智能化不会使教师沦为工具

艾 伦 张 鹏

将人工智能技术渗透到教育装备的产品之中，使教育装备智能化是当前教育装备开发与应用研究的热点，也是今后教育装备发展的必然方向。人类经历了数千年的农牧业社会，走过了数百年的工业化社会，穿越了数十年的信息化社会，正快步进入智能化社会。对于教育，在信息化社会人们提出了教育信息化的概念，教育信息化的本质问题是教育装备的信息化；而对于智能化社会，虽然还未正式提出教育智能化的概念，但是教育智能化的本质就是教育装备的智能化。教育装备智能化发展的必然性是由教育装备教育教学的必要性与社会需求的历史性决定的。

一、教育装备的必要性分析

教育装备是人工打造的教育资源，是学校教育教学系统构成中不可或缺的部分。2016年7月13日，教育部印发的《教育部关于新形势下进一步做好普通中小学装备工作的意见(教基一〔2016〕3号)》指出：“教育教学装备是教书育人的必要条件。”明确了教育装备在教育教学工作中的必要性。

必要性是指达到一定目标所需要的条件、因素，通俗的解释是：没有它不行，有它不一定行。必要性条件尚不能独自构成产生事物原因的完备性条件，因为还缺少充分性条件；完备性是由必要性和充分性联合构成的。对于学校教育教学工作，教育装备是必要的，没有它是不行的，关于这一点有现实和历史的事实证明。教室、黑板、课桌椅等，这些教育装备是学校教育教学的最基本条件，无论在世界的哪个角落，只要看到这类设施设备都可以判断出它是一个从事教育教学活动的场所。中国拥有悠久的教育历史，《礼记•学记》说：“古之教者家有塾。”《周官》教国子的有师氏、保氏。“师氏所教的为三德、三行，保氏所教的为六艺、六仪，这是古代贵族所受的小学教育。”“六艺”即礼、乐、射、御、书、数，说明在西周官学教授这六门技艺时，礼器、乐器、兵器、车马、笔墨等就成了教育装备，因为重要的礼器、乐器、兵器、车马都掌握在政府、士族官家手中，“六艺”也成为区别于平民教育的核心课程。《孟子》说：“夏曰校，殷曰序，周曰庠，学则三代共之，皆所以明人伦也。”校、序、庠都是民间小学，是私学。古代的平民教育是偏重于道德的，少有技艺传授。但到了东周战国时期，群雄争霸、“礼崩乐坏”“于是教育之权，亦由官家移于私家，乃有先秦诸子聚徒讲学之事。”[1]

但是，如果一个学校只有这些教育装备，没有教师、学生以及教育教学管理者，没有课程，没有好的管理制度等，学校的教育教学工作也不能正常进行。所以对于教育装备而言，学校的教育教学开展“有它不一定行”。这就像阳光是植物生长的必要条件，但是不充分，也就不完备，因为植物生长还需要土壤、水分、空气、温度等条件。只有在一个条件既满足必要性，同时又满足充分性，用数学语言说就是“当且仅当”这个条件成立时，它才是具有完备性的条件。教育装备对学校教育教学显然不具有完备性，它仅仅是一个必要条件，或者说是诸多条件之一。所以一些抵触教育信息化的教师就曾说过：用好一块黑板、一支粉笔也能开展教学。

二、教育装备智能化的发展方向

需要强调的是，人工智能教育机器人是属于教育装备的，时代的改变并没有使教育装备发生本质变化，工业化教育装备是这样，信息化教育装备是这样，智能化教育装备必然还是这样。

教学系统三分论将一个教育教学系统分为3个组成部分(如图1所示)。在这个系统中，相对于主体—人和客体—知识来说，教育装备作为工具既非主体也非客体。系统中的3个部分是相对稳定的，到目前为止尚未发现各部分之间具有相互渗透的情况，教育装备永远不可能成为主体部分，即使是智能化的教育装备也不能因此而改变其作为工具的地位。

图1 教育教学系统三分论图解

教育装备的智能化是十分必要的，讨论教育装备智能化的发展方向也是一个非常重要的研究课题。笔者在本刊2018年第20期刊出的《教育装备的阶段性发展》一文中提出，当前教育装备的发展即将进入一个被称为教育装备现代化3.0的时代，或者也可称为后现代阶段以及高级阶段，其特点是教育装备在学校教育教学中表现为性能上的“渺无痕迹”和功能上的“智能涌现”，并对此做了详细论述。笔者认为，教育装备智能化发展的方向就是在其性能上和功能上的智能化呈现和成长。性能上的“渺无痕迹”在教育装备智能化实现方面目前表现较为突出，语音识别技术在教育装备上的应用使得一些教学设备在课堂上能够随着教师的讲授自动推送相关教学资源。在教育装备功能上的“智能涌现”方面尚不见有研究动向，因为这是一个难度更大、技术要求更高的课题，也是智能化时代必须解决的问题。

