【ZiDongHua之人文化天下收錄關(guān)鍵詞：教育自動化  人工智能  北京大學】
 
　　樂惠驍：教育自動化的困境與出路
 
　　用自動化的機器替代工作場景中的人類是技術(shù)發(fā)展的重要方向。相比于人類，機器更加準確、高效，而且易于控制。自20世紀初，自動化工具逐步在各種生產(chǎn)場景中嶄露頭角，提升各種場景中的工作效率，大量教育學研究者也開始探索自動化工具輔助教育的可能。
 
　　教育自動化的發(fā)展和障礙
 
　　1925年，俄亥俄州立大學的心理學家普雷西開展了關(guān)于自動教學機器的首次嘗試，而行為主義心理學的代表性人物斯金納1954年制作的教學機器被認為是這一系列探索的早期代表。斯金納的教學機器是一個盒狀的裝置，內(nèi)部是紙質(zhì)圓盤，圓盤上沿著半徑寫有習題，學生在一側(cè)的紙帶上作答，通過推動撥桿，機器會顯示正確答案。
 
 
　　此后近70年中，教育自動化工具不斷發(fā)展。早期自動化工具以視聽技術(shù)為基礎(chǔ)，例如，通過教學影片開展不需要教師在場的教學。隨著計算機技術(shù)的出現(xiàn)，教學程序以二進制的形式被寫入計算機中并呈現(xiàn)給學習者。這一階段，計算機輔助教學的理念逐步流行起來，自動化教學的形式也不再局限于單純的重復練習，學習者可以在教師設(shè)定的學習路徑上自主瀏覽各種形態(tài)的教學資源，完成練習。例如，排課系統(tǒng)、組卷系統(tǒng)、自動批改系統(tǒng)等自動化工具也進入了真實課堂。
 
　　20世紀末，研究者們開始考慮一種全新形態(tài)的自動化技術(shù)教育應(yīng)用——人工智能。是否有可能讓計算機擁有人類專家教師的教學知識以及決策能力？在這一愿景下，人機交互變得更加接近人人交互，例如Autotutor等系統(tǒng)可以通過自然語言與學習者對話，講授知識。計算機擁有的教學知識也變得更加豐富，目前許多系統(tǒng)可以對學習者的當前認知狀態(tài)進行診斷，并有針對性地給出教學干預(yù)的建議。在以ChatGPT為代表的生成式人工智能出現(xiàn)以后，計算機的智能性得到進一步的加強，“因材施教”也由此從一個文獻中的古老理念逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N可以基于技術(shù)實現(xiàn)的未來。
 
　　20世紀60年代，時任美國教育傳播與技術(shù)協(xié)會主席的費恩發(fā)表了以“教育和自動化”為題的系列文章，闡述了關(guān)于使用視聽技術(shù)緩解美國教師短缺問題的設(shè)想。彼時費恩認為，教育領(lǐng)域應(yīng)當借鑒工業(yè)自動化成功的經(jīng)驗解決教育中人力匱乏的種種問題。他雖然承認教育的自動化進程滯后于當時的工業(yè)自動化進程，但是對教育自動化的未來持樂觀的態(tài)度，認為20世紀60年代末就能實現(xiàn)“課堂中將充斥著教學機器，教室將變得自動化”的教學。
 
　　然而，時至今日，這樣的教學仍只存在于理論之中，似乎自動化技術(shù)越是發(fā)展，教育場景的自動化水平與工業(yè)場景的自動化水平差距就越大。事實上，諸如“教育信息化最后一公里”這樣的表述也是教育自動化難題的一種現(xiàn)實表達——無論如何建設(shè)校園的信息化硬件水平，教師始終不愿意接納自動化工具。同時，這一難題也表現(xiàn)在教學自動化工具研究與實踐的斷裂上——在研究中，我們能看到許多性能優(yōu)異、高度自動化的教學工具，但是在現(xiàn)實教學中，代表著最高程度自動化水平的教學應(yīng)用仍是PPT和白板。
 
