認清優勢與差距,構建自主原創的教育大模型,將極大推動教育數字化進程。
關鍵詞 ChatGPT 教育大模型 人工智能 中國版
自ChatGPT面世之后,人工智能大模型技術進入了快速發展期。2024年3月,教育部啟動實施教育系統人工智能大模型應用示范行動,推動大模型從課堂走向應用。有媒體統計,截至今年6月底,全國已備案的教育領域大模型和深度合成算法已有約40個。
在各行各業中,教育和大模型有著天然的契合度。中國企業很早就意識到人工智能技術在教育領域的潛力,如科大訊飛股份有限公司的新一代認知智能大模型——星火大模型,自去年5月發布以來,即在大模型版本迭代中持續深化賦能教育場景。同時一些企業推出了垂直類應用模型,如超星集團的匯雅大模型等。這些大模型衍生出一系列AI工具,在教育領域特別是在高校中應用推廣,取得了很好的教學效果。目前,教育大模型正向自主原創邁進。隨著“中國版”的逐步成型,將深化賦能教育場景,加快教育數字化轉型進程。
以大模型推動教與學變革
從已推出的教育大模型看,以人工智能實現教學過程的精準化、個性化,從而達到因材施教的目的成為教育企業努力的方向。
超星集團相關負責人表示,在開發設計產品時,超星秉持AI與教育深度融合的核心理念,即如何使產品為教師賦能,成為其教學創新的得力助手。無論是AI助教、知識圖譜的構建,還是各類AI工具的研發,都致力于探索如何切實減輕教師的工作負擔,同時利用AI技術為教育教學注入新的活力與可能。
科大訊飛面向教育領域,基于星火大模型推出了訊飛星火智慧黑板、星火教師助手、信息科技教育解決方案、訊飛星火碼上等產品和服務。其中,訊飛星火智慧黑板集多模態理解與推薦、全自然交互、虛擬人輔教、智慧化錄課與分享、智慧化講評、星火智批改等核心功能于一體,深度賦能課堂教學,讓黑板從板書工具躍遷為教師AI助手。目前已在河南、山東、吉林等地全面推進應用。
訊飛星火碼上是訊飛星火大模型賦能的智能編程教學應用平臺。平臺可以為學生提供實時、個性化、啟發式的編程輔導服務,為教師提供靈活、高效、多維度的編程教學支持服務。同時,平臺提供了可用于高校間共享大模型賦能編程經驗的開放論壇,能夠幫助高校有組織地實施編程教學工作,提高學生的學習效率,減輕教師工作負擔,促進教育教學數字化轉型。北京郵電大學借助訊飛星火賦能的智能編程教學平臺,在國內高校中率先啟動了大模型賦能編程教學的探索。在教育部公布的首批18個“人工智能+高等教育”應用場景典型案例中,北京郵電大學“‘碼上’——大模型賦能的智能編程教學應用平臺”入選。目前,訊飛星火碼上已在湖北大學、北京科技大學、西安工業大學、黑龍江外國語學院等超過350所高校中試點應用,并取得了良好的教學應用效果。
超星集團基于海量的圖書和專業文獻資源,訓練并推出了匯雅大模型,其已全面融入超星系列產品之中,實現了技術能力的深度滲透。2024年,依托匯雅大模型和一系列AI工具,超星集團將擁有2800家正式用戶的泛雅網絡教學平臺升級為泛雅智慧課程平臺,全面支撐智慧課程的建設與應用。在教育部公布的首批18個“人工智能+高等教育”應用場景典型案例中,支持了東南大學“大學物理課程智慧AI助教系統”和西安電子科技大學的“AI智能督導平臺”案例。
泛雅智慧課程平臺的升級主要有三大核心。一是智能體。基于大模型與專有知識庫相結合,超星為每門課程開發了對應的AI助教,能夠實現課程內容答疑、知識查詢、智能學伴、學習資源查找、語音指令、應用調用等六大功能。二是知識圖譜。作為課程內容新的組織形式,它可以直觀呈現全部知識點以及知識點的各種關系,讓知識看得見、看得清,并將知識點與教學資源、教學目標相關聯,有效支撐精準教學,同時可以建立各種關系圖譜,更好實現教學深度與廣度的延伸。目前的知識圖譜建設已經覆蓋700余所合作學校,支撐了包括“101計劃”等在內的百余項項目,如2024年世界數字教育大會亮相的寧夏大學農業微生物學課程知識圖譜、同濟大學的基礎力學融通課程群圖譜、中國農業大學的智能裝備專業圖譜等。三是AI工作臺。其內含數字人速課、AI出題、AI編寫教案、機器閱讀、視頻理解、機器翻譯、內容安全檢測、作業查重等一系列AI工具,助力課程建設及教學的全過程。
中外大模型之間存在差距