三、智能化教育装备与教师

教育领域存在一个奇特的现象，那就是各界非常关注研究用技术来取代教师的工作。在工业化社会最具典型性的事件是教学机器的发明。20世纪20年代美国教育心理学家S•L•普莱西就设计出了世界上第一台自动教学机器；20世纪50年代美国心理学家B•F•斯金纳又制造了最具代表性的一台教学机器。人们热衷于教学机器的发明，各种各样的教学机器层出不穷。到了信息化社会，人们的这一研究热度有增无减，很多人希望通过一种技术并利用多媒体、计算机、网络、各种教学资源和教学软件平台等实现教育教学的自动化代替教师的工作。部分调研工作真实地反映了这种情况。黄立志撰写的《我国人工智能教育现状与愿景分析》一文(邢台职业技术学院学报，2018年2期)中提出：“有47.93%的被调查者认为教育机器人会取代教师的教学活动”；王奕宸撰写的《基于人工智能的教育应用及其对中国教育公平的意义》一文(教育教学论坛，2019年第31期)中反映：“有52.99%的受访者认为人工智能教育应用是传统教育的有益补充，另有31.91%认为它们比传统教育更有优势或甚至将取代传统教育。”笔者通过超星发现网站(网址：http://www.zhizhen.com，截至2019年7月30日)进行检索，统计了部分此领域内智能化问题的文章，发现教育智能化文章中涉及教师被人工智能机器取代的占比为28.52%，接近三分之一，占比最大；其他如工业智能化文章中涉及工人被人工智能机器取代的占比为2.54%，不足上述十分之一；农业智能化文章中涉及农民被人工智能机器取代的占比为12.78%，虽然占比较大，但也不及教育类的二分之一；医疗智能化文章中讨论医生被人工智能机器取代的占比为14.09%，接近教育类的二分之一；商业智能化文章中讨论店员被人工智能机器取代的占比为0.24%，占比最小；军事智能化文章中讨论战士被人工智能机器取代的占比为4.37%。

智能化教育装备能否取代教师的工作，同样可以通过一个数据来说明。在英国BBC News网站上有一个关于测算人类未来工作(职业)有可能被智能机器所取代之概率的网页(如图2所示，网址：http://www.bbc.com/news/technology-34066941)。该网页的测算功能是根据牛津大学研究者Michael Osborne和Carl Frey提供的数据，由英国国家统计局和德勤英国公司(Deloitte UK)提供的算法实现的。

图2 BBC News网站关于未来工作被智能机器取代概率的网页

利用该网页计算出智能化时代教师被智能机器(或智能化教育装备)取代的平均概率为4.14%(详细计算过程请见本刊2018年第8期刊出的《做智能化社会的合格公民—探讨智能化时代人工智能教育的核心素养》一文)。对此可有3种解释：第一，智能化时代智能机器取代教师是小概率事件，其可能性仅为4.14%；第二，智能化时代教师全部工作的4.14%将被智能机器取代；第三，智能化时代将有4.14%的教师被智能机器取代。根据统计学原理，3种解释是统一的，是反映了一个事物发展的3种表现形式。

智能化时代教师不能被智能机器取代的原因是由教育的本质决定的。教育的本质在于教育的存在价值，而教育的存在价值由教育的两大功能来体现：第一，教人做人；第二，教人做事。研究者绝不能期待机器教人类如何做人，这就是人工智能教育机器人永远不能取代人类教师的最根本原因。

四、教育装备的作用对象与取代功能

教师不是工具，学生不是客体。对于教育教学系统。对于图1中的教育教学系统，以前人们一直认为学生是这个系统的客体，教师是主体。经过长期讨论，人们建立了“教师、学生双主体”和“学生主体，教师主导”的新概念。虽然教师被认定为该系统的主体，但人们的潜意识中则普遍将教师定位为教育教学系统的工具，否则就不会不断出现教师被智能机器取代的想法。同时，“教师主导”的说法也是值得商榷的，因为一个系统或一个过程中起主导作用的可以是主体，也可以是客体，甚至还可以是非主体非客体的工具，例如，主导一次战役成败的，有可能就是军事装备；主导课堂教学模式变革的，有可能就是教育装备。

