AIGC技术在校园协同场景中的应用探索

［摘 要］文章分析了AIGC技术应用于教学的价值及存在的问题，探讨了AIGC技术在校园协同场景中的应用设计，以推动AIGC技术与学校全业务和教学全流程的深度融合，促进教育教学领域的发展。该应用探索尝试通过“制度+技术”校园数字化协同治理模式，规范数据采集、保护师生信息、进行学情分析以及实现异常情况预警，提高教师素质和能力，鼓励学生进行多样化学习和思考，加强家校合作和沟通，推动AIGC技术在教育教学中的广泛应用和发展。

［关键词］AIGC技术；校园协同场景；应用

［中图分类号］ G632.4 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2024）27-0065-03

一、AIGC技术与校园协同场景概述

数字化时代，人工智能技术已广泛应用于相关领域。其中，生成式人工智能AIGC（Artificial Intelligence Generated Content）技术在教育教学中的应用逐渐受到重视。作为一种前沿的人工智能技术，AIGC技术在中小学教学中的应用正在改变传统的教学方式和学习模式，为教育教学注入新的活力。本文将深入探索AIGC技术在中小学校园中的应用场景，并分析存在的应用问题和相应的解决方案，以期推动教育教学领域的发展。

（一）AIGC技术简介

AIGC技术是一种利用人工智能算法生成具有一定创意和质量的内容的技术。通过训练模型和大量数据的学习，AIGC技术可以根据输入的条件或指导，生成与之相关的内容，如文章、图像、音频等。AIGC技术的应用使得内容生成从由人主导向由人工智能主导转变，实现了从模糊搜索到精准推送的跃迁。

（二）常见的AIGC产品

目前，有一些常见的AIGC产品被广泛应用于教育教学领域。其中，ChatGPT作为聊天式人工智能模型，可以为学生提供有针对性的教学资料和个性化的学习伙伴；文心一言擅长基于大数据分析和自然语言处理生成文学作品，可以为学生提供文学表达参考或启发；讯飞星火是一个智能语音交互教育平台，可以帮助学生提高口语表达能力；华为云盘古大模型是一个自然语言处理模型，可以为学生提供个性化的学习答疑服务和学习资源。

（三）“AIGC技术+教育”的研究现状

目前，有关AIGC技术在教育中的应用研究还处于初级阶段。虽然有一些研究已经开始关注AIGC技术在教育中的应用场景，但是数量相对较少。同时，由于接受新事物需要时间，目前很多教师对AIGC技术及其应用还不够了解。

（四）校园协同场景

校园协同场景指的是基于校园空间的跨部门、跨领域、跨系统的协同合作环境。在校园协同场景中，教师和学生可以通过共享数据、知识、工具等资源，提高工作、学习效能和创新能力。此外，校园协同场景也可以指不同部门之间的协同合作，通过共同开发、优化和应用模型，实现教育管理目标，达成资源的优化配置。

二、AIGC技术应用于教学的价值及存在的问题

生成式学习是一种早已存在的概念，随着技术的不断迭代和应用范式的进化，它成了教育自我改革的助推器。教育领域应充分利用人工智能技术，推动大规模生成式学习的推广和落实。

（一）AIGC技术应用于教学的价值

首先，AIGC技术可以提升教学效果，通过提供多样化的方法和资讯，帮助学生实现自主学习和个性化学习。其次，AIGC产品可以为学生提供实时的学习辅导和解题思路。再次，AIGC技术可以优化学习空间，通过构建虚拟实验平台和优化学习环境，帮助学生更好地理解实验原理和实验操作。最后，AIGC技术可以帮助教师实现智能评价，对学生的学习成果进行客观、公正的评价，并为每个学生提供有针对性的反馈和建议。ChatGPT的教学应用价值如图1所示。

（二）AIGC技术在教育教学中面临的应用挑战

首先是可信度和准确性的问题，AIGC技术的应用需要具备高度的准确性和可信度，以确保教学的有效性。其次是人际关系和情感交流的问题，AIGC技术难以替代教师的角色，无法传递情感和建立人际关系。最后是数字伦理和隐私保护的问题，学生的个人信息和隐私需要得到妥善的保护和管理。此外，AIGC技术的应用还需要相应的技术支持和设备投入，对于资源相对匮乏的地区和学校来说，这增加了应用的难度和成本。同时，AIGC技术可能会导致学生的依赖性增强，不利于学生自主学习和思考能力的培养，对学生的学习态度和学习效果产生负面影响。另外，部分教师对于应用兴起的人工智能技术助力教育持不信任的态度。

三、AIGC技术在校园协同场景中的应用设计

为充分发挥AIGC技术的优势并避免以上问题，教师需要实现技术赋能的路径依赖突破，创新应用场景。上海外国语大学附属龙岗学校（以下简称上外龙附）于2023年初开始进行AIGC技术应用实践，并将其作为未来一段时间的研究重点。

（一）数字化学习理论

教育数字化不仅强调将数字技术应用于现有的教育场景，更强调实现人机有效融合。虽然教育具有明显的路径依赖特征，但AIGC的多模态场景交互技术能够突破既有制度限制，创新应用场景。因此，教师可以在有限的校园区域创设无限的学习情境，构建有效的学习场景，而这也是教学环境建设的重要支撑点。

