利用人工智能賦能教育現代化建設
——以ChatGPT為例

張 新

（白城師范學院物理與電子信息學院，吉林 白城 137000）

0 引言

人工智能泛指由人制造出來的可以表現出智能的機器.通常人工智能是指通過計算機程序來呈現人類智能的技術［1］.人工智能的研究具有高度技術性和專業性，涉及范圍極廣.ChatGPT 是由人工智能研究實驗室OpenAI 在2022 年11 月30 日發布的全新聊天機器人模型［2］.它通過學習和理解人類的語言進行對話，甚至能完成撰寫郵件、視頻腳本、文案、翻譯、代碼等任務.2023 年2 月，歐盟發表評論，ChatGPT這類人工智能技術可能為商業和民生帶來巨大的機遇，同時也伴隨著風險，因此歐盟正在考慮設立規章制度，規范其使用，確保向用戶提供高質量、有價值的信息和數據［3］.百年大計，教育為本.加快教育現代化，需要把握好以下幾方面：教育現代化是要為國家現代化提供支撐和引領，教育現代化的核心是圍繞人的全面發展來展開，教育現代化應與社會現代化同頻共振，教育現代化要善于從細節入手［4］.ChatGPT作為一種基于人工智能技術，并且具有強大自然語言處理能力的聊天機器人系統，在教育領域中應用廣泛.它通過自然語言處理技術和深度學習算法實現了人機交互式智能交流，為教育領域注入了新鮮血液，推動了教育+人工智能的新發展.

1 人工智能技術在教育中的應用現狀

1.1 人工智能技術在教學中的應用

利用人工智能技術獲取并分析學生學習表現數據，并據此推斷出學生潛在的學習風格，定制個性化課程.智慧化的學習平臺能全面、精準記錄全班學生的學習狀態和效果，快速、準確地幫助教師分析各個環節的優劣，及時、有效地調整教學策略，助力教師實現分層教學和精準教學.基于AI 生成文本的語言模型，能夠生成高質量的知識點資源，滿足教師授課需求.此外，人工智能技術能夠實現學生作業自動化批改、評分等，幫助教師快捷、準確地了解學生的學習情況.

1.2 人工智能技術在學生學習中的應用

人工智能技術為學生提供更加便捷、高效和可信賴的學習資源和平臺.智能系統為學生創造智慧學習環境，推送個性化的學習資源，提供全面的學習支持服務.在線教育領域，人工智能技術可以根據學生個性化特征和需求推薦課程內容和資源；線下教育領域，人工智能技術通過語音交互軟件增加課堂的互動性.基于網絡的分布式智能學習系統可以使不同地區的學生在虛擬環境中共同學習，充分利用網絡資源，發揮學習者的主動性，提升學習效果.基于機器學習和自然語言處理技術的智能輔導系統，可以根據學生的學習情況、能力和興趣等個性化信息定制教育內容，并提供針對性的反饋和建議.智能作業系統可以根據學生答題情況動態調整題目難度和類型，主動適應學生的學業水平，滿足學生的學習需求.

在線互動工具是學生廣泛應用的人工智能技術.基于聊天機器人或語音交互軟件的在線問答系統使學生與機器人互動交流，獲得實時反饋.聊天機器人還可以模擬真實測試環境，并依據測試結果給出后續指導.在線字典、知識圖譜等為學生提供了廣闊而快捷的知識獲取渠道.學生利用人工智能技術可以實現學習資源自動分類、自動推薦和服務建議.

1.3 人工智能技術在課程資源中的應用

1.3.1 課程資源制作的智能化

通過人工智能算法，能夠快速生成高質量的教學課件，減輕教師負擔.智能化課件極大地提升知識的趣味性和互動性，更容易吸引學生們的注意力.TOME.app，Gamma.app，ChatPPT 是三款人工智能驅動的演示文稿制作工具，可以幫助用戶自動設計更精美的演示文稿.人工智能的教育應用使課程資源的內容更加豐富，進而促進教學的整體優化.例如，Z+Z 智能教學系統、智能導師系統、智能自適應學習系統及機器人DIY 等課程資源在教育中的應用，充分考慮學習者的個體差異，協助教師進行因材施教，優化和創新教學方式.

