AIGC技術在校園協同場景中的應用探索

［摘 要］文章分析了AIGC技術應用于教學的價值及存在的問題，探討了AIGC技術在校園協同場景中的應用設計，以推動AIGC技術與學校全業務和教學全流程的深度融合，促進教育教學領域的發展。該應用探索嘗試通過“制度+技術”校園數字化協同治理模式，規范數據采集、保護師生信息、進行學情分析以及實現異常情況預警，提高教師素質和能力，鼓勵學生進行多樣化學習和思考，加強家校合作和溝通，推動AIGC技術在教育教學中的廣泛應用和發展。

［關鍵詞］AIGC技術；校園協同場景；應用

［中圖分類號］ G632.4 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-6058（2024）27-0065-03

一、AIGC技術與校園協同場景概述

數字化時代，人工智能技術已廣泛應用于相關領域。其中，生成式人工智能AIGC（Artificial Intelligence Generated Content）技術在教育教學中的應用逐漸受到重視。作為一種前沿的人工智能技術，AIGC技術在中小學教學中的應用正在改變傳統的教學方式和學習模式，為教育教學注入新的活力。本文將深入探索AIGC技術在中小學校園中的應用場景，并分析存在的應用問題和相應的解決方案，以期推動教育教學領域的發展。

（一）AIGC技術簡介

AIGC技術是一種利用人工智能算法生成具有一定創意和質量的內容的技術。通過訓練模型和大量數據的學習，AIGC技術可以根據輸入的條件或指導，生成與之相關的內容，如文章、圖像、音頻等。AIGC技術的應用使得內容生成從由人主導向由人工智能主導轉變，實現了從模糊搜索到精準推送的躍遷。

（二）常見的AIGC產品

目前，有一些常見的AIGC產品被廣泛應用于教育教學領域。其中，ChatGPT作為聊天式人工智能模型，可以為學生提供有針對性的教學資料和個性化的學習伙伴；文心一言擅長基于大數據分析和自然語言處理生成文學作品，可以為學生提供文學表達參考或啟發；訊飛星火是一個智能語音交互教育平臺，可以幫助學生提高口語表達能力；華為云盤古大模型是一個自然語言處理模型，可以為學生提供個性化的學習答疑服務和學習資源。

（三）“AIGC技術+教育”的研究現狀

目前，有關AIGC技術在教育中的應用研究還處于初級階段。雖然有一些研究已經開始關注AIGC技術在教育中的應用場景，但是數量相對較少。同時，由于接受新事物需要時間，目前很多教師對AIGC技術及其應用還不夠了解。

（四）校園協同場景

校園協同場景指的是基于校園空間的跨部門、跨領域、跨系統的協同合作環境。在校園協同場景中，教師和學生可以通過共享數據、知識、工具等資源，提高工作、學習效能和創新能力。此外，校園協同場景也可以指不同部門之間的協同合作，通過共同開發、優化和應用模型，實現教育管理目標，達成資源的優化配置。

二、AIGC技術應用于教學的價值及存在的問題

生成式學習是一種早已存在的概念，隨著技術的不斷迭代和應用范式的進化，它成了教育自我改革的助推器。教育領域應充分利用人工智能技術，推動大規模生成式學習的推廣和落實。

（一）AIGC技術應用于教學的價值

首先，AIGC技術可以提升教學效果，通過提供多樣化的方法和資訊，幫助學生實現自主學習和個性化學習。其次，AIGC產品可以為學生提供實時的學習輔導和解題思路。再次，AIGC技術可以優化學習空間，通過構建虛擬實驗平臺和優化學習環境，幫助學生更好地理解實驗原理和實驗操作。最后，AIGC技術可以幫助教師實現智能評價，對學生的學習成果進行客觀、公正的評價，并為每個學生提供有針對性的反饋和建議。ChatGPT的教學應用價值如圖1所示。

（二）AIGC技術在教育教學中面臨的應用挑戰

首先是可信度和準確性的問題，AIGC技術的應用需要具備高度的準確性和可信度，以確保教學的有效性。其次是人際關系和情感交流的問題，AIGC技術難以替代教師的角色，無法傳遞情感和建立人際關系。最后是數字倫理和隱私保護的問題，學生的個人信息和隱私需要得到妥善的保護和管理。此外，AIGC技術的應用還需要相應的技術支持和設備投入，對于資源相對匱乏的地區和學校來說，這增加了應用的難度和成本。同時，AIGC技術可能會導致學生的依賴性增強，不利于學生自主學習和思考能力的培養，對學生的學習態度和學習效果產生負面影響。另外，部分教師對于應用興起的人工智能技術助力教育持不信任的態度。

三、AIGC技術在校園協同場景中的應用設計

為充分發揮AIGC技術的優勢并避免以上問題，教師需要實現技術賦能的路徑依賴突破，創新應用場景。上海外國語大學附屬龍崗學校（以下簡稱上外龍附）于2023年初開始進行AIGC技術應用實踐，并將其作為未來一段時間的研究重點。

（一）數字化學習理論

教育數字化不僅強調將數字技術應用于現有的教育場景，更強調實現人機有效融合。雖然教育具有明顯的路徑依賴特征，但AIGC的多模態場景交互技術能夠突破既有制度限制，創新應用場景。因此，教師可以在有限的校園區域創設無限的學習情境，構建有效的學習場景，而這也是教學環境建設的重要支撐點。

