论文翻译：Shaping the Future of Education: Exploring the Potential and Consequences of AI and ChatGPT in

Exploring the Transformative Implications: Investigating the Opportunities and Impacts of AI and ChatGPT within Educational Settings

塑造教育的未来：探索人工智能和ChatGPT在教育环境中的潜力和后果

文章目录

• 培造教育未来：研究人工智能及ChatGPT在教育环境中的优势与影响
• 摘要
• 引言部分
• 通过人工智能和聊天生成式技术来推动教学与学习过程
• 探讨这种技术可能带来的挑战与潜在风险
• 提出应对这一技术影响的具体措施以及缓解策略
• 引导人工智能向更高层次发展：适应变化、持续进步与创新

摘要

在过去十年里，技术的进步特别是人工智能（AI）对教育领域产生了深远影响。最近 years, 生成预训练变换器（GPT）的发展及其应用, 尤其是 OpenAI 的 ChatGPT, 引起了广泛关注. 这些模型展现出前所未有的能力, 如生成与人类相似的语言文本以及促进自动化对话, 在教育及健康等多个领域都产生了广泛影响. 尽管这些模型具有巨大的潜力, 但科学界对于它们大规模应用及透明度问题提出了担忧. ChatGPT 作为 GPT 系列的最新版本, 已经表现出色的能力: 它不仅通过了美国律师资格考试, 还迅速积累了超过一百万的订阅者. 然而, 它对教育部门的影响引发了不同观点: 一些教育工作者将其视为教学创新的重要里程碑, 而另一些人则担心其可能削弱学生的分析能力并导致不良行为. 本文旨在深入探讨这一话题, 探讨高级AI模型在教育中的潜在应用与发展挑战. 这项研究基于现有文献基础, 助力理解这些技术如何在全球"新AI热"时代重塑教育规范

1. 引言

过去十年间随着技术的进步教育实践格局发生了快速变迁其中最为显著的是人工智能（AI）领域的发展这一领域的突破主要得益于机器学习技术的进步特别是在数据驱动的应用场景下其展现出强大的适应能力例如生成性人工智能系统能够辅助教育过程并已在多个领域取得显著成效

基于生成预训练模型（GPT）的开发活动在过去六个月中持续受到关注。这项技术通常被定义为推动人类社会变革的关键驱动力之一[7]。通过广泛获取的公开可用数据（包括自然语言处理领域的知识库），该技术能够模拟人类思维并提供高度可信的内容生成能力。值得注意的是，在多个领域中测试显示其表现尤为出色，并已在多个项目中成功部署。例如，在客户服务领域中引入该系统后发现其能够与人类客服人员展开类似对话模式，并显著提升了多任务处理效率[8]。由OpenAI公司开发的Chat GPT系统则是一种功能全面的人工智能平台，旨在通过自动化对话流程简化人机交互界面；这种工具可能削弱传统客服人员的作用[9]

该技术已经历多轮迭代升级[编号]. GPT-3相较于之前开发的语言模型具备显著参数优势,其参数数量达到 175 亿级别. 此前开发的所有语言模型都无法与之相媲美. 现已成为支撑最新语言模型 ChatGPT 的基础 NLP 引擎. 并广泛应用于教育、医疗等多个领域. 同时已获得包括教育[编号] 和健康 [编号] 等相关领域的广泛关注.

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这些AI模型的应用尤其是ChatGPT在教育领域的应用前景引起了广泛讨论其中尤其是在中国等国家推动智能化进程的过程中其潜在影响备受关注根据最新研究数据显示这种技术的应用可能在未来五年内对教育资源分配产生深远影响与此同时国际学术界对此展开深入探讨

本研究的核心问题是探讨AI系统在教育环境中的发展与实施带来的机会与挑战，并梳理当前相关领域的观点及学术证据。为了深入探究这一核心问题，在现有的文献资源中进行了系统性分析：首先收集了Google Scholar及Scopus数据库中发表于2022年12月至2023年5月的相关文献；其次重点分析了以"ChatGPT AND education"和"AI AND education"为关键词的相关研究；在此基础上运用滚雪球法筛选出若干具有学术价值的起点文章。本研究旨在基于最新的科学研究成果，在现有文献的基础上构建完整的知识体系框架，并聚焦于如何将这些高级AI技术有效应用于教育领域。

