生住宿安全的同時，還具備一定的深度學(xué)習(xí)能力，能對人臉做出數(shù)據(jù)分析，即使化妝也能正確識別出人臉信息。
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前AI在智慧校園中的應(yīng)用技術(shù)主要包括：第一，自然語言處理技術(shù)，幫助師生更方便地進(jìn)行語音交互，如通過語音助手查詢校園資訊、課程表等信息；第二，機(jī)器人技術(shù)，為在校師生提供導(dǎo)航、送餐等服務(wù)，如校園導(dǎo)航機(jī)器人，能夠幫助新生更快地熟悉校園環(huán)境；第三，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為其提供個性化學(xué)習(xí)建議和支持，如通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，為其推薦適合的學(xué)習(xí)資源；第四，智能化管理系統(tǒng)，對校內(nèi)設(shè)施進(jìn)行智能化管理，如通過智能化校園設(shè)施管理系統(tǒng)，幫助校園管理人員更好地管理校內(nèi)設(shè)施。
當(dāng)前，在國內(nèi)廣泛應(yīng)用和推廣的人臉識別考勤系統(tǒng)和智慧校園管理系統(tǒng)，已經(jīng)成為智慧校園建設(shè)的重要組成部分。另外，ChatGPT的誕生，點燃了業(yè)界對自然語言處理技術(shù)的激情，隨之出現(xiàn)的大語言模型也成了人們研究的“香餑餑”。
上海海事大學(xué)信息化辦公室副主任王玉平表示：“在自然語言處理分為自然語言理解和自然語言生成的基礎(chǔ)上，針對高校教學(xué)科研的任務(wù)，大語言模型適用的場景可分為三類，即內(nèi)容創(chuàng)作助手、內(nèi)容消費助手和任務(wù)過程助手。其中，內(nèi)容創(chuàng)作助手可以根據(jù)師生指令從無到有地生成內(nèi)容，譬如撰寫郵件、撰寫報告等?！?/span>
此外，除了學(xué)校自身對AI技術(shù)進(jìn)行開發(fā)、研究和應(yīng)用之外，國家和相關(guān)行業(yè)也積極投身教育相關(guān)AI應(yīng)用的研發(fā)。例如，美國語言學(xué)習(xí)應(yīng)用Duolingo（多鄰國）作為一個“寓教于樂”的免費語言學(xué)習(xí)平臺，以游戲模式輔助用戶學(xué)習(xí)外語，并能根據(jù)用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度和表現(xiàn)，為其適配學(xué)習(xí)內(nèi)容；
美國自適應(yīng)學(xué)習(xí)技術(shù)提供商Knewton，通過分析數(shù)據(jù)來了解學(xué)生掌握了哪些知識，然后為他們推薦下一步的學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而幫助更多學(xué)生掌握學(xué)習(xí)材料并取得進(jìn)步，而且其提供的分析技術(shù)能找出知識差距并預(yù)測學(xué)習(xí)效果，幫助教育工作者、學(xué)生家長和管理人員更好地為每位學(xué)生提供支持；
云知聲專注于語音識別和語言處理技術(shù)，并于2020年9月與華僑大學(xué)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，在AI+華文教育、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面開展積極合作，共同成立“智慧華文教育產(chǎn)教融合創(chuàng)新中心”。
綜合多個案例，可知行業(yè)的共性是通過AI技術(shù)為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)體驗，以助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。同時，這些平臺或應(yīng)用還可以為教師提供更加精準(zhǔn)的教學(xué)支持和反饋，有效提升教學(xué)質(zhì)量和效率。
從調(diào)研和采訪中，我們發(fā)現(xiàn)，未來校園主要向智能化管理、個性化+智能化教學(xué)、智能化服務(wù)三個方向進(jìn)發(fā)。
其中，在個性化+智能化教學(xué)方面，一是人工智能通過對學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和表現(xiàn)為每位學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)計劃和教學(xué)內(nèi)容的同時，也能夠為教師提供個性化的教學(xué)建議和支持，實現(xiàn)“因材施教”；二是通過人工智能技術(shù)，實現(xiàn)教學(xué)過程的智能化，包括課程設(shè)計、教學(xué)評估、學(xué)生學(xué)習(xí)監(jiān)控、自動批改作業(yè)等，減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效率。
AI引入，仍然任重道遠(yuǎn)
ChatGPT是人工智能進(jìn)入新時代的典型標(biāo)志。武漢理工大學(xué)校長楊宗凱在相關(guān)采訪中表示，ChatGPT與之前基于規(guī)則的人工智能有很大區(qū)別，在信息技術(shù)發(fā)展史上具有里程碑意義，是一個“奇點”。ChatGPT的誕生，對教育將會產(chǎn)生何種影響？這是當(dāng)前所有擁有教育情懷的人都應(yīng)積極思考的。
大部分觀點認(rèn)為，無論人們愿不愿意，ChatGPT對教育的改變無疑將是深刻的。站在當(dāng)前窗口，我們尚且無法預(yù)料它到底將如何改變教育，但與其拒絕風(fēng)暴的襲來，不如順勢而為。而ChatGPT在高校數(shù)字化領(lǐng)域的應(yīng)用，主要指發(fā)揮信息化在教學(xué)、科研、管理和生活中的作用，提高四個領(lǐng)域的效能。目前，雖然各個學(xué)校在AI的應(yīng)用上取得了一定成績，但是AI的引入對智慧校園的建設(shè)而言，依然面臨多重挑戰(zhàn)。
