单春艳 杨友露：人工智能赋能高校教学场域变革的机理、逻辑与策略

当前,人工智能发展进入快车道,其中生成内容(AIGC)因为快速的反应能力、生动的知识输出、丰富的应用场景,在社会生产和生活方面发挥着重要作用。人工智能在教育领域具有巨大潜能且能引领教育变革已经成为全球共识。[1]越来越多的国际组织和国家积极参与到人工智能教育框架建设中,如美国高等教育信息化协会发布的《2023地平线报告:教与学版》明确了六大人工智能核心技术在高等教育教学中的应用方向。2017年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》提出了“智能教育”,为人工智能和高等教育融合指明了发展的方向。2018年教育部发布的《高等学校人工智能创新行动计划》进一步明确了人工智能与高等教育融合发展,促进高校教学改革创新。显然,人工智能赋能高等教育是当下国内国际最“热门”的竞争赛道,人工智能已成为大学教育工作者为远程学习者处理和分析大数据最重要和最受欢迎的技术之一[2]。

学者们从人工智能同教育领域结合的内涵和本质[3]、教师的人工智能数字能力[4]、人工智能伦理规范和道德危机等方面对人工智能和教育融合进行讨论。人工智能强调运用智能机器对人类的思考方式进行模拟,进而感知、学习、理解,最终使生活中或某个生产领域的问题得到解决。从工具属性看,人工智能在很大程度上超越了市场力量的围观者身份,在某种意义上实现了社会力量代替国家“部分公权”参与大学治理的外部监督。[5]虽然对于人工智能技术,在非理性因素、非认知能力、伦理方面还需要进一步讨论,但是不可否认的是该技术为教学场域变革提供了方向,充分运用数字化信息化技术工具的优势,形成决策信息仪表盘[6],有利于广大利益相关者及时了解高校的治理与教学变革动向。

《数字化生存》一书指出,数字化技术能够让我们拥有容易进入、具备流动性以及引发变迁的能力……人们将在数字化生存形式中找到新的希望和尊严。[7]数字化时代的高校教学与传统的课堂教学相比,主要用以语言为中介的交往行为来界定理性,使理性不再是传统主体哲学中以意识作为框架的认知理性,而是在语言沟通活动中的互属互动理性。交往行为是一种主体之间通过符号协调的互动,它以语言为媒介,通过对话,达到人与人之间的相互理解和一致。[8]人工智能蕴含于高校教学的交往行为之中,正在创生新型高校师生关系和教学管理。

(一)互主体性重构平等共生新型师生关系

互主体性,亦称主体间性,表征为交往双方互为主体,意味着交往双方是平等的、和谐的、共生的,而非单向的、冲突的、对立的。哈贝马斯强调交往行为不是传统理性的主体与客体关系,而是基于价值理性的主体与主体关系,即通过真实、真诚、正确的语言和有效的情景规范实现交往的有效性。师生教学关系的发展可以分为三个不同的阶段,分别是以教师为主体的师生教学关系、以学生为主体的师生教学关系以及人工智能时代的师生教学关系。[9]目前,高校教学场域中人工智能的广泛使用已经“分担”了教师相关课程教学工作,人工智能专家李开复认为人工智能可能是实现学生个性化教育的重要契机。ChatGPT、AIGC、Turnitin等人工智能教育系统在很大程度上能够弥补教师教育系统的天然缺陷,换言之,“人工智能教育系统比人类教师表现更好”[10]。我们不得不严谨地思考人工智能时代下的师生关系该何去何从,在承认机器认知已经介入教学场域的前提下,正视教师和学生的交往关系。教学场域的教师已不再是依靠师生对话和传统技术单向输出知识的个体,而是利用人工智能的中介作用与学生建立起深度交流和双向关系的主体;学生不再是被动接受同质化信息和消极服从的个体,而是凭借人工智能实现个性化教育和独立自主的主体。平等的师生关系要求主体之间不再是独语而是交流,不再是独白而是对话。互主体性语境下的师生关系表征为主体共生。随着人工智能的教学角色不断深入教学核心,越来越多的国内外学者就人工智能和教师何为主体一问展开了广泛的讨论。可以确定的是,教师与教学媒体间的界限正在进一步模糊,甚至二者产生融合,在质量监测、机器人助手以及自适应个性化学习等方面人工智能展现出超出人工的优越性,替代了教师的部分工作,从而形成一种学生与“教师+人工智能”共生的局面。对于数字化的存在图景,人与机器的确能够做到双向反哺,实现教师与学生教学相长。[11]主体共生意味着教师和学生不再只做出角色职责范围内的行为,更多的是角色职责范围之外的交互行为,甚至出现多重角色的跨界漂移与共游,通过师生间的交谈、论证、说服等过程达到一种共识。

