未來的教育中人工智能將承擔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注的焦點。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，暗示未來機器人將搶走人類的工作。
教育領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艾休克·戈爾教授就嘗試過用聊天機器人為助教，回答MOOC課程中學生的提問。由于這一基于IBM沃森技術的聊天機器人回答問題的能力驚人，學生在5個月的課程期間，甚至都沒有注意到助教是個機器人。由此可見，雖然BBC預測教師被取代的概率是0.4%，但實際上，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生實質性影響，又不要低看——人工智能疊加其他技術，如大數據、互聯(lián)網和增強現(xiàn)實，并在經過長時間的進化后，會實質性地改變教育體系。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，促進學生的全面發(fā)展。
一方面，人工智能在教育中應用，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習過程，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生數據的前提下，未來教育將由教師和人工智能共同為學生提供權威的學習支撐、精準的學習內容和學習活動，實現(xiàn)多元的教育服務供給。在此基礎上，學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。
另一方面，人工智能可以連接正式學習與非正式學習環(huán)境，教育將更開放，泛在學習會逐漸成為基本形態(tài)。學習不僅發(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絡和人際網絡，實現(xiàn)人人、時時、處處可學的終身學習。
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。
人機協(xié)作教學中人工智能扮演的角色
人工智能可以將教師從煩瑣、機械、重復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，把教師從重復性、機械性的事務中解放出來；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)模化加工，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。而要構建生態(tài)圈，則要求教師關注每個個體之間相互競爭、相互依賴的關系，關注生態(tài)圈里每個個體的需求，發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘和培養(yǎng)學生的個性。要達到這些目標，如果沒有人工智能為代表的外部智力支撐，單靠教師是很難實現(xiàn)的。
尤其在我國，一個教師通常需要面對幾十個學生。若無人工智能的支持，想要精確了解學生的特征是非常困難的，想要實施個性化教學也是不可能的。只有在全面采集、分析學生學習過程數據的基礎上，教師與人工智能協(xié)作教學，才能夠既對整個班級學生有規(guī)模化支持，又實現(xiàn)適應每個個體發(fā)展的個性化教學。
因此，未來教師的任務是由教師與人工智能共同協(xié)作承擔的。二者各司其職、優(yōu)勢互補。北京師范大學未來教育高精尖創(chuàng)新中心在人工智能教育應用領域做了系列前瞻性研究，啟動了“AI Teacher”的國際合作研究項目——人工智能教師。在該項目中，我們建立了教育大數據平臺，采集學生全學習過程數據，對學生的知識、情感、認知、社會網絡等進行全面仿真，并通過數據精確了解學生發(fā)展的一般規(guī)律及個體特征，以實現(xiàn)“人工智能教師”服務。通過研究分析，我們認為在未來的教育中人工智能可承擔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生自動生成不同的試題，并對作業(yè)、試卷等實現(xiàn)自動批改。
角色二：成為學習障礙自動診斷與及時反饋分析師，幫助教師、家長發(fā)現(xiàn)學生學習中隱含的問題，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提升教練，協(xié)助教師評估學生問題解決能力的發(fā)展情況，并通過綜合性項目學習提升學生素質。
角色四：成為學生心理素質測評與改進的輔導員，協(xié)助教師及早發(fā)現(xiàn)學生的心理問題并及時給予干預。
角色五：成為體質健康監(jiān)測與提升的保健醫(yī)生，幫助教師基于數據，精確了解學生體質發(fā)展及健康狀況，并給出提高學生體質的訓練方案。
角色六：成為反饋綜合素質評價報告的班主任，為學生和家長提供全面、客觀、有科學數據支撐的綜合素質評價報告。
