在工程类高等教育中评估 AI 驱动的学习助理：对学生参与、伦理与政策的启示

这对当代大学生为何重要

大学生正在求助于聊天机器人和其他人工智能工具来完成作业、编写代码以及理解课程中的难点。但这些工具真的能支持学习吗？当软件成为学习伙伴时，作弊、公平性和信任等问题会如何演变？本文追踪了一项在土木与环境工程课程中进行的真实世界试验，该试验测试了一款名为“教育 AI 中心”的 AI 驱动助手，并询问学生哪些方面有效、哪些让他们担忧，以及他们认为 AI 应如何融入高等教育的未来。

一个数字学习伙伴，内置多种工具

教育 AI 中心是一个与课程紧密相关的学习助理，运行在大学的在线学习平台内。学生不是将问题发送给以整个互联网为训练语料的一般聊天机器人，而是与一个与其课程讲义、作业和教学大纲紧密相连的助理互动。在后台，系统读取经教师批准的课程 PDF，将其拆分为可检索的小块，并仅将这些内容输入高级语言模型以回答学生问题。该中心提供六大主要功能：简短的 AI 生成笔记、问答聊天机器人、抽认卡、自动评分测验、代码帮助“沙箱”以及课程大纲的快速答疑。它被设计成一个友好且随时可用的助教，而非提供捷径的工具。

研究如何开展

为了观察学生如何实际使用该助理，研究人员将其嵌入一所大型公立研究型大学的两门本科工程课程中。77 名注册学生中有 65 人自愿参与。他们在学期初和学期末完成了关于 AI 使用体验、对这些工具的信任以及对伦理和学术诚信的担忧的调查。同时，系统悄然记录了每一次互动：学生使用了哪些功能、他们返回的频率以及他们提出了哪类问题。研究团队还将数百条学生查询按“软件帮助”“理论问题”“作业澄清”等主题进行编码，以了解学生真正寻求的是哪类帮助。

学生喜欢的功能——以及他们不完全信任的地方

最受欢迎的功能远为聊天机器人，占所有互动的超过 90%。学生大量使用它来解决 ArcGIS、MATLAB 等工具上的技术问题，并澄清核心工程概念和公式。许多人表示该助理使理解课程材料和完成作业变得更容易，部分学生也表示向 AI 提问比向教授或助教提问更自在。然而，大多数学生仍然认为人工帮助在质量上与之相当或更好。对 AI 产生不正确或误导性回答（有时称为“幻觉”）的担忧，使许多用户将该助理视为便捷的初步工具而非最终权威。

伦理灰色地带与政策困惑

即便学生认可该工具，他们对围绕其使用的规则仍感到不安。许多人不太确定在与 AI 合作时究竟何种行为构成学术不端，并担心会被错误指控为作弊。近一半的学生认为 AI 并不会自动破坏学术诚信，但相近比例的人对在计分作业中使用 AI 感到顾虑。重要的是，学生并不希望全面禁止 AI；相反，他们呼吁制定“适度限制”的课程政策，并提供明确指引。大多数人同意将 AI 作为学术辅助工具可以是合乎伦理的，并表示只要期望以通俗语言明确列出并与诸如核对来源与注明协助等负责任习惯相结合，他们愿在其他课程中使用类似工具。

从数据到更好的教学与学习

使用日志与调查响应描绘出一致的图景：当学生信任该 AI 中心、对其感到熟悉并认为其对课程任务（如概念复习和作业）真正有帮助时，使用率最高。对 AI 的较低信任与较少使用并行存在，而舒适度与感知的有用性则与更频繁的参与相关联。然而，学生并不认为该工具单独提升了他们的成绩，许多人在超出课程材料范围的编码或数学问题上仍会转向通用聊天机器人。这些模式表明，AI 助手作为课程内的有针对性的支持层效果最佳——不是替代教师，也不是一刀切的解决方案。

对未来课堂的意义

对非专业读者来说，结论是：AI 学习助手可以让技术性学科更易接近，并为学生提供一种低压力、随时可提问的方式，但它们并不会自行奇迹般地解决学习问题。在本研究中，工程学生将教育 AI 中心视为一个能够解除难题并解释晦涩概念的实用伙伴，同时仍依赖教师和传统学习习惯。他们最大的担忧并非技术本身，而是规则不清和对被指控作弊的恐惧。作者认为，如果高校希望 AI 真正改善教育，就必须将智能、与课程相关的工具与清晰透明的政策和教师的主动指导相结合，帮助学生不仅从 AI 中学习，也学会如何负责任地使用它。

引用: Sajja, R., Sermet, Y., Fodale, B. et al. Evaluating AI-powered learning assistants in engineering higher education with implications for student engagement, ethics, and policy. Sci Rep 16, 7565 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39237-5

关键词: 教育中的人工智能, 工程类学生, 学习助理, 学术诚信, 学生参与度