(二)语言媒介再塑“双真一正”的新型师生交往

“相互理解作为目的寓居于人的语言中”[12]。哈贝马斯将语言的相互理解功能视作交往行为的基本机制,主体的认知和认知指导下的行为都需要透过语言来加以表现。他认为,人的语言交流或符号互动在将独立个体联系起来的同时还使说者和听者相互理解、凝成共识,构成一种“情景界定”或“知识背景”。当下,智能机器人在师生交往中更多地扮演着中间角色,越来越多的教学活动只有依靠人工智能才能缔结在一起,逐步形成“教师—人工智能—学生”双向交互模式。但是,人工智能的机器符号和人类语言有着大相径庭的表达逻辑和构成要素,这使得师生交往语言在表达形态、言说空间、言说内容、言者思维等方面都发生了显著的变化。[13]“以传递教育意义和促进学生发展的复杂符号系统”为核心的教学语言和直观、程序以及极富理性表达的机器语言之间需要建立起一套互通合理的语言体系。合理、有效的师生交往应当建立在合理的语言体系内。合理的语言体系包含真实、真诚和正确,即“双真一正”。目前,智能社会对教师的机器素养要求极高,不仅要让教师明白、理解机器语言,而且要学会使用机器与学生交流,对于学生亦然;与此同时,还应警惕人工智能异化侵占师生主体位置情况的发生。因此,在以人工智能为中介的师生交往中,语言体系必须真实、真诚和正确。真实的师生交往要求教师、人工智能与学生之间的语言表达必须客观可理解,表达者以客观中立的立场陈述其真实意愿,避免存在曲解和误会;真诚的师生交往要求相互信任,表达自身真实愿望、意见、情感、思想;正确的师生交往要求表达者遵循教学场域的伦理价值规范,以便获得共识和一致理解。通过建构起真实、真诚、正确的智能化语言体系,在将教师、人工智能、学生紧密联系在一起的同时形成相互期望、相互理解、相互肯定的教学交往网络,缔结生动的新型师生关系。

(三)操作性原则创生新型教学管理

正确的语言媒介、社会世界以及操作性原则等都在有力证明规范二字的必要性。哈贝马斯认为交往的合理性必须遵循一定的操作性原则,交往应该在全社会成员之间的先验原则和伦理规范内进行。换言之,交往并不是毫无边界的滥用,也不是杂乱无章的人际关系,而是富有程序性的。延续此种逻辑,当人工智能快速应用于高校教学时,传统的高校教学管理模式已经失真,新型的教学管理模式破壳而出。人工智能时代下新型教学管理不是缝缝补补,而是推翻重建,聚焦于功能规范和交互规范。一是让教学突破传统教学桎梏,创生外沿功能;二是彻底改变教学交往逻辑,交互主体、交互关系等出现变革。由此衍生出功能和交互两个方面困境,前者是新生,后者是重构,都需要合理规范。功能规范主要表现为:“人工智能+教育”已经创生出许多新功能、新领域,面对此类不断涌出的新功能,必须加以规制和管理,增强危机防范意识。交互规范主要表现为:人工智能凭借其重要性已经成为教学场域内不可忽视的“参与者”,对于新型的交往主体和交往行为必须约束以合理的交互规范,这也是防止工具理性主义对人本主义倾覆的有力手段。

