人工智能时代的高等教育白皮书(2024)

本报告《人工智能时代的高等教育白皮书》将分为四个章节,分别对人工智能时代高等教育面临的机遇和挑战,AI产业带来的机遇和与教育融合的问题与机遇、世界各国政府相关政策导向和院校的应对策略,以及创新中心、国际网络教育学院(IIOE)的愿景与展望整体描绘高等教育与AI技术负责任且合乎伦理地融合的脉络图。

1.人工智能与高等教育融合的机遇、挑战和愿景

1.1人工智能为实现SDG4提供新机遇

    AI作为一种赋能高等教育的技术,有助于实现可持续发展目标。本节将详细介绍AI在促进全纳教育、提高教学质量和扩大终身学习机会三方面的价值和作用。

  教育的质量

    如果将Al技术视为支持教学的工具,从提升教育质量的层面,Al可以成为教师有力的助手,显著提升学习体验,尤其在以下三个方面:

实现个性化学习的规模化。在提升教育质量方面,Al最大的潜力之-是从根本上扩大个性化、适应性教育的规模。智能辅导系统可为每个学生提供量身定制的学习路径、练习和反馈。虚拟辅导员充当个性化助手,帮学习者梳理核心知识点;先进的算法能分析每个学生的优势、劣势、兴趣和情感,然后相应地调整教学和资源并服务于数百人的大课堂。

    创造动态、互动和有吸引力的学习体验。通过高度动态、交互、沉浸式的学习体验,Al有利于提高学生参与度。智能辅导系统提供角色扮演练习,由对话式AI引导体验,使学习者在身临其境的环境中进行实验,并对操作提供即时反馈。AI自适应课程通过积分、排行榜和奖励制度将学习进度游戏化,并根据掌握程度解锁新的级别。聊天机器人让教学成为人机交互、人与环境的交互,使得教学成为一种特殊的社交活动。这些增强的学习体验可以激发学生更高的参与度、创造力和知识掌握能力。

    运用AI的预测性开展学习诊断和精准教学。在学习分析数据和Al技术的支持下,AI能预测学生可能遇到的困难,Al生成的评估和可视化功能可找出知识差距、改进教学流程,通过不断优化个体的学习效果, AI教学工具能增强辅导的针对性,但这需要院校具备较为成熟的数字化学习系统和基座,且教学工作者需要具备恰当的引导能力。

 终身学习

    Al的崛起创造了持续学习和发展的需求,教育工作者和学习者需要持续提升技能以保障在产业变革的同时获得效率和影响力的升级。同时,对于Al技术的素养、相关隐私、伦理、理解和使用的要求驱动人们通过高等教育机构持续学习,为高等教育创造新的生命力。Al在支持教师终身学习方面也有很大的潜力,使得他们不断获取新技能、新理念和新知识,培养一种不断自我完善的专业文化。例如,教师可以利用GenAI开展教研活动,要求提供与其学科领域和教育环境相关的最新学术文献摘要。在人工智能时代,终身学习意味着运用GenAI技术与之共同学习,通过不断迭代知识、技能达成未来社会的要求。

    使用GenAl技术支持学习者的快速、深入学习。据《教育和研究中的生成式人工智能指南》报告, GenAl技 术能够快速帮厘清一个领域的关键知识和学习路径,能够有效地提升学习效率,从而降低了终身学习的门槛,加速了任何人专业知识积累的速度。

    人工智能产业驱动的学习需求和巨量知识。产业的升级带动了大量的人才需求,因此AI服务供应和开发机构将基于自身的研发和知识框架向高等教育和社会提供课程资源,以便推使产业跟上技术发展的脚步。这样的趋势为高等教育带来了来自产业的终身学习机会,使得高等教育能够更快跟上知识的更新和迭代。

 

1.2人工智能为高等教育带来新挑战

    技术带来的影响往往是双面的。学生和年轻人通常乐观地拥抱技术,然而国家、院校层面的监管、伦理机制的监测和评估通常是滞后的。本节将归纳目前高等教育面临的共性挑战。

 

1.3人工智能和高等教育相融合的未来愿景

    AI,尤其是GenAI,对教师、院校和企业等相关方的影响,取决于技术的审慎使用和有效治理。由于教师在具身层面的影响、社会互动、创造力、道德推理、启发性和培养多维发展等方面发挥着不可替代的作用,AI无法取代人类在教育中的独特地位。人类与AI的合作,以教师为中心,以道德为导向,引导AI的发展,可以放大两者的优势。

    此外,AI与高等教育的有效融合将促进公平、优质的全民教育和终身学习。具体而言,在适当的监督和管理下,AI有助于优化人才培养机制、支持教学创新,并加强院校管理创新。因此,创新中心将乐见AI+高等教育,或AI+教师的良性发展,并展开以下愿景。

AI支持教学创新和AI+教师模式

    毋庸置疑,院校和教育工作者无法避免Al技术以各种形式延伸至教学空间。积极的观点认为,Al能够帮助教师突破传统教学模式,全方位参与教学环节。在伦理合规的前提下,我们应注重AI与教学和教师良性互动,相辅相成,从以下方面综合支持教育创新:

Al作为教育合作者。AI作为助教,能够处理常规任务;而教师则专注于教学研发和其他更有创造力的工作。在教师的监督下,Al可帮助教师,提供课堂讲解、引导讨论、布置练习,并根据教学目标提供建议和反馈。

AI作为评估分析引擎。通过持续评估师生互动和教学效果, AI可生成有关知识差距、参与度的可视化数据和分析。这样,教师就能有针对性地进行教学,并做出基于数据的科学决策。

AI作为个性化教学内容的共创者。AI算法可以总结教学材料,生成练习题,提供解释,并综合对学习资源的分析,提供个性化和定制化的教学方案。

Al作为教学场景设计师。AI可帮助教师设计极具吸引力的模拟环境,从而创造个性化、适应性强的教学体验,通过多样情景和互动促进学生主动学习。

AI作为教师发展教练。个性化的AI辅导可以向教师提供有关其教学实践、教案和互动的反馈,帮助他们通过反思和实践掌握新技能。

AI作为行政助理。处理日常行政工作,如整理课程材料和基本评分。Al助理可以简化工作流程,让教师可以专注于高质量的教学。

 

 

2.产业的AI技术优势与高等教育结合

 

 

2.1产教合作的切入点

    在教育场景内,AI的融合有丰富的想象空间,支持各个层面的教学、人才培养和管理改革。

 

    值得注意的是,从数据调用的层面看,如果需要AI技术满足院校、学习者、教师的需求,私有数据(无论是个人、还是组织)的使用是不可避免的。从伦理与社会责任层面看,高等教育和产业需要通力合作,形成普适的AI伦理和社会责任,院校、教师和学生以帮助利益相关方理解和应对AI技术的伦理挑战,如隐私保护、偏见和歧视问题等,并积极开展社会影响研究理解Al技术对社会、经济和文化的影响,促进公众对AI技术的理解和辨析。

 

3.人工智能治理与高等教育:政策与治理

    随着Al技术的发展和广泛应用,全球范围内国际组织、各国政府以及高等教育机构逐渐认识到,为了引导和规范AI在高等教育领域的发展和应用,必须要制定相应政策和法规才能实现教育与AI深度融合,促进社会进步和人才培养。

3.1促进AI与高等教育融合:国际组织在行动

    AI技术的出现带来了教育公平挑战加剧的风险,撼动当下的教学。GenAI为教育领域带来的发展机遇,开启教育数字化转型的新格局,创新多模态学习的新体验,赋能人机协同的学习智慧。尽管GenAI在高等教育中的应用具有现实和潜在的前景,但仍存在一一些风险。因此,高等教育机构需要理解AI对教育带来的真实影响,避免因为“技 术升级焦虑”导致的教育焦虑和盲从,和妥善地引导新技术在高等教育中的融合和应用。

    高等教育中的AI,特别是高等教育中的GenAI的国际政策和指南侧重于规范在高等教育教学、学习和研究活动中使AI促进教育,以及鼓励高等教育机构建设AI能力并与多方利益相关者合作。这些指导方针内容广泛,主要为全球地区和国家决策提供信息,并呼吁开展合作。

3.2政府和高等教育机构对AI与高等教育融合有积极推动力

    制定高等教育的AI政策,特别是高等教育的GenAI政策主要集中在发达国家和某些发展中国家,这些国家制定的政策更加侧重于AI技术。

 

根据不完全分析,院校在制定AI融入教学的规范时,通常包含以下要素:

1.责任归属: Al技术的使用者通常对造成的学术严谨性、诚信纰漏负责。

2.鼓励重构课程设计评价:院校鼓励和支持教师重新构思课程目标,作业和考试等评估方式的设计,包容Al工具的使用。

3.注重AI工具的可审计性:在引进AI技术时,院校应对处理流程有一定的认识,或计划通过第三方公司审查相关工具对于数据的调用。

4.共同设计和目标一致:确保Al技术使用者和院校的使用目标与技术的预期效果可以通过与企业合作达成一-致。

5.隐私保护:院校设计关于隐私保护的规范并支持教师和学生在使用过程中做好防范。

6.包容性和平等:确保AI工具的使用促进包容性, AI工具是所有利益相关方可得的。

IIOE(中国深圳)人工智能实验室

    为展示AI在教育领域的应用场景, II0E依托南方科技大学并联合企业伙伴,引入AI领域前沿技术,展示教育与技术的最佳融合实践,同时,为合作高等教育机构、南科大提供教学创新实践平台。

    实验室主要功能包括:智慧教室基础模块、语音转写与合成(课程随堂文字记录与重点自动整理、文字阅读)、数字虚拟教师(直录播中用 虚拟人替代真实教师)、XR、 物联控制、 编程机器人、智能运营及分析、全息投影、直播、教学质量评估等功能。设计框架图如下:

 

 

 

本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。