人工智能时代职业教育课堂教学改革的逻辑分析、现实挑战与时代进路

作者: 方绪军  王屹  陈业淼

[摘要]“人工智能+教育”不断融合、创新与发展,为职业教育课堂教学改革提供了技术支持,也为课堂革命注入新动能,同时也暴露了技术异化、技术安全等问题。基于此,本文以“本体论”为逻辑出发点,深入剖析人工智能时代职业院校课堂教学改革所面临的现实挑战,提出教学改革路径:构建以“学生本体”为核心的信息技术生态圈,实现“技术—学生”和谐共生;提升教师数字化素养的适应性,实现“技术—教师”相生相长;重构“人工智能+教师”协同教学模式,实现“技术—质量”同向同行;制定“类型化评价体系”,实现“技术—评价”协同并进。

[关键词]人工智能;职业院校课堂教学;技术赋能;本体论;课堂革命

[中图分类号]G712    [文献标识码]A    [文章编号]1004-3985(2022)12-0080-07

在“历经蒸汽革命、电气革命、信息技术革命之后,人类迎来了最具颠覆性的智能化革命”①。不同于前三次技术革命,智能化革命从本质上改变了课堂教学中人与技术、教师与学生以及技术与媒介的关系,直接促进了新教学生态系统的重构。近些年,随着人工智能技术的迅速发展和应用,功能丰富和灵活性强的智能化技术工具被融入到课堂教学中,成为课堂教学创新和变革的技术引擎,形成了人机协同课堂、智慧学习空间等教学新样态,不断推动传统课堂教学向智慧课堂教学转型,“为解决传统课堂教学所存在的学情了解不及时、作业分层困难、反馈不及时以及教学效率低等问题,带来了新的可能性”②。但是,在人工智能与课堂教学不断融合的“智慧时代”,智能化技术发展还存在着技术异化、技术安全以及教学伦理等问题,导致智能化技术与课堂教学融合衍生不适应等问题,不但没有起到改革课堂教学方法、提升课堂教学质量的目的,反而陷入了“技术滥用”“技术泛滥”“技术异化”等实践困境,从而使教师教学陷入技术工具化的困境中。

一、赋能教学:人工智能助推课堂教学改革的逻辑

近些年,人工智能在课堂教学中的广泛应用,创新了教育教学的模式和方式,并且在技术、政策、实践等层面促使人工智能助推课堂教学改革成为可能。

(一)技术创新:“新技术革命”驱动,助推世界范围“人工智能+教育”发展

“人工智能”一词最初是由美国学者约翰·麦卡锡提出的学术概念,当时仅仅是作学术的构想,但是随着第四次技术革命的即将到来,“人工+智能”已经成为21世纪以来最受关注的技术前沿。近些年,人工智能技术与大数据、机器智能、个性化的智能学习分析技术等相融合,不断改变传统课堂教学的内涵和样态,并且形成了“人工智能+课堂教学”“人工智能+教师培训”“人工智能+成人教育”“人工智能+终身教育”等教育新业态,不仅仅提升了教学效率,同时也使学习空间从“有限设定”走向“无限可能”。2019年3月,联合国教科文组织正式发布了《教育中的人工智能:可持续发展的挑战和机遇》的专题报告,比较系统地阐述了开展“人工智能+教育”的价值和战略意义,并介绍了世界各国人工智能的教育应用情况及相关经验,为发展中国家开展“人工智能+教育”发展战略提供了可行性的路径,这也成为驱动未来全球“人工智能+教育”健康发展的新指南。

(二)政策设计:“宏观政策”引领,推动职业教育“课堂革命”落地

“制度变迁是理解历史的关键”③,完整的制度建设应该是在反思制度起源和动力源的基础上,审视制度变迁所牵动的社会因素以及未来走向。新一代人工智能在互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等广泛应用的共同驱动下,职业教育课堂教学出现了深度学习、跨界融合、人机协同等新业态,一些学者称之为“人工智能2.0”。2017年,国务院印发的《新一代人工智能发展规划的通知》明确提出,“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系”。2018年,教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》也明确提出,“人工智能、大数据、区块链等技术迅猛发展,将深刻改变人才需求和教育形态”,并且指出“充分利用云计算、大数据、人工智能等新技术,构建全方位、全过程、全天候的支撑体系,助力教育教学、管理和服务的改革发展”,这样进一步加快“人工智能+教育”的创新应用,为学生提供个性化、多元化、高品质的教育教学奠定基础,也将深化职业教育教学改革,加快职业教育由量的增长向质的提升转型,把质量作为教育的生命线,将课堂教学真正还给学生,促进职业教育高质量发展。教育部等九部门印发的《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》提出推动信息技术与教育教学深度融合,并指出“鼓励职业学校利用现代信息技术推动人才培养模式改革,满足学生多样化的学习需求,大力推进‘互联网+’‘智能+’教育新形态,推动教育教学变革创新”。

