本报记者 彭未风 通讯员 曹泽怡
“AI能给我提供更多解决问题的角度和方法,极大便利了我的学习生活,让我在解决问题时能跳出传统思维的束缚,寻找更具创新性的解决方案。”南开大学商学院2024级本科生岳子惠的感慨,代表了当今学子的普遍感受。
在谈到近些年教育的变化时,南开大学计算机学院教授赵宏说,“随着人工智能技术的迅猛发展,传统教学模式逐渐暴露出‘学生不会学,老师不会教’的问题。”在人工智能技术飞速发展的背景下,如何培养具有创新能力和解决问题能力的人才,成为教育界亟待解决的难题。为此,赵宏及其团队基于多年的研究展开了“南开探索”,在人工智能时代为教育改革进行创新性尝试。
赵宏团队进行的探索是一种以“教师是编剧和导演,学生是主演,AI是伙伴”为核心的教学模式。这一模式打破了传统的“知识灌输”式教学。它从“提出问题”开始,引导学生利用智能工具自主探索解决问题的方法,并在解决问题的过程中实现知识的获取,而非传统教育中先灌输给学生知识,再利用知识解决问题。这种授课的模式强调学生在学习过程中的主动性与创造性,教师则从知识的传授者转变为学习的引导者与设计者。人工智能技术不再是简单的辅助工具,而是学生的学习伙伴,帮助他们在探索与创新中成长。
“听赵老师的课程最大的收获并不是简简单单的Python知识,而是求解问题的思路和过程。在遇到问题时,我往往会选择直接求助得到答案,但这个新思路让我有了尝试自己去解决问题的想法。”聆听赵宏老师Python课程的商学院2024级本科生吴皓月赞不绝口。
钱学森曾提出:“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”赵宏教授认为,问题的根源在于传统的“知识逻辑认知模式”,即学生过于依赖知识的积累,而缺乏解决问题的能力和创新思维。为此,赵宏教授及其团队提出了“问题逻辑认知模式”(POT-OBE),强调通过问题引导学习,培养学生的探索精神和创新能力。
随着人工智能技术的快速发展,传统的学科界限逐渐模糊,教师的部分教学任务已被人工智能技术取代。谈到“人工智能时代教学正发生哪些变化”时,赵宏说,人工智能时代的教育不再是简单的知识传递,而是培养学生与人工智能工具协同解决问题的能力。未来的教育应当弱化学科界限,打破传统的分级分班教学模式,转向更加个性化、灵活的学习方式。正是基于这一理念,赵宏团队提出了“教师是编剧和导演,学生是主演,AI是伙伴”的教学理念,旨在帮助学生在AI时代找到自己的定位,培养他们与人工智能工具协同创新的能力。
赵宏介绍,在这场人工智能时代的教育模式探索中,核心教学方法包括POT-OBE(基于问题逻辑认知模式的成果导向教育)以及激发兴趣(Excitation)、探索问题本质(Exploration)、学习必要知识(Enhancement)、实际解决(Execution)和评价与反思(Evaluation)五个步骤的5E教学范式。
在具体教学实践中,赵宏及其团队的“南开探索”通过重构课程内容,将知识点与能力点融入实际问题中。商学院2022级本科生李佳欣对《Python程序设计基础》课程教学中自主设计高考平行志愿系统印象深刻。她介绍:“赵老师引导我们精准提出和层层剖析高考录取机制的内在逻辑和运作机制,然后我们寻找和学习问题的解决方法,并在持续的探讨和实践中对问题进行求解,最后学习成为一种主动行为。在一次次尝试中,我掌握的Python语法知识和编程方法也潜移默化地扎根壮大。基于赵老师的5E教学范式,我不仅得到了逻辑思维能力的提升,更塑造了面向问题、面向未来的专业认知范式!”
此外,人工智能工具在教学中得到了广泛应用。南开大学的《人工智能与创新》课程中,学生探索构建智能体,使用人工智能工具解决实际问题。这种教学模式不仅帮助学生掌握了人工智能技术,还培养了他们的创新思维和解决问题的能力。
赵宏及其团队的教学新模式已经在南开大学通识课《人工智能与创新(C++)》《人工智能与创新(Python)》和《人工智能与创新(计算机基础)》中得到广泛应用,并取得显著成效。学生不仅掌握了编程和人工智能技术,更重要的是培养了问题逻辑认知模式、利用人工智能工具探索未知和创新的意识及能力。
赵宏说,教育的最终目标不是让学生记住知识,而是培养他们的思维、创新能力和解决问题的能力,他们的探索正是基于这一理念,帮助学生在人工智能时代找到自己的定位,成为能够驾驭人工智能技术实现创新发展的“高手”。
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审核:韦承金
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