1.3.2 課程資源均衡化

基于大數據、云計算等新技術，人工智能可以收集、整合并分析全球范圍內各類教育資源，并為用戶提供符合其需求的定制化服務.在資源優選過程中采用人工智能輔助篩選，提高資源獲取的效率和質量.在課程資源的均衡化方面，人工智能可以解決線上教學中師生不能有效互動和教師不了解學情的問題.目前，我國已啟動“智能教育扶貧扶智”公益行動，中國語言智能研究中心、中國人工智能學會、IN 課堂、愛家校、京師妙筆等聯手向貴州、廣西、甘肅、寧夏等地捐贈系列智能教育產品，讓更多孩子享受到科技帶來的智慧成果，推進優質課程資源均衡發展［5］.

1.4 人工智能技術在教學評價中的應用

1.4.1 個性化評估及實時監控

通過人工智能算法，可以根據不同學生的特點和需求進行個性化評估，從而獲取更加準確、全面的評價結果，既可以為教師提供更具有參考性和針對性的數據支持，也為學生提供更加全面、客觀的成績評價.通過人工智能算法，可以對學生在課堂上的表現進行實時監控，并及時反饋.實時監控不僅為教師評價提供及時、準確的數據支持，也可以激發學生的自我認知和學習動力.

1.4.2 自動化評分及多元化評價

通過人工智能算法，可以實現對作業、考試等評分工作自動化處理，減輕教師負擔，提高評分的準確性和客觀性.通過人工智能算法，利用多種技術手段進行綜合評價.例如，利用語音識別、面部識別、寫作語言模式分析等手段，為教育教學提供全方位、立體式的評價結果.人工智能可以分析和評估學生的表現，并據此為教師提供針對性建議和改進方案.同時，在考試系統中引入適當的自適應題目選擇機制，充分發揮人工智能優勢，進一步提高考試量化結果的準確性.

2 ChatGPT在教育現代化建設中的應用

ChatGPT 在智慧教學平臺資源建設方面，是建設全學科、全學段、全教學環節的特色區域資源庫，能夠有效實現教師之間的資源共享，同步打造跨區域、多學科教師智能研修平臺.加強主動學習路徑建設，教師可以獨立、自主選擇學習工具和學習資源，甚至自定學習步調、學習目標和學習任務，提高其信息獲取及利用能力，助力教師加速成長.基于ChatGPT 的智慧評價、智能作業、智慧雙師和智能備課等功能，構建了ChatGPT賦能教育模型，如圖1所示.

圖1 ChatGPT賦能教育模型

2.1 應用ChatGPT實現數字畫像，再造智慧評價

教育評價一直是教育改革中的難點問題，2020年中共中央、國務院印發《深化新時代教育評價改革總體方案》，提到“要充分利用信息技術，提高教育評價的科學性、專業性、客觀性”［6］.數字畫像是通過數字方式記錄、反映和展示個體的多維信息，如學習能力、認知風格、興趣愛好等［7］.充分運用人工智能技術推動教育評價改革，借助數字畫像，ChatGPT可以在智慧評價中發揮重要作用.

2.1.1 應用ChatGPT實現學生畫像

ChatGPT 可以實現數字畫像，對學生進行全方位的自適應性評價.與傳統的標準化考試相比，基于數字畫像的評價更能夠捕捉到學生的真實學習情況.ChatGPT 可以借助數字畫像分析學生成績、測驗數據以及作業表現等多維度數據，據此為每位學生提供高效精準的評價.同時，ChatGPT 還能夠依據個體差異性特征，針對不同學生制定個性化的智慧評價方案.學生將課前、課中、課后所有數據上傳到ChatGPT 平臺，成為過程性評價的重要數據，平臺生成個性化數據雷達報表，精準反饋學生知識掌握情況，多維度呈現每個學生、班級、年級的學科素養數據，形成“數據畫像”，為期末學習質量評價提供數據支持，學生學業總評有據可依，有跡可循.人工智能的智慧評價不僅能以“會提問、敢質疑、自主學、共探究、善表達”五個維度為學生進行智育畫像，還可以實現“五育融合”的學生畫像，促進學生全面發展.例如，從德育核心素養、學校常規表現、品德習慣等方面為學生進行德育畫像；智能體測匯流學生體育質量綜合測評數據，為學生進行體育畫像；結合學生社會實踐核心素養，以及參與學校、家庭、社會勞動的情況為學生進行勞育畫像等.基于ChatGPT 的數據驅動評價變革，促進學生全面發展和個性化成長，利用大數據、人工智能創新評價工具，實施多維度綜合性數據評價；開展無感式、伴隨式數據采集，實現全過程縱向評價、德智體美勞全要素橫向評價.