2. 利用AI和ChatGPT促进教学和学习活动

已有大量相关的科学研究表明，
AI技术具有成为教育领域重要资产的潜在应用价值。
该技术在提升学习质量和教学效果方面发挥着重要作用。
研究者指出，
现有的科学文献尚未全面系统地探讨这一议题，
其中部分研究聚焦于AI技术在作文评价系统设计中的应用[27,28]。
值得注意的是，
基于AI的作文评价系统虽然在现有研究范围内显示出一定的应用前景，
但其实际效果及其有效性仍需进一步验证与深入研究[29]。
此外，
ChatGPT展现出强大的自动化能力与改进评分系统的能力，
并提出了一种半自动化的学生作业评价模式：
通过利用该模型识别任务中的关键优势与不足点，
可以在涵盖研究文章、学术论文等多种书面作业类型的情况下，
实现对学生作业质量的有效评估[29]。
这种模式下，
教育工作者可以通过生成性报告的内容优化来向学生提供更有针对性的学习反馈。
同时，
借助ChatGPT的强大辅助能力，
教师能够更加精准地了解学生的学习难点与进步轨迹，
从而能够更有针对性地实施教学干预措施[29]。

在在线教育环境中使用人工智能对简答题的回答进行自动评估的成功应用已在多篇文献中得到证实[30,31]。此外，有人主张该技术有助于提升学生的学习效果，并可能成为辅助教学工具以提高学习效率。进一步而言，在线学习环境中使用AI生成评分器可能有助于促进评分过程的透明度和公正性[30,11]。然而，在实施此类系统时需要考虑的技术伦理问题及其社会接受度也是不容忽视的[32]。

此外，在当前环境下基于AI系统的开发与应用中存在一定的局限性。基于当前AI系统主要依赖于先前评估所积累的数据进行训练的基础上形成的模型体系，在面对标准化测试方面展现出显著的优势。例如全国性的专业教育考试这类考试通常拥有丰富的数据资源，并且标准化的评估机制是优先考虑的重点。然而对于那些定期更换试题格式并过往考题数量有限的个别高校考试而言，则难以充分发挥其优势。”

以上改写遵循了用户的各项要求

由于未来AI的支持，在未来的工作中教师可能会降低工作量，并将核心关注点放在制定创新的课程计划上，并参与专业领域的发展。此外，在个性化辅导方面进行深入探索，并为每位学生提供定制化的学习方案。这些努力将有助于提升学生的综合能力。

AI工具的应用不仅局限于评估与考核标准；它们还可以用于教育材料的翻译、互动式学习环境的设计以及适应性学习方案的构建。值得注意的是，在生成模型领域（如GPT-4），这些应用展现出巨大的前景。GPT-4在翻译任务方面表现出色，在精确性和效率上远超前代解决方案[9,35,36]。然而，在机器翻译技术已经取得显著成效这一前提下引入新奇性显得不够自然[37,38]。尽管这种改进并非全新概念，在机器翻译领域仍标志着持续进步和技术演进的重要里程碑。展望未来，在教育材料开发方面实现快速自动化多语种翻译将成为短期内的重要探索方向[37,38]。这些改进有潜力通过提供精确且高效的翻译服务进一步优化学习体验[9,35,36]。这不仅有助于扩大教育资源覆盖范围以满足更多样化学生需求[9,35,36]，还有助于推动学习环境向更具个性化和适应性方向发展[9,35,36]

从另一个维度来看，在个性化辅导领域展现了人工智能的强大潜力。从另一个角度来看，在个性化辅导领域展示了人工智能的强大潜力。

通过调整教学方法来满足每个学生独特的学习风格与进步需求

此外，在传统学术学科之外的应用中

在这种环境下

该平台具备的高级功能为教育工作者提供了诱人的机遇。这些功能包括精心构思与整合互动式课堂活动以加强教学实践能力，并通过多样化的方式提升教师的教学效果与效率。参考文献[49]表明，在ChatGPT的帮助下, 教育工作者能够开发出更具创新性的教学技术方案.例如, 在翻转课堂教学模式下, 在线学习空间不再局限于传统的课堂教学场所, 在远程环境下也得到了充分利用与拓展.这种模式不仅拓宽了学生的知识获取渠道, 更有利于培养其自主学习的能力.

