學為中心：中山大學人工智能賦能卓越本科教育教學的探索與實踐

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）19-0042-（

Abstract：Withtherapidprogressofartificialintellgencetechnology，itsaplicationscopeinthefieldofeducationhas expandedrapidly，whichhasbroughtunprecedentedprofoundchangestoundergraduateteaching.Basedontheactualcondtions ofvariousuniversitiesandthecharacteristicsofstudents，animportantisueishowtofullytapthepotentialofartificial inteligencetoimprovethequalityofundergraduateeducationandteachingandrealizeitsdeepintegrationwitheducatioand teaching.TakingSunYat-senUniversityasanexample，thispaperdemonstratesthepracticeandinnovationofcomprehensive researchuniversitiesinexploringhowartificialintellgencecanpromoteexcelentundergraduateeducation.Guidedbythecore conceptof\"learing-centered\"，SunYat-senUniversityhasleveragedAItechnologytodrivetheoptimizationandupgradingof academicdisciplines，innovateteaching methods，enrichand expandteachingresources，andreformandimprovetheteaching evaluatiosystem.Theseintiativesconstitutethekeypathwaysofthedigitalandintellgenteducationtransformation.hisstudy providesreferableideasforthereformofundergraduateeducationandteachingunderthebackgroundofthenationalpromotion of educational digitization.

Keywords：ArtificialIntellgenceEmpowerment;excelentundergraduateteaching;educationandteachingreform；learingcentered; the transformation of digital intelligence education

近年來，人工智能技術憑借其強大的數據處理和智能決策能力，對包括教育領域在內的各領域都帶來前所未有的沖擊，大語言模型、生成式人工智能、多模態大模型和通用人工智能等成為教育技術應用的前沿熱點技術，并深刻揭示出人工智能在教育領域的無限潛力和廣闊前景。2022年10月，黨的二十大報告把教育、科技、人才進行“三位一體\"統籌安排、一體部署，成為當前教育強國、科技強國、人才強國戰略的重要理論基礎。“推進教育數字化\"成為我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。2024年《政府工作報告》首次提出“人工智能 +ⁱ ”，為我國創新發展提供了更為清晰的行動方向。人工智能的有效應用也逐漸成為高等教育數字化轉型的重要助力，教育部部長懷進鵬在2024世界數字教育大會主旨演講中強調：“教育部將實施人工智能賦能行動，促進智能技術與教育教學（AIforeducation）科學研究（AIforScience）社會（AI forSociety）的深度融合，為學習型社會、智能教育和數字技術發展提供有效的行動支撐。\"

越來越多的教育領域專家學者已形成共識，即人工智能時代的到來將加速教育變革。全球已有超過 40% 的國家和地區發布或將發布人工智能戰略、產業規劃文件等，普遍將人才培養和儲備作為戰略和規劃重點;全球已有45個國家451所高校開設人工智能專業課程，其中美國、德國和英國高校數量分別占全球的 31.9% 、10.4% 和 8.0% 5]。

人工智能賦能高等教育的變革方向應從教育理念、教育模式、教育機制等多方面出發，AI時代亟需高等教育機構發揮數字引領作用。本科教育作為高等教育的基礎和核心，其人才培養質量直接關系到國家和未來的發展，從某種程度上說，通過人工智能技術改變本科教育教學的方式和方法，是本科教育教學提質增效的必然選擇。國內清華大學、復旦大學、武漢大學和南京大學等眾多高校近年來已相繼開展了人工智能賦能教育教學改革工作，探索人工智能與教育深度融合的實踐路徑。如何結合每所高校的校情、學情，提高師生的人工智能素養，更深入地挖掘人工智能在本科教育教學中的賦能潛力，實現其與教育教學的深度融合，仍是當前教育領域亟待探索和解決的問題。

