【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(xué)】
 
　　樂惠驍：教育自動化的困境與出路
 
　　用自動化的機(jī)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(jī)器更加準(zhǔn)確、高效，而且易于控制。自20世紀(jì)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(xué)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(xué)的心理學(xué)家普雷西開展了關(guān)于自動教學(xué)機(jī)器的首次嘗試，而行為主義心理學(xué)的代表性人物斯金納1954年制作的教學(xué)機(jī)器被認(rèn)為是這一系列探索的早期代表。斯金納的教學(xué)機(jī)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(xí)題，學(xué)生在一側(cè)的紙帶上作答，通過推動撥桿，機(jī)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(xué)影片開展不需要教師在場的教學(xué)。隨著計算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，教學(xué)程序以二進(jìn)制的形式被寫入計算機(jī)中并呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。這一階段，計算機(jī)輔助教學(xué)的理念逐步流行起來，自動化教學(xué)的形式也不再局限于單純的重復(fù)練習(xí)，學(xué)習(xí)者可以在教師設(shè)定的學(xué)習(xí)路徑上自主瀏覽各種形態(tài)的教學(xué)資源，完成練習(xí)。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(jìn)入了真實課堂。
 
　　20世紀(jì)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(jī)擁有人類專家教師的教學(xué)知識以及決策能力？在這一愿景下，人機(jī)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(xué)習(xí)者對話，講授知識。計算機(jī)擁有的教學(xué)知識也變得更加豐富，目前許多系統(tǒng)可以對學(xué)習(xí)者的當(dāng)前認(rèn)知狀態(tài)進(jìn)行診斷，并有針對性地給出教學(xué)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(jī)的智能性得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，“因材施教”也由此從一個文獻(xiàn)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(jì)60年代，時任美國教育傳播與技術(shù)協(xié)會主席的費(fèi)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(fèi)恩認(rèn)為，教育領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)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(rèn)教育的自動化進(jìn)程滯后于當(dāng)時的工業(yè)自動化進(jìn)程，但是對教育自動化的未來持樂觀的態(tài)度，認(rèn)為20世紀(jì)60年代末就能實現(xiàn)“課堂中將充斥著教學(xué)機(jī)器，教室將變得自動化”的教學(xué)。
 
　　然而，時至今日，這樣的教學(xué)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(dá)——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(xué)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(xué)工具，但是在現(xiàn)實教學(xué)中，代表著最高程度自動化水平的教學(xué)應(yīng)用仍是PPT和白板。
 
　　教育自動化的控制、信任和責(zé)任問題
 
　　為何教育教學(xué)場景的自動化進(jìn)程始終難以開展呢？首先，教育教學(xué)工作高度復(fù)雜的任務(wù)情境是重要的原因。與追求標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的流水線不同，教學(xué)的場景中充斥著非標(biāo)準(zhǔn)化的、需要在情境中尋找解決方案的任務(wù)（例如輔導(dǎo)千差萬別的后進(jìn)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(xué)任務(wù)天然地要求人類的在場。從學(xué)的角度出發(fā)，教學(xué)的產(chǎn)出是學(xué)生認(rèn)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(fù)著完成人的社會化的職能，與機(jī)器相比，教師是傳遞社會信息更合法的中介。
 
　　回到教學(xué)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(zé)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(dāng)下，自動化教育應(yīng)用往往會因為對復(fù)雜的教育情境“水土不服”而在運(yùn)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(xué)工具的體驗：“學(xué)生戴上耳機(jī)，開始看視頻課程……我該干什么？……我站在教室里，但是沒有學(xué)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(xué)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(fù)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(jī)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(zé)任的問題。自動化教育系統(tǒng)只是工具，但是教學(xué)質(zhì)量的責(zé)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(fù)責(zé)。例如，一些工具能個性化診斷學(xué)生知識弱點，針對性地提供練習(xí)。如果使用了一段時間后學(xué)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(jī)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(rèn)識。與工業(yè)生產(chǎn)不同，在教育教學(xué)中越是追求用機(jī)器替代人的工作，所面臨的副作用就越多。教育教學(xué)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(jī)器如何賦能教育的問題上，應(yīng)當(dāng)重拾教師和學(xué)生的主體地位，以人機(jī)協(xié)同的思路來尋找更合適的解決方案。人機(jī)協(xié)同在自動化領(lǐng)域出現(xiàn)的邏輯，在于當(dāng)前自動化技術(shù)的發(fā)展并不足以支持完全自動化的機(jī)器的出現(xiàn)，而是需要在實際操作中由人類操作者與機(jī)器一起完成任務(wù)。合理的人機(jī)協(xié)同模式關(guān)注分工與動機(jī)。在分工問題上，教師與機(jī)器應(yīng)當(dāng)各自執(zhí)行其擅長的任務(wù)，例如，機(jī)器可以負(fù)責(zé)收集、研判全局的教學(xué)信息，并交由教師來開展實際的教學(xué)干預(yù)。在動機(jī)問題上，應(yīng)當(dāng)確保教師有較好的“合作體驗”，即保證教師必要的主導(dǎo)合作的權(quán)限，同時提升機(jī)器決策和行動的透明度，讓教師能理解“機(jī)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(dāng)前教育教學(xué)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(xué)中的主要原因，教學(xué)與技術(shù)的結(jié)合需要的是合理的人機(jī)協(xié)同與交互機(jī)制。
 
　　（作者系北京大學(xué)教育學(xué)院博士后）
 
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