人工智能教学运用的现实困境及其突破
摘 要
近年来，依赖于大数据、深度学习及硬件算力的飞速进步，人工智能技术取得了极大进展。在教育方面，AI技术推动了教学环境的改变和教学课程的进步，带来真正的个性化学习方式并助力实现教学评价的多样化和决策的科学化。但由于AI自身的不成熟以及教育数据难共享等原因，导致了人工智能产品在设计和使用方面的一些问题。人工智能教师缺失人性、难以共情等特点也影响着使用体验。只有以人工智能技术为客体，尊重人的主体价值，重构人性化的教育体系，在政府的扶持下加强对AI价值原则的把控及技术层面的管控，才能构建和谐稳定的智能教育环境，推进AI和教育的深度融合。
关键词
人工智能 教育目的 价值原则 技术管控
人工智能技术深刻变革了各行业对劳动者知识、能力、素质的要求，改变了社会对人才培养的需求，推动了人才培养目标的转换。2020年上半年，当全世界大多数行业因新冠肺炎疫情的爆发陷入停滞时，集成了人工智能的线上教育却异军突起，逐渐渗透到教学活动的教研、练习、测评以及教学管理等各个环节。虽然AI线上教学大大降低了疫情中的教学损失，但人工智能技术目前并不成熟，就发展阶段而言，仍处于弱人工智能向强人工智能发展的阶段，还无法脱离人类智能独立存在，只能在人类设定的应用程序下、在特定的场景中为人类服务。因此，人工智能和教育的融合并没有达到应有的深度，人工智能技术在给教育带来机遇的同时也带来了一定的风险和挑战。
一、人工智能技术给学校教学带来的机遇与变革
“人工智能是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的‘头雁效应。”[1]相比农业时代、工业时代及信息时代技术对教育的变革，人工智能带来的变革则更为深刻。这是因为，以往时代的技术变革主要目的在于输出应用型人才，教育的中心是教师。而在人工智能时代，在AI的助力下，以育人为主的教育目的得以回归，学生成为教育中心，个性化教育成为可能。人工智能技术给学校教育带来的机遇与变革主要体现在以下三个方面。
1.推动教学环境的改变和教学课程的进步
人工智能技术的应用促使传统教室模式和教学环境的变迁，促进线上线下一体化、数字化及智能化的教学环境的形成。AI时代，学生不仅需要具备超高的人机互动水平和宽阔的学科视野，还要拥有面对复杂问题的解决能力、批判性思考能力、协作沟通能力和创新能力。
2.带来真正个性化的学习方式
AI可根据学生不同的学习需求生成个性化、定制化的学习方案，并提供沉浸式的学习体验和高度智能化的学习过程跟踪服务。在“机器”具有“智能”的情境中，学生作为能动的主体参加学习，不再单纯为了参加知识储备量检验的考试而获取知识。原本的知识传播平衡被打破，教育的目的从之前事实上的“知识传播为主”转变为“思维方式培养为主”。因此，培养学生创造性的思维方式、知识创新的理念及良好的社交能力成为了教育的中心。AI技术加速了学生学习方式的转变，并用其特有的方式和结构来塑造人，不断更新人的意识和思维逻辑以提升学习者的综合素养，为实现个性化学习和培养创新思维注入了新的活力。
3.助力实现教学评价的多样化和教学决策的科学化
AI在教学管理的深度应用使管理服务更聪慧。立足教育大数据的人工智能，将通过教学过程的数据采集、建模、智能分析和系统化的分析，实现教学决策的科学化和资源配置的精准化，并提供更加多元的过程化教学评价，使评价手段更加丰富、评价过程更加科学、评价结果更加准确。智能教学助手协同智能评测系统，可为学生提供全面的学习诊断，并与之匹配精准的学习内容，从而真正实现教学的规模化与个性化的统一。
二、人工智能技术在教学实践中遇到的现实问题
虽然人工智能技术为学校教学带来一系列机遇与变革，但值得关注的是：“人工智能却是一种尚未定型、更未成熟的开放性、革命性、颠覆性技术”[2]。当前人工智能只是在技术层面实现和教育的结合，并没有真正实现技术与人的融合。
1.部分人工智能教育产品的设计与教育目的背道而驰
教育的目的是“育人”，实现人的全面发展。人工智能教育产品目前多用于教学领域，承担了教学的辅助作用。但教师和学生要正确使用AI技术，合理利用相关软件，依然有一定难度。目前市场上的人工智能教育产品众多，尤其是在资本的炒作助推下，对教育市场的健康发展存在一定程度的扰乱，部分人工智能教育产品设计存在成熟度和市场化程度不足的问题。学生对人工智能教育产品的过度依赖也会导致其迷失方向。以上均导致人工智能教育产品设计与教育目的背道而驰。
