刘盛:美国一流大学在教育教学实践中应用ChatGPT的划界及其启示
一、美国一流大学应用ChatGPT的态度
ChatGPT一经问世便引起了美国高等教育界的广泛兴趣和巨大争议。支持方认为,ChatGPT可辅助撰写论文、代码,回答学生在学习中遇到的问题,能为教师备课提供新颖的思路,为学生养成批判性思维提供机会,提高其媒介素养。反对方则认为,ChatGPT是“高科技的剽窃系统”,学生直接用ChatGPT完成作业,会让家庭作业失效,并且ChatGPT还可能导致大学论文写作和远程考试的终结,给师生互动带来不利影响。同时,在美国大学,许多学生已经开始使用ChatGPT完成学业任务。据美国BestColleges网站对1000名在校大学生的调查,发现约20% 的大学生承认曾使用ChatGPT这类生成式人工智能工具完成作业或参加考试。
在此背景下,为了应对ChatGPT对教育教学的冲击,美国一流大学纷纷出台了ChatGPT的应用指南,如哈佛大学出台了《哈佛大学使用ChatGPT和其他生成式人工智能工具指南》(Guidelines for Using ChatGPT and Other Generative AI Tools at Harvard),斯坦福大学发布了《教学中的人工智能工具》(AI Tools in Teaching and Learning),耶鲁大学发布了《人工智能指南》(AI Guidance),普林斯顿大学发布了《人工智能与ChatGPT教学指南》(AI & ChatGPT Guidance for Teaching)。为了了解美国一流大学应用ChatGPT的现状,笔者于2023年2月1日至8月15日通过搜集《美国新闻与世界报道》(U.S. News & World Report)发布的2022-2023年全球最佳大学排名前360的84所美国一流大学(见表1)的官方网站,根据“ChatGPT”、“Generative AI”、“AI Tools”、“AI Guidance”等关键词对相关信息进行检索,从而梳理上述高校应用ChatGPT的态度。
研究发现,84所样本高校对ChatGPT的应用态度总体分为四类:第一类是“禁止使用”,有9所高校持这一态度,占比10.7%。第二类是“有条件使用”,有54所高校持这一态度,占比64.3%。第三类是“允许使用”,仅有4所高校持这一态度,占比4.8%;第四类是“未有指导意见”,有17所高校没有出台关于应用ChatGPT的指导意见,占比20.2%。以上数据说明美国一流大学对应用ChatGPT的态度具有不同的倾向性。采取“禁止使用”态度的高校倾向禁止学生使用ChatGPT,以防止学生利用ChatGPT作弊,产生学术越轨行为,如哈佛大学。采取“允许使用”态度的高校倾向不禁止学生使用ChatGPT,鼓励教师探索将ChatGPT融入课堂的方法,认可ChatGPT作为辅助学习工具可提高学习和科研效率。如普林斯顿大学明确表示不打算禁止ChatGPT。采取“有条件使用”态度的高校把裁定权交给了教师,这类高校主要基于学科课程的差异,让教师自行决定是否允许学生在课程中使用ChatGPT以及如何使用。“未有明确指导意见”的高校既没有说明对ChatGPT的使用态度,也未把决定权下放给任课教师,这类高校总体持观望态度,侧重征求各方意见后再作决定。
值得注意的是,被调查的美国一流大学发布了有关ChatGPT的应用指南,但各校发布指南的主要目的是为教师和学生提供指导意见,并非提出了强制性要求。各校都在指南中附加了相应说明,在符合学术诚信的前提下,教师可以根据授课内容的需要决定学生是否使用ChatGPT。另外,美国大学还建议教师根据教学内容和场景制定相应的使用规则,并在教学大纲和课堂上向学生说明。
