高校教师拥抱AI的三个路径：科研、课程与授课

2025- 新一代人工智能A/4EducationA/4Science第五科研范式 汇报大纲 新一代人工智能 1、科研2、课程3、授课总结 新一代人工智能 Al / AIGC / GAl / UrbanAl 新一代人工智能：生成式人工智能（GenerativeAl） 2020年左右，伴随GPT-3的出现 ·从理解到创造 ·多模态（文本、图像、声音等） ·驱动硬件（物联网、机器人、无人系统） 生成式人工智能 1 科研 方法论、本体论、实践论 AI作为软件和硬件 ·AI作为软件/算法，用于智能分析数据·由A驱动的机器人是城市中的物理代理/硬件·物联网/无处不在的传感器+边缘计算·这两种形式与人们（的工作）密切相关 学堂在线慕课《城市人工智能理论与方法》 城市人工智能理论与方法 由清华大学组织开设，授课教师为龙瀛老师 开课时间：2025-04-11至2025-12-31 1680人已报名 课程介绍 随若人工智能技术的迅摄发展，城市人工智能（U中anA）作为一个新兴交叉领域，正深刻变革城市研究与实践范式，本课程爆焦以生成式人工智能为代表的新一代A技术在城市研究、空间重构与规划实践中的前沿应用，探讨UrbanA如何重型城市知识体系、推动治理机制革新，并引领找教育变量课程包含三大模块：首先，系统介绍UurbanAl在城市研究中的关键应用，包括主动感知，数据获取、文本与圆像解析等方法，模助革操A驱动的城市信息提取与空间认知能力，其次，分析UrbanAi对城市社会与物质空间的重塑，如办公与休闲空间演化，智悬公共空间构建与人机协同设计等典型场景。最后，探讨UrbanAl在城市模拟、方案生成、评估及教育革新中的实践路径，课程面向城市规划、计算机科学、城市地理、城市经济、公共管理、地理信息系统、建筑学等相关专业学生与从业者，提供系统化的跨学科理论、方法与工具体系， 3 授课 A/助教1.0、A/助教2.0、案例库 国内对人工智能赋能教育教学的日益重视 清华大学在这一方向的较早和持续努力 ·2023年秋开始探索·8门试点课程（含《新城市科学》）·100门一→几百门一→全部·学科知识引擎建设《清华大学人工智能教育应用指导原则》（2025年11月发布） 清华大学人工智能素养网站上线 ·上线科普微课，定期更新AI动态。接入多个大模型，已在荷塘雨课堂上线:网址:yuketang.tsinghua.edu.cn/ai 生成式AI腻赋能学习Generative Al Empoviering Leaming 负责任地使用生成式AI 个人所负责的门《新城市科学》等课程，在近年来的多元教学方式探索 《新城市科学》AI助教（v1.0） 《新城市科学》AI助教（v1.0） ·智谱清言支持，2个月研发文生文模型，10个月研发文生图模型·文生文：检索增强生成（RAG），慕课90道客观题加权准确率81%一94%·文生图：Cogview3微调（fine-tune），各类空间240测例满意度从50%→80% 《新城市科学》AI助教（v1.0 《新城市科学》AI助教（v2.0） ·1.0版本体现为独立网页·教学资源在哪里：A/就在哪里·雨课堂：视频、慕课、课件、知识图谱等·智谱清言迁移到雨课堂平台·学堂在线支持 AI如何赋能课堂教学场景？基于22个国内外教学场景经典案例的总结 项目缘起 手机大数据的兴起 基于联通智慧足迹平台进行介绍 项目缘起 AI赋能课堂教学场景库：三类AI赋能的课程 ·理论课1讲授理论知识 AI数字人讲解1知识图谱可视化！实时互动答疑 ·实践课指导设计/创作 AI方案生成1协作探究「沉浸式角色扮演 ·实验课组织实验/实训 AI模拟研究对象/环境「编程实操指导 AI赋能课堂教学的三种使用方式 ·AI组织知识 基于搜索引擎和教学素材实时生成知识结构 ·AI回答问题 基于教师/学生反馈提问对话或提供多源观点 ·AI模拟环境 实操辅助教师/学生并动态调整教学 理论课 2.