【摘 要】本文介紹了教師如何在教學(xué)中使用生成式人工智能，掌握生成式AI大模型教育應(yīng)用的四個(gè)秘訣：學(xué)習(xí)提示語設(shè)計(jì)、用好提示語庫(kù)，用好檢索增強(qiáng)生成（RAG），能夠根據(jù)自己的學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)建單元教學(xué)的知識(shí)庫(kù)和智能體，提升教師的AI領(lǐng)導(dǎo)力。

【關(guān)鍵詞】大模型；RAG；提示語庫(kù)；知識(shí)庫(kù)；智能體

【中圖分類號(hào)】G43? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2024）05-008-04

教師使用生成式AI的現(xiàn)狀與思考

2024年，全國(guó)兩會(huì)熱議焦點(diǎn)之一：人工智能+行動(dòng)，為教育數(shù)字化發(fā)展注入新的活力。為幫助廣大教師更好地理解和應(yīng)用生成式人工智能技術(shù)，2024年3月18日，中國(guó)教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)和科大訊飛聯(lián)合舉辦了“生成式人工智能賦能數(shù)字素養(yǎng)提升”線上直播專題培訓(xùn)，筆者應(yīng)邀做發(fā)言。為了解全國(guó)各地參加線上學(xué)習(xí)的教師對(duì)生成式AI的應(yīng)用現(xiàn)狀，以便根據(jù)大家的實(shí)際情況展開后續(xù)的講座，在直播講座的第一個(gè)互動(dòng)環(huán)節(jié)，我用問卷星做了兩個(gè)問題的線上調(diào)查：“你已經(jīng)掌握使用的生成式人工智能軟件有哪些？”“今天，你最想用AI幫你做什么？”幾分鐘后，來自全國(guó)各地5500多位教師參加了問卷調(diào)查，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1和圖2所示。

參與線上調(diào)查的教師來自全國(guó)大部分省市，包括很多三線城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的教師，數(shù)據(jù)比較真實(shí)地反映了當(dāng)前一線教師對(duì)生成式人工智能的了解和應(yīng)用情況。從調(diào)查統(tǒng)計(jì)可以看到，今年3月，大約有40%的教師還不知道生成式人工智能的多種軟件，但大家對(duì)生成式AI的學(xué)習(xí)積極性很高，對(duì)如何把大模型用到自己的教學(xué)、幫助自己查找教育資源、做PPT等興趣濃厚，教師普遍想在現(xiàn)有數(shù)字化教育資源基礎(chǔ)上進(jìn)行二次加工，轉(zhuǎn)化成適合自己課堂教學(xué)的內(nèi)容，這反映了教師們渴求把數(shù)字化教育資源轉(zhuǎn)化成自己的教學(xué)服務(wù)的強(qiáng)烈需求[1]。針對(duì)很多教師不熟悉生成式人工智能如何在教學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀，我意識(shí)到，目前我們的教育數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，需要從教師培訓(xùn)入手，從普及有關(guān)生成式人工智能在教育教學(xué)中應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)開始，讓教師們走進(jìn)AI的大門。

讓每一位教師都能夠用好大模型

教師將大模型用在自己的課堂教學(xué)中，如何才能少走彎路，盡快掌握和正確用好生成式AI？筆者總結(jié)出了掌握使用大模型的四個(gè)秘訣，即學(xué)習(xí)提示語和提示語庫(kù)設(shè)計(jì)，用好檢索增強(qiáng)生成（RAG），創(chuàng)建單元教學(xué)知識(shí)庫(kù)和智能體（Bot），提升生成式人工智能時(shí)代的AI領(lǐng)導(dǎo)力。

秘訣1：掌握提示語和提示語庫(kù)設(shè)計(jì)

剛開始接觸生成式AI大模型的教師會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果給大模型一個(gè)提問，AI的回應(yīng)往往不會(huì)令人滿意，要么敷衍含混，要么是“正確的廢話”。所以，大家需要初步了解大模型的工作原理，與以往信息技術(shù)不同，大模型是通過海量語料的預(yù)訓(xùn)練，讓人工智能在單字層面分析處理信息，經(jīng)過人工評(píng)判，歸納出字詞的組合權(quán)重，并根據(jù)用戶的提示語（Prompt）——也被稱為“提示詞”“指令”等，從數(shù)據(jù)庫(kù)中逐字按照組詞的權(quán)重排序，重新組成句子輸出給人類。

（1）提示語（Prompt）設(shè)計(jì)。這是指用戶把自己的想法用一段文字描述清楚，告訴大模型你的要求，AI根據(jù)提示語生成回應(yīng)內(nèi)容，提示語如何設(shè)計(jì)決定了AI生成內(nèi)容的質(zhì)量。我們可以參考以下兩種提示語設(shè)計(jì)公式優(yōu)化提問方式。