　　教育自動化的控制、信任和責任問題
 
　　為何教育教學場景的自動化進程始終難以開展呢？首先，教育教學工作高度復雜的任務(wù)情境是重要的原因。與追求標準化生產(chǎn)的流水線不同，教學的場景中充斥著非標準化的、需要在情境中尋找解決方案的任務(wù)（例如輔導千差萬別的后進生），這意味著新的自動化技術(shù)走出實驗室需要經(jīng)過大量課堂實踐的檢驗。其次，與流水線不同，教學任務(wù)天然地要求人類的在場。從學的角度出發(fā)，教學的產(chǎn)出是學生認知的改變，沒有一種生產(chǎn)能夠?qū)a(chǎn)品本身排除出去。從教的角度出發(fā)，教育本身不僅追求內(nèi)容信息的傳遞，也肩負著完成人的社會化的職能，與機器相比，教師是傳遞社會信息更合法的中介。
 
　　回到教學的現(xiàn)實，從具體的自動化工具的應(yīng)用來看，高度自動化的工具也并不受教師或?qū)W生的歡迎，其原因可以歸于控制、信任和責任這三個因素。
 
　　首先是控制問題。在自動化教育應(yīng)用仍不成熟的當下，自動化教育應(yīng)用往往會因為對復雜的教育情境“水土不服”而在運行中產(chǎn)生許多錯誤，因此需要教師參與控制。同時，個體失去對任務(wù)的控制將極大地降低其參與任務(wù)的意愿。有的老師這樣描述自己使用自動化教學工具的體驗：“學生戴上耳機，開始看視頻課程……我該干什么？……我站在教室里，但是沒有學生需要我。”
 
　　其次是信任問題。信任問題可以看作控制問題的一種延伸，對教師來說，自動化教學工具就像是黑盒，其決策和反饋充滿不可解釋性。同時，雖然從數(shù)據(jù)上來看自動化工具比簡單的教具更可靠，但因其結(jié)構(gòu)的復雜性，高度自動化的工具一旦出現(xiàn)問題，常常不是教師自己可以解決的。例如，在紙質(zhì)考試中，試卷頁中出現(xiàn)的空頁、洇墨等問題可以由監(jiān)考教師現(xiàn)場解決。但是，在大規(guī)模機考中，設(shè)備出現(xiàn)問題的考生可能只能重新參加測試。
 
　　最后是責任的問題。自動化教育系統(tǒng)只是工具，但是教學質(zhì)量的責任人依然是教師。高度自動化的工具就像黑盒，但是教師又需要為其決策負責。例如，一些工具能個性化診斷學生知識弱點，針對性地提供練習。如果使用了一段時間后學生的成績下降了，教師在多大程度上愿意面對家長的質(zhì)問？
 
　　人機協(xié)同的教育自動化解決方案
 
　　從以上的分析中可以得到這樣一個結(jié)論：在教育場景中，自動化程度的提升是“過猶不及”的，或者說需要一種對“自動化”的全新認識。與工業(yè)生產(chǎn)不同，在教育教學中越是追求用機器替代人的工作，所面臨的副作用就越多。教育教學的“生產(chǎn)力”與采用的技術(shù)性能間似乎也不存在必然的相關(guān)性。
 
　　在探討自動化機器如何賦能教育的問題上，應(yīng)當重拾教師和學生的主體地位，以人機協(xié)同的思路來尋找更合適的解決方案。人機協(xié)同在自動化領(lǐng)域出現(xiàn)的邏輯，在于當前自動化技術(shù)的發(fā)展并不足以支持完全自動化的機器的出現(xiàn)，而是需要在實際操作中由人類操作者與機器一起完成任務(wù)。合理的人機協(xié)同模式關(guān)注分工與動機。在分工問題上，教師與機器應(yīng)當各自執(zhí)行其擅長的任務(wù)，例如，機器可以負責收集、研判全局的教學信息，并交由教師來開展實際的教學干預(yù)。在動機問題上，應(yīng)當確保教師有較好的“合作體驗”，即保證教師必要的主導合作的權(quán)限，同時提升機器決策和行動的透明度，讓教師能理解“機器同事”的行為方式。在此基礎(chǔ)上，上文提到的所有問題都將得到不同程度的解決。
 
　　因此，當前教育教學場景中許多看似是“技術(shù)問題”的問題，實則是“協(xié)同模式”的問題。在未來很長的一段時間內(nèi)，技術(shù)本身的不成熟不會是自動化工具難以應(yīng)用到教學中的主要原因，教學與技術(shù)的結(jié)合需要的是合理的人機協(xié)同與交互機制。
 
　?。ㄗ髡呦当本┐髮W教育學院博士后）
 
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