余勝泉 王琦

[摘? ?要] 互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息呈現(xiàn)增速越來越快、體量越來越大、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的特點，這些特點使得人類教師的認(rèn)知能力難以駕馭信息的不斷變化，要想適應(yīng)這種變化，就需要借助外部智能設(shè)備作為人腦的認(rèn)知外包進行信息處理和思考，“AI+教師”的認(rèn)知外包將成為常態(tài)，也是人工智能時代人機協(xié)同的主要形式。根據(jù)教師工作智能形態(tài)的不同，“AI+教師”的認(rèn)知外包將實現(xiàn)人腦內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備外部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)之間的不同層次的連接，使得機器可以外包教師在數(shù)據(jù)計算、特征感知、模式認(rèn)知和社會交互四個層面的智能;以四層智能外包為基礎(chǔ)，文章提出了“AI+教師”實現(xiàn)人機協(xié)同的教學(xué)分析框架，按協(xié)同過程中智能性和自主性遞增主要包含AI代理、AI助手、AI教師和AI伙伴。最后在該框架的基礎(chǔ)上，預(yù)測了未來人機協(xié)同教學(xué)的核心特征，期望為智能時代“AI+教師”的協(xié)作提供路徑參考和應(yīng)用啟示。

[關(guān)鍵詞] 人工智能; AI+教師; 人機協(xié)同; 認(rèn)知外包

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標(biāo)志碼] A

一、人工智能時代的認(rèn)知外包

（一）信息海量增長帶來的個體認(rèn)知挑戰(zhàn)

智能終端的普及和高速泛在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，使得我們可以真正實現(xiàn)隨時隨地的網(wǎng)絡(luò)連接、隨心隨意的服務(wù)和內(nèi)容獲取，人類進入了以互聯(lián)網(wǎng)為核心的基礎(chǔ)設(shè)施支撐的信息時代。在此背景下，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的信息和服務(wù)需求，以內(nèi)容支持和交互性服務(wù)為核心功能的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品越來越多，人們在獲取內(nèi)容和服務(wù)的同時，也可以貢獻個性化的智慧，進而促進信息和知識的海量增長。以“微信”這一內(nèi)容和交互服務(wù)類應(yīng)用為例，截至2018年其全球用戶量共約10億，假如每人每天發(fā)10個字的信息，每天將有100億字的信息產(chǎn)生，相當(dāng)于50000本20萬字的書籍[1]。加之郵件、新聞、公眾文章等信息源，人們每天需要接觸和處理的信息正呈爆炸式增長。

海量增長的信息，一方面為人們工作學(xué)習(xí)中的知識獲取和個體的職業(yè)發(fā)展帶來更多的選擇和可能，另一方面也為人們獲取到真正所需的信息帶來更多的挑戰(zhàn)。按照香農(nóng)信息論的觀點，信息是雜亂無章地存在于一定環(huán)境內(nèi)的，環(huán)境內(nèi)的信息量越大，信息熵將越多，從而使得環(huán)境愈加復(fù)雜而增加信息有效獲取的不確定性[2]。這種情況下，由于個體的學(xué)習(xí)時間、信息處理能力以及容量是有限的，單一個體要應(yīng)對指數(shù)級增長的信息并獲取滿足個體發(fā)展需要的內(nèi)容將變得愈發(fā)困難。在這種無法回避的壓力下，傳統(tǒng)認(rèn)知方式的改變不可避免，認(rèn)知外包成為必然，我們要借助智能設(shè)備來思考，從而適應(yīng)信息巨變環(huán)境下的新的生存方式。

（二）認(rèn)知外包的理念及其意義

歷史證明，在認(rèn)知方式的變革、社會的進步歷程中工具的使用必不可少。在前三次工業(yè)革命中，蒸汽機、發(fā)電機、計算機等工具作為變革生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系的關(guān)鍵，推動了社會的發(fā)展和人們認(rèn)知方式的改變。同樣地，在信息時代要實現(xiàn)人類認(rèn)知方式的改變，需要借助有效的工具。當(dāng)前，智能技術(shù)、智能設(shè)備的涌現(xiàn)和廣泛應(yīng)用為人類認(rèn)知方式的改變帶來了契機，智能設(shè)備逐漸成為輔助人類思考和認(rèn)知的重要工具，人機結(jié)合的思維方式也將成為信息時代人類適應(yīng)社會的基本思維方式，它可以輔助人類突破個體認(rèn)知的極限，駕馭超越個體認(rèn)知水平的復(fù)雜情境，處理超越個體認(rèn)知能力的海量信息，應(yīng)對超越個體認(rèn)知速度的行為演變[3]，是人類思維方式轉(zhuǎn)型的基本方向。由于這種借助外部設(shè)備的思考和認(rèn)知的方式的核心是將人類認(rèn)知能力上的不足外包給外部智能設(shè)備，因此，本文將其定義為“認(rèn)知外包”。在大數(shù)據(jù)時代，要使人類的工作和學(xué)習(xí)效率得到最大程度的提升，認(rèn)知外包需成為常態(tài)，這種常態(tài)也將進一步促進人與計算機、手機等智能設(shè)備為一體的人機結(jié)合的分布式教育智能的形成（如圖 1所示）。

認(rèn)知外包的核心是連接，其包含一個介質(zhì)和兩個主體。一方面，認(rèn)知外包連接的介質(zhì)是以互聯(lián)網(wǎng)為支撐的實時通訊網(wǎng)絡(luò)和大規(guī)模數(shù)據(jù)服務(wù)，在此基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)大規(guī)模的社會化協(xié)同，讓更多社會化的人、物參與到認(rèn)知外包過程中貢獻智慧、提供支持，將個體的知識和數(shù)據(jù)壓力分發(fā)給外部存儲設(shè)備，將個體對外部信息的識別能力分發(fā)給智能識別設(shè)備，將個體對策略和規(guī)律的認(rèn)知能力分發(fā)給模式匹配設(shè)備，最后將個體的交互性學(xué)習(xí)反饋的需求通過外部設(shè)備的社交功能進行處理;通過這種以功能為導(dǎo)向?qū)?nèi)容進行分布式處理的方式，實現(xiàn)了人腦認(rèn)知壓力的轉(zhuǎn)移和創(chuàng)新認(rèn)知功能的聚焦，使得知識和智慧越來越呈現(xiàn)分布式、去中心化的特點[4]，促進知識生產(chǎn)、傳播和應(yīng)用形態(tài)的轉(zhuǎn)型[5]。另一方面，認(rèn)知外包連接的主體是內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和外部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)知外包的實現(xiàn)過程也是內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和外部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)相互作用、相互增強的過程。內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)即人的大腦，而外部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)是外接智能設(shè)備;兩種網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)不同，其功能和作用也有區(qū)別，內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)具備人類基本的計算、感知、認(rèn)知和社會化的智能，具有直覺、復(fù)雜模式認(rèn)知、情感關(guān)懷等優(yōu)勢，在信息處理過程中可以解釋意義和價值，能夠從學(xué)習(xí)的原理和事物發(fā)展的規(guī)律角度為認(rèn)知外包的連接提供方向指引。而外部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的核心是數(shù)據(jù)、存儲和計算，具有海量信息存儲與檢索、快速計算等優(yōu)勢，一方面設(shè)備的存儲功能提供了認(rèn)知外包所需要的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)則為認(rèn)知外包提供了信息和事實，計算處理程序則通過提供外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)向內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)智能轉(zhuǎn)換的接口，讓內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)提供的方向和價值得以實現(xiàn)。在認(rèn)知外包的過程中，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)越完備，即直覺和模式識別能力越強，其提供的方向越準(zhǔn)確、價值越高，其在連接外部網(wǎng)絡(luò)過程中的效率就越高、規(guī)模越大、結(jié)合能力越強，相應(yīng)地，其對社會變革起到的驅(qū)動力就越大。內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和外部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的交互模式如圖 2所示。