由ChatGPT引發的大模型技術浪潮,熱度一直未減。那么,國內與國外相比,是否還有差距?“總體而言,中外大模型在技術和應用上各有優勢,但國內大模型在語義理解、代碼生成和智能體能力等方面與國外頂尖模型存在一定差距。”科大訊飛相關負責人表示,當前國內大模型仍處于研發和迭代的早期階段,各個大模型的性能差異及易用性仍在市場檢驗的過程當中。為縮小這一差距,應該加強基礎模型的研發和創新、推動高質量數據的開放共享、提升AI工程化能力,并關注大模型的安全性和倫理問題。
“我們在實際進行大模型開發工作時,對中外大模型研發做過全面分析研究,發現中外大模型在開發方面確實存在一些差距。”超星集團相關負責人認為,在技術成熟度和創新能力方面,國外大模型如谷歌的BERT和OpenAI的GPT系列已經發展到了千億甚至萬億級別的參數規模,在訓練數據量和模型能力上都有顯著提升,國內大模型在參數規模和技術成熟度上與國外頂尖模型仍存在一定差距。此外,國外在AI核心算法和技術創新方面具有較強的競爭力,國內在AI領域雖然取得了重要成果,但在基礎性、原創性研究方面與發達國家之間仍存在不小的差距。
結合中國實際,教育企業正致力于打造具有中國特色的教育大模型。“在場景融合應用上,教育大模型還面臨著三大核心挑戰。” 科大訊飛相關負責人分析說:一是面向教與學的規模化應用具有更高的知識準確度要求;二是面向教育領域的生成式內容具有更高的意識形態和安全性要求;三是面向不同學科、不同學段的育人目標,對大模型的使用方式提出了更高要求。基于此,科大訊飛正探索在通用模型的基礎上,構建教育專有大模型。例如,它將具有生成式課堂、考試評閱等功能,可以輔助備課,豐富課程內容,并基于數據進行精細分析的教育管理和治理。此外,還可以提供作業、考試、教研、管理等服務,幫助教師和學生更好地進行教學和學習。
“教育大模型正朝著更加智能化、個性化的方向邁進,將深度融合教育學、心理學等多領域知識,通過持續優化自然語言處理、圖像識別等AI技術,為教師提供更加精準的教學輔助,為學生提供定制化的學習路徑和資源。”超星集團相關負責人表示, 超星匯雅大模型將順應時代的潮流,致力于教育公平、推動教育資源優化配置,逐步為各個高校實現更加精準的教學和個性化的學習體驗,推進教育現代化和公平化的實現。
構建行業知識庫尤為關鍵
眾多的高校正在以大模型賦能教育場景,以盡快實現教育數字化轉型。聽聽來自企業視角的聲音,將有助于推動這一進程。
超星集團相關負責人認為,人工智能與教育教學深度融合是大勢所趨,建議各高校積極開展“智能+教育”改革,通過制訂相關政策,鼓勵教師建設一批智慧課程、“人工智能+X”課程群。并多開展一些培訓,提升師生人工智能素養,構建虛實融合、“師—生—機”三元交互的教學新范式。“人工智能賦能高等教育,首先要做到的就是可信、可用、可控,其中最重要的就是提高大模型的精準度,為此,構建跨領域、系統化的行業知識庫顯得尤為關鍵。”他表示,未來超星計劃攜手“101計劃”及各領域的專家學者,通過共建平臺、共享資源、協同運用的創新模式,不斷豐富和完善行業知識庫,進一步推動各教育領域智能體的發展與應用,實現教育數智化發展的跨越式提升。
對此,科大訊飛相關負責人提出了三點建議,并強調了產教融合的重要性。一是構建人工智能新質人才培養的數字基礎設施。加強智能算力基礎建設,實現校政企算力共享。優化課程結構,加速人才培養,特別是在通用人工智能、數學建模、物理原理和認知神經科學等領域。在高校部署國產化算力管理平臺和大模型訓練推理套件環境,為AI產業高層次人才培養提供實驗和實踐環境。
二是推進高等教育數字化轉型升級。利用大模型技術提升教育教學、科研和管理服務的數字化水平。推廣大模型+知識圖譜驅動的智能學習平臺,發展混合式教學模式,構建統一的資源中心和智能評價體系。
三是深化產教融合,優化高校學科、專業建設,培養人工智能+產業新質人才。利用大模型技術開展跨學科研究和教學,培養創新型人才。推動高校與企業合作,加強師資隊伍建設,實施雙師教學模式,結合工程化培養。建立產業學院、實習實訓基地,共同建設人工智能教育資源和實踐平臺。引入行業龍頭企業參與人才培養,促進科技成果轉化,提高人才培養質量。