AI课程智能体实战探索:为课程带来哪些支持?如何实现?

科技   文学   2024-08-20 02:51   美国  

    尽管人工智能从技术到应用会带来哪些变化,是不是目前已经到了临界点仍有争论,但是有两点基本共识已经形成,一是目前人工智能是基于大语言模型的突破,在语意大量的重复服务中替代人的简单重复的劳动效果极好,二是人工智能还不能替代也许今后也不可能替代人的智慧劳动,但是基于人和组织私域知识库的数据服务是极其重要的,梳理好的知识库及输出支持无论是对于一个组织还是对于一个人都是非常高效、集约和稳定的,人在次基础上的决策是更加能够发挥出人的智慧的能力.本文以某工业大学材料类专业课程为例,给出了初步的解决方案,并根据初步的数据,作出了可用的结合公网、内网和隐私应用的课程智能体探索.

一、基于课程角色的需求分析

                             课程智能体示范

在人工智能技术不断进步并广泛应用于教育教学领域的当下,针对不同课程角色的具体需求分析如下:

1. 学生端的智能查询需求

- **查询内容**:学生可通过智能体助手应用查询课程知识库中的各类学习资源,包括但不限于参考文献、知识点、技能点等,以及学习系统中的作业、测验、考试、题库、预约、答疑、分组、角色分配、作品提交、考核标准和实验项目等。
- **查询方式**:学生应使用简洁的短句进行询问,智能体助手需提供准确的回答,确保信息的准确性和相关性。
- **回答类型**:智能体助手的回答应包括语义参考和系统准确召回两种形式,确保信息来源于权威的课程知识库,并明确指出信息的原始出处和上下文。

2. 教师端的知识库管理需求

- **资料整理**:教师需利用知识库智能管理平台,对现有的教学资料进行整理和系统化,包括非结构化文档和已有结构的数据。
- **教学内容数字化**:教师应将个人教学经验和教学内容数码化,并上传至知识库,形成系统化的教学资源。
- **教学效果预测**:教师可通过平台智能体,根据预设的要求和标准,预测教学效果和评估效果,以便于优化教学策略。

3. 教学管理者的课程预评价与质量检测需求

- **数据整合**:教学管理者需整合不同来源的数据,构建统一的知识库,支持课程的多维度分析。
- **流程引擎应用**:利用流程引擎工具,快速组织和处理数据,实现专家评审或智能评审评分,提高课程评价的效率和准确性。
- **教学内审**:基于给定的标准,进行教学教务和专业内审,实现预警和反馈机制,确保课程质量满足教育目标。

人工智能在辅助教育教学过程中的角色和功能得以明确,能够为学生、教师和教学管理者提供定制化、高效的支持和服务。

根据提供的大纲结构和相关附件内容,我们可以设计一个基于课程知识图谱的智能体应用,具体内容如下:

二、基于课程知识图谱的智能体应用设计

1. 基于学习模型的课程系统构成设计

                            教育与学习模型
在该设计中,我们将课程内容和学习活动按照通用的知识、技能、体验和学习管理模型进行分类和模型化处理。具体实施步骤包括:

- **知识分类**:将课程内容分解为不同的知识单元,每个单元对应特定的学习目标。
- **技能培养**:确定课程中所需培养的技能,并设计相应的实践活动和评估方法。
- **体验深化**:通过案例研究、角色扮演等互动教学方法,增强学生的实践体验。
- **学习管理**:建立一套完善的学习管理系统,包括学生进度跟踪、作业提交、成绩管理和反馈机制。

 2. 基于地铁图的课程建制设计

                基于课程通用建制文件的业务流程交通图
利用业务流程交通图模型,我们将课程建制设计成图谱化结构,形成以下9大类文件系统模版:

- **课程概况**:提供课程基本信息和教学目标的概述。
- **理论教学**:包含课程的理论框架、知识点讲解和学习目标。
- **实验教学**:涉及实验操作指导、安全规范和实验报告要求。
- **素养与岗训教学**:着重于培养学生的职业素养和岗位技能。
- **计划标准**:明确课程的教学计划、标准和预期成果。
- **条件装备**:列出课程实施所需的条件和设备。
- **学习记录**:记录学生的学习进度和形成性评价。
- **教改科创**:包含教学改革和科学创新的策略和成果。
- **报告报表、质量监察**:涉及教学成果的报告、数据分析和质量监控。

 3. 基于教育教学审核评估标准的课程RAG文件系统设计
根据教育教学审核评估的标准,我们设计课程的RAG文件系统,确保教学活动和成果的质量和合规性:

- **文字模版**:制定统一的教学文档和报告格式,确保信息的一致性和专业性。
- **报表模版**:创建标准化的报表模版,便于教学管理者快速获取和分析教学数据。
- **结构化体系**:构建课程的结构化体系,明确课程目标、内容、方法和评价的逻辑关系。
- **流程引擎应用**:利用流程引擎实现教学活动的自动化管理和评审评价,提高管理效率。

智能体的目的是为教学管理者和教师提供一个全面、系统和高效的课程管理和评估工具,从而提升教学质量和学生的学习体验。

三、基于平台工程的低码智能体管理平台的上线

基于庚商导师楼平台的某材料类课程AI管理平台

私域数据不仅关系到人工智能的准确性,更是教育机构本体价值的核心。因此,一个基于平台工程的低码智能体管理平台的上线显得尤为重要。

#### 私域数据及其平台工程支撑

私域数据的管理和应用是避免人工智能产生幻觉的关键,同时也是教育机构构建自身特色和优势的基础。通过平台工程支撑,可以有效地整合和利用这些数据,从而提升教育质量和效率。