第一，知識的提供方式遭受沖擊。教育的第一要務(wù)是“育人”，智慧校園的建設(shè)也應(yīng)圍繞“育人”來展開。對于AI的引入，華東師范大學(xué)信息化治理委員會秘書長沈富可認(rèn)為：“最大的挑戰(zhàn)是知識提供方式的轉(zhuǎn)變，學(xué)校需要認(rèn)真思考如何使教育教學(xué)從知識的傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生技能的提升，這方面的沖擊異常巨大?！睂Υ?，他表示，學(xué)校在引入AI時，需要優(yōu)先調(diào)整或優(yōu)化教學(xué)計劃，探索并發(fā)掘轉(zhuǎn)變教學(xué)模式和知識提供方式更加有效的途徑。
第二，缺乏專業(yè)人員和資金。AI應(yīng)用的研發(fā)和智慧校園建設(shè)都需要專業(yè)人員和大量資金的支持。上海紐約大學(xué)信息技術(shù)部主任常潘指出，在智慧校園建設(shè)中，充分運用AI需要依賴專業(yè)人員之間的進(jìn)一步協(xié)作。引入AI后，學(xué)校在改造或提升現(xiàn)有系統(tǒng)時，難免會產(chǎn)生額外的工作量及資金消耗。他表示：“在智慧校園建設(shè)中引入AI支持，要培養(yǎng)自己的技術(shù)人員，充分掌握數(shù)據(jù)的獲取、處理、分析、算法模型的調(diào)優(yōu)，同時能夠?qū)I模型同現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)及基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效集成?！标P(guān)于資金投入，相關(guān)部門在希望上級部門加大政策和資金扶持力度的同時，也應(yīng)謀求和完善多種融資渠道，解決資金難題。
第三，技術(shù)應(yīng)用和推廣不足。上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任姜開達(dá)指出：“目前以人臉、語音、視頻、圖像、文字識別等為代表的AI在校園中的應(yīng)用場景尚不夠豐富，未能實現(xiàn)大面積推廣和應(yīng)用。”對此，他表示，學(xué)校可以考慮建設(shè)AI中臺作為校級IT基礎(chǔ)設(shè)施，通過接口方式開放AI能力，支持多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)靈活調(diào)用，減少重復(fù)投入和分散建設(shè)；學(xué)?？梢栽谵k事大廳里推出OCR、語音轉(zhuǎn)文字等一系列示范性AI應(yīng)用，并提供豐富的接口文檔，發(fā)揮二級單位和師生的主觀能動性，基于AI中臺的能力來賦能各類教育教學(xué)、管理服務(wù)類應(yīng)用。
第四，隱私、倫理及法律問題。AI的應(yīng)用需要大量數(shù)據(jù)的支撐，這樣“可能會導(dǎo)致用戶隱私的泄露，造成數(shù)據(jù)安全性問題，甚至可能觸犯相關(guān)的法律，同時在AI算法中，要確保算法不會對某一類人群區(qū)別對待，引發(fā)相關(guān)的倫理問題”，常潘表示。
對此，相關(guān)專家表示，學(xué)校一是要通過權(quán)限管理、數(shù)據(jù)加密、加強(qiáng)安全教育宣傳、嚴(yán)格合規(guī)要求等方式完善數(shù)據(jù)管理制度和安全保障機(jī)制，確保個人信息的合法、合規(guī)使用，保障師生的個人隱私信息安全；二是加強(qiáng)倫理和道德教育，確保AI技術(shù)的應(yīng)用符合倫理和道德要求，從而平衡技術(shù)發(fā)展和倫理道德的天平。美國發(fā)布的《人工智能權(quán)利法案藍(lán)圖》指出，公眾不應(yīng)受到算法歧視，系統(tǒng)應(yīng)該以公平的方式使用和設(shè)計，同時公眾應(yīng)通過內(nèi)置的保護(hù)措施免受數(shù)據(jù)濫用的影響，主動決定數(shù)據(jù)的使用方式。
第五，教育誠信和信息甄別面臨挑戰(zhàn)?！癈hatGPT降低了作弊和學(xué)術(shù)不端的成本，可能引發(fā)一系列誠信危機(jī)。學(xué)生可以用它代寫作業(yè)或論文，干擾正常的教學(xué)秩序；研究人員可以用它代寫研究報告或論文，顛覆學(xué)術(shù)倫理?！北本煼洞髮W(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院院長黃榮懷在相關(guān)采訪中表示，面對這一挑戰(zhàn)，教育界需盡快改進(jìn)評價體系，促進(jìn)評價方法多樣化。另外，他還指出，雖然ChatGPT可以提供對大量信息的快速訪問，但由于ChatGPT所生成的文本格式的規(guī)范性，用戶不易察覺其可能存在的欺騙性，部分錯誤信息難以正確識別，需要用戶反復(fù)檢查與確認(rèn)。
此外，還應(yīng)思考物理校園和數(shù)字空間的融合、教育評價轉(zhuǎn)型、教師和學(xué)生的接受度等問題。學(xué)校辦學(xué)涉及管理、服務(wù)和對外交流等，AI的引入，勢必重塑當(dāng)前的校園形態(tài)，推動教育教學(xué)模式的創(chuàng)新和優(yōu)化。
“智慧校園的精髓在于是否以用戶為中心、以服務(wù)為導(dǎo)向建立開放創(chuàng)新型生態(tài)系統(tǒng)，最終以是否能夠有效改善廣大師生的工作和生活環(huán)境、節(jié)約能耗、提高工作與辦事效率、提升教學(xué)質(zhì)量和科研水平為衡量指標(biāo)。”常潘表示。面向未來，AI應(yīng)用需以服務(wù)用戶為宗旨，回應(yīng)師生訴求，從而提升校園的智慧化水平。
來源：《中國教育網(wǎng)絡(luò)》2023年6月刊 編撰：陳永杰 |