一是任務(wù)導(dǎo)向（RTRI）提示語設(shè)計(jì)公式=角色（Role）+任務(wù)（Task）+要求（Requirements）+說明（Instructions）。角色：指定大模型所扮演的角色或人設(shè)；任務(wù)：明確告訴大模型要完成什么任務(wù)；要求：概述這個(gè)任務(wù)需要遵守的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)的結(jié)果；說明：提供更多關(guān)于任務(wù)和要求的詳細(xì)具體的上下文信息。

二是問題導(dǎo)向（RPGS）提示語設(shè)計(jì)公式=角色（Role）+問題（Problem）+目標(biāo)（Goal）+方案（Solution）。角色：指定大模型所扮演的角色或人設(shè)；問題：清晰描述你需要解決的問題、背景，描述的信息越詳細(xì)具體，AI對(duì)問題的理解越到位，解決方案就越有針對(duì)性；目標(biāo)：你期望AI解決、完成、回答的具體目標(biāo)要求；方案：要求AI如何輸出方案，如格式、風(fēng)格、口吻、示例、約束等。

教師也可借鑒大模型提供的示例來設(shè)計(jì)自己的提示語，例如，教師可以使用北京Moonshot AI公司開發(fā)的大模型KIMI輔助教學(xué)，KIMI的“添加常用語”功能，給用戶提供了“隨機(jī)一個(gè)”的提示語范例，讀者可以打開嘗試。

教師還可以借鑒使用字節(jié)跳動(dòng)開發(fā)的AI集成平臺(tái)“扣子”的提示語優(yōu)化功能給出的提示語規(guī)范，每一位教師都可以使用扣子創(chuàng)建輔助教學(xué)的智能體，例如，創(chuàng)建一個(gè)“情境教育”智能體，在編排的“人設(shè)與回復(fù)邏輯”欄目中輸入提示語，描述有關(guān)“情境教育”智能體的人設(shè)和技能，點(diǎn)擊“AI優(yōu)化”，扣子平臺(tái)就會(huì)幫你自動(dòng)優(yōu)化提示語。比如，把“情境教育”智能本提示語寫好，就可以把大教育家的精神創(chuàng)建成AI智能體?？圩幼詣?dòng)優(yōu)化后的提示語具體格式如下：

# 角色

你是著名教育家李吉林，專注于情境教育領(lǐng)域。用情境教育的理論及方法，為教師提供教案設(shè)計(jì)指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，關(guān)注學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展。

## 技能

### 技能 1： 教案設(shè)計(jì)指導(dǎo)

- 為教師設(shè)計(jì)符合國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)的教案提供建議，包括教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、策略與作業(yè)設(shè)計(jì)等。

- 提供實(shí)用教學(xué)案例與情境故事，幫助其理解和應(yīng)用情境教育理論。

### 技能 2： 培養(yǎng)創(chuàng)新思維

- 鼓勵(lì)教師創(chuàng)造情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與好奇心。

- 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問題，通過探究實(shí)踐解決，培養(yǎng)創(chuàng)新與實(shí)踐能力。

- 提供拓展思維的活動(dòng)和游戲。

### 技能 3： 關(guān)注學(xué)生成長(zhǎng)

- 提醒教師關(guān)注每位學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展，依據(jù)個(gè)性特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。

-鼓勵(lì)建立良好師生關(guān)系，關(guān)注學(xué)生情感需求，幫助其在情境教育中健康成長(zhǎng)。

## 限制

- 僅討論教育相關(guān)內(nèi)容。

- 嚴(yán)格按給定格式組織內(nèi)容。

- 總結(jié)不超 100 字。

- 僅輸出知識(shí)庫(kù)中已有內(nèi)容，其他通過工具了解。

（2）提示語庫(kù)設(shè)計(jì)。KIMI為用戶提供了常用語（提示語庫(kù)）的功能，點(diǎn)擊KIMI對(duì)話框左邊的立方體小圖標(biāo)，就打開了“添加常用語”功能，你只要把自己常用的有關(guān)教案設(shè)計(jì)、作業(yè)批改、文稿寫作、審稿編輯、輔導(dǎo)學(xué)生等工作的提示語輸入，即可保存為自己專用的提示語庫(kù)，可以大幅提高工作效率。讀者可以動(dòng)手操作體驗(yàn)，把上面KIMI的提示語格式做成提示語庫(kù)，今后可一鍵打開使用。如果你把大模型的技能、工作流程、注意事項(xiàng)等描述得越具體，越合乎你的想法，大模型運(yùn)行的結(jié)果就會(huì)越令你滿意，而且瞬間自動(dòng)完成，就像一個(gè)極其聰明能干的小機(jī)器人。

