余胜泉：人工智能教师的未来角色

为探究人工智能的发展趋势及应对人工智能带来的机遇与挑战，正确规划并引导基础教育领域的变革与创新，北京圣陶教育发展与创新研究院于10月25日—26日在北京中国人民大学附属中学举办第六届（2019年）全国中小学校长论坛，就“智能时代：中小学的挑战与选择”进行深入讨论。

北京师范大学未来教育高精尖创新中心主任、二级博导余胜泉教授做主旨报告，以下是演讲内容：

我演讲的题目是《人工智能教师的未来角色》。大家知道自从2006年《科学》杂志提出了深度学习的概念后，人工智能在人脸识别、语音识别、翻译、阅读理解等各项领域越来越多的跟上，跟人类的智力相媲美甚至超越人类的智力，以及在人脸职别、语音识别上，远超出人类识别。去年2018年，在开放性辩论上人工智能完善人类，在很多特定条件的阅读理解上，人工智能也取得的实质性的突破。人工智能在未来社会可能产生哪些影响？

BBC和剑桥大学做过研究，如果你的工作不需要天赋，经过重复劳动就可以，如果是这种工作，你被人工智能取代的概率在95%以上，比如说电话推销员、打字员、会计、保险业务员，银行职员，但你的工作需要社交能力、协商能力、创意和审美可能低于5%。我们很高兴看到，教师的工作被人工智能取代的概率只有0.4%，但如果我们去看中小学教师的日常的实际工作，其实我觉得，更像前面的，坐在格子间，不问天下事，如果从教育角度来看，人工智能取代我们教师的工作远不止0.4%。

美国理工大学一位教授，开设网络课程的时候，跟IBM公司合作，用了一个机器人，做在线答疑，因为是开放课，每天学生问题很多，工作量很大，他觉得太烦，于是和IBM合作，把以前回答过的问题建知识库，让机器人对常见问题有深度理解，做开放答疑。一学期下来后，学生都觉得非常好，说这个助教非常勤劳，晚上一两点都回答问题。这就是典型的人工智能正在取代教师简单重复的劳动。

实际上人工智能对我们教师的影响远不止0.4%，未来完全可能出现跟人类特级教师相媲美的人工智能的教师。通过数据来了解青少年发展一般规律，实现自然语言形态的智能导师的服务。我们在北京市政府的支持下正在开展这项工作。

未来人工智能还可以承担什么角色？可以成为自动批阅作业的助教，成为问题解决能力测评的导师等等。首先，人工智能可以成为可自动出题和自动批阅作业的助教，如果你能建立这个领域的知识图谱，人工智能完全可以根据不同学生自动生成试题，还可以实现自动批改，比如说不光是客观题，包括主观题，作文题、口语题，最后都会实现自动批改。我们团队做的一个雷达数学的项目，就是基于知识状态实现自动批改，目前我们还在研究集几何题目的自动批改。像英语的自动批改改得非常细致，包括字词错误、句法的错误，比很多不负责任的老师要准确得多，有些老师改学生的英文就是已阅，它不光是已阅，把各个错误给你点出来，今后的自动批文、自动出题，大公司都在发力，迟早推动这个东西的产业化，这是第一个，可以成为自动出题和批改作业的助教。

第二个，学习障碍自动诊断与反馈的分析师，比如说学生这道题不会做，它可以找到你的障碍点、困惑点，精准破解。比如说我们高精尖中心做的智慧学伴系统，按照学科能力描绘九个学科能力，每一个学科能力有明确的行为动作，标出来。根据数据，分析学生处在哪一个能力等级，然后可以知道你的学生在什么层次，学生通过数据清晰的了解哪个地方能过关，哪个地方不能过关，判断你的问题障碍点在什么地方、学科点在什么地方，实现学习障碍的智能诊断和智能反馈，不仅仅是算平均数，而是比较分析，更需要做诊断性分析，在数据中发现规律，发现表象背后的问题，而且可以预测性分析，动荡不确定下做智能化决策，形成洞察。