高校教学一直是人才培养的重要途径,而人工智能的应用则可以更好地服务于高等教育,提升教育教学的质量和效率,推动高校治理能力现代化绕不开技术的赋能与加持。[14]高校教学场域的交往行为框架由三个维度组成:人机协同的交互方式、虚拟课堂的交互场景以及辐射外沿的交互空间。从相互主体出发的人机协同是人工智能与高校教学融合的基础和前提,交往行为主体明确为机器人和师生,交往双方平等共生。虚实交融的课堂是人工智能与高校教学融合的交互场景。人工智能与高校教学的交互效果不仅存于高校内部,还会扩展延伸边界,增进产教融合,扩大课堂外部交互空间。

(一)赋能交往方式:强化人机协同,推动教学范式创新

教学范式创新不仅是高校落实创新驱动发展战略的应有之义,而且是促进高校全面创新的策源地和永动机。平等共生的人机协同交互方式为世界科技革命和国际变局机遇下高校突破“卡脖子”难题提供了新机遇。人机协同推动教学范式创新主要包括两个方面:一是人工智能引领知识生产模式变革,二是人工智能赋能高校教学方式方法创新。教学工作是高校的基本职能之一,在学科知识生产模式从传统学科知识生产到跨学科知识生产再到超学科知识生产的渐进变化之下,教学不再是只由一位专精的经济学家、一名博学的哲学家或者基于单一的学科知识便可完成,更多地需要不同学科专业的专家或不同国别的学者团队协作完成,需要不同学科知识作为理论支撑。人工智能凭借其广覆盖面、强可扩展性和多语言融合的知识图谱,能够帮助学习者深入掌握抽象知识,促进交叉学科知识的学习和应用。如自然科学领域存在大量冗杂且高深抽象的概念、专业术语和符号,学习门槛较高,学习者利用人工智能辅导教师或者自动化生成的图片,便能够高效快捷地探索知识。人工智能推动教学范式创新还体现为,人工智能解放双手的自动化建模或编码工具,辅助学者完成实践应用,帮助教师处理繁杂的管理工作,让他们能够有时间专注于科研与其他富有创造力的工作。人工智能还可以结合教学资源,提供学情分析、教学资源推荐、智能测评以及决策建议等功能,辅助教学活动的开展,减轻压力,提高效率。对于学生,尤其是实践性和应用性要求较高的理工科学习者而言,他们可以将基础性和重复性的开发和实施过程交给生成式人工智能托管,将更多的精力放在实验设计、实施和评估上。与此同时,低代码、无代码技术和生成式人工智能技术使更多人可以在未掌握编程技术的情况下创建数字内容,促进应用程序开发普及化和大众化。[15]未来,人机将深度融合和协同进化,进一步提升人类的认识和创新能力,为人类面临的各种复杂问题提供更加有效的解决方案。

(二)赋能交往场景:推进虚实交融,提升课堂体验

虚实交融的课堂形式是未来实现高等教育智慧化、高质量发展的重要手段,它能突破时空限制,打破校园围墙,为高质量教学、高效率资源协同、高水平人才培养提供强有力支撑。虚实交融包含两个重要层次:一是线上和线下课程教学模式的交互使用,二是依托虚拟现实技术(VR技术)实现虚拟和现实的自由切换和灵活应用。作为疫情期间高校开展课程教学的基本方式,在线教育灵活的教学模式对后疫情时代的高等教育影响深远,多数高校保留了在线的学习方式并且尝试将之和以语言讲授为主的传统学习方式进行融合和交叉使用,形成混合课程教学模式。与阅读和讲座等传统的教学方式相比,人工智能给教育工作者带来了新的教学工具。人工智能将原本抽象、平面的课本具体化、立体化,以更加生动、更加有说服力的方式向学生们传递知识。此外,线上线下相结合的混合课堂教学模式不仅适用于普通高校学生,还适用于需要进一步提升职业技能、换工作或探索新知识技能的继续教育接受者和终身学习者。在高校教学场域,VR技术能够提供虚拟的沉浸式体验,能够将传感技术、计算机图形技术、语音识别和处理技术以及网络技术结合起来,快速地将计算机获取的信息转化为学生可以识别的内容,虚拟环境中的物体在接收到用户的输入后,可以准确地给出相应的反馈,促进学生沉浸式学习。VR技术还可以建构一个低成本、广泛使用的教学平台,与实时点读有机结合,实现在线和离线混合教育,以达到提高教学效果、增强学习兴趣等教育目的。