虚拟教师课堂纠错互动 1.VR红色场景AI交互探究 电子科技大学丨信号与系统丨李俊宏老师部暑A/虚拟教师“欧拉”，实时论式互动 浙大宁波理工学院【中国近现代史纲要|刘杰老师 3.多维AI赋能电气工程教学 4.A/+HI分子世界探索 武汉大学|电气工程基础|唐飞副教授A/实时搜集生成资料、发布课堂问题并自动评分 上海交通大学化学化工学院有机化学生成分子结构3D理论模型与可视化互动探索动画 6.AI知识图谱赋能风景园林史 5.A/数字人+知识图谱赋能高等数学 上海交通大学设计学院丨风景园林简史A/伴学系统支撑学生自主探索风景园林历史脉络 广州大学「高等数学【冯永平教授AI数字人讲解抽象公式推导和课程知识图谱 课程类型发展趋势：A/数字人讲解1知识图谱可视化「实时互动答疑 实践课 2.A/全流程赋能建筑设计基础课 1.A/辅助城市更新流程教学 清华大学建筑学院|住区规划/城市更新|田莉教授HumanlS智能仿真系统开展政策模拟的使用教学 同济大学|建筑设计公共基础课A/协同设计工具进行方案概念探索的使用教学 4.A/剧本杀沉浸式教学 3.“筑智绘"A/建筑设计系统 重庆交通大学建规学院|建筑专题设计建筑学科知识图谱集成生成式AI辅助方案生成 上海交通大学安泰经管学院|商业决策课程A/搭建剧本杀教学场景，预设商业决策剧情与线索 6.A/GC赋能传统文化创意教学 5.A/生成式设计赋能景观建筑StudioUofVirginia|景观建筑基础StudioIV（LAR7020）IBradCantrell教授引导学生将物理地貌实验与A/生成图像结合 中国传媒大学【数字媒体艺术丨教育部第一批案例教学用A/将传统纹样/图案转化为现代视觉作品 7.A/写作反馈大规模教学ArizonaStateU|大一写作课English101/102将AI作为文本优化润色工具纳入写作教学 8.A/赋能国际中文教育 上海外国语大学数智中文：理论与应用（2025年针对不同母语背景学生提供差异化A/辅助 课程类型发展趋势：A方案生成「协作探究1沉浸式角色扮演 实验课 1.编程实时纠错+A/讲伴可视化 2.CS50A苏格拉底式调试助手 北京理工大学丨金融工程丨黄璐老师借A/学伴搭建编程辅助指令库，实时响应学生问题 HarvardICs50_LDavidMalan教授集成GPT-4驱动的CS5ODuck苏格拉底式调试助手 3.五步式A/编程辅导 4.虚拟仿真实操演练 北京邮电大学|C语言程序设计智能分析一代码分析-关键提示一详细引导-一正确代码 武汉大学丨自动化|胡文山教授A/投射变电站高空作业虚拟场景实现高仿真实操训练 5.A/解剖课个性化教学 6.A/模拟病人语音诊断训练 StanfordMedicine|临床前医学教育设计模拟患者场景和症状，实时反馈评估学生诊断 上海交通大学医学院丨解部学用A构建3D人体模型，支持拆分标注等交互操作 8.数字人学生模拟师范训练 7.数学李生智能制造实训 华东师范大学丨教育学实习 西安交通大学智能制造实践“数学李生“教学平台辅助备课/编程指导/自动评估 在教育元宇宙空间中创设可重复的沉浸式教学环境 课程类型发展趋势：VR仿真环境「A/模拟研究环境/对象1编程实操指导 人居环境学科AI赋能展望 01VR沉浸式学习 02AIGC辅助方案生成 设置VR环境中的空间环境调研引导人居环境理论学习突破时空限制 A/辅助生成规划方案初稿、园林设计意向图，教师引导学生批判性评估优化 03A/设计策略模拟 O4知识图谱+AI助教 A/自动分析规划方案的合理性提供即时定量反馈 构建人居环境学科知识图谱配合A/助教实现城乡规划理论的个性化学习 场景库建设启示 ·人机协同而非替代是核心原则A/支持赋能多学科多场景多方法的教学 ·课堂“微观场景”是一线教师的关键需求教师逐渐聚焦高阶引导（批判思维/价值观/创新） ·不同课程类型适配不同AI模式 理论课一知识图谱+智能体教学；实践课一→AIGC生成+协同探究；实验课一→虚拟仿真+A助手 总结 AI时代的高校教师 ·全面拥抱·科研开展·课程建设·授课方式 技术革命与社会/空间转变