研究还发现,处于《美国新闻与世界报道》全球大学排行榜不同排名区间的美国一流大学对ChatGPT的使用态度存在一定差异(见表2)。有6所排名前100的高校采取了“禁止使用”态度,占排名前100样本高校的15%;仅有1所排名200以上的高校采取“禁止使用”态度,占排名200以上样本高校的4%;排名200以上的高校较之其他排名区间的高校更多地采取“未有指导意见”和“有条件使用”的态度,其中,有6所高校对ChatGPT的使用未提出指导意见,在排名200以上的样本高校中占24%;有17所高校采取了“有条件使用”的态度,占68%;同时,排名200以上的高校仅1所采取了“允许使用”态度,占排名200以上样本高校的4%。
二、美国一流大学对ChatGPT应用划界的立足点
在实践层面,美国一流大学遵从知识生产和人才培养的双重逻辑,尝试划出应用ChatGPT的边界。在知识生产方面,坚持学术产出原创性、真实性和学科性原则。在人才培养方面,依循以学生为中心,尊重学生思维发展的成熟度准则;以学业任务为纽带,训练学生的思维能力,从而将高深知识“背后”的思维方式和价值准则揭示出来,转化为受教育者“自己的东西”。坚持这两条逻辑的目的在于,依循学术伦理规范,让新兴的人工智能技术作为辅助教与学的工具,为高等教育实践赋能并在实践中检验和创新。这是美国一流大学在教育教学中划出ChatGPT应用边界的立足点。
1.学术产出原创性
从工作原理上看,以ChatGPT为代表的生成式人工智能回答基于自然语言生成模型和文本生成任务,生成与人类语言相似的输出,但它只能对识别过的类似信息进行回答,不具备原创内容和想法。同时,ChatGPT会在引用不可靠原始来源或作者的情况下,复制文本,致使应用它的研究者在无意中抄袭大量未知文本。从身份上看,作为提出假设、设计实验和理解结果的工具,ChatGPT对研究者从事研究活动具有重要的辅助作用,但学术产出最终源自人脑思考和表达。基于此,许多权威杂志和出版机构禁止将ChatGPT列为论文合著者。如《科学》杂志明确指出,“原创”一词足以表明ChatGPT生成的文本是不可接受的。人工智能程序不能是作者。《自然》杂志规定,ChatGPT作为工具,应在论文方法部分适当介绍,不能将ChatGPT列为作者。因此,从知识生产角度看,原创性是限制ChatGPT应用边界的要素之一。
美国一流大学内部有强大的荣誉准则制度约束学生的学术行为。荣誉准则制度是与学生学术诚信以及不诚信行为相关的一系列的政策规范,它要求学生承诺在校期间不作弊和剽窃他人学术成果,并接受因违反要求带来的惩罚。研究表明,超过95%的美国高校已制定荣誉准则制度,它能有效减少学术失信行为的发生。历经多年发展,荣誉准则制度对美国高校的学生来说不仅是一种学术规范准则,更是作为一种正确的价值选择融入他们的学术生活,从根本上保证学生将拒绝错误信念的智性美德外化为其对学术规则的遵守。如哈佛大学明确提出“我们的学术诚信政策禁止学生将他们没有编码或创作的作品作为自己的作品”。哥伦比亚大学商学院将“未能充分承认他人在论文、学位论文或其他作品中的观点、语言或研究”,定性为“剽窃”。斯坦福大学规定,“将他人的作品表现为自己的作品”,“在明知不允许的情况下,在学术任务中提供或接受协助”等均为剽窃行为。宾夕法尼亚大学规定,抄袭他人的论文、文章或电脑作品并将其作为作业提交,克隆他人的观点而不注明出处,未在适当的地方使用引号等行为被认定为剽窃行为。布朗大学明确规定,学生完成各类练习(如报告、计算机程序、课程试卷、测验或考试等)时,应确保练习是其独立思考和学习的产物。这要求学生用自己的话表达观点,并在没有外力帮助的情况下完成任务。同时,学生要使用引号、参考资料或脚注,承认其借助印刷资料或得到其他外部协助。在此前提下,布朗大学要求教师重新定义抄袭的内涵或制定新的利用人工智能工具写作的规定,明确学生使用人工智能软件时的行为规范。