#### 庚商公司技术架构

庚商公司通过“三网、三中心、三平台”的技术架构,提供了一个多数据源的课程智能体管理平台。这一架构确保了数据的多样性和课程智能体的高效管理。

#### 导师楼平台功能上线

导师楼平台作为智能体管理的核心,实现了以下关键功能的上线:

1. **多标准模版的建制文件模板**:提供教育教学审核评估、学科评估、工程认证、专业认证等多种建制文件的模板,以满足不同教育场景的需求。
   
2. **基于标准的知识图谱关联系统**:提供超过100种知识图谱关联方式,使用户能够通过业务流程交通图的低码配置,关联各种课程所需的链接。

3. **自动化多维资源图谱关联**:通过建制中心的低码配置,形成课程的自动化多维资源图谱关联,提升了课程资源的组织和检索效率。

4. **三种类型的数据关联实现**:
   - **资源云盘**:实现非结构化文件的关联,智能体通过资源云盘的链接地址实现文件召回。
   - **在线文档**:实现语义关联,通过链接读取和MD格式的文件标准格式输出,与各种人工智能知识库进行对接。
   - **人工智能二级数据中心**:通过数据长表实现与业务系统的对接,支持师生智能体的准确召回。

5. **数据驾驶舱的可视化输出**:将长表、链接、文件通过统一的仪表盘和结构化输出,形成可视化展示。

6. **动态数据推送服务**:通过自动触发或手动触发的数据服务,完成智能体所需的动态数据推送,实现智能体实时数据的支持系统与服务。同时,按照模板和报告提供自动化报告及其引用链接支持的服务。

导师楼平台不仅提高了教育机构对私域数据的管理能力,也为课程智能体的建设和发展提供了强有力的技术支持。这标志着教育领域在人工智能应用方面迈出了坚实的一步,为未来教育的智能化、个性化发展奠定了基础。

四、基于数据安全和算力平衡的技术实现策略

庚商智能化服务平台

1. **算力平台的合理分配**  
   利用公共免费算力平台(如某公共平台)为学生用户提供高频次的问答服务,确保基础教学互动的流畅性。同时,采用半开源平台(如某半开源平台)来实现私域知识库的语义召回链接,保障专业知识的精准传递。此外,利用开源智能体平台(如某智能体平台)来实现数据的准确召回,提升信息检索的效率和准确性。

2. **公众和学生端的应用实现**  
   在公共平台上部署通用知识库资料,通过开放的接口支持,实现非隐私数据的快速召回。对于涉及隐私的数据,则通过链接跳转至私域智能体,实现数据的安全调用,满足公众和学生的信息获取需求。

3. **教师端的精准服务**  
   将私域智能体的域名设置为可公开访问,并将知识库部署在学校或受控云资源内部。在确保非涉密资料的安全性和内部数据库的互联网安全管理基础上,提供知识链接的召回服务。教师用户通过再次登录或输入验证码,查询到准确的数据信息,实现教学和研究的深度应用。

4. **管理端的高级应用**  
   对于包含敏感数据的智能体,将其部署在局域网内部。当私域智能体接收到对管理应用敏感数据的查询请求时,通过跳转至内部域名,结合局域内网或VPN的使用,实现数据的直接召回,而不仅仅是链接的提供。这样,可以向管理人员提供详尽的长文评价报告,支持深度的数据分析和管理决策。

通过上述技术实现策略,可以在保障数据安全的前提下,有效平衡不同用户群体对算力的需求,实现教育资源的优化配置和高效利用。

  本文为《中国信息技术教育》专栏,转载请注明出处。


    自画

炼砂就像炼钢,品茶只需余香;

烈火催生窑变,青柑胜过琼浆;

粗糙略带枯黄,细品记忆陈香;

 人生宛如初见,轮回再生一场。


   青柑 陈茶 窑变 紫砂,是我的自画像,中年可以风霜,不可以油腻;艾草可以枯萎,逢春愈加清香。

魏忠,网名"学者行者旁观者",属鸡,惊蜇生。诗人算自封,作家较勉强,段子手公认。打过工,教过书,出过国,问过政,办过公司,江湖奔波五十载,永州,安阳,北京、深圳、郑州、上海、匹茨堡、西安、珠海、南京、苏州,十余个省市一路走来,是异乡人却均不是过客,都怀有深深的土著情怀,曾在生物制品、房地产、信息安全、电子政务及标准领域做过一些工作,起草过十多个国家标准,然观其大略均不求甚解。直到找到教育,方寝成孔安。发表《教育正悄悄发生一场革命》《教育正悄悄发生一场怎样的革命》成为影响中国教师100本书,著名教育家刘道玉专门在《光明日报》撰文赞赏。

闲暇之余在心灵深处觅得一处门牌号为53号的蜷巢,半亩果园半亩菜,一间茶室,一杯浊酒,半盏夜灯。昔日书生意气,万丈豪情,江湖恩怨,随着袅袅的茶香,随着窗外的烟雨与耳边的鸟鸣,逐渐淡去,只盼望着春雷响时,化蝶飞到一个属于自己的永久村庄,于庄中做一个从未出现过的校长。



2006年开始编写博客,得到60余万读者关注订阅。







 




53号别院
幸于江南市井之处,觅得一处门牌号为53号的蜷巢,半亩果园半亩菜,一间茶室,一杯浊酒,半盏夜灯。看园前花开花落,望天空云卷云舒,下笔有神抒以己见,如切如磋、如琢如磨。