而從學(xué)習(xí)的角度來講，學(xué)習(xí)是個體與外部網(wǎng)絡(luò)建立社會認(rèn)知連接的過程，該連接從單純的“人”的視角走向“人”與“知識”的雙重視角，連接過程中包含了兩類節(jié)點：社會網(wǎng)絡(luò)關(guān)系節(jié)點和知識網(wǎng)絡(luò)關(guān)系節(jié)點（如圖3所示）。維果斯基認(rèn)為，人的高級認(rèn)知能力是在與周圍人的交往過程中產(chǎn)生與發(fā)展起來的，是受人類的文化歷史所制約的，在人的發(fā)展過程中，人與外部物質(zhì)工具及精神符號工具的連接與互動至關(guān)重要。我們認(rèn)為，信息時代下的學(xué)習(xí)過程中，知識與社會兩類節(jié)點的有序、緊密連接是促進深度學(xué)習(xí)發(fā)生的重要條件。在認(rèn)知外包的背景下，社會網(wǎng)絡(luò)關(guān)系節(jié)點表征了特定學(xué)習(xí)環(huán)境下的相關(guān)學(xué)習(xí)群體，這些節(jié)點作為認(rèn)知外包的外部載體，承載了知識與交互智能，具備不同知識和智能的個體可以通過對內(nèi)容的分享、協(xié)商與交流實現(xiàn)知識的聯(lián)通、聚合、升華與創(chuàng)造，進而延伸單一個體的大腦，實現(xiàn)認(rèn)知深度的提升;而知識網(wǎng)絡(luò)關(guān)系節(jié)點則表征了一定情境下與學(xué)習(xí)者產(chǎn)生連接的領(lǐng)域知識，這些知識通過一定語義關(guān)系聚合在與學(xué)習(xí)者個體連接的外部網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)知識的檢索、獲取、重組和再造，同時，不同類型的知識體系則作為學(xué)習(xí)者拓展學(xué)習(xí)廣度和深度的認(rèn)知腳手架，從不同角度為學(xué)習(xí)提供支持。整體來說，社會認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)將個體內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)關(guān)于知識處理和分析的過程卸載給社會網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點，通過節(jié)點之間不斷的連接、聚合和強化實現(xiàn)認(rèn)知的增強，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點越多、關(guān)聯(lián)越密集，連接強度就越大，那么學(xué)習(xí)者可以建立的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就越完善，越能增強和突破人類認(rèn)知的極限，進行深層次的建構(gòu)并達到高階思維目標(biāo)[6]。

（三）認(rèn)知外包的形態(tài)

在通過外部智能設(shè)備實現(xiàn)認(rèn)知外包的過程中，外部設(shè)備的不同智能支持程度決定了其外包人腦內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的工作層次，進而也決定了認(rèn)知外包連接的形態(tài)和深度。由于認(rèn)知外包主要實現(xiàn)外部設(shè)備對人腦智能的外包和輔助，因此，根據(jù)其在計算、認(rèn)知、感知和社會化上的不同層次（如圖 2所示），可以分為如下四種形態(tài)：

連接計算信息的外包：互聯(lián)網(wǎng)時代海量增長的信息為人類的信息記憶、存儲、加工甚至檢索帶來了挑戰(zhàn)，而計算信息外包正是針對人類大腦信息加工能力的不足，借助外部設(shè)備進行補充和輔助。計算信息外包使得人腦不再需要對所有的知識、概念的詳細(xì)內(nèi)容進行記憶和存儲，只需要對特定領(lǐng)域的新知識和概念進行索引，了解其含義、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用情境，掌握信息提取的方法，而具體的內(nèi)容存儲、計算則交付給外部存儲設(shè)備，當(dāng)人腦需要這些信息時，可以通過人腦建立的連接指引從外部設(shè)備調(diào)用這些信息，實現(xiàn)信息的外包和高效利用。

連接感知信息的外包：感知技術(shù)的發(fā)展使得機器可以對文本、圖像、語音、情感等進行感知和識別，它可以使得人類更好地感知和識別生活空間中的自然和社會信息，擴展人類的感知能力與范圍。當(dāng)我們的生活空間和社會空間通過互聯(lián)網(wǎng)大幅度擴展后，我們就會產(chǎn)生對各種復(fù)雜、陌生的信息進行處理的需求，如不同國家的語音轉(zhuǎn)錄、不同語種的文本識別等。個體對這種復(fù)雜、變化迅捷的信息的識別是較為低效，甚至存在困難的，而計算機的感知識別功能（如語音識別、人臉識別等）在大規(guī)模數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，通過對個體特征數(shù)據(jù)的采集，能夠?qū)崿F(xiàn)對其個性化需求的感知，進而可以在人腦需求指導(dǎo)下實現(xiàn)感知信息的外包，比如實時機器翻譯。

連接認(rèn)知信息的外包：認(rèn)知信息的外包主要強調(diào)通過對可感知事物背后復(fù)雜信息的計算、推理和分析過程來獲取超越事物表象的復(fù)雜認(rèn)知功能。在人類的信息交互過程中，個體的交互模式和規(guī)律是該復(fù)雜認(rèn)知功能的體現(xiàn)，但一般來說，人腦只能通過對個體交互行為的主觀感知來對模式、規(guī)則進行挖掘和判斷，這種判斷依賴個體經(jīng)驗，準(zhǔn)確度低且不穩(wěn)定。在智能設(shè)備支持的環(huán)境下，可以通過對海量個體行為的挖掘、計算、推理和分析，建立判定優(yōu)質(zhì)行為和不良行為的模式，進而促進意義的發(fā)現(xiàn)并提升判別的穩(wěn)定性，這種方式即認(rèn)知信息的外包，是一種相對高級的智能外包和人機協(xié)同形式。

