未來的教育中人工智能將承擔(dān)12種角色
近年來，人工智能發(fā)展迅猛，引發(fā)了人們的熱議。人工智能是否會取代人類成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。美國雜志《紐約客》2017年10月的封面用“一個滿臉胡須的年輕乞丐坐在大街上乞討，身旁的機(jī)器人向他手里的杯子里投擲螺絲和螺帽”的畫面，暗示未來機(jī)器人將搶走人類的工作。
教育領(lǐng)域也有人工智能挑戰(zhàn)教師的案例。比如，美國佐治亞州理工大學(xué)艾休克·戈?duì)柦淌诰蛧L試過用聊天機(jī)器人為助教，回答MOOC課程中學(xué)生的提問。由于這一基于IBM沃森技術(shù)的聊天機(jī)器人回答問題的能力驚人，學(xué)生在5個月的課程期間，甚至都沒有注意到助教是個機(jī)器人。由此可見，雖然BBC預(yù)測教師被取代的概率是0.4%，但實(shí)際上，教師的很多工作會被人工智能所取代。
教師與人工智能協(xié)作共存漸成趨勢
談及人工智能對教育的影響，我們既不要高估——短期它不會對教育產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響，又不要低看——人工智能疊加其他技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，并在經(jīng)過長時間的進(jìn)化后，會實(shí)質(zhì)性地改變教育體系。正如雷·克利福德所言，“科技不能取代教師，但是使用科技的教師卻能取代不使用科技的教師”。面對人工智能時也是如此。
未來的教育將進(jìn)入教師與人工智能協(xié)作共存的時代，教師與人工智能將發(fā)揮各自的優(yōu)勢，協(xié)同實(shí)現(xiàn)個性化的教育、包容的教育、公平的教育與終身的教育，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
一方面，人工智能在教育中應(yīng)用，可以讓教育知識、心理知識和社會知識等以精確的方式呈現(xiàn)。那些看不見的隱性學(xué)習(xí)過程，可以通過人工智能加以顯現(xiàn)。在基于人工智能精確了解學(xué)生數(shù)據(jù)的前提下，未來教育將由教師和人工智能共同為學(xué)生提供權(quán)威的學(xué)習(xí)支撐、精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動，實(shí)現(xiàn)多元的教育服務(wù)供給。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生將得到全面和有針對性的發(fā)展，個性化教育將從理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
另一方面，人工智能可以連接正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)環(huán)境，教育將更開放，泛在學(xué)習(xí)會逐漸成為基本形態(tài)。學(xué)習(xí)不僅發(fā)生在課堂上，也發(fā)生在日常生活中；知識不僅來源于學(xué)校教師，也來源于無處不在的人工智能。人們通過無處不在的終端連接智能化的知識網(wǎng)絡(luò)和人際網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人人、時時、處處可學(xué)的終身學(xué)習(xí)。
在人工智能支持下，未來教師的角色將發(fā)生極大變化，教師知識性的教學(xué)角色，將會被人工智能所取代，教師的育人角色將越來越重要，教師與人工智能協(xié)作的趨勢日漸明朗。
人機(jī)協(xié)作教學(xué)中人工智能扮演的角色
人工智能可以將教師從煩瑣、機(jī)械、重復(fù)的腦力工作中解脫出來，成為教師有價值的工具和伙伴：一方面，人工智能可以替代教師完成批改作業(yè)等日常工作，把教師從重復(fù)性、機(jī)械性的事務(wù)中解放出來；另一方面，人工智能會為未來教師賦能，成為教師工作的組成部分，由人機(jī)協(xié)作完成以前無法完成的智慧性工作。
工業(yè)時代的教育擅長流水線式的規(guī)?；庸?，就像大面積培育人工林，培養(yǎng)出來的是整齊劃一的人才。未來的教育則更像是構(gòu)建生態(tài)圈，其中分布著各種各樣的生物群落，動植物間各得其所、相互支撐。而要構(gòu)建生態(tài)圈，則要求教師關(guān)注每個個體之間相互競爭、相互依賴的關(guān)系，關(guān)注生態(tài)圈里每個個體的需求，發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生的個性。要達(dá)到這些目標(biāo)，如果沒有人工智能為代表的外部智力支撐，單靠教師是很難實(shí)現(xiàn)的。
尤其在我國，一個教師通常需要面對幾十個學(xué)生。若無人工智能的支持，想要精確了解學(xué)生的特征是非常困難的，想要實(shí)施個性化教學(xué)也是不可能的。只有在全面采集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，教師與人工智能協(xié)作教學(xué)，才能夠既對整個班級學(xué)生有規(guī)?；С?，又實(shí)現(xiàn)適應(yīng)每個個體發(fā)展的個性化教學(xué)。
