生成式人工智能如火如荼發(fā)展的當下，重慶聚奎中學(xué)正在實施生成式人工智能支持下的生成式課堂創(chuàng)新實踐，本刊前期發(fā)表了該校教師研究實踐的相關(guān)文章，引起了廣泛關(guān)注。本期，我們就生成式人工智能在教學(xué)中的技術(shù)實現(xiàn)方式和具體應(yīng)用方向，采訪了重慶聚奎中學(xué)張渝江老師，希望為教師們應(yīng)用生成式人工智能開展教學(xué)的具體實踐提供參考和借鑒。

張渝江

正高級教師，現(xiàn)任重慶聚奎中學(xué)教科主任，重慶市中小學(xué)信息技術(shù)名師鄉(xiāng)村工作室主持人，渝西川南教育共同體高中信息技術(shù)名師工作室主持人；曾是國內(nèi)翻轉(zhuǎn)課堂課改發(fā)起人?，F(xiàn)致力于生成式人工智能賦能課堂創(chuàng)新研究，并提出“生成式課堂”教學(xué)方式。

本刊編輯：貴校實施生成式人工智能支持下的生成式課堂創(chuàng)新實踐的初衷是什么？

張渝江：生成式人工智能“掌握”了豐富的知識，且能通過自然語言與學(xué)生進行互動問答，解決學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)問題。相比學(xué)生利用傳統(tǒng)數(shù)字化教學(xué)資源開展學(xué)習(xí)，這種技術(shù)的優(yōu)勢在于，學(xué)生可以就不懂的知識問題不斷地向人工智能追問，直至弄懂，就好像有位教師在身邊一對一地輔導(dǎo)學(xué)生一樣。

本刊編輯：人們在使用生成式人工智能時，發(fā)現(xiàn)其暴露出一些問題，比如生成的內(nèi)容不準確等，如果將其用來輔導(dǎo)學(xué)生，您如何避免這些問題呢？

張渝江：這需要從生成式人工智能當前的應(yīng)用趨勢來分析和解釋這個問題?！按竽Ｐ图串a(chǎn)品”是讓用戶直接與生成式人工智能通用大模型對話生成內(nèi)容。但在實際使用中，常常會暴露出生成的內(nèi)容存在幻覺、錯誤和偏見等問題。設(shè)計復(fù)雜的提示詞來引導(dǎo)內(nèi)容的生成，是減少這類問題出現(xiàn)的常用方法。不過，這會提高使用門檻，降低使用體驗，因為普通使用者并不擅長設(shè)計提示詞。

智能體被認為是解決上述問題的一種有效方案，它能夠?qū)⑼ㄓ蒙墒饺斯ぶ悄艽竽Ｐ偷哪芰D(zhuǎn)化為具體、專業(yè)的應(yīng)用，在特定領(lǐng)域內(nèi)提供更加精準的服務(wù)。普通用戶無需復(fù)雜提示詞就能與大模型進行交互，獲得高質(zhì)量的內(nèi)容，使用體驗更加流暢。同時，智能體也限制了其他無關(guān)功能，避免出現(xiàn)被濫用的風險。“智能體即應(yīng)用”需要專業(yè)人員在通用生成式人工智能大模型的基礎(chǔ)上根據(jù)特定需求創(chuàng)建智能體應(yīng)用工具，使得大模型的能力得到了定制和增強，這是生成式人工智能應(yīng)用新理念。

總的來說，智能體具有以下幾方面優(yōu)勢。一是知識增強，智能體能調(diào)用特定領(lǐng)域的信息來補充大模型知識的不足，使其生成的內(nèi)容更加準確和專業(yè)，如增加大模型不具備的一些非公開的行業(yè)知識和經(jīng)驗。二是工具增強，智能體可以調(diào)用外部工具和服務(wù)來擴展其功能，如增加聯(lián)網(wǎng)搜索、圖文識別、繪畫功能等。三是記憶增強，智能體能夠存儲使用者信息，如使用偏好、交互習(xí)慣和有關(guān)數(shù)據(jù)等，這樣能為使用者提供更加個性化的服務(wù)。四是任務(wù)增強，智能體能整合多個大模型、多種工具來實現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的自動化完成，如把任務(wù)實施的每個步驟所需要用到的工具整合成自動化“工作流”，無需下達分步指令。五是交互增強，智能體能發(fā)布集成到使用者熟悉的各種聊天工具或工作平臺中，使得使用者易于訪問，并且能夠與多個智能體協(xié)作交互。如使用者可在微信、飛書等平臺與智能體對話，還可以把多個智能體放在聊天群中，不用切換窗口就能與多個智能體協(xié)作。

