核心觀點(diǎn)
教育智能體作為連接大模型與多元化教育場(chǎng)景的關(guān)鍵橋梁,融合了大模型的強(qiáng)大認(rèn)知推理能力與智能體的精準(zhǔn)任務(wù)執(zhí)行能力,成為當(dāng)前數(shù)字化教學(xué)模式轉(zhuǎn)型的研發(fā)和應(yīng)用熱點(diǎn),將助力構(gòu)建人機(jī)間的“協(xié)同教學(xué)”“協(xié)同學(xué)習(xí)”和“協(xié)同決策”的應(yīng)用場(chǎng)景
近年來(lái),生成式人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練語(yǔ)言模型(如ChatGPT、ChatGLM、DeepSeek等),掀起了新一波技術(shù)革命浪潮。DeepSeek R1的開源策略降低了技術(shù)門檻,推動(dòng)全球開發(fā)者自由探索與創(chuàng)新,也加速了開放、共創(chuàng)與快速迭代的“人工智能+教育”生態(tài)建設(shè)。
面對(duì)生成式人工智能的快速迭代,人機(jī)協(xié)同將成為未來(lái)工作新常態(tài),傳統(tǒng)知識(shí)生成和傳授模式已難以滿足未來(lái)社會(huì)對(duì)高階思維、創(chuàng)新能力與智能素養(yǎng)的需求,必將催生“人機(jī)共育”的教育新形態(tài)。DeepSeek R1引發(fā)的大模型高開放性效應(yīng)將快速傳遞到教育領(lǐng)域,從關(guān)注教育大模型的開發(fā)轉(zhuǎn)向教育智能體的落地應(yīng)用。教育智能體作為連接大模型與多元化教育場(chǎng)景的關(guān)鍵橋梁,融合了大模型的強(qiáng)大認(rèn)知推理能力與智能體的精準(zhǔn)任務(wù)執(zhí)行能力,將助力構(gòu)建人機(jī)間的“協(xié)同教學(xué)”“協(xié)同學(xué)習(xí)”和“協(xié)同決策”的應(yīng)用場(chǎng)景。
1 智能體是連接大模型和教學(xué)的關(guān)鍵橋梁
憑借語(yǔ)言理解、邏輯推理和對(duì)話能力,大模型能夠在教師備課、課程設(shè)計(jì)、作業(yè)批改和輔導(dǎo)答疑等方面有效減輕教師負(fù)擔(dān),提高教學(xué)效率。通過(guò)文生圖、文生音頻、文生視頻等技術(shù),大模型能夠自動(dòng)生成多樣化的教學(xué)資源,為師生提供更加沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。無(wú)論是通過(guò)微調(diào)已有大模型,還是開發(fā)專屬的教育大模型,人工智能大模型為教育變革帶來(lái)了無(wú)限的可能。
然而,大模型在教育應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn),如多學(xué)科適配性不足、缺乏系統(tǒng)性教育理論支撐和高質(zhì)量訓(xùn)練數(shù)據(jù)的匱乏;大模型的“幻覺”現(xiàn)象、精準(zhǔn)度、可解釋性及實(shí)時(shí)個(gè)性化支持方面也亟須改進(jìn)。此外,大模型還需要開發(fā)具象化的門戶和工具、配備適用的載體和終端,才方便師生直接和便捷應(yīng)用。
從落地應(yīng)用的視角,教育智能體將成為連接大模型與教育場(chǎng)景的重要紐帶和具象體現(xiàn),成為當(dāng)前數(shù)字化教學(xué)模式轉(zhuǎn)型的研發(fā)和應(yīng)用熱點(diǎn)。
大模型擅長(zhǎng)語(yǔ)言理解、內(nèi)容生成和邏輯推理,其核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在自然語(yǔ)言交互與生成、多模態(tài)內(nèi)容生成,以及大規(guī)模推理與快速迭代;而智能體則具備自主規(guī)劃、實(shí)時(shí)反饋和任務(wù)執(zhí)行能力,能夠主動(dòng)感知環(huán)境、調(diào)用外部工具并進(jìn)行多輪交互。