（1）一些人工智能教育产品设计初衷受到资本的不良影响，扰乱了教育市场的健康发展。马克思曾经批判亚当·斯密，“用物化标准来衡量，那些非物化的服务虽然也进入商品价值，也就是说进入劳动力商品的价值，但是被排除在生产劳动之外”[3]。教育不能用物化标准来衡量，教育产品也不是资本家用来赚钱的工具。但人工智能教育产品处于发展早期的升温阶段，教育市场受巨头进入、大额融资等事件刺激，存在一定的炒作和泡沫。这些问题归根到底，是由资本的逐利性决定的。
（2）一些人工智能教育产品设计的成熟度不足，错误的使用方式必将带来负面影响。学习是一种自发行为，不应和计算相连，利用数据计算使学习成为一种投机取巧的行为，本质是在利用最先进的技术作弊。有些教育软件声称可以精准预测考试题，学生利用这样的软件进行学习，不仅没有学到真正的知識，还会影响学生的价值观和行为方式，这与教育的目的背道而驰。
（3）人工智能产品本身市场化程度不足，容易出现教育不公问题。那些拥有优质资源、先进技术的群体更具教育优势。但这样的优势资源是否可以共享、即使共享是否适合绝大多数的学生、能否让资源得到合理有效的利用、会不会消化不良等，都是当前技术难以解决的问题。
（4）使用者过度依赖人工智能教育产品会迷失方向。对教师而言，过度依赖智能设备，那么离开智能设备就不能上课;对学生而言，全部科目都使用智能的方式，每天看屏幕时间过长，缺少人际互动，势必阻碍身心发展。因此，学校应按需购入智能电子产品，教师应适度使用并引导学生正确使用智能电子产品。
2.智能技术缺失人性，难以实现教育“共情”
目前，人工智能无法像人类一样去认知和思索，也无法进行复杂沟通，因此在实际操作中依然存在以下问题。
（1）学生与人工智能设备的“相处”问题。如果过分依赖人工智能设备，学生在真实世界中会出现一些社交问题。随着智能手机的普及，人与人之间的社交集中在一个小屏幕上，虚拟社交扩大了真实世界中人与人之间的距离感，极大程度上取代了真实社交。如果学生从小就依赖上人工智能教师，当学生在面对真实教师的时候可能会出现无所适从，这将严重影响学生的认知与发展以及将来走入社会的适应能力。
（2）人工智能无法带给学生一个真人教师可以给予的情感陪护。虽然技术可以识别情绪，但人工智能教师不会因学生进步了而发自内心地高兴。人不仅有喜怒哀乐，也有使命感和归属感，而机器是不可能从价值层面理解人类的。
（3）人工智能缺乏复杂沟通能力。复杂沟通能力是人类作为高级动物的专属特权。人是理性动物，同时也是感性动物，人工智能要解决现实问题，就必须读懂人类语言，知道人类语言背后的内在情绪和真实诉求。而人与人之间的话语是门艺术，有时讲究说半句留半句，有时连人类自己都不能完全理解，那机器就更难以理解了。教育不仅需要复杂的沟通能力更需要感性和共情能力，而这些都是人工智能教师不具备的。
3.教育数据收集与共享存在技术难题
目前人工智能是由数据驱动的，数据需要传感器来采集，如果由统一部门来管理传感器，会收集到大量完整有用的数据。比如医疗行业，由于大部分的医院是公立医院，患者的病患、用药及治疗过程和结果等多项数据的共享均在政策的引导下，运用技术并注入一定的资本就可以实现，但教育行业有着与其他行业不同的数据采集难题。
（1）人工智能技术的使用存在一定困难。教育数据很复杂，不仅包括学生考试情况、课程作业、课堂表现、成绩趋势及教师的评语等结构化数据，也包括那些能够立体反映学生行为习惯的如比赛视频、音频或阶段性的图片等非结构化的数据。如此庞大的数据挖掘和采集任务不仅需要大量资金的注入、智能技术的升级，还要顾及教师及学生的隐私问题。此外，学校对于新技术的采用是一个自上而下的过程，需要相关部门的审批及稳定可见的使用效果做保障。因此，当前人工智能设备走入校园去采集更多、更全面的数据还难以实现。
（2）采集教育数据缺乏标准化体系。教育数据的采集应依照相应的法律法规有章可循地去进行，而不是一种个人行为。但教育数据产生于整个教学活动的每个过程中，采集难度很大，且当前还没有规范化的采集机制，缺乏教育大数据的配套设施，相关法律法规还亟待出台，以上各方面的原因影响了教育大数据的采集。