連接社會網(wǎng)絡(luò)的外包：個體與個體之間的直接交互和不同個體對同一內(nèi)容的間接交互是促進領(lǐng)域知識積累和社會發(fā)展的重要途徑，這種社會化的交互有利于促進知識的深層次交流、升華和反饋。而在互聯(lián)網(wǎng)時代，人類不再是社會化交互的唯一主體，智能設(shè)備除了作為客體支持服務(wù)的外包外，隨著其智能性的提升也將具備主體性。而具備主體性的智能設(shè)備將成為與人對等的社會化個體，它們將擁有情感計算、理解和表達能力，在此基礎(chǔ)上可以參與學(xué)習(xí)群體（人與人工智能機器）的社會化協(xié)同，進行獨立的思考，與人腦進行對等的主體合作，實現(xiàn)雙主體共同進化。這就使得人腦提出的觀點可以引發(fā)智能設(shè)備的信息處理和思考，而智能設(shè)備根據(jù)信息處理結(jié)果提供的個性化反饋，同樣對于人腦具有啟示作用，讓機器進化產(chǎn)生社會化的智能，進而建立以人、智能設(shè)備為對等主體的社會網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)社會網(wǎng)絡(luò)的外包。比如IBM公司的Project Debate機器人跟人的辯論性互動，可創(chuàng)造引人入勝且信息豐富的無偏見觀點，有望幫助人類權(quán)衡重要決定。

在智能設(shè)備提供的多種形態(tài)的外包智能輔助下，認(rèn)知外包支持的人機協(xié)同將成為社會發(fā)展的趨勢和常態(tài)，而認(rèn)知是支撐教育發(fā)展的根基，當(dāng)我們適應(yīng)世界的認(rèn)知方式發(fā)生變化時，在此基礎(chǔ)上建立的教育體系必將發(fā)生根本形態(tài)的改變。在此過程中，盡管智能技術(shù)的快速發(fā)展為人機協(xié)同提供了支撐和可能，但仍需從教育理論和教育制度的角度上設(shè)計合理的變革模式，并將其嵌入到教育領(lǐng)域的業(yè)務(wù)流程中，形成新范式、新流程、新結(jié)構(gòu)、新業(yè)務(wù)形態(tài)，進而構(gòu)建新的教育體系，促進教育更好更快地發(fā)展[7]。本文將結(jié)合該問題，通過對認(rèn)知外包四個層次的分析，從機器與教師如何協(xié)同促進教與學(xué)不斷進步的角度，設(shè)計人機協(xié)同教學(xué)的分析框架，期望為未來的人機結(jié)合的智能教育提供指導(dǎo)和支持。

二、人機協(xié)同教學(xué)的分析框架

認(rèn)知外包時代，建立人機協(xié)同教學(xué)的分析框架有利于教師與人工智能充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，相互合作，共同促進學(xué)生的全面發(fā)展，實現(xiàn)高效教學(xué)。該框架連接了人工智能和人腦智能兩個主體，從前者看，人工智能在協(xié)同過程中將逐步實現(xiàn)人腦的智能：計算智能、感知智能、認(rèn)知智能和社會智能。其中，計算智能主要實現(xiàn)計算信息的外包;感知智能主要實現(xiàn)語音、圖像等人類感知信息的外包;認(rèn)知智能主要實現(xiàn)模式、規(guī)則、策略等認(rèn)知信息的外包;社會智能則對應(yīng)了相對高級的社會交互形式的外包。而從后者來看，人腦智能在連接人工智能運作過程中將產(chǎn)生持續(xù)的相互作用、相互增強。

具體到教學(xué)工作中，根據(jù)教學(xué)工作本身規(guī)則性和創(chuàng)造性程度的不同，教師和人工智能（AI）在教學(xué)中所處的地位也有所區(qū)別。本文根據(jù)人機協(xié)同中機器智能由弱到強的智能性，將教師和AI的關(guān)系分為四個階段：AI代理、AI助手、AI教師和AI伙伴（如圖 4所示）。AI代理是低層次的協(xié)同，是AI取代部分教師需要處理的低層次、單調(diào)性、重復(fù)性工作的智能形態(tài)，此階段AI主要作為教師工作的代理，運用計算智能處理簡單事務(wù);而AI助手則是教師運用AI來提高常規(guī)工作效率的形態(tài)，是AI中低智能的體現(xiàn)，AI借助其感知智能處理采集到的教與學(xué)數(shù)據(jù)，而教師針對數(shù)據(jù)提供意義和解釋，教師將增強AI處理模糊事務(wù)的能力;AI教師是人機結(jié)合的超級教師，此時AI具備認(rèn)知智能，能夠在感知和認(rèn)知方面均顯著增強教師的能力，突破教師個體認(rèn)知極限，使得教師具有更大的教育創(chuàng)造性;AI伙伴是最高級的人機協(xié)同方式，此時AI具備了社會智能，能夠與人類教師進行社會性互動，同時，AI的創(chuàng)造性和自主性達到人類教師的層次，可以獨立地與人類教師進行對等的交流，實現(xiàn)共同進化、相互提升。

（一）AI代理：代替教師重復(fù)性工作

教師應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的完整品格和創(chuàng)新能力為首要任務(wù)。然而，當(dāng)前教師的知識傳授任務(wù)非常繁重，教師在完成日常授課和班級管理工作外，還需要完成諸如布置作業(yè)、批改作業(yè)、考試組卷、閱卷評分、成績統(tǒng)計、備課、家長反饋等工作，這些工作重復(fù)性和規(guī)則性強，智力投入低，但需要花費大量時間和精力，使得教師超負(fù)荷工作，影響了教師對自身工作的滿意度和認(rèn)同感，更會影響教師的教學(xué)、專業(yè)發(fā)展、育人創(chuàng)造性的發(fā)揮等。

