隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，課程AI助教作為AI+教育教學(xué)的創(chuàng)新舉措，正逐步走進(jìn)各大高校課堂，為學(xué)生帶來全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。AI助教不僅可為學(xué)生提供個(gè)性化、高效的學(xué)習(xí)支持，也將有效減輕教師教學(xué)工作負(fù)擔(dān)，提升教育教學(xué)質(zhì)量。
近日，人工智能學(xué)院智能工程團(tuán)隊(duì)董偉生教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)青年教師馮明濤、董樂，研制出一款課程AI助教系統(tǒng)——“西電學(xué)習(xí)助手”。該AI課程助教系統(tǒng)基于大語言模型技術(shù)，通過智能互動(dòng)與問答處理算法助力學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)。系統(tǒng)由教師端和學(xué)生端兩個(gè)部分組成，教師端可上傳教材、課程資料作為知識(shí)庫，通過開發(fā)的文檔嵌入技術(shù)，系統(tǒng)可深入理解指定課程的知識(shí)庫，確保問題回答從教材內(nèi)容出發(fā)而又不局限于教材，提高回答的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。學(xué)生可在學(xué)生端對(duì)課程的基礎(chǔ)概念、核心定理、擴(kuò)展知識(shí)以及應(yīng)用案例等內(nèi)容進(jìn)行持續(xù)的互動(dòng)對(duì)話，還可自行添加相關(guān)學(xué)習(xí)資料進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)。此外，該AI助教系統(tǒng)還可在學(xué)業(yè)規(guī)劃、學(xué)習(xí)策略、參考書籍和學(xué)習(xí)路徑等方面給學(xué)生提供建議，變機(jī)械的問答工具為熱情的學(xué)習(xí)助教。
以《計(jì)算機(jī)組成原理》課程為例進(jìn)行AI助教的使用演示。學(xué)生登錄、選擇課程后，可在對(duì)話窗口進(jìn)行自由式問答，包括基本概念、例題、擴(kuò)展知識(shí)和學(xué)習(xí)計(jì)劃等方面的問題，均可與AI助教進(jìn)行持續(xù)性的互動(dòng)交互。
在專業(yè)背景較強(qiáng)的學(xué)科問題回答方面，AI助教“西電學(xué)習(xí)助手”給出了正確答案，而ChatGPT3.5和通義千問的回答均出現(xiàn)不足，容易誤導(dǎo)學(xué)生，這表明嵌入能力能夠較好地解決大語言模型問答的非專業(yè)性。此外為了方便學(xué)生連續(xù)提問，系統(tǒng)也具備記憶功能，支持學(xué)生進(jìn)行多輪對(duì)話。
AI助教介紹摩爾定律
在布斯法計(jì)算兩數(shù)相乘的補(bǔ)碼的例子中，AI助教“西電學(xué)習(xí)助手”給出了正確答案，ChatGPT在回答過程中因用錯(cuò)了布斯法的計(jì)算原理而得出了錯(cuò)誤的結(jié)論，通義千問則是在計(jì)算過程中錯(cuò)誤地對(duì)已經(jīng)求得的補(bǔ)碼再求補(bǔ)來當(dāng)補(bǔ)碼，且在計(jì)算最后兩位之差時(shí)出錯(cuò)，使得未能正確地判斷是該+[X]補(bǔ)、+[-X]補(bǔ)或是+0。
介紹布斯法且計(jì)算兩數(shù)相乘的補(bǔ)碼，AI助教給出正確答案
學(xué)生可在對(duì)話窗口進(jìn)行持續(xù)地自由式問答，還可以提出學(xué)習(xí)計(jì)劃等方面的問題。
AI助教回答學(xué)生提問、給予學(xué)生學(xué)習(xí)建議
下一步，董偉生教授團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步挖掘AI助教系統(tǒng)在學(xué)校人才培養(yǎng)方面的巨大潛力，例如擴(kuò)大和優(yōu)化“嵌入”模塊，進(jìn)一步提升問答的準(zhǔn)確性。此外，團(tuán)隊(duì)也將繼續(xù)優(yōu)化提示工程，使得AI助教系統(tǒng)能更好地理解各層次學(xué)生的需求，提供更個(gè)性化的課程輔導(dǎo)服務(wù)。
（文中圖片為AI助教回答結(jié)果，作者：西安電子科技大學(xué) 馮明濤 田臻）
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