2.1.2 應用ChatGPT實現教師畫像

在智慧評價中引入ChatGPT平臺實現教師數字畫像，每一堂課自動打開課堂錄制并上傳平臺.在平臺上，教師通過“上傳課例、數據評量、切片診斷、持續改進”流程進行自主磨課，每一位教師猶如有了專屬“AI教練”.通過智能算法為教師提供具有數據實證的教學行為特征分析報告，讓教師快速了解自己的教學水平.除了“自主練”，還可以“協同研”.學校教研活動也可以基于ChatGPT 開展，借助ChatGPT 平臺對他人課堂教學進行可視化學習，根據智能分析的重點片段系統觀課議課.教師在研修過程中的表現，同樣會被數據化記錄，與課堂教學表現等其他記錄形成多維度數據畫像，提升教師內驅力.利用Chat-GPT開展數字畫像，通過跟蹤、分析和運用學生的多維數字信息，使教師能夠更好地了解個體差異，并在課程設計、教材編寫以及其他方面積極干預.有了ChatGPT 技術教師根據大數據記錄的學生特點，可以為學生提供高質量的反饋、建議以及推薦個性化學習資源.

2.1.3 應用ChatGPT實現學校畫像

利用ChatGPT技術實現學校畫像，把數字化管理做到極致.全方位的數字化評價為實現績效考核向教學一線傾斜提供直觀的數據支撐，有力推動教育評價改革.利用ChatGPT技術將教育教學的方方面面納入數據實證.通過大數據支持，學校將智能終端設備作為“駕駛艙”，一手智慧教學，一手智慧管理，實現學校智能巡航.

2.2 應用ChatGPT助力精準教、個性學，布置智慧作業

2.2.1 確立靶向，個性作業

“雙減”背景下，怎樣布置分層、彈性、個性化作業是擺在教師面前的必答題，通過ChatGPT的智慧作業系統，針對作業形成每個學生獨特的知識圖譜畫像，推送個性化的補充作業，舉一反三拓展練習，并支持學生查看錯題講解.ChatGPT 的智慧作業系統還針對日常錯題為學生設置“周周清”“月月清”的個性化錯題集，真正實現靶向作業.目前識別的利用ChatGPT智慧作業平臺批改作業速度在1秒以內，題目覆蓋率85%以上，批改準確率在99.9%以上，說明ChatGPT 已跨過技術臨界點，基本滿足校內教師的應用需求.利用ChatGPT智慧作業平臺，以作業為突破口，引入數字技術，為教師學生減負，提升精準教學效率.

2.2.2 以學定教，精準“滴灌”

課前，教師利用ChatGPT平臺快速查看前一天采集的學情數據報告，全面了解學生的知識點掌握情況.點擊錯誤作答的作業采集切片，瀏覽學生真實作答情況.借助平臺的分析報告，共性錯題集中重點講解，個性錯題單獨輔導，授課效率和效果都得到提升.利用ChatGPT 平臺構建新型交互式學習環境，教師可以即時得到學生學情反饋數據，數據再反哺教師備課、授課，實現基于大數據的精準教學.通過ChatGPT智慧作業平臺幫助學校更加全面、精準地了解學生，對學生準確畫像，發現學生的特點和潛能.評價更準確，也更易于激發學生潛力.目前，ChatGPT 智慧作業平臺正在完善人工智能輔助批改設備系統、優化學情數據分析系統以及多角色學情應用體系，以便更好地輔助教研教學.ChatGPT 智慧作業平臺要實現大規模常態化應用，還需持續提升校園網絡基礎設施水平，避免出現卡頓、作業無法及時上傳現象.

