4月15日,教育部、工信部等9部门发布《关于加快推进教育数字化的意见》,明确提出:“深化教育大模型应用,推动课程体系、教材体系、教学体系智能化升级,将人工智能技术融入教育教学全要素全过程,推动科技教育和人文教育融合。”在此背景下,我们尝试自主研发了“树德号”智能体系统,该系统是一个融合人工智能技术、深度学习、大数据分析和个性化教育资源的智能系统,旨在通过个性化教学、精细化管理和多元化评估,推动教育教学方式以及育人方式的深刻变革。
一、智能体与学科建设的双向赋能——从知识传递到认知革命
学科知识的动态重构。我们依托智能体构建中学阶段跨学科知识图谱系统。比如,“修《本草纲目》”课程就是利用人工智能技术,帮助学生更好地理解和学习李时珍的草药分类与药效分析。通过智能体,学生不仅能了解李时珍的药物分类逻辑,还能够通过图像识别技术构建植物特征与药效之间的关系模型。智能体通过图像识别技术建立的“植物特征—药效分析—文化价值”立体认知模型,让传统科技课程焕发人文生命力。
学科教研的范式转型。基于本校学生学情,数学组建立了“AI分层教学系统”,智能体动态生成多种难度阶梯的习题组合。这一范式促进了教学效率的提升与学生高阶思维的发展。
“超学科课程”的设计。在“星堆智韵”项目中,师生尝试了三星堆数字复原技术,历史、思政、信息技术学科教师与智能体组成跨学科教研组,探索了考古历史、三维建模、人工智能多学科融合教学模式,这一创新模式在亚太人工智能青少年科技创新教学大赛中斩获一等奖。
二、智能体促进育人方式变革——从标准培养到认知增强
技术应当服务于人的全面发展。在育人方式变革中,智能体发挥了“认知增强”的独特作用。在教学关系重构上,我们依托智能体建立了“双师三环”育人模型,体现为教师—智能体双师主体和“感知—决策—行动”3个环节。以心理课程为例,智能体生成积木搭建游戏,在游戏中,智能体实时分析学生心理特征,教师则聚焦价值观引导,这种分工促进情感教育效率提升。在学习方式创新上,我们探索“具身认知+元学习”的新范式。如在几何教学中, AR智能体将抽象的球体切割问题转化为可操作的3 D模型,学生通过手势交互完成空间推理,这种教学方式提升了学生的空间想象能力。
三、智能体与课程体系的深度融合——从静态预设到生态进化
学校的课程体系智能化转型可概括为“三维空间、双重驱动、一个生态”。比如,在数字虚拟实验课程中,我们将物理空间建成主题实验室,“数字孪生实验室”可实时模拟城市交通系统;将数字空间打造成“虚拟学伴系统”,支持沪蓉两地学生协作完成“长江流域生态研究”;利用社会空间,我们引入比亚迪、科大讯飞等企业资源,开发出“工业机器人伦理”等前沿课程。
生成式课程开发方面,智能体使课程具有多学科融合能力。在《蜀都赋》续写课程中, AI不仅生成文本,更能根据学生创作自动调整文化解析模块,这种动态适应性使课程更新周期从季度级缩短至小时级。
综上,在强调立德树人、五育并举的教育理念背景下,智能体的建设和应用帮助学校更好育人。智能体全程跟踪学生的学习进展、情感变化和社会实践,帮助学生在情感、品德、社会责任等方面全面发展;智能体作为课程体系的核心支撑,推动了教学方式的变革。通过人机互动,学生在智能体的支持下进行自主学习与探索,教师通过智能体对学生学习进度和效果的实时反馈,优化教学内容与方法。这种人机融合的教育模式,使课程体系更加灵活、高效,并推动了育人方式的有效变革。