比如说我们一个博士做的研究，利用老师几年教学数据，采集下来后利用以前学生的学习数据，来训练成绩网络模型，然后这个老师在新的学期只教了三到四个礼拜的学生作业数据，就能预测到这个班上孩子可能会对哪一个知识点出问题，可以预测出现问题的概率，然后准确率到70%多，这是基于机器学习的障碍，这样可以便于老师预警和决策。

有一款自然语言处理的软件叫微软小英，你只要跟它对话，它可以知道你的发言里的卷舌音，舌头卷不卷之类的，通过识别模型对文本切分，然后识别题的语音发音，给你个性化的指导，也就是说可以帮助你诊断你的需要过程。

未来人工智能首先取代的就是我们学校里最主要做的事情，就是奖测考验，自动任务建模，自动平分，自动生成题目，自动考试，完全自动化的。这是第二方面。

第三个方面，人工智能可能成为个性化教学的指导顾问，可以实现精准诊断，智能推荐，通过数据把学生的每一个学科知识上的学科能力、素养展现出来，通过语义方式来实现精准推荐内容，精准推荐在线教授的服务，这是我们智慧学伴的一个平台，让学生知道在每一个知识点上学科能力的建设，针对性的推荐资源。

第四个方面，人工智能可以成为问题解决能力测评的素质提升教练，不仅可以评价你的知识掌握情况，还可以评价你的问题评价，逻辑思维能力，大家知道现在评价学生不能仅仅是知识方面的评估，还有问题解决能力、以及协助能力，是目前教育领域的前沿问题，我们做了仿真引擎，构建场景，学生在开放性场景中做各种决策，留下各种数据，通过数据的分析，我们可以分析次序特征、时间特征、交互特征，预测出通过外在的行为表现来推动内里的能力，进行数据分析，考的不仅仅是给你一个知识，考的是给你解决问题的能力。这个是我们学校教育评价应该重要的发展方向，不仅评价你的知识，而是你运用知识来解决问题的能力，人工智能将起着不可替代的作用。

第五个方面，学生心理素质测评与改进的辅导员。这方面可以做很多的工作，比如说我们的高精尖中心通过分析学生的日常行为，这个是安全的，中间是预警的，上面是老师关注的，包括发展指数，通过数据可以帮助你更好的了解真实的学生，而且还可以帮助及时预警学生的极端心理。法国的一位教授通过分析来发现有可能有自杀倾向的学生，来进行干预。我国深圳市公安局的人工智能实验室，也在利用微信的数据来筛查极端网络行为的孩子，取得了比较好的效果。今后如果我们学校高清摄像头的数据加上上网文本的数据，多模态数据对于学生异常的心理行为、学习负担的预警监测，这方面人工智能就比我们人要强很多，及时发现苗头性的问题。

第六个方面，人工智能可以成为体质健康监测与提升的保健医生，因后学生开展的各种体育器材都变成智能器材，今后所有的运动指数、参数都可能被采集到，通过运动的参数建立学生的心率、血氧、力量等，分析示处在优势地位还是弱等地位，通过对数据的分析比较，分析出问题、优势等等，根据不同的运动趋势来给运动方案。我们合作把运动员训练的体制模型进行简化，运用在中小学运动当中来判断学生的营养健康、生长发育的状况，可以形成面向学生健康素养的全面报告，这方面人工智能将起到非常重要的作用。

第七方面，人工智能可以成为反馈综合素质的评价报告的班主任。大家知道，期末班主任给你成绩单，写几句评语。现在不光给你成绩单，还可以给你详细的报表，你的能力怎么样，非治理因素怎么样，类似于体检报告一样，今后我们完全给学生一个类似于学习体检报表，告诉你这学期取得哪些进展，不够怎么改进。学科核心素养，学科领域核心知识，四个层面九个方面三百多个指标。通过采集学生的课堂信息、作业信息、在线学习系统、体质数据、情感分析多模态的分析，给出学生认知能力、学习风格、注意力、情绪情感、学习轨迹等各方面的综合评价，尤其是不光是给出一个结论，还可以分析背后存在的问题，发展式的促进。