（二）AIGC技術在校園教育環境中的應用實踐設計

優化學習空間是創新教育應用場景的基礎，也是將AIGC的多模態場景交互技術應用于教育領域的基本趨勢。基于多模態的特點，上外龍附以教師、學生和AIGC技術為三大交互主體，構建集混合式教學、個性化學習、人工智能協同教學于一體的智能協同學習空間。通過靈活調整和升級教學內容呈現、課堂環境管理、教學互動方式，構建以人工智能交互終端為學習載體的混合式教學課堂；借助AIGC技術強大的多模態輸入輸出和多輪會話交互功能，打造百科小博士問答、生機交互答疑等學生協作學習、個性化學習場景，滿足學生的多樣化學習需求；搭建人工智能教學互動平臺，引入虛擬教師，創設物理空間與虛擬空間相融合的學習環境，實現協同教學，具體如圖2所示。

AIGC多模態協同學習空間能打造智能、高效的教育教學管理環境，重塑教育形態，促進AIGC技術與學校全業務和教學全流程的深度融合，推動教學組織形態的轉變與優化，還能通過提供精準、便捷的校園數據支持，創建智慧教育服務平臺。

在校園教育環境中，AIGC技術的應用實踐設計需要考慮實際教學需求、內容質量和個性化學習支持。在課前，可以通過AIGC技術實現教師協同辦公，提高教師的工作效率。在課中，可以利用AIGC技術實現虛擬教師的協同教學，提高學生的學習積極性。在課后，可以利用AIGC技術開展學科知識學習輔導和學習評價。此外，還可以將AIGC技術應用于英語口語訓練，以提高學生的口語表達能力。這樣的應用實踐設計有利于改善校園教育環境。

（三）應用保障機制

為了保障AIGC技術應用實踐的順利進行，上外龍附落實了相關應用會員的購買和平臺軟硬件的日常運維，制定了操作指引、注意事項和規章制度，以確保平臺的正常運行和用戶的安全使用。此外，學校還制定并實施了相關管理制度，確保AIGC技術的有效應用和校園協同的順利進行。為更好地推廣和應用AIGC技術，學校組織相關人員開展了應用培訓。

AIGC技術的應用效果主要體現在提高了學生的學習積極性，增強了學生自主解決問題的能力，落實了實時反饋與個性化評估，以及創設了良好的協作式游戲環境。AIGC技術可以激發學生的學習興趣和參與積極性，增強學生探索知識的欲望。AIGC技術可以根據學生的學習特點和需求，提供個性化的學習支持和建議，幫助學生更好地掌握知識。AIGC技術還可以根據學生的表現提供即時反饋和評價，滿足學生的學習需求。在協作式游戲環境中，AIGC技術可以培養學生的團隊合作能力和溝通交流能力。上述應用效果若能在后續的實踐中逐步顯現，則說明AIGC技術在教育教學中發揮了積極的作用。

（四）“制度+技術”校園數字化協同治理模式

從數字化轉型新需求和AIGC技術應用實例中，上外龍附提煉出“制度+技術”校園數字化協同治理模式。該模式包括技術治理和制度治理兩個方面。

1.技術治理方面

通過智能硬件終端布點和合理數據結構設計規范數據采集；通過設置不同主體權限，遵守個人信息保護法則來保護師生信息；根據學生年齡和學科匹配底層算法進行學情分析；建立實體監測中心，實現異常情況預警。

2.制度治理方面

建立學校維度下的教學運行制度、平安校園管理制度，以及師生數字素養標準、數字化教材建設標準和“物理空間+信息空間”建設標準；建立家庭維度下的家校協同制度；建立社會維度下的館校協同制度。

從上外龍附的實踐中可以看出，基于AIGC技術的校園協同場景構建基本實現，下一步需要重視更靈活實用的功能的發揮，思考如何通過“物理空間+信息空間”的有效協同，真正促進教育數字化戰略的落地。

四、對策與建議

上外龍附在推動AIGC技術應用于中小學教學方面取得了一些經驗，并總結出以下應用對策和建議，希望能夠幫助推動AIGC技術的廣泛應用。

（一）加大技術支持和設備投入力度

政府和社會各界應加大對中小學教育的技術支持和設備投入力度，為AIGC技術的應用提供必要的硬件和軟件支持。同時，鼓勵企業和學校開展合作，共同研發適合教育教學的AIGC技術和產品。

（二）提升教師素質和能力

教育部門應加強教師培訓的力度，提高教師對AIGC技術的認知和應用能力；鼓勵教師積極探索和實踐結合AIGC技術的教學方式和方法，提高教學效果和質量。

（三）鼓勵學生進行多樣化的學習和思考

教育的目的之一是培養學生的創造力和批判性思維。因此，應避免學生過度依賴AIGC產品，注重學生自主學習和思考能力的培養。

（四）加強AIGC技術的教育應用研發和普及工作

提高AIGC技術應用的可信度和準確性等， 根據教學需求和學生特點，構建合適的AIGC技術應用場景，深化教師和學生對AIGC技術的了解，提高其應用效益。

（五）加強家校合作和溝通

學校和家庭應加強合作和溝通，以推動AIGC技術在教育教學中的應用和發展。家長應積極參與孩子的學習過程，支持學校、教師采用新的教學方式和方法。學校與教師可以向家長介紹AIGC技術的優勢和應用情況，深化家長的認知，提高家長的信任度。

五、總結

在應用AIGC技術時，教師需要審慎結合人文因素，積極倡導學生參與真實環境互動，以擁有多樣化的經歷。在厘清數字化本質的前提下，教師可以從校園案例中剖析AIGC技術治理的關鍵點，并提煉配套的制度措施，構建“制度+技術”協同模式。

總的來說，AIGC技術在中小學教學中擁有廣闊的應用前景和巨大的應用潛力。盡管目前還存在問題和挑戰，但相信通過政策引導、教師培訓、校企合作和家長參與等，AIGC技術定能在教育教學中得到廣泛應用并不斷發展。

（責任編輯 農越華）