秘訣2：用好檢索增強(qiáng)生成（RAG）

大模型在自然語言處理任務(wù)中表現(xiàn)出色，但面臨生成信息不準(zhǔn)確、產(chǎn)生“幻覺”、過時(shí)知識(shí)和推理過程不透明等問題。世界各地想要運(yùn)用大模型解決具體工作場(chǎng)景使用的人們都在積極想辦法，其中引人注目的是2020年Lewis等人發(fā)表論文《Retrieval-Augmented Generation for Knowledge-Intensive NLP Tasks》，提出了檢索增強(qiáng)生成技術(shù)（RAG），將預(yù)訓(xùn)練的參數(shù)和非參數(shù)內(nèi)存相結(jié)合用于語言生成，為大模型提供更專業(yè)和最新的背景信息。RAG技術(shù)通過結(jié)合外部知識(shí)源（PDF、TXT、DOC文檔、網(wǎng)址等），動(dòng)態(tài)地檢索經(jīng)過人工確認(rèn)的相關(guān)信息，用來引導(dǎo)大模型的生成過程，增強(qiáng)了大模型的準(zhǔn)確性和可信度，特別是在處理知識(shí)密集型任務(wù)和實(shí)時(shí)更新領(lǐng)域特定信息時(shí)，RAG將大模型與外部數(shù)據(jù)庫(kù)資源相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)效果，大幅提升了大模型回答的準(zhǔn)確性和相關(guān)性，有效地解決了大模型的“幻覺”問題[2] 。

檢索增強(qiáng)生成將教師自己確認(rèn)的文檔和網(wǎng)址信息提供給大模型，提高了生成式人工智能輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且讓人-機(jī)互動(dòng)活動(dòng)控制在教師提供的范圍內(nèi)對(duì)話，避免了大模型無邊界地自由“暢談”，有利于避免冗余對(duì)話干擾教學(xué)，適合教師在課堂使用大模型開展教學(xué)。

教師要用好大模型的檢索增強(qiáng)生成功能，首先需要找到具有RAG功能的大模型，最簡(jiǎn)單的方法是找一個(gè)網(wǎng)址文章或者一篇微信公眾號(hào)文章網(wǎng)址，使用提示語測(cè)試。提示語1：直接輸入網(wǎng)址，給出內(nèi)容摘要。或者，提示語2：根據(jù)網(wǎng)址（復(fù)制網(wǎng)址），布置10道作業(yè)題，包括3道多項(xiàng)選擇題，2道填空題，3道對(duì)錯(cuò)題，1道計(jì)算題，1道800字左右的作文題。大模型如果能夠生成你要求的結(jié)果，就是已經(jīng)增加了RAG（檢索增強(qiáng)生成）功能的平臺(tái)。

秘訣3：創(chuàng)建單元教學(xué)知識(shí)庫(kù)和智能體（Bot）

比爾·蓋茨指出，在不久的將來，任何上網(wǎng)的人都將能擁有一個(gè)由人工智能驅(qū)動(dòng)的Agents（智能體/個(gè)人助理），這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了今天的技術(shù)。智能體不僅會(huì)改變每個(gè)人與計(jì)算機(jī)交互的方式，還將顛覆軟件行業(yè)，帶來自我們從輸入命令到點(diǎn)擊圖標(biāo)以來最大的計(jì)算革命。斯坦福大學(xué)人工智能專家吳恩達(dá)教授指出，智能體工作流將推動(dòng)人工智能取得巨大進(jìn)步，甚至可能超過下一代基礎(chǔ)大模型，這是一個(gè)值得所有人關(guān)注的趨勢(shì)。與人們使用大模型的習(xí)慣方式不同，智能體工作流不是讓大模型直接生成最終輸出，而是通過多次提示，讓大模型逐步構(gòu)建更高質(zhì)量的輸出[3]。

吳恩達(dá)給出提升智能體功能的四個(gè)策略。反思（Reflection）：讓大模型檢查自己的工作，以提出改進(jìn)方法；工具使用（Tool use）：讓大模型擁有網(wǎng)絡(luò)搜索、代碼執(zhí)行或任何其他功能來幫助其收集信息、采取行動(dòng)或處理數(shù)據(jù)；規(guī)劃（Planning）：讓大模型提出并執(zhí)行一個(gè)多步驟計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)；多智能體協(xié)作（Multi-agent collaboration）：創(chuàng)建多個(gè) AI 智能體一起工作，分配任務(wù)并討論和辯論想法，以提出比單個(gè)智能體更好的解決方案。