智能體為生成式人工智能在教學(xué)中的落地應(yīng)用提供了解決思路。但在實踐中教師把智能體交給學(xué)生使用時，也發(fā)現(xiàn)一些問題，如其生成的回答內(nèi)容廣而雜、不聚焦、不符合課程標準等；其回答學(xué)生問題的方式是直接給出答案，而不是一步一步引導(dǎo)學(xué)生自己找到解決辦法。這顯然不符合教學(xué)的規(guī)律和要求。因此，有必要重新思考用于教學(xué)的智能體設(shè)計和創(chuàng)建，使其像優(yōu)秀教師那樣按照教學(xué)要求，運用恰當?shù)慕虒W(xué)方法開展教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。為此，我們通過實踐探索，開發(fā)出了“教學(xué)智能體”。這樣的教學(xué)智能體與學(xué)生互動時，回答的內(nèi)容不但準確，還符合教學(xué)要求；既不能讓學(xué)生抄作業(yè)，也不能與學(xué)生閑聊。

本刊編輯：那么您是如何開發(fā)教學(xué)智能體的呢？

張渝江：首先，需要明白什么是教學(xué)智能體。教學(xué)智能體是在生成式人工智能大模型的基礎(chǔ)上根據(jù)特定教學(xué)需求創(chuàng)建的智能工具，其本質(zhì)是利用大模型對知識的理解和泛化能力，賦予其課程知識和教學(xué)能力，使其更好地適應(yīng)特定的教學(xué)任務(wù)或場景，能夠與學(xué)生進行交互，提供個性化的學(xué)習(xí)支持。

其次，要弄清楚教學(xué)智能體的功能特點。教學(xué)智能體被創(chuàng)建后，具備豐富的課程知識和教學(xué)資源，確保與學(xué)生互動時提供的信息既準確又詳盡；具備專業(yè)教學(xué)技能和經(jīng)驗，能按照課程標準，從學(xué)習(xí)科學(xué)和學(xué)情出發(fā)，以最適合學(xué)生的方式進行教學(xué)；具備一對一交互能力，能夠與每位學(xué)生進行一對一的實時交互，開展對學(xué)生個性化輔導(dǎo)；具備明確的使用界限，以確保功能專注于教學(xué)目的，避免生成與學(xué)習(xí)無關(guān)的內(nèi)容或被用于非教育場景。這些特點能使教學(xué)智能體成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的理想助手，并提供一個安全、專注且富有成效的學(xué)習(xí)環(huán)境。

最后，設(shè)計和創(chuàng)建教學(xué)智能體的目的是將通用生成式人工智能轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€經(jīng)驗豐富的教師，猶如將一個知識淵博的人培養(yǎng)成一位優(yōu)秀的教師。盡管生成式人工智能擁有強大的能力，但要成為一個教學(xué)智能體，它還需要明晰教學(xué)要求和融合真實教師的經(jīng)驗。這樣，教學(xué)智能體不僅擁有專業(yè)的課程知識，還具備了豐富的教學(xué)技能。設(shè)計和創(chuàng)建教學(xué)智能體的步驟如下。