综上所述,荣誉准则制度倡导学术诚实的重要性,要求学生具备独立思考能力,强调学术产出的原创性。正是因为有荣誉准则制度的约束,即便是ChatGPT这类人工智能工具会对学生学术产出原创性造成冲击,美国各高校依然对学生可能会利用ChatGPT作弊,带来的学术失信问题,持乐观态度。
2.学术产出真实性
由于ChatGPT存在误导和创建替代事实的局限,这使得ChatGPT有时会生成听起来合理,但实际上不正确或无意义的答案。这些不正确或无意义的答案在人工智能领域被称为“幻觉”(hallucinations)。ChatGPT生成的“幻觉”有混入用户生成内容平台的风险,进而影响平台信息的质量和真实性。例如,ChatGPT对法律、医疗和金融问题可能会生成虚假信息。有研究调查了 ChatGPT 生成研究方案中出现“幻觉”的频率,发现在引用的178篇参考文献中,有69篇没有科学论文身份标识DOI(digital object identifier),其中28篇被发现是ChatGPT捏造的。另一项研究发现,在ChatGPT生成的 115篇医学参考文献中,47%是编造的,46%是真实但不准确的,只有7%是真实准确的。所以,在实际应用中,ChatGPT产生“幻觉”现象的本质是捏造和篡改,从而侵害学术产出的真实性。
为了应对ChatGPT生成“幻觉”的情况,部分美国高校采取了应对策略。如康奈尔大学、罗切斯特大学等高校要求学生在任务中标记生成式人工智能的贡献部分,同时学生有责任正确引用所有从其他作者处获得的观点、短语和段落,否则就是剽窃。加州理工学院在给教师的指导建议中提醒,如果教师允许学生使用ChatGPT,需要注意目前ChatGPT有篡改引文和“事实”的情况,需要注意如何验证可能被ChatGPT歪曲的事实。如密歇根大学、罗格斯大学等高校禁止申请入学者在个人陈述中使用ChatGPT,以确保书面申请材料能真实呈现申请者的学术水平。哈佛大学在ChatGPT等人工智能工具使用指南中明确提出,使用者需对任何包含人工智能生成材料的内容负责,因人工智能生成的内容可能不准确,甚至会出现误导或完全捏造的内容。使用者在发布文本前,需核查人工智能生成内容。达特茅斯学院提示师生,应用ChatGPT需要谨防出现“错误信息”陷阱。
3.学科特点
虽然,ChatGPT在各学科教育教学中具有潜力,如计算机、 数学、经济与金融、社会科学等。但是,ChatGPT使用的有效性因学科领域而异,其在某个特定主题或领域无法“无缝对接”到另一个主题或领域。如ChatGPT在经济和金融、计算机编程方面表现出令人满意的性能。但在法律和医学教育等具体应用方面,则表现不佳。在心理学方面,ChatGPT需要多次提示才能给用户提供令人满意的答案。因此,利用ChatGPT辅助教育教学需要根据各学科特点来划定应用边界。
在实践层面,美国高校采取了相应策略。一是将ChatGPT的使用裁定权下放至任课教师,由其根据所授课程的学科特点,决定学生是否使用ChatGPT。在84所样本高校中,有多数学校都将使用ChatGPT的裁定权直接交给教师。二是高校在提供给学生的人工智能工具使用指南中强调,由于各门课程学科特点不同,学生应与任课教师核实每门课程使用ChatGPT的规定。三是高校会提示教师在与ChatGPT进行学科对话时,应了解其优势和局限。由此可见,学科特点是ChatGPT在教育教学应用中需要把握的要素。
