Nature專題聚焦！港科大（廣州）如何參與重塑AI時代的教育？
編者按
12月11日，全球頂級學術期刊《自然（Nature）》雜誌第648卷刊發了科普記者、澳大利亞「最佳科學記者」傑克遜·瑞安（Jackson Ryan）撰寫的深度專題報道。從虛擬教師、個性化學習到「人工智能優先型」大學，文章將「人工智能如何塑造高等教育」這一命題具象化，敏銳捕捉到技術浪潮對全球高等教育的衝擊和重構潛力。
文章特別將香港科技大學（廣州）在「AI+教育」領域的前沿探索置於國際視野中心，重點介紹了港科大（廣州）計算媒體與藝術學域講座教授許彬團隊使用「數字虛擬形象教師」的創新實踐，並認為這一探索為人工智能時代下的未來教育形態提供了寶貴經驗。
許彬教授團隊的工作，遠非簡單地引入技術工具，而是「以學習者為中心」，根據個體學習節奏差異，為學生提供個性化、適應性教學，讓中國自古以來「因材施教」的教育理念，在AI時代獲得了全新的技術實現路徑。這一創新實踐標誌着中國在教育創新領域，正從跟跑者、參與者向引領者、思想貢獻者轉變。
以下是報道全文：
以下是全文譯文：
顛覆性變革：從虛擬授課到學位認證，人工智能正席捲高等教育
作者：傑克遜·瑞安
許彬（Pan Hui）已被人工智能「取代」——而且是由他親手完成的。2023年，他的一位學生提到，每節課都面對着同一位教授難免有些乏味，如果能看到不同的面孔，或許會更有趣。這一反饋讓許彬萌生了一個想法：何不藉助生成式人工智能和虛擬形象來給學生上課？
「我想看看學生們能否接受虛擬形象教師來授課，以及他們對這項技術有何反應。」他說。與許多研究人員和教育工作者一樣，許彬——這位任職於香港科技大學（廣州）的計算機科學家，將人工智能視為一種能對教育產生深刻變革的工具。於是，在2024年初的十周時間裏，他嘗試運用多位數字虛擬形象來講授一門研究生課程。學生可以向虛擬化身提問，底層的大語言模型提供實時回應，並同時驅動面部動畫與回答匹配。隨後，許彬及其研究團隊通過問卷調查和訪談收集了學生的學習體驗數據。他班上的學生反饋稱，某些擬人化的虛擬化身（例如外形酷似阿爾伯特·愛因斯坦的形象）比卡通化的虛擬形象更值得信賴1。
許彬的實驗為「人工智能優先」的高等教育模式在課堂上的實踐提供了初步線索。隨着現有大學競相將一系列人工智能工具和大語言模型融入行政管理、課程設計、教學和評估的環節中，人工智能已對傳統高等教育體系產生了巨大影響，同時，各高等院校也在儘力應對學生廣泛使用大語言模型的問題。時至今日，人工智能工具被快速部署到了尚未做好應對準備的高等教育系統之中，導致高等院校在倫理和教學方面面臨著雙重困境。
但是，如果新建的大學從創立之初便將人工智能作為核心工具，情況又會如何？從利用人工智能體引導潛在學生選擇特定課程的招生工作，到基於個體學習需求和進度的個性化輔導及課程計劃，這些或許能夠重塑大學作為教育機構的運作體系。美國弗吉尼亞州諾福克市的歐道明大學數字學習創新研究所執行主任海倫·克朗普頓（Helen Crompton）表示，這類奉行「人工智能優先」的大學在技術整合上可能更具優勢，因為它們會將人工智能系統深植於所有工作的基礎架構之中。
在高等教育界，許多人將這一趨勢視為機遇，但也心存憂慮。例如，南非約翰內斯堡大學的社會學家安東尼·卡齊博尼（Anthony Kaziboni）指出，若由人工智能背後的公司主導教育重塑進程，其商業逐利本質可能帶來風險，因為驅動它們的「並非教育理念，而是利潤」。
人工智能的個性化體驗
那些率先將人工智能置於學校教育核心的先行者，或許為「人工智能優先」型大學的形態構建提供了藍圖。位於美國德克薩斯州奧斯汀市的阿爾法學校，其遍布全美的私立校區網絡正在不斷擴大。該校稱，個性化人工智能系統會根據學生的「優勢、劣勢和興趣」來量身定製課程，而學生每天只需藉助該系統學習兩個小時。而其餘的時間則用於「生活技能、興趣項目和課外活動」，由「智能嚮導」而非教師進行適當的人工督導。
學費雖各有差異，但據《紐約時報》報道，奧斯汀校區每年的學費為4萬美元，而NBC灣區新聞網站報道稱舊金山校區每年的學費則高達7.5萬美元。該模式為「人工智能優先」型大學提供了一個可參考的範本，即在學生選定課程之前，便開始專註於個性化教育體驗，同時由真人指導並輔助學生學習。