利用技術(shù)手段幫助教師降低工作負(fù)荷是解決和改善上述問題的一條重要途徑。教師的工作分為兩類，以教學(xué)設(shè)計、情感交流為代表的創(chuàng)造性工作和以批改作業(yè)、反饋為代表的機械重復(fù)性工作，而造成教師壓力的主要原因在于后者。AI技術(shù)的優(yōu)勢即在于能夠基于數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)機械重復(fù)活動的規(guī)則，進而高效、準(zhǔn)確地處理這些任務(wù)。但AI技術(shù)在處理創(chuàng)造性高的工作時會存在缺陷。從AI解決教師面臨問題的途徑來講，AI主要依賴數(shù)據(jù)驅(qū)動下的計算智能。教師在解決重復(fù)勞動過程中效率不高，甚至容易出現(xiàn)偏差的原因在于人腦的計算能力有限，人腦在提取、計算和處理信息過程中的速率遠(yuǎn)落后于機器，尤其是計算過程，且具有模糊性和不穩(wěn)定性。而AI依賴設(shè)計和訓(xùn)練好的規(guī)則，只需要為其提供數(shù)據(jù)，即可對大規(guī)模的工作進行迭代解決，其運算速度和穩(wěn)定性是人類大腦無法比擬的。以中國的天河二號超級計算機為例，其運算1小時完成的任務(wù)量相當(dāng)于13億人同時用計算器計算1000年的任務(wù)量。另外，從情感體驗的角度來看，人腦復(fù)雜的情感變化會影響教師工作的效率，而機器則可以不受情感影響，穩(wěn)定完成任務(wù)。

因此，當(dāng)教師的工作具有較強的規(guī)則性，而AI在處理這些事務(wù)中存在較高的自主性時，人機的協(xié)同可以通過AI代理模式存在，即AI將完全代替教師處理布置作業(yè)、批改作業(yè)、測試出題、安排考試、安全巡邏、資料檢索、學(xué)生信息管理、家長信息反饋等重復(fù)性、規(guī)則性和煩瑣性的工作。以批改作業(yè)為例，AI代理完成作業(yè)批改充分利用了機器的計算智能，其步驟如下：（1）AI代理對存儲器中的作業(yè)數(shù)據(jù)集進行提取;（2）基于作業(yè)數(shù)據(jù)集的批閱規(guī)則和模型的訓(xùn)練;（3）利用訓(xùn)練的規(guī)則和模型對新的作業(yè)進行批閱并輸出評價反饋。目前，諸多智能批改系統(tǒng)（如批改網(wǎng)）正是基于該過程進行作業(yè)的自動批改，并嘗試替代教師的人工批改，讓教師可以將精力投入到更具創(chuàng)造性的工作中去，革新教師的日常教學(xué)。

（二）AI助手：教師增強AI自動化處理

在AI代理階段，教師利用AI可自動化處理機械重復(fù)的事務(wù)，可以大幅度提高工作效率，其中計算智能發(fā)揮了主要作用，能夠較好地完成規(guī)則確定的問題。但在知識傳遞之外，教育過程也是情感交互和創(chuàng)造的過程，學(xué)習(xí)者的主觀感受、情感經(jīng)歷等對于學(xué)習(xí)結(jié)果具有重要影響。而AI代理無法結(jié)合學(xué)習(xí)者的情感經(jīng)歷和生活體驗分析問題，這就難以對學(xué)習(xí)者評價報告背后的意義作出精準(zhǔn)全面的解讀，進而難以提供適應(yīng)性的解決方案，這是AI代理的瓶頸。在這種規(guī)則性與創(chuàng)造性并重的工作面前，教師應(yīng)當(dāng)介入發(fā)揮對機器的指導(dǎo)作用，讓AI擔(dān)當(dāng)教師的助手，通過教師的教育智慧，增強AI處理事務(wù)的智能性與智慧性，從而提升教師處理教學(xué)與育人工作的效率。

而在此條件下，教師和AI發(fā)揮的作用是不同的，前文中提到，在認(rèn)知外包連接過程中人腦決定方向和價值，而機器提供數(shù)據(jù)和事實，AI的分析結(jié)果只有嵌入教學(xué)理念的解釋才有教育價值，因此，教師和AI需要利用其優(yōu)勢產(chǎn)生更深層次的協(xié)同。比如AI在感知智能上具有優(yōu)勢，可以處理大量的多維度信息，可實現(xiàn)實時觀測學(xué)生的課堂表情，但卻無法分析表情背后的注意力分散情況。而教師雖然在處理大量數(shù)據(jù)時存在困難，但其在與學(xué)習(xí)者長時間的接觸過程中形成了體驗的互通和情感的紐帶，具有教育認(rèn)知的優(yōu)勢，可以更全面地對學(xué)習(xí)者的問題進行綜合分析和診斷，并從教育、心理、人的全面發(fā)展的角度作出更具指導(dǎo)性的建議，比如學(xué)生的什么表情表示注意力的分散，其背后的情感與認(rèn)知原因則需要教師來解釋。

因此，在規(guī)則性與創(chuàng)造性并存的教學(xué)條件下，教師和機器各具優(yōu)勢，需要充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢才能實現(xiàn)更好的人機協(xié)同。在此過程中，教師對意義的解釋是挖掘?qū)W習(xí)者學(xué)習(xí)問題的核心，對學(xué)習(xí)者更具參考價值，因此，該協(xié)同方式下的教學(xué)表現(xiàn)為教師主導(dǎo)下的AI輔助，即AI將作為助手輔助教師處理工作，而最終的決策及意義解釋將由教師做出，兩者各司其職又互相依賴。在具體的協(xié)同過程中，兩者利用各自的優(yōu)勢相互彌補各自的不足。傳統(tǒng)教學(xué)中教師個體難以捕獲所有學(xué)習(xí)者的感知和行為數(shù)據(jù)，因此，其決策多由主觀經(jīng)驗驅(qū)使，而這種數(shù)據(jù)的感知和捕獲可以外包給機器，利用機器的感知智能為教師決策提供數(shù)據(jù)支持，進而讓通常處于模糊形式的教育、心理和社會知識以更為具體和明確的方式呈現(xiàn)出來[8]。

AI助手輔助教師處理事務(wù)的典型工作形態(tài)有完成學(xué)生綜合評價報告、生成工作總結(jié)報告、開展學(xué)習(xí)障礙診斷、進行教學(xué)與學(xué)習(xí)日程安排等。下面以學(xué)科問題診斷為例，闡述AI助手階段的人機協(xié)同過程：（1）教師根據(jù)學(xué)習(xí)者問題診斷的需求，從教與學(xué)的角度確定數(shù)據(jù)采集指標(biāo);（2）機器根據(jù)上述指標(biāo)全方位捕獲能夠表征學(xué)習(xí)者特征的情感、身體狀態(tài)、行為以及學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)，并借助相關(guān)模型（如學(xué)習(xí)者模型、教學(xué)模型等）轉(zhuǎn)換成描述學(xué)生在各個狀態(tài)上的得分，然后整合成報告形式呈現(xiàn)給教師;（3）教師查看報告，一方面可以了解學(xué)習(xí)者知識上的優(yōu)勢和不足，另一方面可以查看學(xué)習(xí)者在體質(zhì)、行為、情感方面的變化趨勢，使得教師可以確定學(xué)習(xí)者的知識不足是由于其近期身體狀態(tài)不佳，或者感情遇到問題，進而結(jié)合兩者的結(jié)果對學(xué)習(xí)者的問題進行更加精準(zhǔn)的診斷和建議。

