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人工智能大模型教育场景应用优秀案例⑫

发布日期：2024-11-08 07:22:38 浏览次数： 8333

作者：笃行教育大讲坛

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案例以2023年5月份开始开设的《生成式AI大模型应用》课程为基础，通过文心一言、文心一格、文心千帆及讯飞星火、通义千问等大模型工具进行教学应用，形成了课程标准和教学设计，教学过程中积累并编写了《生成式AI大模型应用实践》讲义，开发制作了相关的线上和线下教学资源及素材。课程开设三个学期以来，累计选课人数达600余人，课程入选了职业教育国家软件技术专业教学资源库项目。先后获批《生成式人工智能背景下高职软件专业“智能驱动、四化联动”个性化培养的研究与实践》等大模型相关的省级课题。依托课程、校企联合开发了“长长GPT”垂域大模型，开展AIGC大模型在行业领域的应用的省级和国家级教师培训班。

一、案例背景

（一）“人工智能+”成为驱动新质生产力的关键引擎

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央深刻把握信息化条件下社会建设特点和规律，提出了加快建设网络强国、数字中国的战略，国家《数字中国建设整体布局规划》等重大支持政策相继出台，从国家层面部署推动建设数字社会，取得显著成效。党的二十大报告指出，要“推进教育数字化”，十四届全国人大二次会议上，政府工作报告提出了“人工智能+”行动，顺应全球人工智能发展潮流，与中国产业升级的大势紧密相连，意在鼓励各行各业重视人工智能技术的应用和落地。“+”就是“千行百业+各种应用场景”。“人工智能+”、大模型等通过提升生产效率、推动创新、提升服务质量和用户体验等方式，构建新质生产力，打开新质生产力的大门。教育部部长怀进鹏表示“把人工智能技术深入到教育教学和管理全过程、全环节，来研究它的有效性、适应性，让青年一代更加主动地学，让教师更加创造性地教”。一方面职业教育要适应社会“人工智能+X”的新兴职业的需求，培养学生融入科技与产业变革、融入智能时代的能力和素质；另一方面要加快人工智能在职业教育领域创新应用，支撑人才培养模式的创新、教学方法的改革、教育治理能力的提升。

（二）生成式人工智能技术发展日益成熟

生成式人工智能AIGC（Artificial Intelligence Generated Content）是人工智能1.0时代进入2.0时代的重要标志。随着文心一言等为代表的大模型工具相继发布，在各行各业中引起了强烈的反响，AIGC可以根据输入的条件或指导，生成与之相关的文字、图片、音频、视频等内容，能够有效辅助进行文档编写、艺术创作、信息梳理等工作，对于提升技能人才的工作效率、工作质量具有非常显著的应用价值。因此，开展AIGC大模型相关教育，是提升技能人才工作能力、提升职业院校毕业生竞争力、促进社会快速发展的迫切需求。

百度、科大讯飞、商汤、阿里等作为国内领先的人工智能研发企业，开发出文心一言、等大模型应用工具，代表国内AIGC技术的先进水平，在易用性、普及度方面具有显著优势。

二、主要目标

案例围绕通识课程建设，结合跨专业、复合型人才培养，创新性的形成了“大模型+X”的理念，依托该理念，结合文心一言等大模型生态，建成了《生成式AI大模型应用》课程，总课时32课时，形成了完善的课程资料，打造了丰富的大模型课程资源和线上资源300余个，并编写了《生成式AI大模型应用实践》讲义，作为国内首批开设的大模型通识课，累计选课人数达600人以上，课程入选了职业教育国家软件技术专业教学资源库项目。依托课程建设先后获批《生成式人工智能背景下高职软件专业“智能驱动、四化联动”个性化培养的研究与实践》等大模型相关省级课题3项。校企联合开发了“长长GPT”垂域大模型1个，它通过分析海量教育数据，优化大规模预训练模型，以快速准确地回应教师提问目前在电子信息等8个专业领域具备了强大的语义理解和推理能力，能够提供深入回答和建议，并能够自动生成教学大纲、设计教学活动和生成试卷等实用功能，帮助教师提高教学效率，关注学生个性化发展，应对教育变革挑战。团队先后为山东省、广东省等省级培训班和国家级培训班开展AIGC大模型在行业领域的应用培训11次，培训相关老师达2000余人次。