(三)实践诉求:“能力不足”诉求,促使教师向“强智能化教学”转型

在技术革命的不断推动下,职业教育技术知识转化为课程知识的速度加快、周期缩短、范围扩大,课堂教学也面临着知识数量、教学形式、学生心理、教学媒介、教学情境等多重变化挑战,暴露出职业院校教师群体驾驭现代课堂的能力不足,在教学实践中出现教师能力难以在技术张力中选择相适应的教学空间,导致教师与技术之间出现“背反”现象。为此,职业院校教师需要更加灵活地运用现代信息技术手段,使其成为教师教学的“代具功能”,以辅助教师克服由于自身能力不足导致课堂教学低效的问题。中共中央、国务院印发的《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》也明确提出,“推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学”。这不仅仅要求教师掌握人工智能素养,同时也要求在职业教育课堂教学中灵活地运用教学智能化技术,实现课堂教学的智慧化,提升教学质量。因此,面对智能化时代教师驾驭课堂教学能力不足时,教师必须从“弱智能化教学”向“强智能化教学”转型,实现计算信息、感知信息、认知信息以及社会信息的“认知外包”,为“教师+技术”课堂协同教学提供强大的智能化技术支撑。

二、人工智能时代职业院校课堂教学改革的现实挑战

国内学者从内涵、价值、动力以及现代化等多维度阐述了“人工智能+教育”的问题,但是这些研究尚未从课堂教学角度出发。职业院校“人工智能+教育”的核心是课堂,以此引发我们思考“教学本体是什么”“能力本体是什么”“质量本体是什么”“评价本体是什么”四个方面的问题。基于此,便产生了职业院校课堂教学过程中的角色危机、能力危机、质量危机、评价危机等现实挑战。因此,要认清上述危机的本质,应以“本体论”为逻辑出发点,以职业院校课堂教学作为主体对象,探究课堂教学改革所面临的现实挑战。

(一)角色危机:“教学主体”移位“技术主体”

传统教学中以教师为中心逐渐转化为以学生为中心的现代职业教育教学体系,学生成为课堂教学的主体和学习主体,这种基于师生在课堂“教”与“学”过程中所形成的“本体”关系,表现为“传道”“授业”“解惑”“养正”等内容。

人工智能时代,职业院校课堂教学大量采用大数据分析系统、自适应学习技术、自然语言处理技术等现代化信息技术手段,瓦解了原来“教师—学生”间直接的教学对话关系,形成了“教师—技术—学生”之间的关系,使技术成为联结教师和学生之间最为重要的教学工具。特别是智能机器人、人机协同教学等技术的使用,弱化了教师在课堂教学中的作用和功效,“唯技术化”的理念潜移默化地影响课堂教学实施,导致课堂教学陷入“只见技术不见人”的教学窘境,将原来鲜活的师生、生生之间的活动、交流变成人机隔空喊话,导致教学主体客体化、教学客体主体化。对教师而言,虽然智能化技术改变了原有的教学模式,使教学实现巨大变革,但是教师教学越来越依赖于智能化技术,无形中弱化了教师的教学技能和素养,忽视了其教育教学功能;对学生而言,虽然智能化技术使泛在学习、碎片化学习、个性化学习成为现实,使学习实现超时空的扩展,但是学生越来越频繁借助智能化技术进行学习,将其变成必需的“智能化学伴”,无形中产生了依赖心理,忽视了学生作为课堂教学主体的地位。

(二)能力危机:“缺陷存在”诉求“认知外包”