（3）共享所有教育数据难以实现。目前，各大人工智能教育公司仍然处于各自的数据积累阶段，以提高训练模型精准度。智慧教学并未在公立学校大量普及，只是部分城市的少数学校在使用，而学校与学校之间互通有限。还有一部分数据存在于课外培训机构中，机构与机构间相互竞争，难以互通数据。
基于此，当前教育数据可知的储备量严重不足且类型单一，反向制约了人工智能的发展及人工智能与教育的深度融合。
三、人工智能教育发展困境的突破
人工智能教育价值的最终实现离不开良好的智能教育环境。构建和谐稳定的智能教育环境，离不开政府的支持、价值原则的把控及技术层面的管控。这三者之间相辅相成，和谐共存，为净化智能社会的教育环境实现教育的最高价值而共同努力。
1.政府政策层面
政府的支持拉动了人工智能技术的发展，技术的进步也推进了服务型高效政府的构建。
（1）政府及学校要明确人才培养职责，创立良好的人工智能教育环境。一方面，相关部门要明确人工智能时代的人才培养方向及培养目标，创建符合时代发展的人工智能的教学课程，提供必要的资金支持和技术支持，鼓励更多的学生参与到智能技术的研发和应用中来;另一方面，学校要配合政府行为，在学生发展的不同阶段，给予不同的教育。在学生的年幼阶段，重视学生的感官体验，激发学生的兴趣爱好，塑造体验式的人工智能学习新模式。在学生求学阶段，提升教师的综合素养，建立及完善符合时代发展的教育改革，提升教育的广度和宽度，增强智能学科相关课程的建设，培养符合時代发展的新人才。
（2）相关部门应加大力度逐步消除教育鸿沟，实现教育普惠。2019年是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》实现各项教育改革、发展目标的关键年份。同时，也是《中国教育现代化2035》的启动之年，教育公平、乡村教育、学生减负、新高考改革都成为大家热议的话题。因此，政府可以充分利用人工智能技术，打造“创新智能教育方式”，利用“AI+教育”等互联网技术消除城乡教育鸿沟、消除贫困代际传递，推动中国城乡教育均衡发展。
（3）推进人工智能与教育的深度融合。通过整合全球优质教育资源，挖掘个性化学习模式，实现减负目标。根据《中国教育现代化2035》的部署，到2020年，全面实现“十三五”发展目标，教育总体实力和国际影响力显著增强，劳动年龄人口平均受教育年限明显增加，教育现代化取得重要进展，为全面建成小康社会做出重要贡献。显然，“智能+教育”将成为该目标最终实现的重要动力。随着“智能+”概念正式写入政府工作报告，教育的3.0智能化时代也将正式到来。
2.价值原则层面
人工智能与教育高度融合及良性发展，离不开一定的价值原则。我们要认识到机器和人的本质区别，才能更好地进行教育。“教育是人的灵魂的教育，而非理智知识和认识的堆集。通过教育使具有天资的人，自己选择决定成为什么样的人以及自己把握安身立命之根”[4]。人类和机器人并列路的两边，走不同的道路，看不同的风景。人类具有机器人没有的优势，可以向机器人学习，但不能被机器人宰制，因为人类有价值观和灵魂。因此，从价值层面出发，需要做好以下几个方面。
（1）要确立不可逾越的价值原则。一方面要坚定立场，明确教育是为人服务的，而不是为资本服务的，守住教育红线;另一方面，智能技术本身要服从和尊重市场的规律，智能技术本质上是一种市场化的运作模式，所以在技术运作上要尊重市场规律，用市场的发展带动智能技术的升级，从客观上促进智能时代的发展。
（2）做好人工智能时代主流文化观的引导也格外重要。从马克思主义的观点来看，文化在本质上属于社会意识范畴，是对社会存在的反映，先进的文化能够促进社会生产力的发展，而智能技术可以理解为是新的社会生产力。在万物互联的智能社会，一些不良文化观传播于网络生活中，不断刺激人的大脑，使人们沉浸在低水平的心理满足中，沉迷于天性的释放。不良文化观误导了学习者的学习目的，影响了学习者的独立思考。净化人工智能教育环境，要坚持健康、积极、正面的文化观渗透，大力弘扬正确的、促进教育发展和社会进步的思想文化观。在提倡文化发展多样化的同时，把握教育育人为本的主旋律，让人工智能技术带来的精神产品符合学习者的利益，促进教育的发展和社会的和谐。