(三)赋能交往空间:扩展延伸边界,增进产教融合

在推动高等教育协同创新方面,人工智能是将“人口红利”转变为“人才红利”的关键要素。人工智能作为产业和高等教育的共同要素,能够促进高校教学数字化转型,实现经济、社会和人才培养的多方联动。人工智能核心技术的应用和人工智能素养的形成是当下高校人才培养的重点方向,同时现代化企业、产业也需要一批熟练应用人工智能的高素质人才。就整体而言,我国开设人工智能专业的大学达到200多所,它们汇聚了一批既懂科研又懂产业的人工智能领域学者,已初步形成了国际顶尖科学家、产业变革领袖、学术潜力骨干、交叉创新人才“四位一体”的人才布局。南京大学是C9联盟的一员,于2018正式设立了人工智能学院,目前已形成了“基础研究,人才培养,产业创新”的人才培养体系,并取得了良好的效果。借助高校和企业的创新双引擎,在人工智能的核心技术上取得突破,并培养出智慧产业的领军人才,反过来又促进高校教学的数字化转型和升级,对专业人才和关键技术进行加持。

人工智能虽在高等教育领域引起了广泛的变革,但究竟是积极的还是毁灭性的还有待讨论和实践的检验。但是,现有的人工智能赋能高校教学场域变革所暴露出的问题亟待解决。规范的语言情景和明确的符号象征达到人机之间、机机之间的相互理解是关键,亦是困境,由此出发面临三个方面的问题。

(一)交互语言:亟待成熟的人工智能技术基础

一是人工智能的基本理论与原始算法之间存在巨大的鸿沟。我国在人工智能领域的研究相对滞后,尽管近几年高水平论文有了明显增长,但在该领域的原创性贡献并不突出。美、英等国家的高水平文章和相关理论仍然占主导地位。二是在高端芯片、关键零部件、高精密传感器等领域基础较弱。英伟达、高通、英特尔等国际巨头对世界高端芯片市场的垄断,造成了我国在核心装备、高端芯片、软件和接口等领域处于劣势。三是未能形成具有国际影响力的人工智能创新生态。国际巨头通过建立人工智能开放平台,打通硬件—系统—产业链条,主导了创新生态建设。我国面向特定领域的国家级人工智能开放创新平台虽已初见成效,但在机器学习的通用开源算法平台方面仍然布局不够,人工智能的发展对产业链的带动性及其国际影响力有待进一步增强。就AIGC而言,自动化的文本生成的确有利于非计算机专业的学习者解决紧急问题,但是更多时候只是简单套用模板生成机械化的填充内容,导致文本缺乏创新性,背离学习者对文本合成成果的可读性和优质化期待。长此以往,还会形成技术依赖和唯工具使用结果的导向,并不利于创新性思维和批判性逻辑的培养。

