理大教育 4.0 通過以學生為本,利用 AI 賦能重塑學習體驗,引領跨學科創新。從應用社會科學系基於夥伴關係的教學法,到土地測量及地理資訊學系針對特定學科的工具,大學將全校性通用平台與定制化方案深度融合,以滿足多元化的學習需求。

 

逾170年前,英國神職人員及學者聖若望·亨利·紐曼(John Henry Newman)在其經典著作《大學之理念》(The Idea of a University )(1852年)中指出:教育不應止於純粹的知識傳授或職業準備,更應教導學生去質疑、判斷並追求真理。即便在今天,這一理想依然擲地有聲。儘管人工智能(AI)已能提供即時答案,但單純的獲取並不能増進理解力、智慧或準確的判斷力。

 

今天,我們面臨著一個更嚴峻的挑戰:並非知識的匱乏,而是資訊的過剩。當海量資訊充斥每一個螢幕時,核心問題已不再是如何「獲得」知識,而是如何目標明確地去解讀、判斷並應用知識。如果學生能夠超越被動接收,轉而主動塑造自己的學習方式,情況會怎樣?這一願景正是「理大教育 4.0」(PolyU Education 4.0)的核心。這一以學生為中心的模式,通過整合人工智能、智慧技術以及更具個性化的體驗,重新定義了學習與教學。

 

從學習者到共同創造者

當今的大學生是「數字原住民」,他們正在重塑學習的方式。教育者必須重新思考教學,利用技術吸引並賦能學生。在高等教育中,創建一個跨學科協作、隨時隨地支持多元需求的靈活學習環境,依然是一項核心挑戰。為了應對這一挑戰,應用社會科學系高級講師朱偉志博士開發了一套以技術為媒介的教學法,旨在提升學與教的成效。

 

朱博士的教學法忠於「理大教育 4.0」以學生為學習體驗中心的願景,超越了「聽講座、吸收內容」的傳統模式。它鼓勵學生批判性地運用 AI 工具和智慧技術,參與課程設計並產生新的想法,從而更有力地掌控自己的學習進程。

 

朱偉志博士說:「我們希望學生不再只是教室裡的被動學習者,而是將所學應用于於現實情境,為他們所關心的社區和議題作有意義的貢獻。」

 

這一方法的核心元件是「師生夥伴協作」(Student-Staff Partnership, SSP)模式。該模式側重於跨學科的責任共擔與靈活性,宣導協作式和基於社區的學習,並重新界定了學生與教育者的角色。在這種模式下,學生在塑造知識、做出貢獻方面扮演著積極角色,其影響力不僅限於課內,更延伸至課外。正如朱博士所言,目標是讓學生不再僅僅是「坐在教室裡的學習者」,而是鼓勵他們在課程計畫之外也能做出有意義的貢獻。

 

具備適應性的 TIMS 框架

這一教學法的核心優勢在於其在清晰框架下的靈活性。

 

它由 TIMS 框架提供支撐,即:

  • 科技結合(Technology Integration)

  • 交叉學科協作(Interdisciplinary Collaboration)

  • 多模式評估(Multimodal Assessment)

  • 師生夥伴協作(Student-Staff Partnership)

該框架在提供明確導向的同時,允許不同學科根據自身特點進行調整。

 

朱博士指出,不同學科需要不同的教學方法:社會科學可能涉及實地考察,而電腦科學則不然。該框架並非強推「一刀切」的模式,而是相容這些差異,使學生能夠在具體情境中領悟學習的相關性。同時,它也支持教育者有目的地使用AI,確保技術服務於學習,而非只是流於形式而沒有明確價值。

 

VAT:利用生成式 AI 進一步支援學習

該框架最顯著的落地應用之一是虛擬助手TIMS(Virtual Assistant TIMS, VAT)。這款生成式AI聊天機械人於2024年初隨生成式AI在教育領域的興起而推出。VAT 並非要取代教師,而是透過為學生提供課程摘要、播客、多模態搜索和即時問答等工具來輔助教學。

 

初步應用取得的數據令人振奮,使用者參與度表現強勁:VAT的平均回應時間約為 11 秒,其回答的詳細程度平均是學生原始提問的 16 倍。學生傾向於進行持續性交流,每輪對話平均達 10.9 次。教師可從這些互動深入瞭解學生的學習需求和興趣,根據學生的疑問和探索方向來精進課程與教學法。

 

於是,學生獲得更快和更詳盡的支持,而教職員工則能更清晰地把握學生的學習需求——學生的活􀀀便轉化成為持續的改進。

 

學生共同塑造平台與學習社區

當學生不僅是使用者,更是合作夥伴時,平台的影響力將進一步釋放。截至目前為止,來自不同院系約􀀀0名學生受聘為「校園夥伴」,參與開發平台並支持同伴,確保平台在設計與應用上始終以學生為中心。

 

學生助理助力開發課外沉浸式學習平臺。

學生助理協助開發課外沉浸式學習平台。

在 2025/26 學年,來自四個學院六個學系的 12 名學生助理,聯手共同製作了 70 多期播客。這種規模的協作表明,當學生參與內容創作時,學習會變得更具關聯性、多樣性,並更貼合真實的學術興趣。

 

朱博士表示:「這一模式別具意義,它幫助建立了一個超越單一班級的學習社群。學生通過同伴互助做出貢獻——例如四年級學生指導新生,甚至部分畢業生也會持續參與 其中。」

 