（三）AI教師：AI增強教師創(chuàng)新

當(dāng)AI的自主性發(fā)展到一定程度，其替代教師工作的能力也將越強，將出現(xiàn)能力超群的AI教師，能夠做傳統(tǒng)教師無法企及的事情。傳統(tǒng)的教師強調(diào)教學(xué)的設(shè)計、內(nèi)容的講授、學(xué)習(xí)情況的評估和反饋等，而人工智能時代，知識已經(jīng)不再是衡量學(xué)習(xí)者的唯一標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的問題解決能力培養(yǎng)、創(chuàng)造力的提升、社會交互能力塑造、心理體質(zhì)健康正確引導(dǎo)等均成為教師工作的重要方面[9]，比如育人，面對兒童成長過程中出現(xiàn)的諸如打架、早戀、過分崇拜明星等典型問題，教師常因不了解問題背后的教育學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、生理學(xué)等知識與特點而無從下手，或只是粗暴地教訓(xùn)或干預(yù)，不利于孩子的健康成長[10]。面對此類復(fù)雜化的教學(xué)情境，教師需要具備能夠因時而異、因地而異地根據(jù)學(xué)習(xí)科學(xué)、教育政策等分析教學(xué)發(fā)展規(guī)律，作出正確決策進而促進教學(xué)管理和教育質(zhì)量改進的能力。上述工作對創(chuàng)造性要求進一步提升，且超出了教師的個體認(rèn)知能力，而這類高創(chuàng)造力的工作也需要以大規(guī)模行為、感知、認(rèn)知數(shù)據(jù)的采集、計算和分析為依托，這就進一步放大了教師在處理復(fù)雜問題上的不足。

智能技術(shù)的進一步發(fā)展，將為上述問題的解決提供動力，增強的AI將具備人類認(rèn)知規(guī)律的學(xué)習(xí)能力，可以通過人類設(shè)置的規(guī)則和海量的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)人腦處理復(fù)雜創(chuàng)造性問題過程中的模式，從而增強其解決問題的自主性，即AI將具備認(rèn)知智能，再結(jié)合其強大的計算智能和感知智能，AI在面對創(chuàng)造性更強的工作時，可以獨立開展工作，這一階段即進入了AI增強教師創(chuàng)新的階段——即將會出現(xiàn)與人類特級教師相媲美的AI教師。在此階段，教師將作為創(chuàng)新工作規(guī)則的設(shè)計者和指導(dǎo)者，而AI則將作為解決問題的主體——承擔(dān)領(lǐng)域頂尖水平的領(lǐng)域?qū)＜一蚪處煹慕巧?，精?zhǔn)感知和計算任意情境下學(xué)習(xí)者的需求，并借助大規(guī)模的知識庫分析學(xué)習(xí)者的認(rèn)知和行為模式，進而指導(dǎo)其學(xué)習(xí)成績、能力、素養(yǎng)的全面提升，在與學(xué)習(xí)者的不斷交互過程中，AI教師自身的知識也將不斷積累和進化。

AI教師在特定教育領(lǐng)域的運行過程中，通過對教師隱性知識的學(xué)習(xí)，AI可以獲得類似教師的主觀認(rèn)知能力和創(chuàng)造力，體現(xiàn)了機器的認(rèn)知智能，實現(xiàn)了人機協(xié)同過程中的認(rèn)知外包，讓機器真正替代了教師，一定程度上解決了人類教師數(shù)量不足、專業(yè)水平參差不起的問題。具體工作形態(tài)主要表現(xiàn)為智能輔導(dǎo)機器人、情感陪護AI教師、心理輔導(dǎo)AI教師、教師職業(yè)發(fā)展促進AI導(dǎo)師等。其工作的基本流程為：（1）基于機器的感知智能采集和提取學(xué)習(xí)者、教師在教與學(xué)過程中的問題及其操作行為;（2）依托其計算智能處理采集的數(shù)據(jù)，建立學(xué)習(xí)者、教師的問題行為模式;（3）依賴其認(rèn)知智能和大規(guī)模知識庫計算得到當(dāng)前情境下的適應(yīng)性參考行為模式;（4）對問題行為模式和生成的參考行為模式進行對比分析，明確學(xué)習(xí)者的不足并為其推薦改進學(xué)習(xí)的資源和方案。目前，教育領(lǐng)域已經(jīng)基于不同領(lǐng)域的知識庫研發(fā)了適用于不同場景的AI教師，如未來教育高精尖創(chuàng)新中心研發(fā)的基于基礎(chǔ)教育學(xué)科知識庫的智能輔導(dǎo)機器人[11]，可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、知識、能力和以往過程數(shù)據(jù)自適應(yīng)地為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)規(guī)劃和方向指導(dǎo)。清華大學(xué)與學(xué)堂在線合作研發(fā)的“小木”機器人，借助龐大的高等教育在線學(xué)習(xí)知識圖譜，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)問題的自動解答，為幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙提供了支持[12]。這一形態(tài)在特殊教育領(lǐng)域中的表現(xiàn)最為明顯，由于特殊兒童的學(xué)習(xí)方式具有某種特殊性，教師在理解不同認(rèn)知方式的過程中存在困難，而AI教師能夠為學(xué)生提供從診斷到干預(yù)，再到評估等一系列服務(wù)，助力教師解決領(lǐng)域內(nèi)的棘手難題，如ElSayed研發(fā)的用于診斷學(xué)習(xí)障礙兒童的智能分類系統(tǒng)[13]。

（四）AI伙伴：教師與AI的相互社會性增強

未來，通用人工智能技術(shù)取得突破后，人機協(xié)同將發(fā)展到更高的智能階段，將會出現(xiàn)人類教師對等合作的伙伴，AI機器人將擁有人類教師同等的自主性，并可以與人類教師產(chǎn)生自主的社會性協(xié)同。即使AI教師已經(jīng)可以很好地完成教育教學(xué)領(lǐng)域中既有的工作，如課標(biāo)要求下的個性化輔導(dǎo)、情感陪護以及能力提升。但隨著社會的不斷發(fā)展，社會化的知識和信息不斷涌現(xiàn)和生成，教育領(lǐng)域也愈發(fā)強調(diào)學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展，愈發(fā)需要未來的教師具備多元化的個性、感知風(fēng)格、認(rèn)知能力和特色，才能實現(xiàn)對不同學(xué)習(xí)者的適應(yīng)性支持。這就使得以既有知識庫為支撐的人機協(xié)同框架無法滿足未來學(xué)習(xí)和能力發(fā)展的要求，而人類教師雖然能夠逐步適應(yīng)這種變化，但其難以滿足海量的學(xué)習(xí)者需求，同時，其自身在情感和知識上的劣勢也為支持未來的教育帶來了困難。因此，為了滿足這種不斷增長的計算、感知、認(rèn)知需求，一方面需要持續(xù)協(xié)同構(gòu)建和更新已有知識庫，使其不斷滿足新的教與學(xué)需求[14];另一方面需要在教師群體智慧支持下，進一步增強AI教師，促進社會化的人機協(xié)同[15]。

