理大教育 4.0 通过以学生为本,利用 AI 赋能重塑学习体验,引领跨学科创新。从应用社会科学系基于伙伴关系的教学法,到土地测量及地理资讯学系针对特定学科的工具,大学将全校性通用平台与定制化方案深度融合,以满足多元化的学习需求。

 

逾170年前,英国神职人员及学者圣若望·亨利·纽曼(John Henry Newman)在其经典著作《大学之理念》(The Idea of a University )(1852年)中指出:教育不应止于纯粹的知识传授或职业准备,更应教导学生去质疑、判断并追求真理。即便在今天,这一理想依然掷地有声。尽管人工智能(AI)已能提供即时答案,但单纯的获取并不能増进理解力、智慧或准确的判断力。

 

今天,我们面临着一个更严峻的挑战:并非知识的匮乏,而是信息的过剩。当海量信息充斥每一个屏幕时,核心问题已不再是如何 “获得” 知识,而是如何目标明确地去解读、判断并应用知识。如果学生能够超越被動接收,转而主動塑造自己的学习方式,情况会怎样?这一愿景正是 “理大教育 4.0”(PolyU Education 4.0)的核心。这一以学生为中心的模式,通过整合人工智能、智能技术以及更具个性化的体验,重新定义了学习与教学。

 

从学习者到共同创造者

当今的大学生是 “数字原住民”,他们正在重塑学习的方式。教育者必须重新思考教学,利用技术吸引并赋能学生。在高等教育中,创建一个跨学科协作、随时随地支持多元需求的灵活学习环境,依然是一项核心挑战。为了应对这一挑战,应用社会科学系高级讲师朱伟志博士开发了一套以技术为媒介的教学法,旨在提升学与教的成效。

 

朱博士的教学法忠于 “理大教育 4.0” 以学生为学习体验中心的愿景,超越了 “听讲座、吸收内容” 的传统模式。它鼓励学生批判性地运用 AI 工具和智能技术,参与课程设计并产生新的想法,从而更有力地掌控自己的学习进程。

 

朱伟志博士说:“我们希望学生不再只是教室里的被动学习者,而是将所学应用于现实情境,为他们所关心的社区和议题作有意义的贡献。”

 

这一方法的核心组件是 “师生伙伴协作”(Student-Staff Partnership, SSP)模式。该模式侧重于跨学科的责任共担与灵活性,倡导协作式和基于社区的学习,并重新界定了学生与教育者的角色。在这种模式下,学生在塑造知识、做出贡献方面扮演着积极角色,其影响力不仅限于课内,更延伸至课外。正如朱博士所言,目标是让学生不再仅仅是 “坐在教室里的学习者”,而是鼓励他们在课程计划之外也能做出有意义的贡献。

 

具备适应性的 TIMS 框架

这一教学法的核心优势在于其在清晰框架下的灵活性。

 

它由 TIMS 框架提供支撑,即:

  • 科技結合(Technology Integration)

  • 交叉学科协作(Interdisciplinary Collaboration)

  • 多模式评估(Multimodal Assessment)

  • 师生伙伴协作(Student-Staff Partnership)

该框架在提供明确导向的同时,允许不同学科根据自身特点进行调整。

 

朱博士指出,不同学科需要不同的教学方法:社会科学可能涉及实地考察,而计算机科学则不然。该框架并非强推 “一刀切” 的模式,而是兼容这些差异,使学生能够在具体情境中领悟学习的相关性。同时,它也支持教育者有目的地使用AI,确保技术服务于学习,而非只是流于形式而沒有明确价值。

 

VAT:利用生成式 AI 进一步支援学习

该框架最显著的落地应用之一是虚拟助手TIMS(Virtual Assistant TIMS, VAT)。这款生成式AI聊天机器人于2024年初随生成式AI在教育领域的兴起而推出。VAT 并非要取代教师,而是通过为学生提供课程摘要、播客、多模态搜索和即时问答等工具来辅助教学。

 

初步应用取得的数据令人振奋,用户参与度表现强劲:VAT的平均响应时间约为 11 秒,其回答的详细程度平均是学生原始提问的 16 倍。学生倾向于进行持续性交流,每轮对话平均达 10.9 次。教师可从这些互動深入了解学生的学习需求和兴趣,根据学生的疑问和探索方向来精进课程与教学法。

 

于是,学生获得更快和更详尽的支持,而教职员工则能更清晰地把握学生的学习需求——学生的活动便转化成为持续的改进。

 

学生共同塑造平台与学习社区

当学生不仅是使用者,更是合作伙伴时,平台的影响力将进一步释放。截至目前为止,来自不同院系约􀀀0名学生受聘为 “校园伙伴”,参与开发平台并支持同伴,确保平台在设计与应用上始终以学生为中心。

 

学生助理助力开发课外沉浸式学习平台。

学生助理助力开发课外沉浸式学习平台。

在 2025/26 学年,来自四个学院六个学系的 12 名学生助理,连手共同制作了 70 多期播客。这种规模的协作表明,当学生参与内容创作时,学习会变得更具关联性、多样性,并更贴合真实的学术兴趣。

 

朱博士表示:“这一模式别具意义,它帮助建立了一个超越单一班级的学习社群。学生通过同伴互助做出贡献——例如四年级学生指导新生,甚至部分毕业生也会持续参与其中。”

 