一 人工智能賦能卓越本科教學的內涵

聯合國教科文組織在其報告《教育中的人工智能：可持續發展的挑戰與機遇》中指出，人工智能技術能夠支持包容和無處不在的學習訪問，有助于確保教育機會的公平與包容性，促進個性化學習，并提升學習成果[。在此背景下，人工智能賦能卓越本科教育教學成為一個綜合性的概念，其主要內涵如下。

（一）構建新型教育場景，拓寬卓越教學的深度和廣度

人工智能通過構建新型本科教育教學場景，打破了時空限制，使學習不再受地點和時間的約束。在線學習平臺、智能輔導系統及虛擬仿真學習系統等的廣泛應用，不僅使學習者能夠隨時隨地獲取學習資源，還通過即時反饋和深度解析，顯著增強了學習的深度與效率。

（二）支持個性化學習，打造拔尖人才的知識圖譜、能力圖譜、素質圖譜

人工智能技術使大規模個性化學習成為可能，它強調以學生為中心，充分利用人工智能技術滿足學生的個性化需求，不斷提升學習效果。通過精準算法，人工智能系統能夠為每位學習者量身定制學習路徑，實現興趣、能力與學習資源的無縫對接，有效提升學習成效。此外，系統還能根據學習者的實時反饋與進度，靈活調整教學內容與難度，識別學習盲區，促進及時補救，進行深度知識跟蹤，更為準確地評估學習者對各個知識點的掌握程度，推動人才培養從“知識為主\"轉向“能力素質為先”，著力提高人才培養質量。

（三）催生教育創新功能，強調終身學習能力

狹義上，人工智能賦能本科教育教學指利用人工智能技術來輔助教學、管理、評估和反饋等教育環節，以實現更高效、更個性化的教育服務。廣義上，人工智能賦能本科教育教學則超越了技術應用的范疇，代表著一種教育理念和教育模式的革新。在這種環境中，學習者不僅可以更加直觀地理解和掌握知識，而且能夠更深入地探索和體驗所學知識，進而有效激發學習者的創造力，為教育創新提供源源不斷的創新動能。這也要求學生、教師和教學管理人員都要更新觀念，具備不斷學習和適應新知識的能力，做一個終身學習者，才不會被智能時代淘汰。

二 人工智能賦能卓越本科教學的核心思路：學為中心

“賦能”指的是賦予更大的做事的可能性空間。人工智能賦能卓越本科教學，首先要破解一些困擾教育發展的難題：其一，解決教師“怎么教\"的問題。在教育教學數智化進程中，教學模式始終未能充分轉變，仍然停留在“以教師為中心、以教材為中心、以教室為中心\"的傳統模式上，部分教師存在數智意識不足、教育教學理念難以轉變等情況。其二，解決學生“如何學”的問題。部分課程缺乏高質量的在線教育資源，課程資源的共享與共建也較為欠缺。其三，解決學校“怎樣管\"的問題。教育數智化建設的管理體系、建設標準及成果評估尚不完善。

人工智能賦能卓越本科教學，會使教學范式從教師“教為中心\"轉變為學生“學為中心”。因此，我們可將教學的目的視為幫助學生和教師構建數智化學習能力，從而使他們在理解當下有限客體的過程中，形成對未來的持續適應能力，做到為未知而教，為未來而學。通過構建適應學習需求的“實體 虛擬\"學習空間，營造有利于學習發生的環境，推動數智技術與教育教學深度融合，最終帶動教學改革，全面提升教學質量。“以學為中心\"強調學生在學習中的主體地位，關注學生的個體差異和學習需求，鼓勵學生積極參與學習過程，倡導學生與教師、同學進行互動交流，借助自主學習、合作學習等方式，實現知識的構建和能力的提升。

以“學為中心”是數智化教育轉型的總體思路。2024年9月，學校啟動“雙百計劃”，即將建設100門AI課程、100本數字教材（含新形態教材）。當前，已經進入人工智能賦能卓越本科教學的元年，系統推進專業結構的優化升級、智慧教學環境的建設、智慧教學資源的開發，同步推動教法教材的升級、教師數智化素養的提升及評價方法的改革，不斷探索智慧教學的創新應用，實現\"人工智能 .+^' 對卓越本科教學的教、學、管、評的全方位變革，促進本科人才培養質量的提高。