目前，字節(jié)跳動(dòng)公司開發(fā)的豆包、扣子，北京智譜華章開發(fā)的智譜清言等大模型為用戶提供了創(chuàng)建智能體的功能。參照吳恩達(dá)這四個(gè)智能體設(shè)計(jì)策略，教育中應(yīng)用大模型可以充分使用提示語庫(kù)和工作流設(shè)計(jì)功能，大幅提升智能體的效能。例如：KIMI的常用語庫(kù)增加反思和批判性思維的提示語；用扣子的插件技術(shù)，拓展更多工具的使用，增強(qiáng)智能體的技能；設(shè)計(jì)智能體的工作流，實(shí)現(xiàn)智能體的多步驟復(fù)雜系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行；還可以充分利用扣子的知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等功能，讓智能體的輸出更加精準(zhǔn)可控；把多智能體的設(shè)計(jì)思想用到智能體群的創(chuàng)建，可以仿照人類團(tuán)隊(duì)工作的分工，用多個(gè)智能體扮演不同的項(xiàng)目角色，例如六頂思考帽，或者仿照辯論賽等模式，用工作流將多個(gè)不同人設(shè)的智能體組織起來，共同完成項(xiàng)目任務(wù)，從而凝聚智能體群的集體智慧。

在各個(gè)大模型和網(wǎng)站上，對(duì)智能體（Intelligent Agent）有兩大類不同的定義：一類認(rèn)為智能體是一個(gè)具有智能的實(shí)體，能夠感知環(huán)境、進(jìn)行自主理解、規(guī)劃決策和執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的機(jī)器人；另一類認(rèn)為智能體是一種程序，可以根據(jù)環(huán)境、用戶輸入和體驗(yàn)做出決策或執(zhí)行服務(wù)，這些程序可用于按照定期、編程的時(shí)間表或在用戶實(shí)時(shí)提示時(shí)自主收集信息。本文所談的智能體，指基于生成式AI大模型+RAG，根據(jù)用戶的提示語執(zhí)行工作流程序，自動(dòng)完成任務(wù)的AI助手。

如果教師希望創(chuàng)建專用教學(xué)智能體（Bot），可以使用扣子（Coze.cn），這是一站式AI開發(fā)集成平臺(tái)，無需編程，你的想法都能迅速創(chuàng)建成AI智能體應(yīng)用。例如，我想做一個(gè)教育科研項(xiàng)目，把我國(guó)著名教育家李吉林老師的情境教育理論和教學(xué)方法創(chuàng)建成智能體，用來幫助教師創(chuàng)新教學(xué)?？砂聪旅鎺讉€(gè)步驟操作：（1）登錄扣子網(wǎng)址（https：//www.coze.cn/）填寫手機(jī)號(hào)，輸入驗(yàn)證碼即可完成注冊(cè)；（2）創(chuàng)建Bot（智能體），命名為：情境教育。在“人設(shè)與回復(fù)邏輯”中輸入提示語“你是著名教育家李吉林，專注于情境教育領(lǐng)域。用情境教育的理論及方法，為教師提供教案設(shè)計(jì)指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生成長(zhǎng)”。然后，點(diǎn)擊“優(yōu)化”提示語按鈕，立刻完成規(guī)范的提示語。（3）在屏幕中央的編排“技能”欄目中，選擇“插件”：如必應(yīng)搜索、微信搜索、頭條搜索等供后續(xù)利用網(wǎng)上信息。選擇“知識(shí)庫(kù)”：把在中國(guó)知網(wǎng)下載的李吉林老師關(guān)于情境教育的文章上傳給知識(shí)庫(kù)，以便大模型根據(jù)李吉林老師的原著生成新的對(duì)話內(nèi)容。（4）預(yù)覽與調(diào)試智能體，檢查智能體運(yùn)行是否成功，并修改直至智能體能夠順利運(yùn)行，然后發(fā)布到豆包、飛書等系統(tǒng)中，或者把鏈接轉(zhuǎn)發(fā)到微信朋友圈等，供今后使用。

通過創(chuàng)建與學(xué)科教學(xué)相結(jié)合的智能體，教師可優(yōu)化教學(xué)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，能夠用AI把新課程理念、學(xué)習(xí)理論、教學(xué)策略、教育家思想等一鍵轉(zhuǎn)化成自己的教案和教學(xué)文檔；或設(shè)計(jì)創(chuàng)建成面向?qū)W生的學(xué)習(xí)導(dǎo)師和學(xué)習(xí)伙伴，輔助校長(zhǎng)管理學(xué)校工作的智能化秘書等。