第八方面，人工智能还可以成为学生个性化问题解决的智能导师，专家系统是人工智能研究历史非常悠久的一个工具，它可以实现智能的诊断、智能的决策，比如说我们高精尖中心做了一个“AI好老师”的系统，育人助理系统，0到18岁儿童在成长过程中经常遇到各种各样的问题，比如说打架、不守纪律、早恋、过分崇拜明星，如果得到很好干预，就是小问题，如果得不到好的指导，就是大问题，问题背后都有复杂的教育学、社会学、心理学多方面的原因，这些不是一般的学科老师所能了解的，很多老师想干预的干预不到，最后造成学生的逆反心理。我们建立一个0到18岁儿童成长常见问题，背后原因的知识图以及优秀教师处理的案例。跟手机一说，我的孩子早恋了，有什么症状，然后推荐给你某某老师的处理案例给你。当然这方面如果有足够多的案例库，就可以很好的使用，对于学校育人将起到重要的支撑的作用。

第九方面，人工智能可以成为学生成长发展的生涯规规划师。学生会选择吗？中考的选择、高考的选择、大学选专业，完全是看经验，实际上是真正如果你数学不好，你学金融，再有钱也跟你没关系。应该真正建立全国的两千多高校、五万多专业能力数据库，根据学生的能力状态、心理状态进行模拟。最核心的就是要建立专业的能力数据库，建立匹配关系，美国对这方面非常重视，美国高校有一个积分卡的系统，申请推荐的这个方面，利用人工智能帮助学生发展。

第十方面，人工智能还可以成为精准教研中的互助同伴。通过数据关联复杂，分析教师的教学法的问题，技术应用的问题，学科的问题，然后建立知识库，精准的诊断你有什么问题，根据问题给你提供解决的方案，比如说情景创设，找十几种小案例给你，帮助老师精准诊断教学隐藏的问题，精准破解。

我们老师经常本子上记，记完了就扔掉。我们现在做了一个很好的小程序，扫个二维码就可以得到方案，记课堂的语音、图片等各种信息，然后提交，一下课，十份听课的记录汇总到一起就可以做很多分析，包括同伴反馈、学习反馈、教师自身的分析，可以诊断出你的教学结构、课堂提问层次等等各方面的问题，然后作出精准的改进。

第十一个方面，人工智能可以成为个性化学习内容生成与汇聚的智能代理，从人找资源变成资源找人，一上网就知道你是谁，自动的资源就跑到你电脑里，这个不复杂，很容易做到，实现从人找信息变成资源找人，从人找资源变成资源找人。

十二方面，人工智能成为数据驱动的教育决策助手。通过大数据和人工智能技术可以通过教育方针模拟提供人机互动。比如说今后可以通过仿真系统对学校、班级、而去进行各种教育仿真，通过方式演化来运转，今后计算社会学引入到教育学，可以在政策研究方面起着非常重要的作用，比如说我们把北京市通州区的数据叠加到质量密度上，可以形成学生、家长、教师、班主任、面积主任、校长等多个决策的诊断报告，使得影响高于质量关键是产生合力，推动教育教学质量。

这是我快速的给大家展望的一些人工智能有可能在我们教育教学中承担的角色。长远来看，知识性的教学将被人工智能取代。但我们的教师不会被人工智能取代，人工智能不能取代教师，但是使用人工智能的教师就能取代不使用人工智能的教师，未来教师的工作形态会发生实质变革。教师的整个工作形态，都会发生实际性的变化，教师的作用会越来越重要，未来的教育是人与人工智能协作的时代，人工智能将取代简单重复的脑力劳动，教师要发挥人类的创新、复杂决策，而反过来，团队激励、情感激励、引领创新都是人类教师不可被替代的东西。

最后一点，人工智能时代的教育应该更关注学生的灵魂和幸福，教育是心灵与心灵的碰撞、灵魂与灵魂的启迪，应该关爱学生，人工智能将带来简单劳动的解放，教师应该有更多的时间和精力关心学生心灵、精神和幸福，激发学生的求知本性，实现更加人本的教学，使得学生更具有创造性创新性。谢谢各位。

（根据现场速记整理，未经本人审校）