三 人工智能賦能卓越本科教學改革的實施路徑

（一） 推進學科專業結構優化

深刻把握人工智能的戰略性和緊迫性，在2020年便開設了人工智能學院，在此之前已有軟件工程、計算機專業的院系對人工智能做相應的研究，從增設國家緊缺新專業、重構相關專業人才培養方案、擴大雙學士學位、增加輔修專業和打造靈活可變微專業等方面，全面帶動學校“人工智能 + ”相關專業的結構優化調整和轉型升級。2024年學校重點建設 人工智能\"雙學士學位復合型人才培養項目，嶺南學院、管理學院、國際金融學院和大氣科學學院聯合計算機學院、人工智能學院申報了4個 人工智能\"雙學士學位復合型人才培養項目，努力探索以學科教育為根基、以融合型課程為核心、以跨學科研究為支撐、以跨學科學位為保障和以通識教育為補充的五位一體的‘ 人工智能\"融合式復合型人才培養實施路徑。

（二）營造\"實體 ^+， 虛擬\"智慧教學環境

1系統推進環境建設和數據治理

學校在“三校區五校園\"的校園布局下開展“管、建、服”一體化數智化建設的整體思路，實現校園物聯網、校園5G網、校園無線網絡全場景覆蓋。推動學校物理空間與網絡空間一體化建設，5G網絡、校園網絡覆蓋全校所有智慧教室、直播教室、虛擬仿真實驗室等場所，虛實結合的智慧學習環境保障了智慧教學的實施。

數據治理是人工智能賦能教育教學的基礎，學校構建了教務教學、校務管理、總務后勤等各類業務融合的教育大數據平臺，實施全場景、多模態的教育數據治理，匯聚人才培養全鏈條相關數據，涵蓋了從招生、教務管理、課堂教學到第二課堂活動和升學就業等學生全生命周期的關鍵數據。學校構建了全域數據倉庫的數據分層體系，形成高質量的數據資產，為人工智能賦能本科教學應用提供了堅實的數據基礎。

2建設智慧教學平臺

一是集成教學管理平臺，學校以教務管理系統為核心，集成了招生信息服務系統、國際學生管理系統、教材選用系統、大學生創新創業、畢業論文管理、實驗室數據采集、學生實習實踐數據采集、教學項目和評優等多個業務信息系統和功能模塊，聚焦“教—學—管—評\"四個應用場景，建立了從專業人才培養方案、課程大綱、排課、選課、成績管理、學習效果分析和教學評價的全流程支持，實現了教學各環節全過程的數據采集、統計、診斷和改進，助推個性化學習和精細化管理。二是優化在線教學平臺，學校目前自主研發了數智化學習平臺，該平臺基于教務管理系統提供教師教學、學生學習及教學管理的“一站式”服務，通過將線下面授教學與線上學習有機結合，構建混合、互動、開放的混合式、智慧型教育生態系統，提供教學資源、測驗考試、作業評分、網絡授課和AI助教等多樣化教學手段，提升學生學習效率、促進師生互動交流。

（三）開發智慧教學資源

1建設人工智能本科課程體系

面向計算機類專業學生，聚焦人工智能本學科的核心領域，系統呈現人工智能相關學科的基本性、共通性知識體系及核心技術的專業類，以學科交叉、多學科融合為抓手，將各領域人工智能最新發展和應用融入專業課教學，促進課程體系和教學內容的更新迭代甚至重構；面向非計算機類專業學生開設人工智能通識教育平臺課程，納入必修課管理，如人工智能經濟學、數字地質與人工智能、人工智能與生物學應用導論、人工智能海洋學概論與實踐和法律與人工智能等34門“人工智能 + 專業\"課程，覆蓋24個院系，課程針對不同學科專業實施差異化案例教學，打造的“通專融合\"課堂，提升非專業學生人工智能素養，擴大受眾面，讓學生能懂、會用、會創新。學校傾力打造遇見人工智能、人工智能與未來科技、人工智能哲學和人工智能與科學思維通識課，讓更多同學有機會“足不出校\"接觸前沿科技，課程注重普及AI基本知識和原理，結合動畫、視頻等方式，生動介紹算法邏輯與實際案例，貼近生活，讓同學們既學有所獲又不覺得太過艱澀。