在信息技术革命推动下,新知识呈现出传播速度更快、更新、更频繁等特点,这在为学生提供大量知识的同时,也对教师的知识搜集能力、课程开发能力、教育教学能力提出了前所未有的要求,也不可避免地出现了“缺陷存在”,成为教师教学能力的“绊脚石”。诚然,智能化时代人工智能技术大量应用在职业院校课堂教学,为教师注入了计算智能、感知智能、认知智能以及社会职能等潜在的智能素养,教师可以依托外部智能化技术工具弥补教师能力不足的问题,以便提升教学质量;此外,智能化技术可以在一定程度上帮助教师突破个体极限、弥补个体认知能力的不足,使教师可以超越自身认知阈值,灵活地驾驭复杂的教学情景。但是,智能化技术是利用大数据、云计算、自然语言处理以及深度学习等方式,更侧重于学生群体数据的搜集、处理和决策等外显性的行为表征,在客观上忽视了学生的心理状态、肢体心理语言、微表情语言等内隐性的心理表征,而后者同样应该是教师课堂教学所关注的内容,这也正是智能化技术工具内在的缺陷。

(三)质量危机:“技术异化”助长“教学内卷”

学者雅克·艾卢尔在《技术社会》中提出,“技术从来就没有促进过任何事物,因为它是被人们从后面推动的……技术因素的相互依赖使得大量‘解决问题的高招’成为可能”④。无疑,技术在推动人类文明和发展过程中起到了重要的作用,特别是思想革命与工业革命双重催生下,技术依靠着先天的优势,在改造自然和社会生活上获得了至高无上的权威,特别是“经过20世纪初期逻辑实证主义等科学哲学流派对于科学客观性、确定性与普遍性的极力渲染”⑤,形成了以芒福德、埃吕尔、海德格尔、马尔库塞为代表人物的技术决定论思潮。然而,“技术嵌入职业教育教学,课堂教学活动发生了革命式变化的同时,也暴露出技术滥用和技术泛滥等问题,其产生的根源在于‘技术异化’”⑥。一方面,教师过度依赖,甚至滥用智能化教学技术和媒介,使强智能化教学技术数量增加和频率加快,同时又忽视教师对具体教学环境、课程属性以及学生个性的理性判断,忽略了职业教育课堂的动态化和整体化,将动态化的教学过程视为以技术规定为圭臬的静态化设定,其本质上是智能技术过密,导致教学效果停留在一定的边际效果之内的自我复杂化,使教学质量停滞不前。特别是“人工智能所建构的‘人与非人的交往’因遭遇到‘理解难题’而行走在教育交往的‘模糊地带’,致使学生极有可能丧失自我,变得和机器一样机械,将其独立性和自主性消磨殆尽”⑦。另一方面,大数据、云计算等智能教学技术的过度使用,使“技术使用”代替“教师教学”,这样虽然能将教师从繁杂的教育教学中解放出来,但在客观上弱化了教师的教育教学能力,使其教学能力和对学生行为的判断能力不断退化,从而在一定程度上影响教学质量。

(四)评价危机:“类型化评价”缺乏“增值性评价”

智能化技术与教学的融合,在实现教学方法、教学媒介、教学手段以及学习方式变革的同时,也推动教育评价的革新,不仅仅成为课堂教学质量评价的重要评价工具,同时也使技术赋能教育教学评价成为可能性。但是,现有的评价存在着“类型化评价”缺乏“增值性评价”的问题。所谓“增值性评价”源自美国学者詹姆斯·科尔曼的《关于教育机会平等性的报告》,原来主要是对学校效能进行评价的一种方法,后来广泛应用于教育教学评价体系中,强调不以学生的考试成绩作为教育教学评价的唯一指标,更注重学生基础性指标、个体差异公平性指标、教学诊断改进性指标等。智能化时代,教师大量使用智能化技术辅助教学,然而课堂教学评价体系暴露出评价主体单一、评价指标功能过窄、个别差异性评价不足等问题,主要表现为:一是评价主体局限于教师评价、学校评价以及教育行政管理者评价,家长等利益相关者的评价缺失;二是评价指标往往设定为目的、主体、对象、结果、内容、方式等维度,却忽视了学生基础、学生学业增值等评价;三是评价范围往往选取一定数量范围内或个别样本进行个体评价,却无法做到群体内差异性评价。这些评价的不足导致智能化时代课堂教学评价存在着潜在的危机,特别是如何体现出智能化技术与教学融合之后,教师如何利用大数据、云计算等现代化智能技术为课堂教学评价的科学性、智能化、公平性提供技术支撑和动态跟踪。

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