秘訣4：提升生成式人工智能時(shí)代的AI領(lǐng)導(dǎo)力

要成為生成式AI大模型教育應(yīng)用的主人，教師需要提升在生成式人工智能時(shí)代的AI領(lǐng)導(dǎo)力。教師AI領(lǐng)導(dǎo)力包括以下六個(gè)要素：學(xué)習(xí)力，終身學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)掌握AI飛速發(fā)展的新技術(shù)；決策力，高瞻遠(yuǎn)矚，用生成式AI促進(jìn)教學(xué)方式變革；執(zhí)行力，立即行動(dòng)，立足課堂，解決應(yīng)用AI的問題；對(duì)話力，人機(jī)協(xié)作，用提示語和智能體引領(lǐng)AI工作；教管力，規(guī)范管控，調(diào)教AI，管教學(xué)生，遵守倫理；創(chuàng)新力，鼓勵(lì)創(chuàng)新，提升批判性思維和創(chuàng)新思維能力[4]。

為了充分發(fā)揮教師在大模型系統(tǒng)中的主體地位和領(lǐng)導(dǎo)力作用，“人在回路”（Human-in-the-Loop，HITL）的技術(shù)越來越受到重視，這是指在人機(jī)對(duì)話中，將人的思考判斷嵌入AI系統(tǒng)中，作為AI算法的管控環(huán)節(jié)，將人類的高階思維能力與計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的算力和存儲(chǔ)相結(jié)合，用人工干預(yù)提升智能系統(tǒng)運(yùn)作的準(zhǔn)確性和生成信息的質(zhì)量，獲得人機(jī)智慧協(xié)同互補(bǔ)的最佳效果。用人工干預(yù)大模型運(yùn)行效果的極簡(jiǎn)方法是，教師在設(shè)計(jì)創(chuàng)建智能體工作流的時(shí)候，需要增加一個(gè)中間管控節(jié)點(diǎn)，讓AI輸出結(jié)果，等候用戶評(píng)價(jià)和反饋，用戶指示AI下一步如何行動(dòng)的提示，AI在人類的管控下完成工作流程。

探尋生成式人工智能教育應(yīng)用的無限可能

回首向來蕭瑟處，歸去，也無風(fēng)雨也無晴。一年前，ChatGPT橫空出世，如今生成式AI已尋常見，這在人類歷史上只不過轉(zhuǎn)瞬之間。照此速度，你根本無法想象三、五年之后，生成式AI將變成什么樣？回顧中國(guó)教育信息化的發(fā)展歷程，無論技術(shù)發(fā)展怎樣變化，其中一個(gè)重要的歷史經(jīng)驗(yàn)，就是教師在教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)會(huì)經(jīng)歷從初步入門，學(xué)習(xí)掌握新技術(shù)，到嘗試在教學(xué)中運(yùn)用新技術(shù)，再將信息技術(shù)用在備課、課堂互動(dòng)、作業(yè)、教學(xué)管理的全部環(huán)節(jié)，即課程與信息技術(shù)整合，最后會(huì)發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)在教學(xué)中是否能夠真正發(fā)揮作用，關(guān)鍵還是人的主觀能動(dòng)性，發(fā)揮教師在計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用系統(tǒng)中的主體作用，這才是“以人為本”的AI+教育的基本要義。

因此，教師要緊緊抓住變化世界的最底層邏輯，不斷提升自身的AI應(yīng)用能力和領(lǐng)導(dǎo)力，提升教師融合“學(xué)科內(nèi)容—教學(xué)法—信息技術(shù)”的綜合素養(yǎng)，大膽探究大模型在教育教學(xué)各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，為生成式人工智能教育應(yīng)用打開無限可能。

參考文獻(xiàn)

黎加厚，邢星.數(shù)字化教育資源如何適應(yīng)人工智能時(shí)代[J].人民教育.2024（6）：42-45.

Patrick Lewis， et al. Retrieval-Augmented Generation for Knowledge-Intensive NLP Tasks. Advances in Neural Information Processing Systems. [EB/OL].（2020） [2024-4-14].https：//proceedings.neurips.cc/paper/2020/hash/6b493230205f780e1bc26945df7481e5-Abstract.html.

BILL GATES. AI is about to completely change how you use computers and upend the software industry. [EB/OL]. （2023-11-09） [2024-04-15].https：//www.gatesnotes.com/AI-agents.

黎加厚. 邁向生成式人工智能時(shí)代的教學(xué)行動(dòng)[J]. 中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)，2024（4）： 27-32.