该案例建设的课程和讲义及线上资源解决了目前大模型应用不系统、参考资料缺乏等问题，课程的成果“长长GPT”垂域大模型解决了教育中应用不深入、不专业的问题。同时开展文心大模型赋能教学模式相关研究，将文心大模型与教学各个环节紧密结合，研究基于文心大模型的新型教学方法和教学理论。本案例对于培训学生、乃至教师的大模型应用能力具有重要的现实意义。

三、案例主要内容

（一）主要内容

1. 生成式AI大模型通识课程的设计

课程设计主要包括以下4个方面：

（1）培养学生深入了解生成式大模型的基本原理和核心概念。

（2）培养学生学会使用主流的生成式大模型平台和工具。

（3）培养学生的创新思维和实践能力。

（4）培养学生相关伦理和法律意识。

2. 线上课程及课程资源的打造

围绕主要研究内容，本课程完成了以下建设任务：

（1）视频资源建设

本项目包含视频课程资源建设，首先确立了各课程模块的关键知识点和教学目标，以确保内容体系的连贯性与完备性。然后，利用生成式人工智能及大模型技术，采用形象的动画和图表等手段，有效阐释了复杂的技术原理和应用场景。同时，重视将实际案例融入教学过程，通过实操演示和问题解答，增强学生的实践技能。此外，应设计多样化的互动环节，如在线问答和小组讨论，促进了学生间的交流与合作。视频资源中，重点关注AIGC相关的伦理法规教育研究，确保课程内容遵循相关法律法规，并引导学生形成正确的伦理意识。通过实施这些策略，打造了一系列高品质、高实用性的视频课程资源，为学生提供全面的教学支持。

（2）课件资源建设

在构建课件资源方面，聚焦领域核心概念与最新进展，广泛整合权威学术文献、技术文档与案例研究，构建多元化课件资源库。课件内容设计充分考虑学生背景，采用层次清晰、逻辑递进的结构，借助图文并茂的呈现方式、生动案例与操作演示来讲解大模型原理与应用技巧。

为提升互动性与实践性，课件融入了思考题、讨论议题与实践活动，鼓励学生主动参与、亲手实践，以深化理解、锻炼应用能力。通过展示大模型在各行各业的实际应用及强大价值，激发学生对技术前景的认识与职业适应力。同时，强调伦理与法规教育，详述AIGC相关伦理规范与法律法规，引导学生树立责任意识、尊重伦理底线，培养其在使用技术过程中的道德判断力。

（3）线上课程其他资源建设

针对大模型应用相关知识开发线上课程资源。为了增强教学吸引力，课程结合网上教学平台的多种教学方式和教学工具，深度融合丰富的实例与案例研究，实施差异化教学策略，提供个性化学习路径与支持服务。互动性与实践性是提升学习成效的关键要素，设置了多样化的互动环节和实践任务。

3. 文心一言大模型赋能新型教学模式的研究

深度融合了文心大模型工具与教学过程，提高教学的效果和效率，增加学生使用人工智能大模型的知识技能。探索了文心一言大模型在教学模式中的应用。在教学设计方面，通过文心大模型密融合学科知识制定出高度针对性与个性化的教学方案，为教师的教学设计提供借鉴和参考。在教学过程中，文心大模型可以实时为学生提供精确且详尽的答疑服务。借助自然语言处理技术，该模型能够精准理解并解析学生所提出的各类问题，继而给出对应的解答与学习建议。在考核环节，可通过大模型辅助构思考核题目，显著提升教师出题效率。在作业批改环节，采用了文心大模型对作业内容的自动化识别与深度分析，工具实现了作业的高效批阅与即时反馈。