4.学生思维发展成熟度
从学习科学角度看,有效的学习离不开批判性思维,同时,批判性思维的发展需要接触偏误性陈述,以训练个体对陈述的评估能力。如缺少这种接触,质疑和评估信息来源的能力则有限。通过检查偏误性陈述,个体可以提升辨别信息的能力,增强批判性思维能力。ChatGPT的应用可辅助这种思维训练。ChatGPT信息来源的可信度及范围方面的局限性,恰好给用户提供了展示其批判性思维的机会。而学习者只有具备一定的思维成熟度,才能有效判别和评估ChatGPT生成的信息。
ChatGPT创始公司OpenAI和一些国家的相关机构对ChatGPT使用者的年龄进行了划定。如OpenAI公司规定,用户必须“年满18周岁”或者“年满13周岁且在父母同意的情况下”才能使用ChatGPT。意大利个人数据保护局于2023年3月发布了对ChatGPT用户的年龄限制,明确ChatGPT的用户年龄应该在13岁或以上,然而,OpenAI公司在实际操作中被指责未充分验证用户的年龄,从而未能确保遵守相关年龄限制规定。2023年7月,日本文部科学省发布《中小学生成式人工智能教育应用指南》,其在鼓励学校根据年龄和发展阶段灵活运用数字技术的同时,也督促各校在引导学生使用生成式人工智能时,需遵守年龄限制以及取得监护人同意。在美国一流大学教育教学实践中,由于ChatGPT在大一新生写作课中表现不俗,如ChatGPT能轻松通过哈佛大学、宾夕法尼亚大学大一新生写作课程测试,获得及格线以上的成绩。基于此,部分高校要求大一新生写作必修课禁止使用人工智能工具,同时在作业设计上进行全面改革,鼓励学生提交个性化作业,力求写出自身的经历和观点。。
5.学业任务属性
学业任务是学生学习和巩固所学知识,培养独立思考能力的重要环节。ChatGPT强大的自动化应答模式可以辅助学生完成学业任务,如提供解题思路、推荐学习资源(书籍、文章、网站等)。但并不是所有的学业任务都适合ChatGPT的辅助,这取决于任务属性。已有研究显示,ChatGPT在回答问题、处理信息、总结信息、促进合作方面表现出令人满意的效果,它可以在学生学习时充当“可能性引擎”、“苏格拉底式的对手”、“协作教练”等角色,如表3所示。但涉及具体的任务情境时,ChatGPT则表现不一。如在完成数据分析和科学课程作业时,ChatGPT的应用效果存在明显差距。在编程方面,ChatGPT能对众所周知的算法给出完美答案,然而一旦涉及复杂算法,ChatGPT就不能很好地工作。在理解旧知识方面,ChatGPT表现尚佳;它理解新知识和新概念方面的能力有待提升。在协助批判性思维和解决问题方面,ChatGPT只能解决一般问题,不擅长解决特定问题。
上述研究结果表明,ChatGPT缺乏解决复杂问题的能力,不能作为替代学生“思考”的工具。因此,教师设计的学业任务,需要体现创造性、独特性,以培养学生思维能力,同时尝试按照人工智能处理信息的逻辑帮助学生学习已有知识。
由于ChatGPT促进或直接完成了教师设置的学业任务,它可能使学生跳过学习过程,在不发展必要的知识、技能或能力的情况下获得答案。因此,在教育教学实践中,美国一流大学采取了不同的做法。如杜克大学、加州大学伯克利分校、天普大学等高校允许学生使用ChatGPT检查语法、进行研究,但禁止学生使用ChatGPT完成作业和参加考试,避免学生将学业任务完全外包给人工智能,逃避思考,从而让学生失去锻炼创造性思维、批判性思维能力的机会。塔夫茨大学建议教师修改课程任务,尽量通过作业设计让学生理解ChatGPT与人类思维过程的区别。