作者 | 黎加厚(上海師范大學教育學院教育技術學系教授)
來源 |《人民教育》,原標題為《數字化教育資源如何適應人工智能時代——再談如何用好數字化教育資源》,有刪減
一、教育資源應動態適應一線教學需求
用好數字化教育資源是一項系統工程,涉及教育教學的各個方面,包括教師和學生的教育觀念與技術觀念、信息技術素養,以及課程教學改革、教師培訓等。還涉及數字化教育資源提供方的服務,如技術支持、管理營運,以及整個教育數字化轉型的頂層設計、治理方略等。數字化教育資源的建設和應用需要綜合治理、整體變革、統籌規劃、協調行動??梢杂帽侥P蛠砀爬ń逃Y源整體發展思路(見下圖)。
教育資源建設應用示意圖
教育資源如何在教學中應用是冰山模型浮在“水面上”的部分,這一部分能夠最直接感受到,是大家經常關心議論的部分,也是教育資源建設最終服務目的。要支撐起整座冰山,更重要的是“水面下”資源供給層的工作,教育資源建設者在“水面下”的艱辛勞動是大量的,我稱他們是無名英雄。而從根本上影響整個國家教育資源發展的是最底層的發展理念層,盡管這是我們平時“看不到”的,卻起著引領和指導作用,決定教育資源的發展路線和方向。
從教師實踐反饋來看,我們各級數字化教育資源在建設和應用中所遇到的“最后一公里”難題或許就卡在服務上。目前我們為全國師生提供的主要是“產品服務”,包括文章、教案、PPT、課程視頻、虛擬實驗等,當師生在使用的時候,這些已經產品化的優質資源無法動態生成來滿足師生需求,而師生的教與學活動更需要個性化的“動感服務”。解決教育資源建設和應用“最后一公里”難題的關鍵,是教育資源如何從固化的產品轉化成為能夠動態適應一線教學需求的“動感服務”。
二、一線教師用好數字化教育資源的途徑
教育“動感服務”的特點是教育資源能夠根據每一個教師和學生在教學活動中的具體場景和需求,動態提供適合用戶需求的資源服務。經過近兩年的實踐,各地教師在教學實踐中將國家和各省市的教育資源與自己的課堂教學相結合,通過不同的辦法將數字化教育資源轉化為適合自己課堂教學的服務。例如:
(1)在現有數字化教育資源基礎上教師自己進行二次加工,轉化成適合自己課堂教學的內容。這是目前教師利用數字化教育資源最普遍的方式。在教師信息技術素養提升培訓中,最受一線教師喜歡的內容就是獲取教育資源的搜索、下載方法,以及處理加工圖片、視頻、文檔等資源,編輯制作自己的教學PPT和微課短視頻等極簡技術,反映了廣大教師渴求把數字化教育資源轉化成自己的教學服務的強烈需求。
(2)把數字化教育資源作為教師進修提高的學習材料。這是很多熱愛教育、致力于不斷學習提高自己教學水平的青年教師的做法,他們會把從數字化教育資源平臺和各種網絡平臺上看到的優秀教學范例遷移到自己的教學中。
(3)教師在課堂直接使用數字化教育資源平臺上的課程視頻等給學生上課,同時輔以教師的課堂講解。這種方法目前多用于師資相對緊缺的鄉村或邊遠地區學校。由于之前國家“校校通”工程等取得的實際成效,現在包括邊遠地區和鄉村學?;旧隙加袟l件在課堂上使用數字化教育資源,而教師的培訓和綜合素質等因素則影響其是否采用這種方式開展數字化教學。
(4)最新的發展是生成式人工智能在數字化教學中的應用。教師把數字化教育資源與生成式人工智能結合起來,巧妙地通過生成式人工智能將數字化教育資源平臺上的學習內容轉化成動態生成式服務,讓學生獲得與單純觀看課程視頻完全不一樣的學習體驗。
三、生成式人工智能成為智能助手
隨著數字化教育資源應用的深入,我們進一步認識到數字化教育資源提供的不僅僅是產品,更需要適合教學需求的“動感服務”。如何讓數字化教育資源變成適合教學個性化需求的“生成式”資源?這個“最后一公里”難題一直困擾我們。
今天,生成式人工智能像是呼嘯而來的21世紀工業革命浪潮,徹底顛覆了我們對計算機和教育資源的認識,這將是教育資源發展道路上的一個重要里程碑。生成式人工智能與之前我們在教育中應用的所有信息技術不同的地方,就是經過海量數據預訓練的生成式人工智能大模型能夠在與學生互動對話中生成針對每一次對話的個性化內容,恰好可以彌補現在依靠網絡和多媒體技術建設的數字化教育資源的“最后一公里”短板。
四川省平武山區的舊堡羌族鄉中心小學、甘肅省甘南藏族自治州合作市第四小學等各地中小學的教師把國家智慧教育公共服務平臺與生成式人工智能相結合,引導學生在學習課程視頻的過程中與生成式人工智能隨時互動交流,生成式人工智能變成了智能化教學的中間助手,成為連接數字化教育資源產品與師生教學需要的“動感服務”的代理(Agent,或者稱為智能體/智能助手)。
四、師生既是資源的消費者,又是資源的建設者
要用生成式人工智能解決數字化教育資源建設和應用的“最后一公里”難題,關鍵是提高生成式人工智能輸出信息的準確性。因此,建設和應用高質量、面向教育領域的數據訓練教育專有大模型,減少內容創作偏見,提高教育知識生成的準確度、學科學段的適切度和意識形態的可控性與安全性,是生成式人工智能賦能教育數字化轉型的必由之路。
目前引人注目的是檢索增強生成(Retrieval-Augmented Generation,RAG)和人機協同工作的人在回路(Human-in-the-Loop,HITL)技術的發展,即“混合增強生成技術”,將解決生成式人工智能輸出信息的準確度難題,讓AI輔助教育資源的“動感服務”成為可能。
檢索增強生成技術就是將預訓練的參數與非參數內存相結合用于語言生成,動態地從用戶提供的外部知識源中檢索相關信息,為大型語言模型提供更專業和最新的背景信息,用這些信息引導生成過程,提升回答的準確性和相關性。人在回路技術是人類與人工智能協作工作學習的一種方式,將人的作用嵌入AI系統中,將人類的高階思維能力與計算機強大的算力和存儲能力相結合,構成人在回路的混合式智能系統,人類的干預成為智能系統運作的組成部分,獲得人—機智慧協同互補的最佳效果。
基于檢索增強生成技術的大模型和人在回路的混合式智能系統在數字化教育資源建設中的應用,將改變數字化教育資源的建設理念和運行機制,把數字化教育資源建設變成雙向服務:既是數字化教育資源為師生服務,同時師生也為數字化教育資源的建設提供智慧服務,師生從單向的資源消費者轉變成資源的建設者、智慧的貢獻者。