4. 教材、讲义的编写

团队建设了优质的大模型应用教材讲义，涉及生成式人工智能与大模型认知、提示词工程应用技巧、大模型文案创作与情感分析、大模型图像生成与风格迁移创作、大模型音频合成与识别、大模型视频创作与虚拟数字人、大模型辅助学习等充满趣味和实用性的教学内容。同时，注重知识与技能相结合、技能与行业相结合，深入大模型+通用办公、大模型+行业应用等环节，充分讲解大模型在具体行业场景中的应用。此外，教材还将加强思政教育，引导学生正确、合法合规使用大模型工具。

（二）课程成果——垂域大模型的训练

1. 联合企业共同开发了“长长GPT”垂域大模型

“长长GPT”是利用人工智能和自然语言处理技术的教育辅助工具。它通过分析海量教育数据，优化大规模预训练模型，以快速准确地回应教师提问。长长GPT具备强大的语义理解和推理能力，能够提供深入回答和建议。此外，它还提供自动生成教学大纲、设计教学活动和生成试卷等实用功能，帮助教师提高教学效率，关注学生个性化发展，应对教育变革挑战。

模型能够根据教师的提问，快速准确地为其解答相关的教学资源和设计方案，为教师提供了一种全新的、个性化的教学辅助工具，帮助教师轻松备课和教学，提高教学质量和效率。模型海内置丰富的课程知识库，支持实时同步补充课程知识，能够为教师提供最新的知识和资料。它支持各种专业领域，包括汽车工程、机械设计和电子技术等。

模型内置了超级语料库，优选样本库和合适的算法模型。结合语言库和算法更新，开展了专业输出，逻辑训练，回归收集等多轮训练。

图1 长长GPT大模型使用界面

2. 打造了教师虚拟数字人，利用数字人为课堂教学和课下学习提供智能辅助。

图2 数字人教师示意图

四、工作与实施过程

课程教学过程包括需求分析、教学设计、教学实施三个阶段，总体实施路径如下图所示：

图3 项目实施过程

（一）需求分析：确定课程的目标和目标受众，了解学生需求和背景。

课程目标定位如下：

1. 知识目标：掌握AIGC与大模型基础理论；掌握基于百度文心大模型的文本生成应用；掌握基于百度文心大模型的图像生成应用；掌握基于百度文心大模型的音视频生成应用；掌握大模型+垂直领域应用案例。

2. 能力目标：具备使用AIGC与大模型应用软件工具的能力；培养学生解决实际问题的能力，通过实践案例加深对智能应用软件的理解；提升学生的团队合作和沟通能力，掌握项目开发中的分工与协作技巧；增强学生的创新意识，理解智能应用软件的创新点和发展趋势。

素质目标：培养学生的思维能力和学习能力，使其能够独立思考和解决问题；增强学生的社会责任感和职业道德，使其能够遵守相关法律法规和道德规范；提高学生的竞争意识和团队合作能力，使其能够在未来的职场中获得更好的发展；培养学生的沟通能力和人际交往能力，使其能够与他人更好的沟通和协作。

通过以上三个方面的培养，学生可以更好地掌握智能应用软件的相关知识和技能，提高其实践能力和创新意识，为其未来的职业发展和社会发展打下坚实的基础。

（二）教学设计：根据需求分析的结果，制定课程的教学设计方案。

课程内容安排：

根据课程内容，配套建设课件、视频、在线课程等资源，提高课程的趣味性和教学效果，打造学生喜欢上、有收获的大模型教育资源。

（三）教学实施

1. 教学方法

采用“项目引领”教学法，突出“能力本位”教学目标。引进大模型垂直真实案例作为实训教学案例，采用“项目引领”教学法，将“项目”中的技能模块进行分拆和重构，以符合教学和实训进程。学生随着学习的深入，逐步完成“项目”（综合技能）中的各个“子项目”（技能模块），最后掌握整个课程的主要知识和技能。采用“实训项目”和“拓展实训”相结合，在校内实训室完成“实训项目”，作为“拓展实训”，鼓励学生参与社会实践，承担PPT制作、音视频编辑、辅助论文、报告的撰写任务。

