生成式AI 技术在医学院校教学资源开发中的应用探析
2024-11-29韦永圣左佐垄川陆飞宇
摘要:在ChatGPT等生成式人工智能技术快速发展的背景下,以学校开展的“教师数字化素养与能力提升”培训活动为契机,结合相关文献研究和实践,总结了以ChatGPT为代表的生成式AI技术的优势,并提出了ChatGPT等生成式AI技术在医学院校教学资源开发中的应用及建议。旨在提高医学院校教师开发优质教学资源的效率,推进医学院校教育数字化转型,助力教育教学质量的提升。
关键词:ChatGPT;生成式人工智能技术;教学资源;医学院校
中图分类号:G424 文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2024)27-0031-03
0 引言
随着科技的飞速发展,智能化时代正逐步到来,人工智能技术在各个领域得到了广泛应用,教育领域也在人工智能的推动下发生变化。为应对人工智能技术带来的变革,我国颁布了多项关于“人工智能+教育”的政策。从2017年国务院发布的《新一代人工智能发展规划》到国家教育部发布的《高等学校人工智能创新行动计划》,再到2018年国家教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》等,这些政策彰显了国家对人工智能技术推动教育教学改革的重视。人工智能的出现,促进了教育的数字化转型,而优质的教学资源是教育数字化转型的基础条件。教师需要耗费大量时间和精力开发优质的教学资源,特别是那些在信息技术应用方面略显劣势的医学院校教师群体,在优质教学资源的开发上面临重重阻力,开发效率极低。
为了解决这一难题,本文以学校开展的“教师数字化素养与能力提升”培训活动为契机,通过相关文献研究和实践分析,结合ChatGPT等生成式AI技术的优势,提出了其在医学院校教学资源开发中的具体应用及建议。通过这些措施,提高医学院校教师开发优质教学资源的效率,减轻教师负担,进而促进教学资源的优化和发展,推动医学院校教育数字化转型,助力教育教学质量的提升。
1 ChatGPT 为代表的生成式AI 技术在内容生成上的优势
生成式AI是一种新兴的人工智能技术,能够根据用户的个性化需求生成相应的图像、视频甚至文本等内容[1]。ChatGPT是生成式人工智能的具体应用,由美国OpenAI公司开发,是一种功能强大的大语言模型,拥有1 750亿个参数,并经过大规模数据训练,能够对用户输入的信息给出会话式和自然的响应[2]。Chat⁃GPT版本具备强大的言语理解和答复能力[3]。通过查阅相关文献及结合实践研究发现,以ChatGPT为代表的生成式AI技术在内容生成方面具有以下几个优势:
1.1 内容生成更加高效和准确
ChatGPT采用庞大的数据模型和样本量,拥有丰富的信息数据库,可以高效且准确地回答不同领域的问题[4]。
1.2 生成内容更加多样化
ChatGPT相较于其他AI技术,具有独特的优势,能够生成多种形式的内容,广泛应用于各种领域。
1.3 个性化定制服务更加灵活
ChatGPT采用Transformer神经网络架构,可根据不同用户的特征进行内容的个性化整合与生成[5]。
1.4 创新能力更强
以ChatGPT为代表的生成式AI技术可以不断学习和优化生成的内容,提供新颖的观点或解决方案。
2 生成式AI 技术在医学院校教师开发教学资源中的应用
2.1 ChatGPT 辅助生成信息化教学设计内容
信息化教学设计是数字化教学资源开发的重要内容之一,教师在这一阶段往往需要投入大量的精力和时间,从设计思路到内容撰写,每个步骤都需精心打磨。而医学院校由于学院结构较为单一,工作重心偏于医科教学,导致信息化在教学中的应用相对滞后[6]。ChatGPT的出现,教师可以通过与其对话来询问思路、方法、策略等,在ChatGPT反馈信息的基础上组织教学设计内容。例如,教师可以与ChatGPT 对话,提出“生成一份主题为T细胞的免疫效应的信息化教学设计”的需求,ChatGPT会提供有针对性的回答,从教学目标、教学内容、教学资源和课后任务等方面给出设计建议,教师可以参考其建议进行二次设计。如果教师对建议不满意,还可以重新提出有针对性的需求,这在很大程度上提高了医学院校教师信息化教学设计的质量和效率。如图1所示。
2.2 生成式AI 技术辅助快速获取医学教学素材
医学教学内容具有高度的专业性和实践性,因此相应的教学资源素材要求具备较高的专业水平。然而,网络上相关平台资源有限,教师很难获取。这一窘境随着生成式AI技术的出现得到了很好的解决。例如,AI绘画技术可以根据教师的文本需求快速实现“文生图”,获取所需的图像素材。利用AI智能语音合成技术,可以为课件、微课等生成语音讲解,教师只需输入文本内容,AI便能生成逼真的语音讲解,语音发音标准化,大大提高了课件的表现力和生动性,帮助学生更好地理解和记忆教学内容。此外,教师还可以利用AI生成音频技术,智能生成个性化的教学视频背景音乐(BGM) ,音频生成速度快,节省了教师寻找音频素材的时间。