通過(guò)自主決策與環(huán)境交互、個(gè)性化與本地化適配、持續(xù)迭代與多角色協(xié)作,智能體能夠彌補(bǔ)大模型在個(gè)性化和實(shí)時(shí)反饋方面的不足,包括根據(jù)教學(xué)場(chǎng)景和學(xué)生反饋,動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略、調(diào)度資源,精準(zhǔn)輔導(dǎo)學(xué)生,并通過(guò)多智能體協(xié)作實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理的優(yōu)化,最終提升教育質(zhì)量與效率。此外,相比于大模型的通用性,智能體能夠針對(duì)特定學(xué)科、不同年級(jí)及教學(xué)大綱進(jìn)行本地化適配,確保教學(xué)內(nèi)容的精準(zhǔn)度和有效性;智能體還可以在教學(xué)過(guò)程中持續(xù)學(xué)習(xí)和優(yōu)化,通過(guò)累積學(xué)情數(shù)據(jù),提升個(gè)性化輔導(dǎo)的精準(zhǔn)度,并實(shí)現(xiàn)多角色協(xié)作。
在實(shí)際應(yīng)用中,具象化的智能體作為大模型的“執(zhí)行層”,承擔(dān)從認(rèn)知到行動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),打通大模型與實(shí)際教學(xué)場(chǎng)景的“最后一公里”。通過(guò)調(diào)用大模型增強(qiáng)推理能力,同時(shí)結(jié)合外部工具和知識(shí)庫(kù),智能體可以執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù),實(shí)現(xiàn)自主交互、持續(xù)學(xué)習(xí)和個(gè)性化優(yōu)化,即大模型提供認(rèn)知與推理能力,智能體負(fù)責(zé)執(zhí)行與決策,二者協(xié)同構(gòu)建“人工智能+教育”體系。
2 智能體支撐構(gòu)建人機(jī)協(xié)同教育新范式
智能體不僅可以在通用大模型與本地化教學(xué)場(chǎng)景之間架起橋梁,還能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化適配、持續(xù)交互學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)反饋,重塑“人機(jī)協(xié)同”的教育新范式;智能體可以通過(guò)彌合“通用”與“本地”之間的差距,構(gòu)建“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—干預(yù)—反饋—追蹤”的教學(xué)閉環(huán),推動(dòng)數(shù)字教育集成化、智能化和國(guó)際化發(fā)展。
當(dāng)前,全球多個(gè)國(guó)家正在積極探索智能體在教育中的應(yīng)用。如美國(guó)的Khan Academy(可汗學(xué)院)推出智能助手Khanmigo輔助教師規(guī)劃課程并提供個(gè)性化輔導(dǎo);慕課平臺(tái)edX推出的edX Xpert學(xué)習(xí)助手為學(xué)習(xí)者提供實(shí)時(shí)、個(gè)性化的學(xué)術(shù)支持;智譜清言智能體讓想象說(shuō)“畫”,AI助教系統(tǒng)應(yīng)用于清華大學(xué)8門人工智能賦能教與學(xué)試點(diǎn)課程。這些探索都推動(dòng)了智能體在教育場(chǎng)景中的深度應(yīng)用。
隨著生成式人工智能的快速發(fā)展,教育智能體不僅能夠提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持,還能通過(guò)多智能體協(xié)作顯著提升學(xué)習(xí)效果。未來(lái),應(yīng)結(jié)合大模型的推理能力與智能體的自主決策能力,使其適配不同國(guó)家的教育體系與文化背景,并深化智能體與教師的協(xié)同,不僅輔助內(nèi)容生成,更能主動(dòng)支持課堂互動(dòng)、教學(xué)反饋和個(gè)性化干預(yù)。
同時(shí),多模態(tài)智能體將兼容文本、音頻、視頻、VR/AR等多種媒介,為教育提供更精準(zhǔn)的資源匹配與學(xué)習(xí)支持。例如,在跨學(xué)科教學(xué)中,智能體可融合多學(xué)科知識(shí),實(shí)現(xiàn)協(xié)同教學(xué)與探究式學(xué)習(xí);通過(guò)角色扮演、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方式強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與團(tuán)隊(duì)合作意識(shí);在教學(xué)決策中,智能體可提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化建議,幫助教師和教育管理者作出更科學(xué)的決策。