(二)交互情景:严重不足的高校教学技术管理能力

一是技术安全和保障投入不足。由于人工智能技术的复杂性,在教学应用中人工智能往往具有高动态性特征,这要求教学管理部门作为技术的服务者提供相应的技术管理支持。但是,高校在技术使用过程中,因为人员配备、培训、能力等不足而存在难以驾驭技术应用的现象。这种焦虑现象集中体现在与人工智能高频互动的教师身上,具体表现为两极化的两个方面。一方面,部分高校教师缺乏人工智能基本素养。部分教师认为人工智能给教师带来了四面楚歌式的生存危机,因此本能地排斥使用和了解人工智能技术,他们缺乏面对挑战的勇气。另一方面,部分高校教师过分“炒作”人工智能的作用。一些人认为高校教学离不开人工智能,机器人助手或生成式人工智能等都是实现真正个性化的教育,维护教育公平的“救命稻草”。他们忽视了人本主义在整个教育对话中的核心地位,也违背了主体间性的核心理念。二是风险治理能力尚需完善。人工智能还处在发展的早期阶段,其风险具有不确定性和复杂性,高校对风险的预测、防范和应急处理能力还不完善,风险治理理念还没有在具体的技术应用中得到贯彻。这会导致在技术应用过程中错失把风险拦截在萌芽状态的机会,在复杂的网络安全博弈中处于被动地位,一旦遭受内部威胁或外部攻击,极容易引发网络信息内容生态的安全隐患。除此之外,人工智能技术是基于庞大的数据收集和建构而产生的,在使用过程中不可避免地会面临信息泄露问题。

(三)交互规范:尚需完善的政策制度支持

随着人工智能技术不断被引入高校教学场域,相应的制度建设如果没有跟上,就会引发技术创新发展与政策支持、法律规制匹配失衡问题。虽然两会上民进中央提交了《关于加强我国人工智能领域伦理治理》的提案,但是目前还没有真正实施落地。当前我国人工智能领域伦理治理仍面临不少问题,可落地实施的法律法规比较欠缺,合规底线和惩戒力度不够明确。同时,新技术的应用也增加了监管的难度。随着人工智能技术不断成熟,机器深度学习后生成的内容越发逼真,有时能达到以假乱真的效果。目前,ChatGPT受到了大学生的广泛追捧,他们大多尝试用机器人来完成论文和作业,即使有类似于Turnitin推出的检测功能、格子达推出的监测技术等,但是由于技术受限和软件尚未大范围推广,高校教师不易辨别。此外,人工智能的应用门槛不断降低,技术的应用范围越来越广,将会造成使用者滥用技术发布不良信息的危险,且因为其分散性、流动性、大规模和隐蔽性等特点,而导致难以追踪定责,对于一些具有擦边球性质的造假行为存在难以界定等问题。这些都会对高校教学质量监控造成很大阻碍。

人工智能赋能高校教学场域变革本质上体现了高校适应数字化时代的渐进过程,即通过人工智能时代的信息化技术、智能化媒介、网络化手段等有效推动高校教学场域变革。以人工智能为代表的一系列信息技术产品能够促进高等教育体系发生深刻的变革,但是具体实施过程中遇到了多方阻碍。然而,“事实上根本没有所谓的技术‘本身’,因为技术只存在于某种应用的现实情景中。”[16]

(一)技术层面:率先突破核心创新技术,增强监测预警意识

智能时代下平等共生的新型师生关系需要以技术作为支撑,利用人工智能等先进信息技术驱动高校各项核心业务智能化转型,其中关键技术的掌握是核心,更是根基。高等教育的数字化转型需要围绕人才培养这一核心任务展开相应的模式探索与实践应用,要明确人工智能人才培养的学科属性。例如,可以在新工科和语言类、设计类学科率先开展智能化课程教学,这些学科最富有创新力且和人工智能技术相对契合。这里不仅针对的是学生,而且要求教师参与进来,从双向维度推进人才变革。同时,要“放手”让学生、教师进行自由的创新。在遵循智能教育伦理规范的前提下,最大限度地赋予自主创新创造的权利,积极推动学生学习智能化,探索自适应学习技术、智能辅导系统、学业预警系统等多种先进智能教育技术的综合应用。人工智能教育未来发展的重点应该是使用技术来支持教师,而不是取代教师。鉴于此,对人工智能的实际应用给予一定的警惕。其一,要注意提炼和筛选人工智能技术在教育领域的应用。当前,学界已经发现人工智能有助于生物学、化学、医学、天文学等学科的科学研究,然而,由于人工智能存在技术理性的缺陷和一些不为人知的“黑色区域”,我们必须筛选和提炼究竟哪些核心技术可以应用于教育领域,哪些又是“红牌”。正如《科学》和《自然》杂志明文禁止使用ChatGPT生成文本投稿那样,它们认为这就是明晃晃的作弊。其二,建构监测预警系统,对人工智能应用做进一步分析研判。高校内部着力构建完善的人工智能应用监测平台,打造专业的智能化管理队伍,建立人工智能应用管理协会,协会成员由人工智能专家或相关学科学生组成,最大限度地保证专业和公平。其三,树立危机意识,学会应对突发事件。人工智能在教育领域的不断交互和深化究竟会发展成何种状态是未知的,未来人工智能和高等教育融合并不确定究竟是增长型、约束型还是崩塌型、变革型。因此,高校必须拥有应对危机和突发事件的能力和联动反应机制。