克朗普頓指出，過去十年來，受入學率下降影響，許多發達國家的高校專業規模已經出現縮減甚至消失的態勢。2012年至2022年間，美國18至24歲青年接受高等教育的比例從41%降至39%。人工智能或許能成為高等院校的一種生存策略，畢竟它可以近乎實時地推薦符合學生興趣的課程，從而幫助簡化招生流程。通過與人工智能體對話，考生可以在數秒內獲得關於學位課程的選擇建議。克朗普頓說：「在這樣的新模式下，用戶能立刻感受到自己的需求被重視，而這在舊體系中是難以想像的。」
當前，已有一些機構開始提供此類系統。例如，位於奧斯汀、獲得認證的「人工智能優先」機構馬埃斯特羅（Maestro，前身為珀洛東學院），就自稱是「排名第一的、提供免費世界級教育的人工智能原生大學」。該校提供網頁開發、網絡安全和人工智能軟件工程等領域的資格認證。用戶訪問其官網時，會由聊天機器人引導進入完全由「人工智能導師」授課的課程項目。馬埃斯特羅於9月招收了首批學生，目前僅開設少數技能型應用科學的副學士課程，但其官網信息顯示，未來計劃推出理學學士、文學學士和工商管理碩士學位課程。
有證據表明，人工智能驅動的個性化課程也能有效提升學習效率。例如，位於美國劍橋市的麻省理工學院媒體實驗室對272名參與者進行的一項研究表明，個性化教學能顯著增強學習動機（儘管對學生成績的直接影響尚不顯著）2。另一項研究3則發現，人工智能實時生成的文章摘要有助於作者進行自我審閱和修改，多數使用該工具的作者會採納人工智能反饋的建議。此類人工智能可以提供教師或導師難以實現的即時、個性化輔助，從而幫助學生優化論文或學術稿件。
在一些課程中，師生們已開始利用生成式人工智能工具完成特定教學任務，例如模擬商業場景中的角色扮演，或與歷史人物、文學角色對話，以深入剖析抽象概念和思想。克朗普頓指出，人們甚至可以「與人工智能展開辯論」，比如利用基於小說家艾米莉·勃朗特（Emily Brontë）設定的人工智能聊天機器人，探討19世紀中葉社會對女性的固有觀念。
「讓我感到不安的是，驅動人工智能工具發展的主導力量並非教育專家，而是擅長編程的大型科技公司。」
德國海德堡理論研究所的天體物理學博士生比阿特麗斯·博爾達瓜（Beatriz Bordadágua）肯定了人工智能與個性化在高等教育中的價值。她認為人工智能可以加快學習節奏，並指出傳統大學的教學方法未必能夠隨着信息技術的發展而與時俱進。「如今海量信息唾手可得，還能以碎片化的方式按需呈現。可許多大學至今仍沿用數百人聽兩小時講座的傳統模式。這些方法固然有用，但這真的是最高效的教學方式嗎？」她質疑道。
許彬教授指出，教師同樣能從這種個性化模式中獲益。「我們知道每個學生的學習節奏都不一樣。」他說，「僅靠我一個人，很難掌握適合所有人的教學進度。」通過數字化身的實驗，他發現學生們不僅渴望真實的互動，也希望教師能呼應他們的個性化需求。這讓教師逐漸轉變為資源整合者的角色，負責統籌運用包括人工智能體和大語言模型在內的一套個性化工具，輔助完成教案設計、學生輔導和學業評估等工作。「人類仍然扮演着非常重要的角色。」他強調。
個性化的代價
然而，藉助人工智能實現高等教育個性化也可能伴隨着不容忽視的代價。克朗普頓指出，在「人工智能優先」大學接受培訓、高度依賴人工智能工具完成學業的學生，如果將這種習慣延續至博士階段或更深入的學術研究中，可能引發新的問題。「如果他們依賴人工智能來引導研究方向，甚至決定學術界該關注什麼，結果會怎樣？」她追問道。克朗普頓將這種現象稱為「認知引導」，並引用了由華盛頓大學（西雅圖）和斯坦福大學的研究人員於7月發表的一項研究4。該研究顯示，帶有政治傾向性的人工智能模型可以在大約10分鐘內顯著改變用戶原有的政治觀點，即便這些觀點起初與人工智能中設定的立場相反。同樣，她表示學生可能會面臨「教學債務」的風險：在高等教育中過度依賴人工智能，可能導致他們未能真正掌握必要的思維與技能，以致在未來尚未深度融合AI的社會領域或現實場景中，失去獨立解決問題與決策的能力。
博爾達瓜同樣指出了這給學生帶來的隱憂。她認為，大學不僅傳授學科知識，更承擔著培養學生批判性思維等核心能力的責任。「在我看來，教會人類如何思考的，顯然應該是人，而非機器。」她強調，「比如，我們應該讓學生理解：犯錯是人之常情，但學會為自己的錯誤承擔責任，這恰恰需要人與人的引導。」
個性化教育還面臨另一項重大挑戰：為實現真正的高效定製，系統必須收集海量的師生數據，而這往往伴隨着監控的強化。許彬坦言，如何在個性化與隱私保護之間取得平衡，並非易事；克朗普頓則指出，未來的出路在於系統性地培養學生的數字素養，並同步提升教育工作者的數字勝任力。