2.3 應用ChatGPT打造智慧雙師，推進課堂教學提質增效

2.3.1 為學生提供個性化、高效的教育服務

由于ChatGPT能夠對話并理解學生所表達的問題，它可以根據學生的具體情況，實現精準度最高的個性化教育服務.ChatGPT 還可以根據學生反饋及時調整課程內容和難度.ChatGPT 可以為教師提供更加詳細和全面的數據分析，例如學生的答題情況、閱讀情況等，及時發現學生存在的問題，并通過ChatGPT的個性化教育來解決.基于ChatGPT 智慧雙師系統中，AI授課教師講授知識、發起學習指令，帶領學生參與討論、動手練習；教室里的線下教師配合，做好輔助教學.加上配備3D打印的隨材學具，為線下教師大大減負.

2.3.2 助力學生開展自適應學習

ChatGPT推出智慧雙師系統，智慧雙師即本校授課教師與AI授課教師.智慧雙師系統可以隨時隨地提供個性化教育服務，支持學生自適應學習.通過AI 授課教師視頻授課，本校教師組織課堂，協力開展課堂教學.在“雙師”帶領下，學生走進圍棋、戲劇、建筑、恐龍的世界，邊看邊學、互動實操，還能與同學用大屏PK 學習成果.通過與線上、線下教師互動，配以3D 動畫增強代入感，使學生“身臨現場”.這種模式極大地豐富了課堂教學及課后服務內容，把優質教育資源帶進校園，AI授課教師講解專業知識，本校教師負責組織協助，解決師資欠缺、專業能力不足，尤其是科技教師匱乏的難題.

2.4 應用ChatGPT智能備課研修，賦能教師成長

2.4.1 教師備課研修智能化

教師是教育發展的第一資源，教師發展數字化轉型是教育現代化建設的關鍵之舉.利用ChatGPT的教研平臺，不僅實現跨區域、多學科教師智能研修，還融合多種信息技術手段，有效實現教師自主選學、精準教研、資源共享、考核評價，助力建設高素質專業化創新型教師隊伍和教師專業發展.ChatGPT 的教研平臺中，課件、試卷、教學設計、視頻等教學素材應有盡有.教師可以迅速查找資源，一鍵加入備課本，課上直接使用，節省教研時間，提高工作效率.

2.4.2 教師教學素養提升

ChatGPT 的教研平臺發揮了教師能力發展加速器的功能.借助ChatGPT 的教研平臺，開展教師線上研修暨專家講堂活動，引導教師全面了解人工智能及教育數字化應用現狀與發展趨勢，培養教師信息素養，增強其信息化教學能力.跨校線上教研使教師們在課前備課、情境創設、課件應用、板書、作業設計等方面進行研討交流，取長補短；通過分享課件、設計多樣化的實踐作業等方式，共同提高授課質量.線上集體教研打破了時間、空間、人數的限制，能夠有效助力教師專業發展.

3 結語

ChatGPT 是一種基于AI 和自然語言處理技術的智能對話平臺，可以在教育領域中發揮重要作用.Richard Culatta 認為在計算機科學和AI技術的幫助下，我們可以將教育轉變為更具個性化、更靈活和更現代的體驗［8］.ChatGPT 在教育現代化進程中推動了基于AI技術的創新.通過基于對話的個性化學習和智能化輔導系統的實施，ChatGPT 將幫助學生更好地掌握知識和技能，并為教育者提供更多的工具和選項；ChatGPT 通過對話實現個性化學習，并通過智能輔導系統提供適應性強、反應迅速的反饋；Chat-GPT 幫助學生在相關主題上深入了解，并提供針對個人需求的建議.總之，教育現代化需要利用諸如ChatGPT 的人工智能技術的強大功能，實現不同場景的個性化學習，并在個性化評估和學習支持方面提供協助.利用ChatGPT 引領智慧校園，能更好地滿足教師和學生的需求，推動全球教育現代化邁向全新的高度.