黄荣怀,达婷:智能体打开教育拥抱大模型的入口

发布时间:2025-02-15 10:15作者:admin来源:北师大智慧学习研究院点击量:



智能体打开教育拥抱大模型的入口

  近年来,生成式人工智能技术的迅猛发展,尤其是大规模预训练语言模型(如ChatGPT、ChatGLM、DeepSeek等),掀起了新一波技术革命浪潮。DeepSeek R1的开源策略降低了技术门槛,推动全球开发者自由探索与创新,也加速了开放、共创与快速迭代的“人工智能+教育”生态建设。

  面对生成式人工智能的快速迭代,人机协同将成为未来工作新常态,传统知识生成和传授模式已难以满足未来社会对高阶思维、创新能力与智能素养的需求,必将催生“人机共育”的教育新形态。DeepSeek R1引发的大模型高开放性效应将快速传递到教育领域,从关注教育大模型的开发转向教育智能体的落地应用。教育智能体作为连接大模型与多元化教育场景的关键桥梁,融合了大模型的强大认知推理能力与智能体的精准任务执行能力,将助力构建人机间的“协同教学”“协同学习”和“协同决策”的应用场景。

  1.智能体是连接大模型和教学的关键桥梁

  凭借语言理解、逻辑推理和对话能力,大模型能够在教师备课、课程设计、作业批改和辅导答疑等方面有效减轻教师负担,提高教学效率。通过文生图、文生音频、文生视频等技术,大模型能够自动生成多样化的教学资源,为师生提供更加沉浸式的学习体验。无论是通过微调已有大模型,还是开发专属的教育大模型,人工智能大模型为教育变革带来了无限的可能。

  然而,大模型在教育应用中仍面临诸多挑战,如多学科适配性不足、缺乏系统性教育理论支撑和高质量训练数据的匮乏;大模型的“幻觉”现象、精准度、可解释性及实时个性化支持方面也亟须改进。此外,大模型还需要开发具象化的门户和工具、配备适用的载体和终端,才方便师生直接和便捷应用。

  从落地应用的视角,教育智能体将成为连接大模型与教育场景的重要纽带和具象体现,成为当前数字化教学模式转型的研发和应用热点。

  大模型擅长语言理解、内容生成和逻辑推理,其核心优势体现在自然语言交互与生成、多模态内容生成,以及大规模推理与快速迭代;而智能体则具备自主规划、实时反馈和任务执行能力,能够主动感知环境、调用外部工具并进行多轮交互。

  通过自主决策与环境交互、个性化与本地化适配、持续迭代与多角色协作,智能体能够弥补大模型在个性化和实时反馈方面的不足,包括根据教学场景和学生反馈,动态调整教学策略、调度资源,精准辅导学生,并通过多智能体协作实现教学管理的优化,最终提升教育质量与效率。此外,相比于大模型的通用性,智能体能够针对特定学科、不同年级及教学大纲进行本地化适配,确保教学内容的精准度和有效性;智能体还可以在教学过程中持续学习和优化,通过累积学情数据,提升个性化辅导的精准度,并实现多角色协作。

  在实际应用中,具象化的智能体作为大模型的“执行层”,承担从认知到行动的关键环节,打通大模型与实际教学场景的“最后一公里”。通过调用大模型增强推理能力,同时结合外部工具和知识库,智能体可以执行更复杂的任务,实现自主交互、持续学习和个性化优化,即大模型提供认知与推理能力,智能体负责执行与决策,二者协同构建“人工智能+教育”体系。

  2.智能体支撑构建人机协同教育新范式

  智能体不仅可以在通用大模型与本地化教学场景之间架起桥梁,还能实现个性化适配、持续交互学习、实时监测与精准反馈,重塑“人机协同”的教育新范式;智能体可以通过弥合“通用”与“本地”之间的差距,构建“发现问题—干预—反馈—追踪”的教学闭环,推动数字教育集成化、智能化和国际化发展。

  当前,全球多个国家正在积极探索智能体在教育中的应用。如美国的Khan Academy(可汗学院)推出智能助手Khanmigo辅助教师规划课程并提供个性化辅导;慕课平台edX推出的edX Xpert学习助手为学习者提供实时、个性化的学术支持;智谱清言智能体让想象说“画”,AI助教系统应用于清华大学8门人工智能赋能教与学试点课程。这些探索都推动了智能体在教育场景中的深度应用。

  随着生成式人工智能的快速发展,教育智能体不仅能够提供个性化学习支持,还能通过多智能体协作显著提升学习效果。未来,应结合大模型的推理能力与智能体的自主决策能力,使其适配不同国家的教育体系与文化背景,并深化智能体与教师的协同,不仅辅助内容生成,更能主动支持课堂互动、教学反馈和个性化干预。

  同时,多模态智能体将兼容文本、音频、视频、VR/AR等多种媒介,为教育提供更精准的资源匹配与学习支持。例如,在跨学科教学中,智能体可融合多学科知识,实现协同教学与探究式学习;通过角色扮演、项目式学习等方式强化学生的自主学习与团队合作意识;在教学决策中,智能体可提供精准的数据分析与优化建议,帮助教师和教育管理者作出更科学的决策。

  此外,智能体结合情感计算技术,还能提供情感支持并模拟真实学习环境,增强沉浸式互动体验;借助元宇宙、AR/VR、智能机器人等设备打造沉浸式科学实验环境,激发学习兴趣并提升动手能力;通过跨学科知识整合与个性化反馈,引导学生解决复杂开放性问题,促进批判性思维、创新思维和协作能力的全面发展。

  3.智能体与开源体系共筑智慧教育新生态

  DeepSeek的技术突破为教育生态提供了坚实基础,并将加速智能体的普及与应用。其系统优化涵盖从底层硬件到上层算法,在高效算力利用、适应性增强和协同优化方面实现了重要突破。同时,相比于闭源模式的大模型,DeepSeek的开源生态为开发者提供了更高的灵活性和创新空间,将推动智能体在助学、助教、助管和助研等场景的广泛落地。

  在云—边—端协同架构下、大模型通用能力支撑下,智能体将推动构建多元跨域的人机“协同教学”,实现双向赋能的人机“协同学习”和形成安全可信的人机“协同决策”,共筑智慧教育新生态。人机协同的教育体系将加速传统“师—生”向“师—生—机”教学结构的转变,形成人机共存、多维交互的“人机共教”模式。对于学习者而言,学习方式也从单向知识吸收转变为人机协同探索,展现“人机共学”特征。

  同时,在教育治理领域,推动教育向循证决策、数据驱动与人机协同的高水平发展。目前,北京师范大学发起建设的人工智能与教育规划国际联合实验室,推出教育政策与规划AI智能体(EduPX),实现政策精准检索、政策知识问答、跨国政策分析与评估、智能辅助政策撰写,以及基于数据的政策趋势预测等功能,为教育治理与决策提供智能支持,推动教育治理现代化。

  面向未来,为保障大模型和智能体在教育中的安全、高效与可持续应用,需要持续提升智能时代师生的胜任力和管理者的数字领导力,优化智能产品的学校准入机制,有序开展人机协同的教育教学实践,制定生成式人工智能教育应用的技术、质量和服务标准,构建大模型和智能体的技术、算法和数据安全与伦理规范体系等。

  (作者黄荣怀系北京师范大学教授、达婷系北京师范大学博士后)


  文章来源: 《中国教育报》2025年2月15日第04版
  原文链接:http://paper.jyb.cn/zgjyb/html/2025-02/15/node_144743.htm