當「人工智能優先」型大學逐漸弱化人際互動的學習模式時，師生還可能失去什麼？卡齊博尼引用了微軟5的一項研究並指出，過度信賴生成式人工智能的答案，可能會削弱人的批判性思維能力。他似乎也質疑這類院校能否培養出未來的領導者，或真正理解社會運行邏輯的人。「學位不僅僅是一紙文憑。」他強調，「它代表着你在何處、以何種方式被塑造。」這種差異可能導致傳統大學與「人工智能優先」型大學的學位之間逐漸產生分野。卡齊博尼直言：「我認為，高度依賴人工智能的院校所頒發的學位，未來很可能會受到質疑。」
科技巨頭主導的大學模式
部分研究者警示，將人工智能置於高等教育前沿可能會危及學術自由——教育機構或將知識共享的主導權逐步讓渡給大型科技公司。此外，這也可能進一步固化生成式人工智能和大語言模型中已有的偏見，而這些偏見往往複制並加劇了現實世界中的結構性不平等和歧視。
儘管如此，全球多所主要高校仍在與以OpenAI為代表的生成式人工智能服務商簽署合作協議，致力於向師生和行政人員提供大語言模型工具。今年2月，OpenAI宣布與加州州立大學薩克拉門托分校達成合作，為該校超過50萬名學生和教職員工提供ChatGPT Edu的使用權限——該版本是ChatGPT針對教育機構推出的專用變體。同年9月，澳大利亞悉尼的新南威爾士大學也通過企業協議，為教職員工採購了10,000個軟件使用授權。卡齊博尼評論道：「當前驅動人工智能工具的是大型科技公司，這些公司的長處在於編程而非教育——這正是讓我感到不安的地方。」
儘管在各類學習場景中強行引入人工智能的弊端日益顯現，但讓學生掌握適應未來社會的關鍵技能依然至關重要。澳大利亞皇家墨爾本理工大學的計算機科學家卡琳·沃斯波爾（Karin Verspoor）表示：「當前，人工智能已在眾多行業成為焦點，相關工具也已融入許多職業的日常工作。在此背景下，大學急需幫助畢業生為邁入由人工智能驅動的職場做好準備。」
在卡齊博尼看來，試圖建立一所以人工智能為主導的高等學府，實則是本末倒置。他說：「我們需要的不是一所『人工智能優先』的大學，而是一場以教育為本、真正聚焦人工智能的深度對話。」
卡齊博尼指出，南非各高校在推廣人工智能的方式上存在顯著差異，這已經導致畢業生技能結構失衡。在他看來，當前教育正被缺乏教育學根基的實體倉促重塑，工具的引入過於急躁。他說，就教育方法而言，「我們還沒有建立起一所真正經過深思熟慮的人工智能大學——那種能夠清晰闡明自身教育理念、教學方法、倫理立場，並系統規劃人工智能如何融入整體願景的學府。相反，眼下只見一片匆忙。所有人都在爭先恐後地搭上人工智能這班車，生怕自己被落下。」
（篤學路1號編輯部編譯自《自然（Nature）》）
References
1. Pang, C. C. et al. Preprint at arXiv https://doi. org/10.48550/arXiv.2410.03525 (2024).
2. Leong, J. et al. in Proc. 2024 CHI Conf. Hum. Factor. Comput. Syst.
https://doi.org/10.1145/3613904.3642393 (2024).
3. Dang, H., Benharrak, K., Lehmann, F. & Buschek, D. Preprint at arXiv
https://doi.org/10.48550/ arXiv.2208.09323 (2022).
4. Fisher, J. et al. in Proc. 63rd Annu. Meet. Assoc. Comput. Linguist. Vol. 1, 6559–6607 (ACL, 2025).
5. Lee, H.-P. et al. in Proc. 2025 CHI Conf. Hum. Factor. Comput. Syst.
https://doi.org/10.1145/3706598.3713778 (2025).
PDF鏈接：
Degree of change：From lectures by avatars to entire qualifications, AI is coming for higher education.
https://media.nature.com/original/magazine-assets/d41586-025-03950-4/d41586-025-03950-4.pdf
官網鏈接：
What would an AI university look like and how might it change education?