（二）AIGC技术在校园教育环境中的应用实践设计

优化学习空间是创新教育应用场景的基础，也是将AIGC的多模态场景交互技术应用于教育领域的基本趋势。基于多模态的特点，上外龙附以教师、学生和AIGC技术为三大交互主体，构建集混合式教学、个性化学习、人工智能协同教学于一体的智能协同学习空间。通过灵活调整和升级教学内容呈现、课堂环境管理、教学互动方式，构建以人工智能交互终端为学习载体的混合式教学课堂；借助AIGC技术强大的多模态输入输出和多轮会话交互功能，打造百科小博士问答、生机交互答疑等学生协作学习、个性化学习场景，满足学生的多样化学习需求；搭建人工智能教学互动平台，引入虚拟教师，创设物理空间与虚拟空间相融合的学习环境，实现协同教学，具体如图2所示。

AIGC多模态协同学习空间能打造智能、高效的教育教学管理环境，重塑教育形态，促进AIGC技术与学校全业务和教学全流程的深度融合，推动教学组织形态的转变与优化，还能通过提供精准、便捷的校园数据支持，创建智慧教育服务平台。

在校园教育环境中，AIGC技术的应用实践设计需要考虑实际教学需求、内容质量和个性化学习支持。在课前，可以通过AIGC技术实现教师协同办公，提高教师的工作效率。在课中，可以利用AIGC技术实现虚拟教师的协同教学，提高学生的学习积极性。在课后，可以利用AIGC技术开展学科知识学习辅导和学习评价。此外，还可以将AIGC技术应用于英语口语训练，以提高学生的口语表达能力。这样的应用实践设计有利于改善校园教育环境。

（三）应用保障机制

为了保障AIGC技术应用实践的顺利进行，上外龙附落实了相关应用会员的购买和平台软硬件的日常运维，制定了操作指引、注意事项和规章制度，以确保平台的正常运行和用户的安全使用。此外，学校还制定并实施了相关管理制度，确保AIGC技术的有效应用和校园协同的顺利进行。为更好地推广和应用AIGC技术，学校组织相关人员开展了应用培训。

AIGC技术的应用效果主要体现在提高了学生的学习积极性，增强了学生自主解决问题的能力，落实了实时反馈与个性化评估，以及创设了良好的协作式游戏环境。AIGC技术可以激发学生的学习兴趣和参与积极性，增强学生探索知识的欲望。AIGC技术可以根据学生的学习特点和需求，提供个性化的学习支持和建议，帮助学生更好地掌握知识。AIGC技术还可以根据学生的表现提供即时反馈和评价，满足学生的学习需求。在协作式游戏环境中，AIGC技术可以培养学生的团队合作能力和沟通交流能力。上述应用效果若能在后续的实践中逐步显现，则说明AIGC技术在教育教学中发挥了积极的作用。

（四）“制度+技术”校园数字化协同治理模式

从数字化转型新需求和AIGC技术应用实例中，上外龙附提炼出“制度+技术”校园数字化协同治理模式。该模式包括技术治理和制度治理两个方面。

1.技术治理方面

通过智能硬件终端布点和合理数据结构设计规范数据采集；通过设置不同主体权限，遵守个人信息保护法则来保护师生信息；根据学生年龄和学科匹配底层算法进行学情分析；建立实体监测中心，实现异常情况预警。

2.制度治理方面

建立学校维度下的教学运行制度、平安校园管理制度，以及师生数字素养标准、数字化教材建设标准和“物理空间+信息空间”建设标准；建立家庭维度下的家校协同制度；建立社会维度下的馆校协同制度。

从上外龙附的实践中可以看出，基于AIGC技术的校园协同场景构建基本实现，下一步需要重视更灵活实用的功能的发挥，思考如何通过“物理空间+信息空间”的有效协同，真正促进教育数字化战略的落地。

四、对策与建议

上外龙附在推动AIGC技术应用于中小学教学方面取得了一些经验，并总结出以下应用对策和建议，希望能够帮助推动AIGC技术的广泛应用。

（一）加大技术支持和设备投入力度

政府和社会各界应加大对中小学教育的技术支持和设备投入力度，为AIGC技术的应用提供必要的硬件和软件支持。同时，鼓励企业和学校开展合作，共同研发适合教育教学的AIGC技术和产品。

（二）提升教师素质和能力

教育部门应加强教师培训的力度，提高教师对AIGC技术的认知和应用能力；鼓励教师积极探索和实践结合AIGC技术的教学方式和方法，提高教学效果和质量。

（三）鼓励学生进行多样化的学习和思考

教育的目的之一是培养学生的创造力和批判性思维。因此，应避免学生过度依赖AIGC产品，注重学生自主学习和思考能力的培养。

（四）加强AIGC技术的教育应用研发和普及工作

提高AIGC技术应用的可信度和准确性等， 根据教学需求和学生特点，构建合适的AIGC技术应用场景，深化教师和学生对AIGC技术的了解，提高其应用效益。

（五）加强家校合作和沟通

学校和家庭应加强合作和沟通，以推动AIGC技术在教育教学中的应用和发展。家长应积极参与孩子的学习过程，支持学校、教师采用新的教学方式和方法。学校与教师可以向家长介绍AIGC技术的优势和应用情况，深化家长的认知，提高家长的信任度。

五、总结

在应用AIGC技术时，教师需要审慎结合人文因素，积极倡导学生参与真实环境互动，以拥有多样化的经历。在厘清数字化本质的前提下，教师可以从校园案例中剖析AIGC技术治理的关键点，并提炼配套的制度措施，构建“制度+技术”协同模式。

总的来说，AIGC技术在中小学教学中拥有广阔的应用前景和巨大的应用潜力。尽管目前还存在问题和挑战，但相信通过政策引导、教师培训、校企合作和家长参与等，AIGC技术定能在教育教学中得到广泛应用并不断发展。

（责任编辑 农越华）