1.智能化对装备作用对象的影响

装备是人工制造的工具。作为人类活动的工具，装备的作用对象由于所处系统类别的不同会发生根本性变化，表1开列了不同系统类别装备的作用对象以及系统的主客体关系。

表1 装备作用对象的变化

表1 (续)

由表1可以大致判断出智能化时代教育装备发展的水平以及其功能范围。另外，虽然笔者并不知道英国国家统计局和德勤英国公司在预测人工智能机器取代人类工作概率的算法，但是根据表1也可大致分析出这一概率随装备作用对象变化的趋势。如图3所示，随着系统装备作用对象的逐渐高级化，人工智能机器取代该系统中主体的概率迅速降低。

图3 人类被AI取代随装备作用对象的变化趋势

2.智能化对装备取代功能的影响

同样是作为人类活动的工具，随着时代的变迁装备所取代人类器官功能的范围也在不断发生变化，表2反映了装备取代人类器官功能随时代变化的情况。

表2 装备取代人类器官功能随时代的变化

由表2并仿照图3生成的方法，笔者也可以大致分析出这一概率随装备作用对象以及装备取代人类器官功能变化的趋势。如图4所示，随着系统装备取代人类功能部位的逐渐高级化，人工智能机器取代该系统中主题的概率也是迅速降低的。

图4 人类被AI取代随取代功能的变化趋势

3.智能化对教师工作内容的影响

作为人的教师不能被智能机器取代，但是教师的工作则可以部分被取代。2019年8月22日，以“促进信息化技术与教育教学融合应用”为主题的北京市第六届ITE平台峰会在昌平举行。这次会议上展示出不少智能化的教育装备产品，其中最为突出的是“AI英语中高考复习系统”，分析这些产品的作用就可以得出它们辅助或替代教师所做工作的类型。教师的使命是教人做人和教人做事，但是具体到学校教育教学中的工作，从性质上可以分为3类：(1)帮助学生获得知识(传授知识)，(2)帮助学生提高能力，(3)帮助学生养成高尚的道德(立德树人)，这就是“育人为本、德育为先、能力为重”的具体体现。其中，传授学生知识有可能被智能机器取代的概率相对比较大一些，特别是智能提供知识、智能出题、智能判卷等方面的工作，在教学测量与评价方面将是人工智能发展的最大空间。提高学生能力的工作被智能机器替代的机会是有可能的，这方面的研究应作为人工智能教育教学应用的重点。英国哲学家约翰•洛克在1693年出版的其教育著作《教育漫话》中指出：“教育上难于做到而又具有价值的一部分目标是德行。”在立德树人方面，教师所发挥的作用、充当的角色是不可替代的。教师素有“人类灵魂工程师”的美誉，人类应该确实拥有并捍卫这一人类的荣耀。图5显示了这一趋势。

图5 教师工作被AI取代概率的变化趋势

观察图5中曲线的特点和纵坐标的标度，根据BBC网页的统计结果，该曲线应该是一条概率密度曲线(与最大值为1的概率分布曲线不同)，其平均值或称该曲线的数学期望为0.0414(即4.14%)，而其方程式如下：

在人类系统中，教育系统所执行的功能是最为高级的，教育装备所取代的功能也是人类最高级的部位，所以智能化教育装备取代教师的概率就变得最小。人工智能推进着教育装备的发展，使得教育装备在性能上表现出“渺无痕迹”和在功能上表现出“智能涌现”，但是智能化的教育装备取代教育教学系统中的主体教师的可能性是非常小的，这是通过逻辑分析得出的结论。

五、结语

2016年3月，AlphaGo成为第一个战胜围棋冠军的人工智能机器人，开启了智能化时代。AlphaGo击败李世石凭借的是围棋大数据和围棋算法，其中来源也有李世石自己。与其说电脑击败了人脑，这是人类失败的开始，不如说这恰恰是人类胜利的开端。在教育领域也是同理，教育装备的工具属性，决定了智能化教育装备也跳不出这个藩篱，只有将智能化教育装备为教师赋能，融“电脑”与“人脑”为一身，化“机智”与“人智”为一体，才能巩固教师、学生的主体地位，使人为之主，而非为之奴，为人之所用，而非为人之所累；才能使装备应用达到“渺无痕迹”“智能涌现”出神入化的境界；才能使课堂教学实现突破与变革，将“育人为本、德育为先、能力为重”落到实处。所以智能化时代，树立起教师是教育装备应用主体的概念、自信与机制，最终结果必然会是“失去的只是锁链，而得到的将是整个世界。”