宾夕法尼亚大学、圣路易斯华盛顿大学建议教师在让学生利用人工智能工具辅助完成学习任务时要体现透明性,让学生充分了解学业任务的既定目标,增强学生对学习内容的兴趣,在课程中生成自己的独特想法。特拉华大学、卡内基梅隆大学建议教师将反思和规划作为常规作业布置给学生,并在每个学习单元结束后,为学生创造反思和分享的空间,让其解释并反思自己的学习过程。波士顿学院、威斯康星大学麦迪逊分校建议教师,给学生布置作业要体现多样性、创造性和灵活性,可以用音频文件、播客、视频、演讲、绘画或多媒体项目取代论文等,也可以用小组任务代替个人任务。加州大学洛杉矶分校建议教师,在设计写作任务时要挖掘ChatGPT辅助学生写作的潜力,明确哪些写作技巧是独立于人工智能之外的技能,如何利用ChatGPT促进学生写作和解决问题的技能发展。约翰霍普金斯大学建议教师,要求学生上交提纲和写作过程中的迭代草稿,以便了解学生的写作思考过程。
综上所述,在利用ChatGPT辅助学业任务方面,美国一流大学有如下特点:一是完成终结性学业任务时禁止学生使用ChatGPT。二是学业任务的布置要以学生为中心,指向其批判性思维和创造性思维能力的锻炼。三是让学生在完成学业任务中发现自身较之ChatGPT解决问题的独特性。四是学业任务的涉及要尽量避免出现ChatGPT擅长的内容,体现任务的多样性、灵活性和创造性。五是学业任务要体现学生思维过程。总之,学业任务设计要体现人类和人工智能思维方式的边界,突出培养学生思维能力。
三、几点启示
面对人工智能技术带来的科技变革,我国已从技术层面和政策层面展开了积极探索。在技术层面,文心一言、通义千问、星火大模型等本土化的生成式人工智能工具已投入试用阶段。这些本土化生成式人工智能工具的试用,标志着我国人工智能领域的发展取得了重要进展。在政策层面,2023年7月10日国家互联网信息办公室等七部门联合公布《生成式人工智能服务管理暂行办法》,促进生成式人工智能健康发展和规范应用。2023年8月28日十四届全国人民代表大会常务委员会第五次会议审议《中华人民共和国学位法(草案)》。该草案对于利用人工智能工具代写学位论文等学术不端行为,明确了相应的法律责任。这意味着,我国开始从顶层政策和立法层面,对ChatGPT等人工智能技术的应用进行合理限制。特别是在高等教育质量保障方面,明确了学生使用人工智能的限度,这为人工智能作为辅助高校教育教学工具奠定了基础。随着ChatGPT等人工智能工具越来越多地融入高校教育教学场景中,高校可能会面临学生学术诚信失范、思维能力变弱、能动性降低等挑战。为此,我国高校可以美国一流大学在教育教学实践中应用ChatGPT的划界为启示,结合我国的实际情况展开探索,确保ChatGPT等人工智能工具合乎学术伦理和负责任地应用。
1.遵循知识生产逻辑,尊重知识的原创性和真实性
在知识生产场景中,美国一流大学尝试以原创性、真实性、学科性为立足点对ChatGPT辅助知识生产划出界限。以此为启示,我国大学应遵循知识生产逻辑,积极制定人工智能工具在知识生产领域的应用指南,把握好学生使用人工智能工具辅助知识生产的“临界点”。
第一,高校要严格审查ChatGPT适用的知识生产范围,加强现有的学术规范政策(如学术规范准则、学术诚信规则等),明确违反相应规则构成剽窃、作弊或造假的ChatGPT应用类型。
第二,针对特定项目或学科特点灵活定制ChatGPT应用指南,如在允许使用ChatGPT进行知识生产的场景中,高校要根据不同学科特性,提示教师在教学大纲中或课堂授课时说明,课程的学科特性是否适合采用ChatGPT作为辅助学习的工具。
