教師與人工智能的協作

　　眾所周知，在2020年積極預防、抗擊新型冠狀病毒肺炎疫情的過程中，教育的情況發生了很大變化，學生居家學習催生了在線教育和傳統教育的融合。當在線教育融入傳統教育以后，教育教學服務空間發生了根本性的變化，師生的社會性交互從實體空間轉移到虛擬空間，教師的知識權威地位逐漸被打破;教育服務的來源不再局限于學校或區域內部，海量的學習資源和教育服務來源于校外，并向所有教師和學生開放;提供教育服務的主體不再僅僅是中小學一線教師，而是來自大規模的社會群體，如教育企業、輔導機構、高校教師、科研工作者、師范生、各領域實踐者等。

　　余勝泉-《中國教師》2021年11期

　　在虛實融合的教育空間里，教育服務的供給方式更多地體現出多人協同和人機協同的特點。教育服務不再由單個教師完成，通常需要多個教師組成團隊，分別承擔更精細化的社會分工，并且在這一分工過程中，技術、智能化、智能體的技術也會發生關鍵性的作用，教師可以在人工智能教師的協助下，提供更優質的教育服務(見圖1)。

　　教師的工作一旦做了精細化分工，有一部分就可以外包給外部的教師，也有一部分可以外包給智能化程序，人工智能就可以嵌入教學過程中，承擔部分教師的工作。2020年疫情防控期間，我們已經看到，人工智能發揮了重要作用。比如，學情的分析與自動化反饋、學習內容的智能推薦、作業與考試的自動化批改、自動答疑服務、心理健康分析與預警、情緒感知及其智能干預、教研問題的診斷與改進，等等，這些都在實際的教育教學中發揮了作用。

　　從長遠來看，我們覺得，人工智能會在教育教學過程中發揮非常重要的作用。未來的教育將是人與人工智能協作的時代，充分發揮機器與人類不同的優勢是提高教育生產力的關鍵。人工智能將會取代教師簡單重復的腦力勞動，教師要在創新、復雜決策、情感關懷激勵等方面發揮更大的優勢與作用。

　　實際上，我們現在再談教育，不僅要關注個體頭腦的智能，更需要關注人機結合的智能。我們不僅需要用自己的頭腦思考，而且需要借助外部的智能設備進行人機結合、聯合思考。人工智能不僅可以代替教師做一些簡單的重復的單調的工作，更重要的是可以增強教師處理復雜事務的能力，使教師能應對超出個體認知能力的情況，適應超越人體個體認知能力極限的快速的變化。人機結合可以增強人類的能力，所以我們要關注人機結合的教育智能。

　　人工智能為增強教師提供了可能。人的思維越來越多地體現出分布式認知的特點，是內部頭腦思維和外部思維的結合。頭腦內部有一個知識網絡，外部智能設備中也有一個知識網絡，內部和外部連接點越多、連接強度越強，解決實際問題能力越強，駕馭復雜情況能力越強。當思維過程有一部分外包給外部的智能體時，這個外部工具的變化會增強人跟電腦的整體思維能力的變化。這種增強體現在四個方面。

　　首先，計算信息外包。互聯網時代海量增長的信息為人類的信息記憶、存儲、加工以及檢索帶來了挑戰，而計算信息外包正是針對人類大腦信息加工能力的不足，借助外部設備補救、輔助。

　　其次，感知信息外包。感知技術的發展使得機器可以對文本、圖像、語音、情感等進行感知和識別，它可以使人類更好地感知和識別生活空間里的自然和社會信息，拓展人類的感知能力。

　　再次，認知信息外包。認知信息的外包主要強調通過對可感知事物背后復雜信息的計算、推理和分析過程獲取超越事物表象的復雜認知功能，使得我們能面對紛繁復雜的數據、紛繁復雜事物的表象，增強人類的計算能力。

　　最后，社會網絡外包。具備主體性的智能設備將成為與人對等的社會化個體，它們將擁有情感計算、理解和表達能力，在此基礎上可以參與學習群體(人與人工智能機器)的社會化協同，進行獨立的思考，與人腦進行對等的合作，實現雙主體共同進化。

　　如果按照人工智能增強教師能力的層次以及教師從事工作的創造性的高和低來說，人工智能和教師的協作路徑可以分為四個層次。

　　第一層是AI代理。人工智能直接取代教師，代替教師做重復性工作。例如，人工智能助教、人工智能答疑。學生通過手機的攝像頭，將需要答疑的部分拍下來上傳，人工智能可以自動識別問題背后反映出的薄弱知識，并根據學生的知識薄弱點推薦相關學習內容，然后再提供答案。美國佐治亞理工學院計算機科學教授艾休克·戈爾在網絡課程中，將一款基于IBM沃森技術的聊天機器人Watson安排為自己的助教，代替助教為學生答疑5個月。聊天機器人在回答問題時非常厲害，以至許多學生甚至根本沒有注意到課程的助教是人工智能。

