天津大学引入AI助教，革新传统教学模式

天津大学自动化学院的“电力系统基础”课程近日迎来了一位特殊的新伙伴——“全过程全环节AI助教”。这位由天津大学刘艳丽教授主导研发的AI助教，以其1:1仿真模拟的虚拟数字人形象和强大的功能，正在悄然改变传统的教学模式。

这位AI助教由两大核心系统组成：数字老师和答疑大模型。数字老师是以刘艳丽教授个人形象仿真模拟出的虚拟数字人，无需亲自录课，只需将课件讲义导入后台，就能快速生成授课视频，高效产出线上教学资源。在课中和课后，数字老师还能基于学情数据匹配作业库，实现个性化、精准化教学。答疑大模型则是一个类似ChatGPT的纯国产人机对话大模型系统，能够24小时无休地为学生提供交互式答疑辅学服务。它不仅能根据学生个性化学习诉求给予专业解答，还能帮助学生完成自测，形成“一人一案”的个性化学习路径。

AI助教的引入对学生学习效果产生了显著影响。天津大学电气自动化与信息工程学院2022级本科生潘凌蓝表示：“上完一节课后，如果我对课上的重点和难点理解不够深入，就会去观看AI助教系统里的网课讲解，然后做检测题，加深掌握程度。”AI助教已经成为学生们离不开的学习助手，帮助他们更好地理解和掌握课程内容。

AI助教的出现不仅改变了学生的学习方式，也对传统教学模式提出了挑战。刘艳丽教授指出：“在以往有限的课堂教学空间时间内，学生很难共情重大工程与学科前沿、很难迅速迁移所学知识去创造性解题、很难根据个体的兴趣需求去制定个性化的学习提升方案。”AI助教的引入，正是为了解决这些传统教学中的难点。

然而，AI助教的出现也引发了对教师角色的思考。刘艳丽教授认为：“AI技术在教育领域中的融合应用是大势所趋。随着数据存储与计算能力的快速提高，以及核心算法的不断突破，人工智能技术支撑下的智能化教学将进一步拓展教学互动空间，推动教学方法的创造性应用。”这意味着，未来的教师需要更多地扮演引导者和启发者的角色，而不仅仅是知识的传授者。

事实上，天津大学并非唯一探索AI助教应用的高校。清华大学、北京大学、南京大学等多所知名高校都在积极探索“人工智能+教育”的深度融合路径。清华大学已开展100门人工智能赋能教学试点课程，利用人工智能辅助或深度介入课程，打造人工智能助教、人工智能教师。北京大学则启用了基于GPT-4的AI交互工程产物——Brainiac Buddy，为学生提供高质量互动和个性化学习支持。

尽管AI助教展现出巨大的潜力，但其应用也面临着一些挑战。如何平衡AI助教和真人教师的角色，如何确保AI助教提供的信息准确无误，如何保护学生隐私等，都是需要进一步研究和解决的问题。

展望未来，AI助教有望在高等教育中发挥更大作用。刘艳丽教授表示：“我将在课程层面不断打造更强大的AI助教，实现人机协同的高质量个性化学习，同时进一步推动人工智能赋能交叉人才培养范式转型的研究与实践。”随着技术的不断进步和应用的深入，AI助教有望成为高等教育中不可或缺的辅助工具，为培养创新型人才提供有力支持。