根据Atlas（2023）[50]的研究表明, ChatGPT不仅在创建测验、考试以及教学大纲方面远超传统工具,同时也展现出显著超过了传统工具在制定教学大纲方面的能力.此外, 在制作全面的课程计划方面, 它同样表现出色. ChatGPT不仅能够生成引人入胜的教学材料, 还能够帮助教师以更加动态的方式进行课程设计.这种额外的支持使得教师能够更好地应对多样化的学习需求.随着现代教育工作者日常事务量的减少, 教师们获得了更多时间来进行反思、创新以及开发新的教学技术和活动形式. ChatGPT还能够作为互动交流平台, 帮助教师组织更为丰富的课堂活动.通过ChatGPT, 教师不仅能够利用其生成辅助教学工具, 如展示预期学习成果的标准幻灯片[51], 还能借助其快速生成大量问题及解题提示的能力来激发学生的解决问题及批判性思维能力[29].这些功能正是现代教育环境中提升学习效果的关键因素之一.

3. ChatGPT在教育中带来的挑战和威胁

尽管ChatGPT展现出巨大潜力, 但其生成内容的准确性仍需解决。Topsakal与Topsakal（2022年）[52]建议利用ChatGPT生成特定课程聊天机器人所需的原始对话材料, 并在验证内容准确性后将其翻译成兼容Google Dialogflow或其他AI聊天机器人的格式, 从而促进个性化和互动的学习环境的发展。

正如先前讨论的, AI工具可能帮助讲师减少当前工作量并推动更多研究和持续学习活动（例如提高教学整体质量并在课堂上实施新教学方法）, 但也可能使工作岗位减少[53], 或将大部分有偿职位外包给机器[54]。

4. 应对ChatGPT影响的可能行动和缓解策略

教育部门对ChatGPT的影响亟待重视[88]。亟需迅速采取行动以应对这一挑战[89]。在GPT-4推出之前（2023年3月之前），教育工作者可以通过引入多媒体资源（如图像和图表）来创新考试设计形式（例如口头报告、面试等），以此减少AI完全代为完成作业的可能性[13,90,91]。然而，在技术持续演进的新背景下（如GPT-4），这一状况已发生转变：AI系统现在也被赋予了处理视觉输入的能力（开发者已宣布相关功能的存在）[49,87,88,92]。针对这一变化背景（截至2023年5月28日尚未普及），教育工作者亟需探索新的评估策略：将无数字组件整合到考试任务中（例如书面考试禁止数字辅助工具）[...]

基于当前情况而言，在投入资源用于培训教育工作者以及告知学生相关注意事项方面可能是应对ChatGPT影响的有效策略[93]。一个关键的重点领域在于培养讲师能够识别学生作业中出现的AI生成内容的能力。这种技能可以通过依赖专业的AI检测工具来加以培养。然而，在经过培训后仍无法识别AI生成文本的情况或许是不可行的。尽管如此，在模仿人类写作风格方面AI工具正在不断进步，并可能很快就能达到难以分辨的人类写作水平。因此这种缓解策略很可能很快就会变得过时了。解决这一复杂问题可能需要采取多元化的措施包括升级改进后的抄袭检测系统加强学术诚信教育以及可能还需要重新评估评估标准以确保对学生学习成果的公平性与准确性

另一方面，则应指导教育工作者充分利用ChatGPT来进行课程规划与评估工作（参见文献[29,88]）。同时，在教授相关知识时也应向学生介绍该技术固有的局限性（参见文献[94,95]），其中包括其对部分数据资源的高度依赖（参考文献[96]）、对现有知识体系有限访问能力（见文献[97]）以及容易产生误导性或虚假信息的特点（引用来源：63）。基于此背景，在教学实践中教育工作者应当鼓励学生借助可靠的教科书和科学文章等权威资料（参考文献：23,98）来核实通过ChatGPT获取的信息的真实性与准确性。此外，则有必要更加注重提醒学生了解大学关于学术诚信的相关规定及其违反学术规范可能带来的严重后果（参阅文献：99,100）。为此目的，在教学过程中教育工作者还应主动与学生开展相关讨论，并特别强调学术诚信在当前课程体系中的重要地位。