　　第二層是AI助手。教師通過使用人工智能工具顯著提高已有工作的效率。例如，基于人工神經網絡的主觀題自動判別。教師可以借助人工智能批改論述題、解答題、作文等主觀題。當前，實驗室實驗人工智能已能完成80%左右準確度的批改，如果能夠做到實用化，將會極大提高教師的工作效率。

　　第三層是AI教師。人工智能增強教師，使教師能做到以前想做而做不到的事情。例如，落實發展性、綜合性評估。對教師而言，發展性評估、綜合性評估，因為工作量非常大，實施難度極大。而人工智能完全可以做到多模態的數據采集，然后分析每一位學生的核心發展、學科能力等具體情況，真正做到個體化、差異化的評估。

　　再如，進行體質健康監測和制訂個性化運動處方。隨著5G網絡的普及，人工智能未來可以通過我們隨身攜帶的內置傳感器的各種器材，幫助我們收集運動過程中的各種數據，建立運動數據庫，繼而分析每個個體的體質、營養健康狀況，并且為我們提供個性化運動的方案。

　　又如，研制智能育人系統。我們收集了0到18歲兒童成長過程中的各種問題，分析整理其背后的社會學、心理學、生理學等各種原因，并提供了許多案例，開發了智能育人系統。學生在成長過程中經常會遇到各種問題，如違反校規校紀、盲目追星、早戀等，教師和家長遇到此類問題，責備、著急于事無補，可以借助智能育人系統，輸入自己的問題，智能系統通過分析研判，提供適當的解決方案。例如，學生早戀，系統會分析學生早戀的社會原因是什么、生理原因是什么，還會提供真實的干預案例作為參考。 所以說，人工智能可以增強教師，幫助教師處理以前無法處理、想做無法做的事情。

　　第四層是AI伙伴。教師與人工智能的相互社會性增強。未來機器人、人工智能或情感計算設備不僅能夠理解人類語言，而且能夠對不同語言做出喜怒哀樂反應，能夠通過轉動和睜閉眼睛、皺眉、張嘴、打手勢等形式表達機器豐富的情感，還可以根據人類面部表情的變化做出相應的反應。

　　未來人工智能與教師的關系將是相互增強、相互塑造、相互進化的。人工智能可以增強教師開展教育工作的能力，教師也可以增強人工智能的教育智慧，兩者在相互增強的過程中共同演化，共同發展。研究領域有很多例子，實踐中也有許多例子。比如，某些學校的安保機器人，看到熟人會打招呼，看到陌生人會盤查。當遇到機器人問好時，人和機器人進行互動，人就和機器人產生了感情交流。雖然很淺，但說明人和機器產生感情的交流將很有可能實現。現在已有專門的這種情感機器人的服務，機器人通過互聯網提供情感撫慰的服務。

　　從長遠來看，知識性教學遲早會被人工智能取代，教師的業務重心將發生轉移。未來，人工智能教師會發揮非常重要的作用，可以成為健康監測的保健醫生、個性化智能教學的指導顧問、學生個性化問題解決的智能導師、學生成長發展的生涯規劃師、精準教研中的互助同伴、學習內容生成與匯聚的智能代理、反饋綜合素質評價報告的班主任，等等。但是，未來是不是不需要教師了?不是的，未來，教師非常重要。教師的職責是教書育人，教師可以把一些簡單的教書工作讓渡給人工智能，教師要增強育人的功能，要成為學生學習服務設計者、個性化學習指導者、綜合性學習活動組織者，連接社會網絡，實現同伴互助專業成長，發展評估改進，引導信仰與價值，檢測提升體質健康，人機結合教育決策，等等。實際上，教師的作用更重要了。

　　人工智能時代的教育應該更關注學生的核心素養。未來的教育應該是幸福的、更加人本的教育。教育要尊重生命、發展生命，使每個人都過上有尊嚴的生活。教育是心靈與心靈的碰撞，是靈魂與靈魂的啟迪。

　　面向未來的教育應該更加尊重學生、更加關愛學生，以學生為本，為學生一生的幸福和成長奠基。

　　人工智能將帶來教師智力勞動的解放，教師能夠有更多的時間和精力關心學生心靈、精神和幸福，有更多的時間和學生平等互動，激發學生求知本能，能夠實施更加人本的教學，使學生更有創造性、創新性。

　　所以，教師和人工智能合作并不是對教師的取代，而是對教師工作的升級、增強，未來的教育應該是人與人工智能協作協同。