“完全不同的游戏”：教师和学生在课堂上利用人工智能

15年来，Juan Hinestroza教授一直以同样的方式教授他的创新纺织品课程。但去年秋天，他改变了它，要求他的学生使用生成式人工智能。

过去，最终项目需要五名学生团队两个月才能完成。上学期，每个单独使用 AI 的学生在两周内完成了这项工作，并取得了优异的成绩。

学生们通过博客文章记录了他们的进展，使用人工智能工具总结了研究论文，然后利用这些信息更新了现有的设计，将创新的纺织品应用于服装或物体，以解决现实世界的问题。一些改进的手套，可以缓解关节炎。其他人则更新了鞋子，将穿着者的运动转化为温暖糖尿病患者脚的能量。他们还使用这些工具来创建设计的图像。对于最终的研究海报，他们只使用人工智能来制作图像、文本和参考资料。

信用： Serge Petchenyi/人类生态学院

“人工智能真的解放了他们，让他们可以更深入地挖掘。它就像一个计算器：您可以花时间手动进行计算。但是，如果你有一个计算器，那么你可以花更多的时间做其他事情，“人类生态学院（CHE）纤维科学和服装设计Rebecca Q. Morgan ’60教授Hinestroza说。

他是康奈尔大学各学院和学科的众多教职员工之一，他们在课堂上接受了人工智能的能力和局限性。

可以肯定的是，一些教职员工不允许在他们的课程中使用人工智能;2023 年秋季，由教务长 Michael I. Kotlikoff 发起的大学委员会为教师提供了关于在课堂上使用 AI 的指导。

“我告诉我的同事，尤其是那些反对这些工具的人，你不能像你被教导的那样教书。因为这是一个完全不同的游戏，“Hinestroza说。“现实情况是，这些工具正在被公司使用。它们正在被其他大学使用。所以你必须为现实世界训练学生。我们作为教职员工认为存在的世界——它不再存在了。

Hinestroza 是 2024 年教学创新奖的五位获奖者之一（见侧边栏）。他们将在 4 月 11 日的教务长教学创新展示会上讨论他们的方法：对生成式人工智能的创造性回应。

“获奖者以及其他申请者代表了对课堂上与生成式人工智能相关的新挑战和机遇的广泛而令人印象深刻的回应，”学术创新副教务长史蒂文杰克逊说。“它们为康奈尔大学教师在应对教学环境持续变化方面的技能和想象力提供了更多有力的证据。

“我们要进行实验”

格蕾丝·霍尼曼（Grace Honeyman）26岁，在参加Hinestroza的“纺织品，服装和创新设计”课程之前，对人工智能的经验很少。她甚至从未在她的电脑上开设过 ChatGPT 帐户。

信用： 格蕾丝·霍尼曼 （Grace Honeyman） ’26 和 Midjourney /人类生态学院

该课程向她和其他学生介绍了可以创建图像和解释科学文献的人工智能工具，包括 ChatGPT、Midjourney、BingChat、Claude.ai、DALL-E、Jasper.ai 以及 Adobe 的 Firefly 和 Sensei。“我告诉他们，’我正在像你们一样学习。我们将进行实验，’“Hinestroza说。“学生们非常有耐心，在我们犯错并找到优化工具使用的方法时，他们一起玩。”

在她的最后一个项目中，霍尼曼重新设计了一件医用汗衫，上面写着充血性心力衰竭患者的生命体征，包括一个压电纳米发电机，可以将穿着者运动的动能转化为纺织品内的电能，从而消除了对笨重电池组的需求。

信用： Nancy Wang ’24 和 DALL-E3/人类生态学院

她将一系列提示输入到 Midjourney 和 Bing.AI 中，最终创建出与她的想法相匹配的图像。“我没有时间做一个五个小时的Photoshop教程，把我的纺织品的样子放在一起，”她说。“在 DALL-E 或 Midjourney 上执行此操作需要 5 到 10 分钟，具体取决于您输入提示所需的时间。”

这让她有更多时间研究如何更新技术、纺织品应用和预期用途。“人们所缺少的很多东西是，学生从我们脑海中的形象开始，”她说。“这并不是全部由人工智能完成的——我们仍然需要发挥我们的创造力。

他们必须注意工具的错误。有时，人工智能会创建一只手的图像，例如，只有三个手指，或者“幻觉”不存在的研究论文。

“老实说，对所有这些技术非常非常挑剔是最重要的学习技能之一，也是我从这门课上学到的最重要的东西之一，”霍尼曼说。

“精灵从瓶子里出来了”

在农业与生命科学学院景观建筑学助理教授詹妮弗·伯克兰（Jennifer Birkeland）开始教授图形通信课程之前大约一个月，一些主要的人工智能图像生成工具已经发布。