該方法已獲得QS大獎、亞洲區內其他賽事獎項及學術會議的認可,表明其並非短期項目,而是一種具有廣泛推廣價值的成熟模式。與倫敦大學金史密斯學院、多倫多大學等國際合作夥伴的協作,進一步強化了這一共識:當學生以「共同創造者」的身分參與時,能夠實現更充分的發展,同時也將為整個學術界帶來積極影響。

地理資訊學以學生為中心的 AI 應用

理大教育 4.0 為轉型奠定堅實基礎,它同時也在各學系不斷演進,將相關原則應用於各系獨特的情境中。不同學科正在開發符合自身教學方法和學習文化的定制化方案。儘管核心原則保持一致,但各學科會根據其專業特點和學生需求靈活應用。

 

土地測量及地理資訊學系(LSGI)便是一個典型的案例。在衛星導航講座教授及系主任陳武教授的領導下,該系正採取一種深思熟慮且前瞻性的方式,將 AI 整合到教學與科研之中。

 

地理資訊學建立在空間數據的基礎之上,涵蓋了實地測量、相機成像、遙感技術以及地理資訊系統。在這範疇中,AI 並非簡單的附加工具,而是數據採集、分析與應用方式的自然演進。LSGI 深知,未來的專業人才必須像精通傳統地理資訊學方法一樣精通 AI。

 

這一看法塑造了學生怎樣學習:整個學習過程整合了 AI,並強調批判性參與和負責任的使用。學系鼓勵學生質疑 AI 生成的結果,審視其隱藏的假設,並將其審慎地應用於現實世界的地理空間情境中。當AI被用作輔助工具而非思考的替代品時,學習便轉化為一個包含實驗、分析和審慎判斷的主動過程。

 

倫理、誠信與負責任的創新

學生不僅會接觸到AI工具,還會學習這些工具的倫理框架。由於空間資料具有敏感性,因此,隱私保護、數據安全以及對相關政策法規的合規性,均被視為課程的核心組成部分。學術誠信同樣被明確定義。當學生在作業中使用 AI 時,必須進行適當的說明和引用。AI 的定位是輔助工具——用於啟發思路和加強分析——而非批判性思維的替代品。

 

透過這種方式,學生培養的不只是技術技能,更學會了踐行「負責任的創新」,並意識到專業能力既包括技術產出,也包括專業判斷。

 

GeoAI Mentor:將答案轉化為探索

這種教學方法已貫穿於整個課程體系。LSGI 的 33 門科目中已有 18 門融入了 AI 元素,為學生提供了塑造自身學習進程的常規機會。

 

GeoAI Mentor 便是其中的典型例子。它改變了使用香港特區政府支持的空間資料共用平台(Common Spatial Data Infrastructure,CSDI)的方式。該平台於 2022 年推出,是一個彙集了交通、土地利用和水務管理等空間數據的智慧城市平台。儘管核心基礎設施已就緒,但非專業人士要獲取 CSDI 數據仍有難度。

 

借助 GeoAI Mentor,學生無需操作複雜系統或遵循固定流程,即可通過自然語言提問,並生成帶有視覺化效果的分析報告。這轉變了學習者的角色:學生開始定義自己的研究課題,而非僅僅執行指令。通過這種方式,GeoAI Mentor 不再是一個僅提供答案的工具,而是一個支援深度探索和積極參與的平台。

 

從自然語言查詢到地理空間見解,GeoAI Mentor將複雜的流程簡化為簡明的視覺化報告。

從自然語言查詢到地理空間見解,GeoAI Mentor 將複雜的流程簡化為簡明的視覺化報告。

 

AI-Tutor 與智能PBL:更具智慧的學習支援

除了 GeoAI Mentor,LSGI 還設計了空間數據科學 AI 導師(Spatial Data Science AI-Tutor)。該教育平台由 LSGI 與電子計算學系共同開發,由大語言模型驅動。它是個全天候的學習夥伴,支援地理資訊學的核心領域,以教科書、研究刊物及課程資料為基礎,確保它的回答建基於可靠的專業領域知識。同時,它允許學生按自己的步調學習——在課餘時間溫習課題、驗證思路,以及尋求指導。

 

此外,LSGI 還透過用於跨學科項目管理與真實性評估的AI驅動平台智慧能PBL,強化了協作式學習。雖然小組項目具有極高的學習價值,但在協調和參與方面往往存在挑戰。為此,智能PBL參考了邁爾斯-布裡格斯類型指標(MBTI)性格測試,透過問卷調查來組建優勢互補、能力均衡的團隊。

 

在小組項目從規劃到完成的全過程中,智能PBL 也可提供支援,包括安排進度、追蹤里程碑及識別風險。AI 聊天機械人會在教師最終評估前提供即時回饋和初步審核,讓學生能夠反復優化作品。智能PBL 已應用於包括服務學習在內的多門課程中,旨在創造一個更能快速回應、由學生驅動的學習環境,讓學習者在掌握專業知識的同時,建立團隊協作意識並共擔責任。

 

綜合來看,這些舉措指明了教育的清晰方向。理大教育4.0並非要以AI取代老師教學,而是鼓勵利用 AI 來延伸並豐富學習體驗。它讓學生不僅學會與 AI 共存,更學會與之共同思考——去質疑輸出結果、考量倫理影響,並負責任地應用知識。

 

藉着這種方式,學生在作為學習者成長的同時,也逐漸成為具有社會責任感的專業人才和未來領袖。他們已準備好去貢獻和共同創造,並以推動創新、造福社會的方式應用所學知識。