因此，未來教師的任務(wù)是由教師與人工智能共同協(xié)作承擔(dān)的。二者各司其職、優(yōu)勢互補(bǔ)。北京師范大學(xué)未來教育高精尖創(chuàng)新中心在人工智能教育應(yīng)用領(lǐng)域做了系列前瞻性研究，啟動了“AI Teacher”的國際合作研究項(xiàng)目——人工智能教師。在該項(xiàng)目中，我們建立了教育大數(shù)據(jù)平臺，采集學(xué)生全學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，對學(xué)生的知識、情感、認(rèn)知、社會網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行全面仿真，并通過數(shù)據(jù)精確了解學(xué)生發(fā)展的一般規(guī)律及個體特征，以實(shí)現(xiàn)“人工智能教師”服務(wù)。通過研究分析，我們認(rèn)為在未來的教育中人工智能可承擔(dān)12種角色。
角色一：成為可自動命題和自動批閱作業(yè)的助教，幫助教師對不同能力的學(xué)生自動生成不同的試題，并對作業(yè)、試卷等實(shí)現(xiàn)自動批改。
角色二：成為學(xué)習(xí)障礙自動診斷與及時反饋分析師，幫助教師、家長發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中隱含的問題，并及時給予反饋與解決。
角色三：成為問題解決能力測評的素質(zhì)提升教練，協(xié)助教師評估學(xué)生問題解決能力的發(fā)展情況，并通過綜合性項(xiàng)目學(xué)習(xí)提升學(xué)生素質(zhì)。
角色四：成為學(xué)生心理素質(zhì)測評與改進(jìn)的輔導(dǎo)員，協(xié)助教師及早發(fā)現(xiàn)學(xué)生的心理問題并及時給予干預(yù)。
角色五：成為體質(zhì)健康監(jiān)測與提升的保健醫(yī)生，幫助教師基于數(shù)據(jù)，精確了解學(xué)生體質(zhì)發(fā)展及健康狀況，并給出提高學(xué)生體質(zhì)的訓(xùn)練方案。
角色六：成為反饋綜合素質(zhì)評價報告的班主任，為學(xué)生和家長提供全面、客觀、有科學(xué)數(shù)據(jù)支撐的綜合素質(zhì)評價報告。
角色七：成為個性化智能教學(xué)的指導(dǎo)顧問，實(shí)現(xiàn)因人而異的個性化智能教學(xué)。
角色八：成為學(xué)生個性化問題解決的智能導(dǎo)師，以自然交互的方式對學(xué)生個性化問題進(jìn)行解答與指導(dǎo)。
角色九：擔(dān)當(dāng)學(xué)生生涯發(fā)展顧問或規(guī)劃師，幫助學(xué)生認(rèn)識自己、發(fā)現(xiàn)自己的特長和興趣，協(xié)助完成學(xué)生成長發(fā)展的智能推薦。
角色十：作為精準(zhǔn)教研中的互動同伴，協(xié)助教師發(fā)現(xiàn)同伴間的教學(xué)問題并互助改進(jìn)。
角色十一：成為個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容的自動生成與匯聚代理，能根據(jù)學(xué)生個性化特征自動尋找、關(guān)聯(lián)、生成與匯聚適合的學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)從人找資源到資源找人的轉(zhuǎn)變。
角色十二：扮演數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育決策助手，為各類決策提供各種數(shù)據(jù)及分析模型支持，為現(xiàn)代教育治理提供決策輔助。
人工智能時代，教師的核心價值
既然人工智能可以在教育中扮演如此眾多的角色，那么作為教師，其核心價值體現(xiàn)在哪里？需要如何去適應(yīng)人機(jī)協(xié)作的新時代要求呢？
（一）教師的核心價值在于“育人”
人類與人工智能有幾大差異：第一，人發(fā)現(xiàn)問題，人工智能解決問題。第二，人工智能不具備主動的社會交往能力。第三，人工智能不具備心理屬性。它既不會開心，也不會郁悶。所以同人工智能相比，“教師更應(yīng)看重人自身的獨(dú)特價值，提高學(xué)生的社會價值、心理價值和利用全球化資源的能力，承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造未來，而不是進(jìn)入未來的社會責(zé)任”。
美國密歇根州立大學(xué)趙勇教授認(rèn)為，我們目前正在運(yùn)行的教育方式，從某種程度上壓抑了學(xué)生的個性。而“首先去發(fā)現(xiàn)學(xué)生擁有什么特質(zhì)，然后幫助他發(fā)掘出來”的教育方式會解放學(xué)生的個性，讓每個學(xué)生都能夠發(fā)揮自身的潛力。