這種進一步增強的AI教師伙伴與一般的AI教師的核心區(qū)別在于其超強的智能性、自主性和創(chuàng)造性。一般的AI教師是通過AI技術(shù)增強的教師，能夠通過學(xué)習(xí)教師隱性知識完成教師的工作任務(wù)，其智能性和創(chuàng)造性較強，屬于相對高級的人機協(xié)同形式。而當(dāng)AI的智能性和自主性進一步增強，進入強人工智能或超人工智能時代，AI將成為具有自主意識、獨立解決問題的AI教師伙伴，它將成為與人類教師對等的社會化、獨立的個體，AI將不再依賴于人類教師設(shè)計的問題處理規(guī)則，而是可以作為具備社會化智能的個體，其在與人類教師或者其他AI教師的溝通協(xié)作中習(xí)得新的規(guī)則，提供新的服務(wù)。AI伙伴具有獨立的智能，能自主完善知識庫、自主學(xué)習(xí)，隨外部環(huán)境變化而不斷進化。正如新生的個體對世界的認(rèn)知只有片面一隅，而世界的知識是無限的，不同個體間社會化的協(xié)作、溝通交流可以促進個體知識的快速積累。這種條件下的人機協(xié)同充分利用了機器的社會智能，是一種高級形式的社會化協(xié)同——AI伙伴，這也是強人工智能和超人工智能的具體表現(xiàn)形態(tài)。

AI伙伴是教師與AI進行協(xié)同的最高級形式，AI具備了與人類教師同等的智能和創(chuàng)造性，機器智能在人類教師的引導(dǎo)下可以自主習(xí)得新的規(guī)則，創(chuàng)造性地進行思考，進而可以獨立自主地協(xié)助人類教師解決有限社會化知識庫內(nèi)的所有教學(xué)問題。而在協(xié)助教師解決問題過程中，AI伙伴與教師是真正的伙伴和促進者關(guān)系，是權(quán)利、思維、情感和能力對等的個體，AI伙伴和人類教師均可自主發(fā)現(xiàn)新問題并針對性地嘗試新模式，在此基礎(chǔ)上對各自的結(jié)果進行討論和對比，促進知識與技能的相互增強，實現(xiàn)了教師個體工作的社會智能的外包。AI伙伴作為人機協(xié)同的最高級形式，其社會化的智能是AI技術(shù)發(fā)展的遠(yuǎn)景，它仍將依賴大量社會化交互數(shù)據(jù)，但將不再依賴人為總結(jié)的數(shù)據(jù)交互規(guī)則和模式。該階段的人機協(xié)同中，認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域?qū)⒃谌祟愓J(rèn)識和學(xué)習(xí)事物規(guī)律的過程中發(fā)揮重要作用，將這些規(guī)律形式化并應(yīng)用于機器，將是促使機器具備與人類對等智能性和創(chuàng)造性的重要條件。一旦這一階段成為現(xiàn)實，人機協(xié)作的倫理問題將至關(guān)重要，人類教師不僅要和機器完成協(xié)同，也要起到引導(dǎo)機器智能發(fā)展方向的作用，而機器則作為一種社會智能的外包形式，針對人類的合理需求對人類進行輔助和促進。比如加州大學(xué)圣迭戈分校研發(fā)的兒童社交機器人RUBI，可以跟兒童互動，會根據(jù)兒童不同的行為表現(xiàn)出痛、哭、笑、沉默等不同表情，從而影響兒童的社會行為，跟兒童形成伙伴關(guān)系，孩子會將RUBI看作一個有感情的生命，而不是一個無生命的玩具。

三、未來人機協(xié)同教學(xué)的核心特征

未來AI與教師的關(guān)系是相互增強、相互塑造、相互進化的，AI可以增強教師開展教育工作的能力，教師也可以增強AI的教育智慧，在這種相互增強的發(fā)展演化中，具有以下核心特征：

（一）教師工作重心的轉(zhuǎn)變

未來人機協(xié)同時代，教師工作的重心不僅是傳統(tǒng)的“傳道、授業(yè)、解惑”，更需要激發(fā)學(xué)生的好奇心與想象力，培養(yǎng)具有創(chuàng)造力的批判性思維，從而實現(xiàn)針對學(xué)生個體的差異化、精準(zhǔn)化教育。教師的核心價值不僅是學(xué)科知識和專業(yè)技能的發(fā)展，而且是教師的人文底蘊、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、國家認(rèn)同、跨文化交往、審美等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[16]。教師的責(zé)任不是灌輸知識，而是幫助學(xué)生挖掘每個人最大的潛質(zhì)，成為學(xué)生的精神導(dǎo)師，發(fā)揮培養(yǎng)學(xué)生智慧、幫助學(xué)生成才、啟迪學(xué)生心智的智者作用[10]。

人類教師不會被取代，而是與人工智能教師共同協(xié)作承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，且在人機協(xié)作過程中凸顯其獨特的優(yōu)勢[9]。未來的人類教師更像是醫(yī)院里面的知名專家，結(jié)合人工智能技術(shù)提供的學(xué)生的“診斷報告”，給出最終的意義解釋和“治療方案”，這種治療方案一定是個性化的、精準(zhǔn)的。而對于后期的治療，則可以交給“普通醫(yī)生”和“醫(yī)療設(shè)備”來完成，也就是交給人工智能教師來完成。未來教師會出現(xiàn)精細(xì)的、個性化分工，個性化的問題交給人類教師完成，共性的、簡單重復(fù)的問題交給人工智能教師來完成。