一是設(shè)計教學(xué)智能體。教師可以參考以下內(nèi)容來規(guī)劃設(shè)計智能體。設(shè)計教學(xué)用途，教師應(yīng)明確教學(xué)智能體用于教學(xué)的哪些方面，這樣才能設(shè)計出實現(xiàn)對應(yīng)教學(xué)任務(wù)的智能體。設(shè)計教學(xué)策略，教師應(yīng)結(jié)構(gòu)化地描述實現(xiàn)教學(xué)任務(wù)的方法和路徑，清晰地讓智能體知道“做什么、怎么做”。設(shè)計問答方式，教師應(yīng)設(shè)計哪些問題直接回答，哪些問題需要引導(dǎo)學(xué)生自己思考得出答案。設(shè)計知識庫，教師應(yīng)把教學(xué)文檔整理為結(jié)構(gòu)化的知識庫文檔，以確保智能體明確課程內(nèi)容。設(shè)計使用邊界，教師應(yīng)設(shè)置智能體功能限制，避免學(xué)生用來做與學(xué)習(xí)無關(guān)的事情。

二是創(chuàng)建教學(xué)智能體。教師可通過以下步驟把教學(xué)智能體的設(shè)計轉(zhuǎn)化為具體功能。第一，名稱和介紹，為需要創(chuàng)建的教學(xué)智能體起一個名稱，名稱最好與課程內(nèi)容相關(guān)，讓使用者通過名稱知道智能體的用途。第二，設(shè)定描述，如定義角色是某某學(xué)科教師；任務(wù)目標是提供教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標、教學(xué)重難點等；分步指令是指提供教學(xué)流程分步描述，每步流程的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)策略；其他信息，如提供一些補充信息，并以幽默、風趣和激勵的語氣回答，禁止回答與本學(xué)科知識無關(guān)的話題。第三，功能設(shè)置，為智能體設(shè)置特定功能，包括開啟聯(lián)網(wǎng)搜索功能，確保智能體擁有最新知識；開啟文生圖功能，讓智能體可視化呈現(xiàn)學(xué)生的理解；開啟知識庫功能，讓智能體能讀取教師上傳的教學(xué)文檔；開啟語音功能，讓智能體能模仿特定的教師聲音。第四，反復(fù)調(diào)試，反復(fù)對智能體進行調(diào)試，測試其有沒有達到預(yù)期功能。第五，分發(fā)方式，根據(jù)設(shè)備情況把智能體分發(fā)部署到相應(yīng)的終端。

本刊編輯：如何在教學(xué)中使用教學(xué)智能體呢？

張渝江：教學(xué)智能體可以根據(jù)教學(xué)需求被設(shè)計定制為多種功能，使其更好地在不同教學(xué)任務(wù)或場景中發(fā)揮作用。但是，在不同的教學(xué)設(shè)備環(huán)境和時間下，不同的學(xué)科和課型如何落地使用教學(xué)智能體，還需要教師們不斷地反思自己的教學(xué)任務(wù)和流程，在實踐中探索教學(xué)智能體的使用方式，才能把教學(xué)智能體的功能與教學(xué)場景結(jié)合，恰當?shù)匕l(fā)揮教學(xué)智能體的作用，以激活教和學(xué)來提升教學(xué)效果。

教學(xué)智能體可以在以下幾種場景中得到很好的應(yīng)用。一是一對一的終端環(huán)境下的應(yīng)用場景。一對一終端環(huán)境指的是，每位學(xué)生都有隨時可用的個人學(xué)習(xí)終端。教師可以把教學(xué)智能體部署并分發(fā)到學(xué)生學(xué)習(xí)終端上，每位學(xué)生都能通過自己的學(xué)習(xí)終端訪問教學(xué)智能體，并進行一對一互動。這樣，教學(xué)智能體的所有功能，學(xué)生都能便捷地使用到，能適用于各種教學(xué)任務(wù)。學(xué)生可以按照教師安排，利用教學(xué)智能體參與學(xué)習(xí)活動和完成學(xué)習(xí)任務(wù)，也可以主動與智能體對話來解決更多個性化學(xué)習(xí)問題。例如，可以作為個性化內(nèi)容講授、個性化答疑解惑、個性化作業(yè)批改和任務(wù)協(xié)同工具。