此外,智能體結(jié)合情感計(jì)算技術(shù),還能提供情感支持并模擬真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境,增強(qiáng)沉浸式互動(dòng)體驗(yàn);借助元宇宙、AR/VR、智能機(jī)器人等設(shè)備打造沉浸式科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣并提升動(dòng)手能力;通過(guò)跨學(xué)科知識(shí)整合與個(gè)性化反饋,引導(dǎo)學(xué)生解決復(fù)雜開放性問(wèn)題,促進(jìn)批判性思維、創(chuàng)新思維和協(xié)作能力的全面發(fā)展。
3 智能體與開源體系共筑智慧教育新生態(tài)
DeepSeek的技術(shù)突破為教育生態(tài)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),并將加速智能體的普及與應(yīng)用。其系統(tǒng)優(yōu)化涵蓋從底層硬件到上層算法,在高效算力利用、適應(yīng)性增強(qiáng)和協(xié)同優(yōu)化方面實(shí)現(xiàn)了重要突破。同時(shí),相比于閉源模式的大模型,DeepSeek的開源生態(tài)為開發(fā)者提供了更高的靈活性和創(chuàng)新空間,將推動(dòng)智能體在助學(xué)、助教、助管和助研等場(chǎng)景的廣泛落地。
在云—邊—端協(xié)同架構(gòu)下、大模型通用能力支撐下,智能體將推動(dòng)構(gòu)建多元跨域的人機(jī)“協(xié)同教學(xué)”,實(shí)現(xiàn)雙向賦能的人機(jī)“協(xié)同學(xué)習(xí)”和形成安全可信的人機(jī)“協(xié)同決策”,共筑智慧教育新生態(tài)。人機(jī)協(xié)同的教育體系將加速傳統(tǒng)“師—生”向“師—生—機(jī)”教學(xué)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,形成人機(jī)共存、多維交互的“人機(jī)共教”模式。對(duì)于學(xué)習(xí)者而言,學(xué)習(xí)方式也從單向知識(shí)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)槿藱C(jī)協(xié)同探索,展現(xiàn)“人機(jī)共學(xué)”特征。
同時(shí),在教育治理領(lǐng)域,推動(dòng)教育向循證決策、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與人機(jī)協(xié)同的高水平發(fā)展。目前,北京師范大學(xué)發(fā)起建設(shè)的人工智能與教育規(guī)劃國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,推出教育政策與規(guī)劃AI智能體(EduPX),實(shí)現(xiàn)政策精準(zhǔn)檢索、政策知識(shí)問(wèn)答、跨國(guó)政策分析與評(píng)估、智能輔助政策撰寫,以及基于數(shù)據(jù)的政策趨勢(shì)預(yù)測(cè)等功能,為教育治理與決策提供智能支持,推動(dòng)教育治理現(xiàn)代化。
面向未來(lái),為保障大模型和智能體在教育中的安全、高效與可持續(xù)應(yīng)用,需要持續(xù)提升智能時(shí)代師生的勝任力和管理者的數(shù)字領(lǐng)導(dǎo)力,優(yōu)化智能產(chǎn)品的學(xué)校準(zhǔn)入機(jī)制,有序開展人機(jī)協(xié)同的教育教學(xué)實(shí)踐,制定生成式人工智能教育應(yīng)用的技術(shù)、質(zhì)量和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建大模型和智能體的技術(shù)、算法和數(shù)據(jù)安全與倫理規(guī)范體系等。
(作者黃榮懷系北京師范大學(xué)教授、達(dá)婷系北京師范大學(xué)博士后)
《中國(guó)教育報(bào)》2025年02月15日 第04版
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