(二)应用层面:规范引导,强化管理,致力于建构共享和多元共治环境

语言情景是主体间实现群体性系统交流的关键条件,在教学领域体现为相关应用的引导和管理。高校应建构共享和多元共治的良好环境,强化规范引导,稳步推进对技术的监管,进一步提高管理水平和增强管理能力。共享和多元共治的环境意味着最大可能地发挥内部效应,鼓励内部多方主体的协同参与。其一,教师树立客观的应用理念,积极储备人工智能知识与技术,提升智能数字化素养,主动参与到学校、学院、部门内部治理当中;学生需要配合教师应用人工智能技术教学,认真反馈,掌握基本技能,助力于自身的学习与科研。其二,高校面向学生开设讲座,介绍人工智能产品使用中的利与弊,进而通过引出规范内容的方式来增强学生合理使用人工智能的意识;根据我国数据使用和相关的人工智能应用条例,结合国外高校成功的监管法律、规范,基于当前我国人工智能教育应用的场景,提出适合高校的相关条例规范,加强监管。其三,进一步提升管理水平和管理能力。再高级的技术都需要人的管理和使用,将“以人为本”的理念一以贯之。具体而言,高校可以制作人工智能技术使用的相关“物料”,编制工作人员手册,开设固定课程进行定期培训,以区域为单位举办以人工智能应用与治理为主题的会议论坛,取长补短,或者学习国内优秀大学的人工智能管理模式,如西安电子科技大学、华中师范大学等一批智能教育先行探索高校。

(三)治理层面:基于多维度、多主体、高联动、高协同实现高效处理

多维度、多主体、高联动、高协同是人工智能治理的现实需求,实际逻辑是从系统观念出发,将创新一以贯之,多方合力共同推进中国高校智能教育的发展。对于政府而言,一是结合高校智能教育发展的不同阶段,出台完善的政策方案,引导高校课堂教学、评价、科研、管理服务以及校园建设等领域向智能化转型。二是给予适当的政策指引及扶持,优化人工智能开发与应用的市场环境,打造一大批高水平智能教育技术的供应商、智能化教材的出版商、智能化科研的出版平台以及教育智能化的运营企业,为中国高校智能教学提供丰富的智能化教材、平台、服务、产品。三是着力加强有关智能教育伦理规范以及相应规则制度的完善。郑永年教授指出,世界上的任何地方,政府都最有可能通过对互联网的管控,控制底层代码并重塑它所需要的合法环境。[17]对于市场和企业而言,需要最大限度发挥智能教育的外溢效应,高校和企业作为智能教育的相关受益者,应当实现高效协同联动。企业依托研发和较成熟的技术使用能力,为高校教师教学提供技术指导和系统规范,创设实际应用场景,优化理工科教学实践环境,进一步深化产教融合。高校教师作为高校智能教育发展的核心利益相关者,需要有教育创新意识,有课堂改革意愿,具备人工智能技能素养,有智能教育工具支持,有管理制度激励以及智能化教学实践行动,如此方能积极投身于智能化教学实践。