2.教学平台

选择智慧树作为授课平台，进行信息化管理和资源的上传、更新。通过电子教材的模式，探索编制相关讲义，形成课程的体系化。

加强课程数字资源库的建设，如理论题库、实训题库、职业资格证书模拟题库、师生案例设计、企业案例收集、教学课件、学生自学课件、学生示范作品以及教学录像等资源。讲义式活页教材可以供学生参考使用，对知识点的分类更加明确、清晰，知识点连贯性更强；录屏视频可供学生回顾、复习，可以做到课前预习、课后复习，使学习事半功倍，线上线下双重资源，能够保质保量完成教学任务与学习任务。

3．教学团队

教学团队成员由1名教授、1名副教授，2名讲师组成，所有教师均是双师型教师，具有丰富的教学经验，师德师风优良，深受学生欢迎。团队成员知识结构互补，组成复合型教师队伍。

4．教学设施

教学设施设备包括计算机、投影仪等。

五、实施的成果、成效及推广情况

（一）实施成果与成效

1.建设了《AI生成式大模型应用》课程1门，形成成熟的教学文件、并配套建设课件等课程资源；

2.编写《AI生成式大模型应用实践》教学讲义1套；

3.形成基于百度的AI生成式大模型应用研究报告1篇；

4.发表论文1篇。

课程自开始授课以来，累计有600余人进行选课，通过各级培训班累计培养、培训教师、社会人员2000余人次，选课学生中已有300余名毕业生，普遍反应在工作和学习中效率得到了极大的提升。训练的大模型和教师数字人，收到了学生欢迎，极大的提升了学生的学习兴趣。

（二）推广情况

训练的垂域大模型，目前注册用户达2万余人，分布在山东、河南、陕西等12个省份80余所院校，应用效果良好。现有濮阳职业学院、郑州铁道职业技术学院等20余所院校来校考察学习交流。

课程理念还推广到学院的《C语言程序设计》、《Web前端开发》课程教学中，在C语言课程中依托文心千帆大模型，开发了训练了自己的课程智慧助教，用于教学中。基于百度文心大模型推出的智能代码助手comate产品在Web前端开发技术课程中开展了智能推荐（Code Suggestions）、智能生成（Code Generations）和智能问答（AI Chat）等应用，学生使用AI大模型辅助创建一个“个人智能助手”网站，包括用户界面设计、前端逻辑实现和交互功能开发。

图4 Comate教学应用示意图

六、体会与思考

（一）目前存在的问题

团队开展的人工大模型通识课程取得了良好的反响，在校内各个专业的学员以及校外教育界同行都取得了巨大影响和良好口碑。然而，目前课程上尚存在一定问题。首先是教学讲义还需要进一步雕琢，力争正式出版以服务全社会更多对人工智能大模型感兴趣的人员。其次，目前教学过程主要集中在线下，学习受到场地和时间的限制，应进一步开发线上课程，方便学习过程。此外，目前教育主要集中在通识教育。很多学员表现出巨大的兴趣，并希望学习进一步的专业知识。所以，本课程还需要进一步加大知识的深度，提高大模型与各行各业的结合度。

（二）下一步改进的计划

针对目前存在的问题，团队下一步将重点编写、出版优质教材，提高课程的规范性和影响力，同时大力开发线上课程资源，提高课程的便利程度和自由度。最后，团队还将继续深挖人工智能大模型技术，将大模型技术与各行各业更好结合，更进一步提高学员的大模型工具应用能力