以前，我們說教師的工作是“教書育人”。人工智能時代的教育，教師的責(zé)任不是教授知識，而是幫助學(xué)生成長，成為學(xué)生成長的人生導(dǎo)師或者心理咨詢師，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)人生價值。教師的工作會更以“育人”為重。相應(yīng)地，教師要從面向知識體系的傳授，轉(zhuǎn)向面向人文底蘊(yùn)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、國家認(rèn)同、跨文化交往等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)造能力、審美能力、協(xié)作能力、知識的情境化運(yùn)用能力是教師所應(yīng)關(guān)注的核心和重點(diǎn)。
這需要教師精心設(shè)計(jì)問題、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)工具、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動和設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)評價。學(xué)生在教師的陪伴下，通過解決問題進(jìn)行學(xué)習(xí)、獲得知識，學(xué)會自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、協(xié)作協(xié)同、知識遷移和運(yùn)用，從而發(fā)展綜合素質(zhì)與綜合能力。
教師的陪伴、組織、督促、檢查，對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)非常重要。今后的學(xué)習(xí)形態(tài)一定是學(xué)生線上學(xué)習(xí)，實(shí)踐領(lǐng)域開展問題解決導(dǎo)向的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，教師線下督促、管理、陪伴三位一體的形態(tài)，而不是以課堂講授為主的單一形態(tài)。
（二）教師的職能將向兩個方向分化
未來個性化教育體系強(qiáng)調(diào)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，對教師提出了更高的要求。未來教師隊(duì)伍會向兩個方向分化：
一是人工智能支持下的全能型教師。教師既要為每個學(xué)生提供個性化支持，又要為整個群體提供支持，這就要求他們既掌握學(xué)科知識，又掌握教學(xué)法知識、技術(shù)知識，掌握認(rèn)知、腦科學(xué)發(fā)展、兒童身心健康等相關(guān)知識，還要了解各種社會屬性，具有領(lǐng)導(dǎo)力和社會協(xié)作能力，這是一般教師難以勝任的。但有了人工智能的支持，能夠?qū)和纳硇慕】岛腿姘l(fā)展負(fù)責(zé)的全能性教師是可能存在的。
二是專業(yè)型教師。未來教師會出現(xiàn)精細(xì)的、個性化分工。讓每位教師成為全能大師不太可能，但部分教師可以在某一方面做到極致。未來將會有專門做教學(xué)設(shè)計(jì)的教師、做練習(xí)輔導(dǎo)的教師、項(xiàng)目設(shè)計(jì)的教師、授課教師、疏解學(xué)生心理問題的教師等。教師角色分工越來越細(xì)，就像拍電影一樣，有編劇、演員、導(dǎo)演、攝像、后期制作。所以，教師需要善于基于大規(guī)模的社會化協(xié)同開展教育服務(wù)。
教師的角色和職能發(fā)生轉(zhuǎn)變后，未來的課程組織方式也將隨之改變。對于跨多個領(lǐng)域的綜合性課程，期望教師獨(dú)立完成是不切合實(shí)際的，必須輔以教師間協(xié)同、教師與人工智能協(xié)同環(huán)境的支持?；ヂ?lián)網(wǎng)改變了社會組織機(jī)構(gòu)，學(xué)科、班級和學(xué)校的邊界將逐漸被打破，課程會基于跨學(xué)校邊界的社會化協(xié)同分工完成。今后，一門課可能由多位教師負(fù)責(zé)，既有學(xué)科專家和教學(xué)設(shè)計(jì)師，也有知識傳遞者、活動設(shè)計(jì)者、人工智能助教或其他角色。
總結(jié)與展望
當(dāng)前，數(shù)據(jù)、信息和知識正加速膨脹，但人類的智力是有限的，我們需要借助外部工具或者智能設(shè)備發(fā)展自己的智慧，認(rèn)知外包將成為常態(tài)。人機(jī)結(jié)合的思維體系是我們未來思維方式的重要轉(zhuǎn)變方向。人與電腦的結(jié)合可以突破人類個體認(rèn)知的極限，使得我們能夠駕馭超越個體認(rèn)知極限的復(fù)雜情境，處理超越個人認(rèn)知能力的海量信息，能夠應(yīng)對超越個體認(rèn)知能力極限的快速變化。大數(shù)據(jù)時代下復(fù)雜社會的生存，呼喚著人機(jī)結(jié)合的教育智能，人類借助智能設(shè)備而生存的時代已經(jīng)到來。
人工智能變革教育是一個過程。盡管人工智能可以快速迭代，但教育制度以及教師的知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)習(xí)慣、教育觀念的轉(zhuǎn)變是較為漫長的過程。若想充分發(fā)揮人工智能在教育中的作用，就要將人工智能服務(wù)嵌入業(yè)務(wù)流程中，創(chuàng)造新的范式、新的流程、新的結(jié)構(gòu)、新的業(yè)務(wù)形態(tài)，來服務(wù)于我們的教育，構(gòu)建新的教育體系。