角色七：成為個性化智能教學的指導顧問，實現(xiàn)因人而異的個性化智能教學。
角色八：成為學生個性化問題解決的智能導師，以自然交互的方式對學生個性化問題進行解答與指導。
角色九：擔當學生生涯發(fā)展顧問或規(guī)劃師，幫助學生認識自己、發(fā)現(xiàn)自己的特長和興趣，協(xié)助完成學生成長發(fā)展的智能推薦。
角色十：作為精準教研中的互動同伴，協(xié)助教師發(fā)現(xiàn)同伴間的教學問題并互助改進。
角色十一：成為個性化學習內容的自動生成與匯聚代理，能根據學生個性化特征自動尋找、關聯(lián)、生成與匯聚適合的學習資源，實現(xiàn)從人找資源到資源找人的轉變。
角色十二：扮演數據驅動的教育決策助手，為各類決策提供各種數據及分析模型支持，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？需要如何去適應人機協(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，“教師更應看重人自身的獨特價值，提高學生的社會價值、心理價值和利用全球化資源的能力，承擔起培養(yǎng)學生創(chuàng)造未來，而不是進入未來的社會責任”。
美國密歇根州立大學趙勇教授認為，我們目前正在運行的教育方式，從某種程度上壓抑了學生的個性。而“首先去發(fā)現(xiàn)學生擁有什么特質，然后幫助他發(fā)掘出來”的教育方式會解放學生的個性，讓每個學生都能夠發(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，教師的責任不是教授知識，而是幫助學生成長，成為學生成長的人生導師或者心理咨詢師，幫助學生發(fā)現(xiàn)優(yōu)點，實現(xiàn)人生價值。教師的工作會更以“育人”為重。相應地，教師要從面向知識體系的傳授，轉向面向人文底蘊、責任擔當、國家認同、跨文化交往等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學生的創(chuàng)造能力、審美能力、協(xié)作能力、知識的情境化運用能力是教師所應關注的核心和重點。
這需要教師精心設計問題、設計學習資源、設計學習工具、設計學習活動和設計學習評價。學生在教師的陪伴下，通過解決問題進行學習、獲得知識，學會自主學習、獨立思考、協(xié)作協(xié)同、知識遷移和運用，從而發(fā)展綜合素質與綜合能力。
教師的陪伴、組織、督促、檢查，對學生的自主學習非常重要。今后的學習形態(tài)一定是學生線上學習，實踐領域開展問題解決導向的項目式學習，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調促進學生的全面發(fā)展，對教師提出了更高的要求。未來教師隊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科知識，又掌握教學法知識、技術知識，掌握認知、腦科學發(fā)展、兒童身心健康等相關知識，還要了解各種社會屬性，具有領導力和社會協(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，能夠對兒童的身心健康和全面發(fā)展負責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設計的教師、做練習輔導的教師、項目設計的教師、授課教師、疏解學生心理問題的教師等。教師角色分工越來越細，就像拍電影一樣，有編劇、演員、導演、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。
教師的角色和職能發(fā)生轉變后，未來的課程組織方式也將隨之改變。對于跨多個領域的綜合性課程，期望教師獨立完成是不切合實際的，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。互聯(lián)網改變了社會組織機構，學科、班級和學校的邊界將逐漸被打破，課程會基于跨學校邊界的社會化協(xié)同分工完成。今后，一門課可能由多位教師負責，既有學科專家和教學設計師，也有知識傳遞者、活動設計者、人工智能助教或其他角色。
總結與展望
當前，數據、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備發(fā)展自己的智慧，認知外包將成為常態(tài)。人機結合的思維體系是我們未來思維方式的重要轉變方向。人與電腦的結合可以突破人類個體認知的極限，使得我們能夠駕馭超越個體認知極限的復雜情境，處理超越個人認知能力的海量信息，能夠應對超越個體認知能力極限的快速變化。大數據時代下復雜社會的生存，呼喚著人機結合的教育智能，人類借助智能設備而生存的時代已經到來。
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構、教學習慣、教育觀念的轉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嵌入業(yè)務流程中，創(chuàng)造新的范式、新的流程、新的結構、新的業(yè)務形態(tài)，來服務于我們的教育，構建新的教育體系。