2匯聚智慧課程資源

① 試點建設智慧課程。2024年春季，學校首批試點建設24門AI課程，開發知識圖譜、能力圖譜、數字人和AI助教等智能學習工具，探索“AI+\"通識基礎課程建設，布點\"AI+\"學科基礎課程建設。 ② MOOCs課程資源。學校自2014年起在本科質量工程建設中設立M00Cs課程專項，與全國影響力較大的慕課平臺簽訂課程上線框架協議，積極推動在線開放課程建設與應用，在境內外平臺上線課程254門次。 ③ 課堂教學資源。學校采用綜合教師視頻和課件的遠程錄制、課堂內容實時直播、教學資源集中管理的整體性方案，以集控式錄制為核心，將課堂實時信號推送到師生終端，錄制的資源自動上傳到云資源平臺，以更具完整的一體化形式展現給師生。④ 臨床技能資源。學校高度重視醫學生臨床技能的培養，制作了配套的高質量醫學視聽教材，高仿真智能模擬人操作系列培訓視聽教材，專家臨床示范教學視頻等各類醫學視頻資源，醫學院學生通過數字化學習有效地提高了臨床技能操作能力和綜合診斷思維能力。

（四）助推教育教學改革升級蝶變

1助推\"教師、教法、教材\"改革

① 提升教師數智化素養。開發人工智能賦能教師教學能力提升系列培訓課程，面向全體教師，以“線上 + 線下”相結合的方式，介紹人工智能前沿技術及其在教育教學中的應用，提供人工智能工具及實操機會，助力教師提升數智化教學能力與意識；組織全校師生參加“數字教育大講堂”國家智慧教育平臺“暑期教師研修\"等活動，從教學模式、教學技能、教學工具和教學資源等方面全方位提升教師線上教學能力；每年舉辦校級教師教學創新競賽，以賽促教，推動教學創新，提升教師數智化應用水平。 ② 推動教法改革。以質量工程項目建設為抓手，培育特色課程，推動建設100門示范AI課程立項，強化課堂討論、交流、互動，探索人工智能賦能因材施教、創新性教學的有效途徑，開展人工智能應用典型案例評選；常態化開展“線上 .+ 線下\"混合式課堂教學觀摩，推動全校教師運用學校智慧教學平臺開展混合式教學改革。 ③ 同步建設新形態教材。圍繞高質量教學資源建設，立項資助體現人工智能、生物醫學、智能制造等新興學科和課程優勢的數字化教材，建設包括紙質教材、網絡音視頻教材、網絡閱讀教材、教學參考資料、教學案例、思考題和習題集、試題庫等多種形式教學資源在內的交互式、多模態、智能化系列教材。

2助推教育評價改革

學校不斷加強校級數據中臺建設，打造基于數據驅動的智慧教學監測平臺，通過大數據、人工智能技術對教與學的過程進行實時監測和智能分析，客觀評價教師課堂講授的有效性、活躍度、師生互動情況等，幫助教師發現教學中存在的問題，及時調整教學策略和改進教學方法，探索構建多元化的教學評價體系。加強學生個人信息、學習記錄、考試成績和課程選擇等教育數據的共享融合和價值挖掘，探索實施 AI+ ”學生成長畫像，通過收集數據，利用大數據和人工智能技術對學生的學習生涯進行群體性趨勢分析和預警預判，為學生提供個性化的教育評價和管理服務。試點開放式、非標準化考核，引入智能組卷系統、智能閱卷系統等人工智能教學工具，鼓勵開展課題研究、案例分析、問題解決等開放式考核，注重考察學生原創能力、綜合分析問題和解決問題的能力，大幅降低記憶性試題或固定答案考題的比例。