虽然存在一定的局限性，在应用层面来看

5. 在教育中引领AI进化：适应、进步和创新

人工智能凭借其巨大的变革潜力将在未来对现代教育产生深远的影响。这在其如ChatGPT这样的生成模型中尤其突出,它们可能很快在全球范围内得到广泛应用。尽管对其应用存在诸多争议以及一些技术上的限制,但AI在教育领域中的持久地位是稳固的,并且它有望迅速推动教学与学习方法的大规模变革[101]

关于教育领域人工智能技术的应用问题持续引发广泛的关注与争议，在学术作业处理方面尤为突出。众多教育机构已采取严格的限制措施，在校园内全面禁止类似ChatGPT的功能应用[102]。这种做法虽能有效遏制未经许可使用AI技术的行为，但也因此可能对那些被迫放弃此类技术应用的学生群体产生不利影响而受到批评[103]。与此同时，在这一领域内还正在进行着一系列技术探索与实践研究，在努力开发出能够识别并判断AI生成内容的技术应用方面取得了积极进展[104,105]。然而值得注意的是，在chatgpt技术和相关检测软件之间展开的竞争态势可能导致资源过度投入与效率低下的情况出现[68]。此外这些预防性政策也可能仅能提供一段时期的缓解效果而无法从根本上解决问题。正如open ai chatgpt模型的发展历程所揭示的那样 人工智能技术的进步速度正在对现有保障措施的有效性提出严峻挑战

为了进一步解决这个问题, 已经有了相关指南, 旨在降低教育工作者依赖AI进行学术工作的风险.在这种情况下, 纽约市教育局(NYC)已全面禁止所有学校的设备与网络访问ChatGPT[106].此外, 其他教育机构也已发布禁令禁止使用包括ChatGPT在内的其他AI工具[107,108].

目前看来,更为现实的做法是接受并把这类技术工具融入我们的教育体系中[3,109],与其徒劳地压抑它们的成长,这可能会给学生造成超过预期的负面影响,据几位记者的报道（如[110]所示）。此外,还有人主张对使用ChatGPT的行为应与禁止学生在数学课上使用计算器[111]或禁止使用谷歌搜索引擎的行为相仿对待。值得注意的是,像微软这样的大型企业已经在他们的产品线中计划引入ChatGPT功能[21,113],按照这个趋势,AI工具最终将在我们的生活中稳定下来只是时间问题。而当这种转变实现时,教育机构将面临追溯性制定相关政策来保障安全有效的使用政策的问题。

鉴于AI的发展提出了对教育评估体系重新审视的问题。尽管当前仍无法得出明确结论。然而显然当前的评估方法可能有必要进行相应的改革以适应人工智能的影响。现有研究表明在有效设计评估实践以促进学习方面面临挑战[114 115]为此在这一领域加强教师能力建设至关重要以便使其能够应用如ChatGPT等AI技术来提升学习效果

随着人工智能逐渐成为大学教育职业发展的核心部分，在这一背景下培养专业技能显得尤为重要。因此，在教育领域引入人工智能工具如ChatGPT等技术可以被视为一项关键举措。为了提高学生的实际操作能力与理论知识掌握水平，则需要让他们有机会亲自体验这些工具的应用场景。与此同时，在分析其局限性的同时也要伴随技术发展同步推进。

面对由人工智能引发的迅速变革，需要从多个复杂维度进行应对。其中最为关键的是制定有效的策略，并借助ChatGPT等类似的人工智能工具来拓展教育体验。为此设计定制化的培训模块以便适应教师与学生的不同需求。这些模块旨在最大限度地发挥这些工具在提升教学效果和学习成果方面的潜力。此外，在教师培训计划中加入这些AI工具的应用有助于使未来的教育工作者能够有效地利用这些技术在他们的课堂上。可以预见，在未来社会中缺乏此类培训经验的学生可能在就业市场与拥有广泛接触和实践经验的人相比处于劣势。因此，建立一个既能有效利用又经过审慎评估以造福学生的教育框架变得尤为关键。

在课堂之外同样至关重要的是应对和解决AI可能带来的数字鸿沟潜在影响。AI工具不仅能够通过提供普遍可及的学习资源来缩小这一鸿沟；但也可能通过过度惠及那些拥有技术访问权限优势明显的人群而加剧鸿沟。为了应对这些潜在挑战并抓住AI带来的机会；我们需要一种协作的、跨学科的方法以协调各方利益；这种协作对于确保持续发展的AI技术被安全合理地应用于教育系统至关重要