该方法已获得QS大奖、亚洲区內其他赛事奖项及学术会议的认可,表明其并非短期项目,而是一种具有广泛推广价值的成熟模式。与伦敦大学金史密斯学院、多伦多大学等国际合作伙伴的协作,进一步强化了这一共识:当学生以 “共同创造者” 的身分参与时,能够实现更充分的发展,同时也将为整个学术界带来积极影响。 

地理资讯学以学生为中心的 AI 应用

理大教育 4.0 为转型奠定坚实基础,它同时也在各学系不断演进,将相关原则应用于各系独特的情境中。不同学科正在开发符合自身教学方法和学习文化的定制化方案。尽管核心原则保持一致,但各学科会根据其专业特点和学生需求灵活应用。

 

土地测量及地理资讯学系(LSGI)便是一个典型的案例。在卫星导航讲座教授及系主任陈武教授的领导下,该系正采取一种深思熟虑且前瞻性的方式,将 AI 整合到教学与科研之中。

 

地理信息学建立在空间数据的基础之上,涵盖了实地测量、相机成像、遥感技术以及地理信息系统。在这范畴中,AI 并非简单的附加工具,而是数据采集、分析与应用方式的自然演进。LSGI 深知,未来的专业人才必须像精通传统地理信息学方法一样精通 AI。

 

这一看法塑造了学生怎样学习:整个学习过程整合了 AI,并强调批判性参与和负责任的使用。学系鼓励学生质疑 AI 生成的结果,审视其隐藏的假设,并将其审慎地应用于现实世界的地理空间情境中。当AI被用作辅助工具而非思考的替代品时,学习便转化为一个包含实验、分析和审慎判断的主動过程。

 

伦理、诚信与负责任的创新

学生不仅会接触到AI工具,还会学习这些工具的伦理框架。由于空间数据具有敏感性,因此,隐私保护、数据安全以及对相关政策法规的合规性,均被视为课程的核心组成部分。学术诚信同样被明确定义。当学生在作业中使用 AI 时,必须进行适当的说明和引用。AI 的定位是辅助工具——用于启发思路和加强分析——而非批判性思维的替代品。

 

通过这种方式,学生培养的不只是技术技能,更学会了践行 “负责任的创新”,并意识到专业能力既包括技术产出,也包括专业判断。

 

GeoAI Mentor:将答案转化为探索

这种教学方法已贯穿于整个课程体系。LSGI 的 33 门科目中已有 18 门融入了 AI 元素,为学生提供了塑造自身学习进程的常规机会。

 

GeoAI Mentor 便是其中的典型例子。它改变了使用香港特区政府支持的空间数据共享平台(Common Spatial Data Infrastructure,CSDI)的方式。该平台于 2022 年推出,是一个汇集了交通、土地利用和水务管理等空间数据的智慧城市平台。尽管核心基础设施已就绪,但非专业人士要获取 CSDI 数据仍有难度。

 

借助 GeoAI Mentor,学生无需操作复杂系统或遵循固定流程,即可通过自然语言提问,并生成带有可视化效果的分析报告。这转变了学习者的角色:学生开始定义自己的研究课题,而非仅仅执行指令。通过这种方式,GeoAI Mentor 不再是一个仅提供答案的工具,而是一个支持深度探索和积极参与的平台。

 

从自然语言查询到地理空间见解,GeoAI Mentor将复杂的流程简化为简明的可视化报告。

从自然语言查询到地理空间见解,GeoAI Mentor 将复杂的流程简化为简明的可视化报告。

 

AI-Tutor 与 智能PBL:更具智慧的学习支持

除了 GeoAI Mentor,LSGI 还设计了空间数据科学 AI 导师(Spatial Data Science AI-Tutor)。该教育平台由 LSGI 与电子计算学系共同开发,由大语言模型驱動。它是个全天候的学习伙伴,支持地理信息学的核心领域,以教科书、研究刊物及课程资料为基础,确保它的回答建基于可靠的专业领域知识。同时,它允许学生按自己的步调学习——在课余时间温习课题、验证思路,以及寻求指导。

 

此外,LSGI 还通过用于跨学科项目管理与真实性评估的AI驱动平台智能PBL, 强化了协作式学习。虽然小组项目具有极高的学习价值,但在协调和参与方面往往存在挑战。为此,智能PBL参考了迈尔斯-布里格斯类型指标(MBTI)性格测试,通过问卷调查来组建优势互补、能力均衡的团队。

 

在小组项目从规划到完成的全过程中,智能PBL 也可提供支持,包括安排进度、追踪里程碑及识别风险。AI 聊天机器人会在教师最终评估前提供即时反馈和初步审核,让学生能够反复优化作品。智能PBL 已应用于包括服务学习在内的多门课程中,旨在创造一个更能快速回应、由学生驱动的学习环境,让学习者在掌握专业知识的同时,建立团队协作意识并共担责任。

 

综合来看,这些举措指明了教育的清晰方向。理大教育4.0并非要以AI取代老師教学,而是鼓励利用 AI 来延伸并丰富学习体验。它让学生不仅学会与 AI 共存,更学会与之共同思考——去质疑输出结果、考量伦理影响,并负责任地应用知识。

 

通过这种方式,学生在作为学习者成长的同时,也逐渐成为具有社会责任感的专业人才和未来领袖。他们已准备好去贡献和共同创造,并以推动创新、造福社会的方式应用所学知识。