人工智能時代背景下，教師作為學(xué)校課程變革的主要參與者，必須為學(xué)生提供“精準(zhǔn)準(zhǔn)備”，這個準(zhǔn)備必須與個性化的人才培養(yǎng)和能力提升相一致。首先，更加注重核心素養(yǎng)導(dǎo)向的人才培養(yǎng)。要從面向知識體系的傳授，轉(zhuǎn)向面向核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)造能力、審美能力、協(xié)作能力、知識的情境化、社會化運用能力應(yīng)是人類教師關(guān)注的核心和重點[16]。其次，更加注重培養(yǎng)人機結(jié)合的思維方式。運用人機結(jié)合的思維方式，顯著提升教育的生產(chǎn)力，教育才能既實現(xiàn)人人都有的大規(guī)模覆蓋，又能實現(xiàn)與個人能力相匹配的個性化發(fā)展。未來的教育應(yīng)該是幸福的、更加人本的教育。教育要尊重生命、發(fā)展生命，使每個人過上有尊嚴(yán)的生活，教育是心靈與心靈的碰撞，是靈魂與靈魂的啟迪。面向未來的教育應(yīng)該更加尊重學(xué)生，更加關(guān)愛學(xué)生，以學(xué)生為本，為學(xué)生一生的幸福和成長奠基。人工智能將會帶來人類教師智力勞動的解放，人類教師能夠有更多的時間和精力關(guān)心學(xué)生的心靈、精神和幸福，有更多的時間與學(xué)生平等互動，激發(fā)學(xué)生求知本性，能夠?qū)嵤└尤吮镜慕虒W(xué)，使得學(xué)生更具有創(chuàng)造性和創(chuàng)新性。

（二）教師工作形態(tài)的轉(zhuǎn)變

人工智能時代，教師工作形態(tài)將發(fā)生巨大的改變，知識性的教學(xué)大部分將由人工智能來承擔(dān)，教師更多的是學(xué)習(xí)的設(shè)計、督促、激勵與陪伴，教師更多的工作是育人與學(xué)生的情感交流等。

未來的育人環(huán)境，是人工智能支持下的虛實結(jié)合的環(huán)境，線上線下融合，有成千上萬的學(xué)習(xí)服務(wù)，不同AI支持學(xué)生自由組合，教師扮演不同的角色，如學(xué)習(xí)服務(wù)設(shè)計、學(xué)習(xí)陪伴、情感激勵、學(xué)習(xí)問題診斷改進、學(xué)習(xí)指導(dǎo)生涯發(fā)展規(guī)劃、社會性的活動的策劃與設(shè)計等。教師的主要工作形態(tài)將發(fā)生實質(zhì)性的改變，未來的教師工作將變成：

學(xué)習(xí)服務(wù)設(shè)計與開發(fā)：利用技術(shù)工具設(shè)計、開發(fā)靈活多樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)計立體化、跨學(xué)科融合的綜合性課程，實現(xiàn)虛實結(jié)合的教學(xué)，為學(xué)生提供豐富多樣的、精準(zhǔn)的、適應(yīng)性的學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)活動。

個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)：實現(xiàn)因人而異、因情境而異的個性化智能教學(xué)，為學(xué)生跨越最近發(fā)展區(qū)提供合適的腳手架，輔助學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，教師將成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的同伴、學(xué)習(xí)迷思的協(xié)商者，以滿足個性化需求，實現(xiàn)每個人都能個性化的發(fā)展。

綜合性學(xué)習(xí)活動組織：結(jié)合真實的生活，組織學(xué)生參與以活動、項目和問題解決為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，提供動手操作的課堂體驗，鼓勵學(xué)生進行知識的情境性、社會性應(yīng)用，促使學(xué)生在解決真實問題中進行創(chuàng)造、設(shè)計、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)與合作，未來的教師將成為教育活動師[17]。

社會網(wǎng)絡(luò)連接指導(dǎo)：學(xué)習(xí)是內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)與外部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的連接，教師將幫助學(xué)生形成良好的內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，并作為重要的外部認(rèn)知節(jié)點，幫助學(xué)生連接豐富的外部社會認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，指導(dǎo)學(xué)生尋找關(guān)鍵的學(xué)習(xí)節(jié)點，幫助學(xué)生在知識節(jié)點、人際社會節(jié)點之間不斷建立連接。

學(xué)習(xí)問題診斷與改進：教師要通過AI對學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進行采集與分析，并對其進行教育意義的解釋，了解學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)，超越表面問題，找到影響學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)鍵障礙點，同時，要對學(xué)生的不良狀態(tài)做到及時預(yù)警，并形成有針對性的改進方案。

心理健康管理與疏導(dǎo)：未來教師要更關(guān)注學(xué)生的心理與心靈，在AI的幫助下，教師不僅可以了解學(xué)生的知識、能力，還可以了解他的認(rèn)知能力與心理狀態(tài)，包括心理健康、人格發(fā)展、認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)品質(zhì)、發(fā)展?jié)摿?、教育環(huán)境適應(yīng)性等，從而及早發(fā)現(xiàn)學(xué)生的心理問題并及時給予干預(yù)。

體質(zhì)健康監(jiān)測與提升：通過AI多渠道、多形態(tài)地采集學(xué)生的運動數(shù)據(jù)，深入分析學(xué)生成長發(fā)育、運動技能的各項關(guān)鍵指標(biāo)，幫助教師基于數(shù)據(jù)精確了解學(xué)生的體質(zhì)發(fā)展及健康狀況，并給出提高學(xué)生體質(zhì)的運動處方、專項訓(xùn)練方案與營養(yǎng)改善方案。

信仰和價值的引導(dǎo)：未來教師要正確處理好學(xué)生成長過程中出現(xiàn)的各種問題，幫助學(xué)生堅定信仰，樹立科學(xué)正確的價值觀[18]，幫助學(xué)生認(rèn)識并遵守社會規(guī)范、公共道德和科技倫理，提升學(xué)生的精神面貌，塑造學(xué)生健康的人格。

發(fā)展性評估與改進：將人工智能技術(shù)引入教學(xué)評估活動中，通過大數(shù)據(jù)采集和學(xué)習(xí)分析，實現(xiàn)精準(zhǔn)化的教學(xué)評價、個性化的學(xué)生評價。評價不僅是對知識進行評價，還可以對學(xué)生動態(tài)問題解決能力及綜合素質(zhì)進行科學(xué)評價，為學(xué)生和家長提供全面、客觀、有科學(xué)數(shù)據(jù)支撐的綜合素質(zhì)評價報告。

生涯發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)：教師將幫助學(xué)生認(rèn)識自己的個性、特長和優(yōu)勢，體驗了解社會各行業(yè)的職業(yè)能力結(jié)構(gòu)，從而指導(dǎo)學(xué)生進行有效的學(xué)業(yè)規(guī)劃，同時，在對學(xué)生的大數(shù)據(jù)進行個性化分析的基礎(chǔ)上，為學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展、專業(yè)選擇、職業(yè)規(guī)劃等提供針對性幫助。