除了AI生成图像和音频技术外,如今AI自动生成视频和动画也在逐渐发展。尤其是OpenAI最近发布的AI文生视频模型Sora,它能够根据文本指令生成既逼真又充满想象力的视频场景。这一技术的出现代表着AI文生视频技术领域的重大变革。教师可以用Sora模型描述医学教学中较为抽象的场景,Sora能根据描述生成直观逼真的视频动画场景,将其应用于医学课堂教学中,可帮助学生快速理解相关知识。随着这些生成式AI技术的不断成熟,教师在开发数字化教学资源过程中获取相关素材将变得更加个性化、智能化和高效。
2.3 AI 生成数字人技术辅助教师出镜式教学视频的制作
教学视频作为主要的教学资源,其制作要求已随着在线教学的发展而提高,不同的教学内容需要不同的画面呈现技术。为了提高学习者的动机并促进学习效果,视频资源中常常需要涉及实际操作、教师眼神互动、姿势指引等因素,对教师出镜式教学视频的制作提出了较高要求。如果任何一个环节出现问题都会对教学效果产生不良影响。传统的教学视频拍摄对教师要求高,教师在出镜时要表现得自然,神情动作要富有感染力,着装要正规整齐;同时,对制作技术的要求也很高,现场拍摄需要调光、调音,后期处理需要对视频进行抠像、剪辑等。制作成本也高,需要花费大量的人力物力进行前期拍摄准备,必要时还需专业设备进行拍摄。对于普通一线教师来说,这是一道难以攻克的难题。
AI生成数字人技术能够很好地解决教师出镜式教学视频制作的难题。如图2所示,在国内的腾讯智影平台上,可以进行数字人制作,制作者可以选择定制数字人的形象及动作。这些数字人形象优美,动作大方得体,数字人出镜的位置、比例、画面光影等都可以自定义调节。通过这些AI生成数字人平台,教师可以轻松制作人物出镜式教学视频,利用这些优美的数字人代替教师出镜,既节约了制作成本,又提高了教学视频的互动效果,增强了学习的临场感和亲和度,从而提升教学质量。
2.4 生成式AI 工具辅助医学教学PPT 课件的高效制作
教学PPT课件是教师常用的教学资源之一,但由于教师平常忙于其他教学工作,再加上对课件制作技巧和审美定位的认识不足,制作出来的教学PPT课件往往不尽如人意。ChatGPT等生成式AI技术的出现,可以有效辅助教师快速高质量地制作教学PPT课件。教师可以利用ChatGPT生成教学PPT课件的大纲及内容,再结合其他生成式AI工具高效生成完整的教学PPT课件。例如,利用ChatGPT与MindShow工具,可以一键智能生成“B 细胞对TD 抗原的应答”主题的PPT教学课件大纲及部分课件内容。
随着AI技术的不断升级,智能生成PPT课件文档的能力也在日益成熟。教师在制作PPT课件时将更加高效,比如可以使用ChatPPT插件一键生成PPT课件。教师只需在插件的对话框中输入指令:“生成一份主题为骨骼运动系统的PPT课件”,ChatPPT插件就能从内容大纲到课件排版制作等方面,自动为教师生成专业级的PPT课件。这些生成式AI工具不仅节省了教师将文本内容机械地搬到PowerPoint软件中的时间,还帮助快速梳理课件结构。教师只需在此基础上对内容进行进一步优化和美化,将烦琐的PPT课件结构制作交给AI处理,提高了教学PPT课件制作效率和效果,从而节省大量时间用于教学设计和教学活动开展,自然而然地提升了教学效果。
3 生成式AI 技术在医学院校教学资源开发中的应用建议。
ChatGPT等生成式AI技术虽然可以帮助提高教师开发教学资源的效率,但这些技术并不是万能的,仍然存在一些弊端。例如,生成内容可能涉及抄袭或侵权他人作品,内容的准确性难以鉴别,与ChatGPT 交互中可能存在数据安全风险,并可能暴露个人隐私,过多使用AI 还可能导致创新思维的缺乏[7]。因此,教师在使用ChatGPT等生成式AI技术辅助开发优质教学资源时,应坚持以人为本的教育原则,确保生成的医学类教学资源保持科学性,培养批判性思维,客观辩证地看待AI技术,坚持技术永远是辅助工具的理念。
3.1 建立批判性思维,学会辨别真伪。
ChatGPT等生成式AI技术基于大数据生成的内容不一定百分之百准确。教师需要培养自己的批判性思维,学会辨别AI生成内容的真伪。在使用AI技术生成相应的医学教学资源前,教师应了解内容的准确性和可靠性,以避免误导学生或提供错误答案。教师需要对AI输出内容进行审查和验证,以确保其科学性并与教学目标一致。学校还可以组织培训,帮助教师理解AI技术的局限性和潜在问题,确保在开发教学资源时,AI技术输出的内容是准确和可靠的。