二是混合學(xué)習(xí)環(huán)境下的應(yīng)用場景?；旌蠈W(xué)習(xí)環(huán)境是指學(xué)生不具備隨時一對一使用學(xué)習(xí)終端環(huán)境，學(xué)生要在特定的時間或空間才能用到學(xué)習(xí)終端。比如，家?；旌现傅氖菍W(xué)生回家后才能使用學(xué)習(xí)終端訪問教學(xué)智能體。教室間混合，指的是學(xué)生平時在普通教室沒有學(xué)習(xí)終端，只有到專用教室（如計算機教室、平板教室）才能使用學(xué)習(xí)終端訪問教學(xué)智能體。教室內(nèi)混合，指的是普通教室中按照幾名學(xué)生配備一臺終端的比例放置了部分學(xué)習(xí)終端，學(xué)生可以輪換使用或小組共用來訪問教學(xué)智能體。家?；旌蠈W(xué)習(xí)應(yīng)用場景：學(xué)生回家后使用學(xué)習(xí)終端（電腦、平板或手機）訪問教學(xué)智能體，就像擁有了一個專屬家教來輔導(dǎo)學(xué)生解決學(xué)習(xí)困難。教室間混合學(xué)習(xí)應(yīng)用場景：學(xué)生在專門的時間到專用教室通過終端訪問智能體，以解決前期學(xué)習(xí)留下的問題，或者與智能體協(xié)同完成項目式等復(fù)雜任務(wù)。教室內(nèi)混合學(xué)習(xí)應(yīng)用場景：學(xué)生小組共用教室里面的學(xué)習(xí)終端訪問智能體，協(xié)同完成復(fù)雜學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生輪流與智能體一對一協(xié)同實現(xiàn)答疑解惑。

三是教室大屏應(yīng)用場景。教室大屏環(huán)境指的就是通常的多媒體教學(xué)環(huán)境，教室中連接大屏幕的多媒體電腦是唯一的數(shù)字化教學(xué)設(shè)備，學(xué)生沒有個人學(xué)習(xí)終端。將教學(xué)智能體部署分發(fā)到教室大屏也能發(fā)揮相應(yīng)的作用。比如，下課時間，教學(xué)智能體作為教師的分身，幫助教師給學(xué)生答疑解惑。在課堂上，教學(xué)智能體幫助教師課堂講授，回答預(yù)設(shè)之外的問題。

本刊編輯：學(xué)生與教學(xué)智能體一對一地交互，教師如何才能觀察交互過程，對學(xué)情進行評價和分析呢？

張渝江：教師需要觀察學(xué)生與智能體對話的內(nèi)容，才能知道學(xué)生有沒有在學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)到哪里了，學(xué)習(xí)的程度如何，以便對學(xué)習(xí)過程進行評價和對學(xué)情數(shù)據(jù)進行分析，為后續(xù)教學(xué)做好準備。但是，學(xué)生與智能體一對一的對話暫不支持讓其他人看到。我們解決的方法是：把智能體發(fā)布到飛書群組，群組包括智能體、教師和一名學(xué)生。群組中這名學(xué)生通過“@”智能體進行交互，這樣教師就可以看到對話內(nèi)容，還能“@”智能體統(tǒng)計分析對話內(nèi)容，快速掌握學(xué)情。學(xué)生在飛書群組使用智能體，無需注冊多個生成式人工智能平臺賬號，也沒有微信群、QQ群消息的干擾，還可避免學(xué)生在生成式人工智能平臺訪問教學(xué)智能體時，因被其他智能體吸引而分心。

本刊編輯：您認為教學(xué)智能體未來在教學(xué)中的應(yīng)用前景如何？

張渝江：教學(xué)智能體作為生成式人工智能的教學(xué)應(yīng)用路徑已經(jīng)逐漸明晰。面向未來，會有更多教學(xué)智能體被教師們設(shè)計和創(chuàng)建，以滿足學(xué)生各種個性化的學(xué)習(xí)場景，成為教學(xué)必備工具，也會有更多教學(xué)智能體的應(yīng)用場景被教師們在實踐中探索出來，以滿足更加復(fù)雜的教育需求，幫助學(xué)生個性化成長，讓“因材施教”變成現(xiàn)實。