四 探索人工智能賦能卓越本科教學典型案例

（一）華為ChatZOC 眼科大模型：醫學教學創新范例

中山眼科中心與華為技術有限公司合作構建的ChatZOC眼科大模型，以國產生成式人工智能算法（GAI）和自主算力平臺搭建核心技術基底，海量臨床案例數據為有力支撐。該模型面向臨床教學場景構建數字孿生患者教學系統。此系統針對臨床醫學高等教育實踐培訓場景的嚴謹性與真實性要求，創新融合大型語言模型、自然語言向量模型數據庫等前沿技術，以及表征提取和提示詞工程。它能模擬真實診療，動態生成“數字孿生病人”，實現問診互動、教考結合，兼顧專業嚴謹性、交互真實性與靈活性，為醫學生創造更多學習和實踐機會，有效提升醫學生病史采集能力和臨床診療思維。這對醫學高等教育的數字化、智能化改革意義深遠，為人工智能在醫學教學的應用提供新范式，為虛擬數字孿生技術應用于臨床教學場景提供重要示范。

（二）心靈智能：心理健康教育AI課程的建設探索應用

心理健康教育教研室借助生成式AI技術，打造心理健康智慧教育平臺，推動心理健康教育課程的智能化和個性化建設。心理健康教育AI課程建設特色包括：以學生成長為中心，以求詢問答方式進行AI學伴應用；以課程運行為抓手，實現教學場景AI參與全覆蓋；以教學改革為目標，打造心理健康教育課程的AI教學新模式。通過一系列創新的AI應用工具與場景，旨在提升學生的心理素養和綜合實踐能力，致力于培養學生的自我探索精神和創新能力，以滿足新時代對高素質心理健康人才的需求。課程不僅關注知識的傳授，更強調學生的主動參與和實踐體驗，力求在教育理念和教學模式上實現突破，為學生的全面發展提供堅實有效的支持。

（三）生物安全：智慧化機器人在高等級生物安全實驗教學中的應用

公共衛生學院（深圳）面向國家高水平公共衛生學院建設及國家生物安全重大戰略需求，以培養能解決公共衛生實際問題的高水平復合型創造性人才為導向，全面聚焦高等級生物安全教學的實際需求和核心要點，在實驗教學中創新應用具備特定環境感知算法、視覺模仿學習和行為決策等技術的智慧化機器人系統，以大模型系統應用為支撐，通過人機共教、人機共育等創新互動方式，增強實驗教學成效，強化學生實踐能力，打造人機協同實驗教學新模式，以實驗教學智慧化建設推動學科建設現代化。該案例以智慧化機器人在高等級生物安全實驗教學生物安全意外事故應急處置課程應用為例，依托人機交互大模型技術，開發適用項目場景需要的智能化、數字化輔助教學工具，精準開展現場實驗技能示范，再現事故應急處置場景，賦能生物安全實驗教學，塑造學科創新發展新優勢。

五結束語

人工智能賦能高等教育事關高等教育全要素、全過程、全領域和全方位的深刻變革與高質量發展。當高等教育在探索人工智能在教育革新與實踐中的應用時，關鍵在于結合校情、學情，高效且恰當地融合人工智能技術，通過人工智能賦能去實現人才培養的核心理念轉變、學科專業優化、教學方法革新、教學資源拓展及教學評價改革，確保人工智能賦能在推動卓越本科教學中的積極作用。展望未來，隨著人工智能技術的持續迭代升級與教育教學改革的進一步深化，高等教育數智化將有效支撐教育現代化和教育強國建設，人工智能賦能在人才培養中的角色將更加凸顯，將為高質量人才培養目標的實現注入更強動力。

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