3.2 结合自身,创造性地使用。
技术由人创造,服务于人[8],ChatGPT等生成式AI 技术应是辅助教师的工具,而非代替教师。AI技术可以作为教师的辅助工具,与教师的专业知识和经验结合。在开发教学资源时,教师应将自身的专业知识和经验融入AI技术的应用中,以提供更全面和深入的教学支持。教师可以利用AI技术的多样性和创造性,开发多样化的教学资源,从而为学生提供更丰富和多样化的学习体验,激发学生的学习兴趣。此外,教师还可以结合AI技术的个性化功能,为学生提供额外的指导和资源,以满足不同学生的个性化学习需求。总之,在开发医学教学资源时,坚持“教师为主、技术为辅”的原则,教师要根据自身已有的知识和经验,创造性地使用生成式AI技术,以获得高质量的医学教学资源。
3.3 规范使用,确保个人信息安全
随着生成式AI技术的快速发展,虽然为各个领域带来了机遇,但也产生了一些问题,如传播虚假信息、侵害个人信息权益以及数据安全等。教师在使用ChatGPT等生成式AI技术时,需注意保护数据隐私,规范使用这些技术。在信息收集时,确保信息不侵权、不滥用他人的知识产权;教师要了解与AI技术和个人信息保护相关的法律法规;应及时了解AI技术的数据收集、处理和存储方式,确保个人信息的合法性、安全性和保密性,并在使用AI时尽量减少对个人真实信息的收集。总之,教师在使用AI技术辅助开发医学教学资源时,要确保不违规违法,规范使用,并保障个人信息的安全性和保密性。
3.4 与时俱进,坚持学习
随着ChatGPT等AI技术的持续发展,未来新的AI 技术必将不断迭代,教师应保持持续学习的态度,了解最新的AI技术和应用,更新教学方法和策略,以更好地应对教学挑战和需求。在使用时保持谨慎和审慎的态度,将AI视为教学的有益补充,鼓励学生或其他用户提供反馈意见,以改进应用效果。通过收集和分析用户的反馈,不断学习和更新,教师可以及时应用新的技术和方法,优化ChatGPT等生成式AI技术在教学资源开发中的应用策略。
4 结束语
综上所述,ChatGPT等生成式AI技术可以辅助医学院校教师高效开发优质教学资源。这些技术在生成内容上具有高效、准确、多样和灵活等优势,可以具体应用于辅助教师高效完成信息化教学设计、快速获取医学教学素材、辅助出镜式教学视频的制作和高效制作医学教学PPT课件等方面,为教师的教学资源开发提供支持,推进医学院校教育的数字化转型,提升教育教学质量。
在实际应用过程中,对于ChatGPT等生成式AI技术仍然存在的一些问题,如生成内容准确性不高、信息安全性不高、剽窃风险、创新性不足等,教师应学会辨别AI生成内容的真伪,并结合自身知识经验,创造性地、规范性地使用生成式AI技术。这样,才能最大化发挥生成式AI技术的价值,提高医学教学资源的开发效率。
参考文献:
[1] 李海峰,王炜.生成式人工智能时代的学生作业设计与评价[J].开放教育研究,2023,29(3):31-39.
[2] BISWAS S. Role of Chat GPT in education[J/OL].[2023-12-20]. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4369981.
[3] DEMO.ChatGPT 的发展历程[EB/OL].(2023-08-08)[2023-12-20]. https://developer.baidu.com/article/detail.html?id=1018526.
[4] 包昊罡,王轶晰.ChatGPT背景下的基础教育数字资源建设[J].中国基础教育,2023(5):39-42.
[5] 宋萑,林敏.ChatGPT/生成式人工智能时代下教师的工作变革:机遇、挑战与应对[J].华东师范大学学报(教育科学版),2023,41(7):78-90.
[6] 韦永圣,黄启川,佘灵芝.国内医学教育信息化的研究现状和发展趋势—基于CiteSpace的可视化分析[J].中国医学教育技术,2020,34(1):24-28.
[7] TLILI A, SHEHATA B, ADARKWAH M A, et al. What if the devil is my guardian angel: ChatGPT as a case study of using chatbots in education[J].Smart Learning Environments,2023,10(1):27.
[8] 焦建利.ChatGPT:学校教育的朋友还是敌人?[J].现代教育技术,2023,33(4):5-15.
【通联编辑:唐一东】
基金项目:右江民族医学院2021 年度校级教育教学改革研究项目:情绪能量分析佐证真信学堂的应用实践研究(J2021-21)