（3）人工智能教育必须遵循教育的道德规范和价值原则。通过有针对性的教育内容切实有效地提升大众的信息素养水平和思想道德层次，增强人工智能教育的针对性和有效性。加强社会主义核心价值体系教育和意识形态安全教育，积极引导受教育者进行自我教育，从而提升其道德意识、法制意识、责任意识、自律意识和安全意识等。同时，紧密联系生活实际，加强主体间虚拟与现实中的互动，注重实际问题的解决，增强人工智能教育的针对性和有效性。
3.技术管控层面
随着人工智能技术的不断发展，“特别是未来可能出现的超越人脑智能的超级智能，可能对既有的倫理关系和伦理秩序提出严峻的挑战”[5]。引导人工智能的发展成为当前的首要任务。“要加强人工智能发展的潜在风险研判和防范，维护人民利益和国家安全，确保人工智能安全、可靠、可控”[6]。只有从源头入手，清晰地把握当前及未来人工智能已经出现或可能出现的异化及伦理现象，明确人工智能可能存在的缺陷，从技术层面对人工智能加以优化和控制，才能让人工智能回归到既定的轨道上来。
（1）人工智能机器人的设计和建造要遵循技术规范，人工智能的总开关必须由人来控制。人类应该在开发之前思考如何应对人工智能带来的可能性威胁。开发者应该始终把人工智能对社会对人民负责的要求凌驾于技术研发、升级的冲动之上。不断积累关于人工智能失控方面的技术和经验，设置安全程序，将人类的行为准则和道德法律写入人工智能，从技术层面直接对人工智能进行管控。
（2）成立由人工智能技术专家、教育学专家、社会科研人员、政府管理人员等为核心的人工智能管理委员会。对涉及人工智能产品的研究和开发等项目进行评审，严控从技术转化为产品的相关环节。人工智能要在降低教师的负担、降低学生学习知识的负担、促进学生全面发展方面等方面，起到更为积极的作用。
（3）利用技术优化完善人工智能教育的服务现状。在加强数据收集，消除数据垄断的同时，建立公平合理的数据共享平台，提供人工智能开放服务。同时构建更加人性化的人工智能教育体系，提升人工智能教育水平。
综上，当前人工智能技术在教学实践中还存在一些问题，还不能完全满足知识经济时代对人才的全面培养要求。只有尊重人的主体价值，以人工智能技术为客体，重构人性化的教育体系，回归教育本真，才能实现从实然的人工智能教育走向应然的教育人工智能。
参考文献
[1][6] 习近平.确保人工智能关键核心技术牢牢掌握在自己手里[N].人民日报：海外版，2018-11-01（01）.
[2] 孙伟平.人工智能与人的新异化[J].中国社会科学，2020（12）：119-137.
[3] 哈雷——维腾堡编.论《资本论》第二稿[M].王锡君，张钟朴，王全民，等，译.济南：山东人民出版，1993：208.
[4] 雅斯贝尔斯.什么是教育[M].邹进，译.北京：生活·读书·新知三联书店，1991：4.
[5] Nick Bostrom.Super intelligence：Paths，Dangers，Strategies.Oxford：Oxford University Press，2013.1.
[作者：孙妍（1986-），女，河南武陟人，首都师范大学政法学院，哲学流动站博士后，中国辩证唯物主义研究会常务理事。]
【责任编辑 孙晓雯】
猜你喜欢 人工智能智能教育 “探求·明理”生本教育的探索实践福建基础教育研究(2019年8期)2019-05-28教育有道——关于闽派教育的一点思考福建基础教育研究(2019年9期)2019-05-282019：人工智能商界(2019年12期)2019-01-032019：人工智能商界(2019年12期)2019-01-03智能烹饪机儿童故事画报·智力大王(2018年7期)2018-11-02人工智能与就业IT经理世界(2018年20期)2018-10-24办好人民满意的首都教育北京教育·普教版(2018年1期)2018-01-29数读人工智能小康(2017年16期)2017-06-07自由光2.4L专业版+智能包世界汽车(2016年8期)2016-09-28下一幕，人工智能！南风窗(2016年19期)2016-09-21