同伴互助專業(yè)成長：人機協(xié)同的智能機器人可以協(xié)助教師診斷教學(xué)設(shè)計方案、課件存在的問題，全面采集教師在課堂教學(xué)現(xiàn)場生成的聲音、表情、動作、互動信息等，借助其分析功能為教師的教學(xué)提供實時的診斷和建議，促進教師習(xí)得新的教學(xué)法知識、學(xué)科知識和技術(shù)知識，改善自身的認(rèn)知缺陷，促進自身專業(yè)成長。

人機結(jié)合教育決策：未來教育是因人而異的教育，各種個性化需求需要海量的教育服務(wù)的組合，其帶來的教育資源配置等教育決策變得極其復(fù)雜，需要AI為各類決策提供各種數(shù)據(jù)及分析模型支持，形成人機聯(lián)合的教育決策機制，實現(xiàn)智能化的教育治理模式。

AI教育服務(wù)倫理監(jiān)管：隨著未來AI在教育中角色的增加，其倫理問題將成為重中之重。不同的AI有不同的設(shè)計算法，基于不同的數(shù)據(jù)集，有不同領(lǐng)域適應(yīng)的局限性，教師應(yīng)該對AI所提供的教育服務(wù)有所了解，一旦出現(xiàn)教育倫理問題，應(yīng)能夠及時干預(yù)。

（三）教師的社會協(xié)同發(fā)生轉(zhuǎn)變

社會分工或社會協(xié)同是生產(chǎn)關(guān)系的外在展現(xiàn)形式，高效的社會分工是簡化勞動、提高工作效率、推動生產(chǎn)力變革的重要方式[19]，而技術(shù)推動的工作形態(tài)變化和工作效率的大規(guī)模提升將導(dǎo)致傳統(tǒng)社會分工與生產(chǎn)關(guān)系的不協(xié)調(diào)，進而導(dǎo)致社會分工的變革。工業(yè)革命推動了大規(guī)模、精細(xì)化的社會化分工，進而使得教師作為知識傳授者的作用愈發(fā)凸顯，教師知識傳授的類別也更加具體化[20];隨著人工智能帶來的對教育教學(xué)領(lǐng)域的影響，教師的社會分工則需要發(fā)生進一步轉(zhuǎn)變。

1. 教師的社會分工越來越細(xì)，教師的職責(zé)越來越專一

“教育+人工智能”使得教師一些規(guī)則性的行為活動被人工智能所代替，因此，教師的社會分工將從不同學(xué)科和領(lǐng)域的知識傳遞者轉(zhuǎn)化為不同領(lǐng)域創(chuàng)造性活動的實施者、規(guī)則性活動的設(shè)計者和人工智能教師活動建模的指導(dǎo)者。第一種教師分工要求教師要聚焦（教師工作形態(tài)中）人工智能不能完成的創(chuàng)造性活動，不能完成的設(shè)計、教學(xué)和研究工作;第二種教師分工要求教師應(yīng)當(dāng)針對學(xué)習(xí)者的需要對規(guī)則性的需求進行分析、場景設(shè)計和規(guī)劃;最后一種分工要求教師應(yīng)當(dāng)具備指導(dǎo)人工智能教師學(xué)習(xí)規(guī)則性活動的能力。創(chuàng)造性工作需要長時間的知識積累，很難有個體在各個領(lǐng)域均具備創(chuàng)造性，今后人類教師的工作將更加分化，因此，教師的職責(zé)也更加專一。

2. 教師的工作由強調(diào)個體的、簡單的協(xié)同，轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w的、大規(guī)模的協(xié)同

傳統(tǒng)教育教學(xué)中，教師在多數(shù)場景下是獨立完成教學(xué)、教研任務(wù)的，只有少數(shù)協(xié)同備課、反思的機會。隨著人工智能技術(shù)對教育數(shù)據(jù)的采集、分析和建模，各類規(guī)則化的業(yè)務(wù)流程，如教學(xué)、輔導(dǎo)、教研、評價等將變得愈發(fā)清晰，傳統(tǒng)教育教學(xué)中由于數(shù)據(jù)難以在上述流程中的主體間高效流轉(zhuǎn)，因此，造成了協(xié)同的信息損失和低效。而在“教育+人工智能”的背景下，由于教師工作的類型越來越多、越來越細(xì)化，單一教師職責(zé)所涵蓋的內(nèi)容一方面難以滿足學(xué)生各種個性化需求，另一方面難以在不依賴其他分工的條件下實現(xiàn)教育教學(xué)的完整、高效實施，因此，教師的工作將更加強調(diào)群體大規(guī)模的協(xié)同。在這種協(xié)同中，互聯(lián)網(wǎng)將提供協(xié)同的連接，而人工智能將最大限度地減少協(xié)同中的沖突、不一致和信任缺乏等問題。

3. 教師工作過程中協(xié)同越來越流暢，邊界越來越模糊

在人工智能環(huán)境下，虛擬與現(xiàn)實是無縫融合的，教師與AI之間的連接與合作也是無縫的、自然的，人與人、人與機器、機器與機器之間的協(xié)同將變得更加流暢，教育的各個業(yè)務(wù)不再存在明顯的邊界和隔閡。人機交互的改善將使得人機能夠以更自然、更人本的方式進行協(xié)作、交互與連接，虛擬世界與現(xiàn)實世界相互嵌入，邊界越來越模糊，機器將變成自然人體與自然人腦的有機組成，形成整體，如霍金的座椅，實際上已成為他的有機體的組成部分。

4. 教師工作的協(xié)同對象越來越多樣，人機協(xié)同取代人際協(xié)同成為主流

在人工智能和教育的融合過程中，隨著人工智能在協(xié)助教師解決教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施、課后輔導(dǎo)、智能評價、智能教研、個體反思等問題上的能力不斷增強，機器將逐步取代傳統(tǒng)教學(xué)中的協(xié)同備課教師、聽評課教師，成為教師最重要的工作伙伴。一方面，機器在與教師的交互中習(xí)得更多的教育規(guī)則，并能支持更多的教育業(yè)務(wù);另一方面，教師在與機器的交互中能夠快速提升自己的業(yè)務(wù)能力，顯著提升處理各類教育事務(wù)的效率，提高教育生產(chǎn)力。因此，人機協(xié)同將取代傳統(tǒng)的人際協(xié)同成為“教育+人工智能”的主流。 未來人機協(xié)同教學(xué)中的智能機器人也能夠以被實驗者的身份促進教師的專業(yè)能力提升，如扮演虛擬學(xué)生的角色，成為各類新型教學(xué)方法、教學(xué)理念進行創(chuàng)新嘗試的試驗對象，就像醫(yī)學(xué)界的計算機模擬病人，引導(dǎo)教師進行教學(xué)法、教學(xué)模式等方面的探索，降低未知探索的風(fēng)險。

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