第三,规范论文引用,为学生提供文本引用指导,要求学生对引用的参考文献进行严格自查,确保文献的可靠性。
第四,要求学生把ChatGPT生成的内容与学生个人的学术贡献分开,在提交作业时注明ChatGPT生成的内容和学生自己完成的内容。
第五,保证ChatGPT使用的透明性,向学生指出ChatGPT的局限性(如生成虚假信息),影响学术产出的真实性,同时向学生展示将ChatGPT用于辅助撰写论文时,产生想法、撰写草稿或搭建框架的例子。
2.以学生为中心,利用ChatGPT优势实现教育目标
美国一流大学对ChatGPT应用的划界体现了其人才培养的逻辑:以学生为中心,在运用人工智能工具辅助学生学习时,关注学生思维成熟度以及学业任务属性,以锻炼学生思维方式和思维品质为教育目标,保持人工智能工具功能与教师教学、学生学习的同步性,从而减少新技术对学生批判性思维、创造性思维和解决问题等方面的高阶能力养成的负面影响。以此为启示,我国高校在探索人工智能工具辅助学生学习时可以按如下路径进行探索。
第一,禁止学生在考试等终结性评价场景中使用ChatGPT。
第二,为学生营造良好、透明的探索人工智能工具的使用空间,为其负责任的使用人工智能工具创造条件。如为学生提供指南,列举依赖ChatGPT可能会产生降低学生主体性、能动性等方面的研究结果和实例。
第三,依据学生思维发展情况、学业任务属性等维度,确定ChatGPT辅助学生学习的限度,确保学生在使用ChatGPT时仍保持对问题的深入思考。
为此,可以尝试采取如下措施。一是对低年级大学生着重夯实基础,提醒其在论文写作过程中尽量少地使用ChatGPT工具,多利用论文撰写机会锻炼自己的思维能力。二是为教师提供教学建议指南,列举可以运用人工智能提升学生思维品质的途径,如比较人工智能生成的内容和学生独立思考内容的异同,并分析其中原因;鼓励学生成立学习小组分享自己使用人工智能工具的心得体会。三是教师在给学生布置学业任务时,尽量采取多元化任务形式,如小组讨论、社会实践、作品设计等。四是高校需改进学业评价方式,把学业评价的重点从评价学生外在的具有显示度的表现,转向评价学生思维发展“增值”和解决问题能力提升。
3.提升师生信息素养,应对人工智能技术迭代带来的挑战
当前,人工智能技术的迅猛发展正深刻改变着高等教育形态,同时也可能带来信息茧房效应、数字鸿沟、技术依赖等问题,提升师生的信息素养,使其具备更好的信息处理和利用能力,成为迎接这一挑战的必然选择。美国高校在生成式人工智能使用指南中都对ChatGPT进行了介绍,强**师要和学生一起讨论ChatGPT的用途和局限,师生如有疑问可以随时咨询相关技术部门。以此为启示,我国高校可从以下三个方面提升师生信息素养。
第一,加强师生对人工智能工具的深刻认知。一方面高校可以为教师和学生开设普及人工智能技术的相关课程和讲座,使师生对人工智能的基本概念、原理和应用有清晰的认识;另一方面,高校可以提供实际项目和案例,让学生能够参与实践,锻炼其在真实场景中应用人工智能技术的能力。
第二,高校要帮助教师和学生建立应用人工智能工具的批判性思维和伦理观念。鼓励师生除了了解人工智能技术背后的原理外,还能独立分析和评估人工智能技术应用的优势和劣势。同时,高校为师生搭建人工智能技术交流平台,让他们广泛参与关于人工智能学术伦理的讨论,以提升对人工智能技术应用的警觉性。
第三,高校可以邀请相关行业的专业人士,为师生提供分享案例的机会,以便让师生能够更深入地了解人工智能工具在不同行业中应用的最新动态,从而更好地培养符合劳动力市场需求的新型人才。
(来源:高等教育研究 2024-03-23 第10期,节选)