她听说许多景观设计专业人士已经在使用它们，所以她开始自己玩这些工具。“我当时想，’哦，这真的很奇怪，很有趣。这是一个非常关键的工具。我需要以某种方式将其融入我的课堂，’“她说。

信用： 马修·斯普拉格（Matthew Sprague）和Midjourney/农业与生命科学学院

她的学生写了一系列提示，让这些工具创建一个图像，他们将在本学期的剩余时间里使用。他们使用建模软件Rhinoceros 3D创建3D模型，然后创建物体的横截面，并通过传统的设计过程进行进一步迭代。

她的目标是教学生批判性思考并成为人工智能素养。“这是双面的，”伯克兰说。“是的，人工智能很酷，很聪明，但它也很愚蠢。

例如，她要求学生使用不同的人工智能工具使用一个提示并比较结果。该练习表明，每种工具都从不同的数据库中提取图像，并且通常包含种族和性别偏见。“我问，’你只让男人进来吗？还是你只得到了白人，而不是其他可能有其他东西的工具？伯克兰说。

他说，这些工具正在帮助MLA ’26的Matthew Sprague学会识别好的设计。他说，人工智能工具创建的图像“大多非常奇特和奇怪”。“它让你思考风格，以及什么在视觉上有效或无效。你可以在自己的作品中发现其中的一些。你需要具备一些设计技能来接受它，并让它看起来正确。

信用： 马修·斯普拉格（Matthew Sprague）和Midjourney/农业与生命科学学院

这些工具还有其他限制。例如，他们无法为他的主要工作室课程做作业，斯普拉格说。“如果我试图让它制作这些图纸，它不会知道我在说什么，尤其是对于需要精确的建筑图纸。它还没有出现。

但是，这些工具确实为没有美术背景的学生提供了公平的竞争环境，Birkeland说。“不画画的人现在能够生成这些图像，然后将它们用作参考，向人们展示他们所设想的东西。

Birkeland说，鉴于人工智能的使用越来越多，教师有责任教学生如何使用它。“无论我们喜欢与否，它都不会消失——在这一点上不会。精灵从瓶子里出来了。

变革性变革

在“美国面对世界”的政府课程中，学生们将ChatGPT等大型语言模型视为支持而不是替代原创写作的对话者。

“在参加了教学创新中心的研讨会和咨询讲师的反思之后，我们实施了一种双管齐下的方法，要求负责任但创造性的学生参与人工智能，”艺术与科学学院国际研究教授 Peter Katzenstein 说。他与他的助教——博士生 Amelia C. Arsenault（23 岁硕士）和 Musckaan Chauhan（23 岁硕士）合作，将人工智能整合到课堂作业中。

“这是学生们已经在使用的工具，而且它可能不会消失，”Arsenault说，他的研究重点是严重依赖人工智能的监控技术。“我们认为这将是一个机会，让我们教他们如何以一种对他们最有用的方式使用它。

该课程侧重于美国政治和外交政策中的广泛观点。四项书面作业集成了人工智能，而四项则具有非人工智能提示。

在一次作业中，学生根据课堂阅读写了一篇文章，然后集思广益，提出一个反对的论点;在另一个案例中，他们将自己的论文输入人工智能工具，并要求它提出一个反对的论点，然后他们反驳以加强他们的论点。在整个课程中，学生们对他们使用人工智能的经历进行了反思。

“学生们赞赏我们愿意以某种方式、形式或形式处理它，”Arsenault 说。

25岁的Esteban Lau是A&S的政府专业学生，他惊讶地发现，当他提示人工智能工具反驳他的论文时，它反而支持他的观点。像其他学生一样，他发现他必须尝试几种不同的提示才能得到他想要的结果。“我想这归结为人们所说的’提示工程’。实际上，我越来越擅长使用人工智能工具，“他说。

“但与此同时，我认为不使用它们并发展自己的分析思维有很多价值，”他说。“这是一个很难达到的平衡，因为你知道，一些学生确实使用人工智能写作作为拐杖，而且他们过于依赖它。我认为这会影响他们的教育。

Arsenault说，越来越多的工具声称可以识别学生何时作弊并使用人工智能工具撰写论文，但它们非常不可靠。“与其让自己处于必须对 ChatGPT 生成什么和不生成什么做出非常困难、可能不可能的决定的位置，我们可以提出我们希望在课堂上如何使用它的参数。我们的目标是，学生们将学习真正的技能，并希望在他们进入工作场所时将这些技能带给他们。

他说，卡岑斯坦认为人工智能是变革性的，而不是边际变化。“学生将不得不在这个世界上找到自己的出路，而写作作为一种基本的文化技术，将从根本上改变。