人工智能+教育融合的困境與出路

徐莉 梁震 楊麗樂

關(guān)鍵詞：人工智能;教育系統(tǒng);社會-技術(shù)系統(tǒng);技術(shù)路線圖;深度融合

一、引言

人類進(jìn)入信息時代，伴隨互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)興起，人工智能技術(shù)作為“集大成者”尤其受到人們的關(guān)注，甚至有人認(rèn)為接下來一個新的時代，即“智能時代”已經(jīng)到來，并為我們描繪了一幅壯美的新技術(shù)時代的藍(lán)圖——“歷史走進(jìn)新世紀(jì)，人類又開始了奔向智能社會的新征程”[1]。2019年5月16日，習(xí)近平主席在首屆國際人工智能與教育大會召開之際專門致信大會，強調(diào)我國高度重視人工智能對教育產(chǎn)生的深刻影響，并要積極推動人工智能和教育的深度融合，促進(jìn)教育的變革創(chuàng)新[2]。2020年10月29日，中共中央通過的“十四五”規(guī)劃建議中明確要瞄準(zhǔn)人工智能、量子信息、集成電路等前沿領(lǐng)域，推動人工智能同各產(chǎn)業(yè)深度融合，并且提出要建設(shè)高質(zhì)量的教育體系[3]。12月7日舉辦的第二屆國際人工智能與教育大會中，教育部長陳寶生指出，人工智能技術(shù)存在著變革教育的巨大潛能，而教育也會幫助每個人獲得駕馭新科技、創(chuàng)造美好生活的能力[4]?？梢姡斯ぶ悄?教育的融合是大勢所趨，也將有助于我國教育實現(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展。

與此同時，面對新的歷史時期和重大發(fā)展機遇，我國也越來越重視“系統(tǒng)觀念”。在近日發(fā)布的“十四五”規(guī)劃建議中，明確提出，“十四五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展必須遵循的原則之一就是“系統(tǒng)觀念”。其實，系統(tǒng)思想自古就有，萬事萬物都有屬于自己的系統(tǒng)，這是客觀存在的事實。在古代中國，人們在農(nóng)事活動中就不斷積累經(jīng)驗，根據(jù)農(nóng)作物的生長所依賴的氣候環(huán)境以及地質(zhì)地形等情況進(jìn)行具體的勞動實踐，講究“天人合一”，進(jìn)而形成了獨特而寶貴的中國傳統(tǒng)文化思想。這在《管子》《詩經(jīng)》等一些優(yōu)秀的古典文集中都有所記錄，而這也就是中國古代最樸素的系統(tǒng)論思想。由此思想產(chǎn)生的古代系統(tǒng)工程也取得了巨大的文明進(jìn)步，比如說都江堰水利工程、《黃帝內(nèi)經(jīng)》人體科學(xué)等等。在古代西方，希臘哲人赫拉克利特在《論自然界》中說“世界是包括一切的整體”，為世人熟知的亞里士多德的“整體大于部分之和”的思想，都體現(xiàn)了古代的系統(tǒng)論思想和智慧。

我國在進(jìn)入20世紀(jì)末開始，由錢學(xué)森等提出的系統(tǒng)科學(xué)研究就已經(jīng)在理論思想上帶領(lǐng)我國走在了時代發(fā)展的前沿和制高點。進(jìn)入21世紀(jì)，特別是十八大以來，我國整體性地統(tǒng)籌“五位一體”總體布局，協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個全面”戰(zhàn)略布局，更是在實踐領(lǐng)域開創(chuàng)了中國特色社會主義事業(yè)發(fā)展的新局面。事實說明，重視社會系統(tǒng)各個組成部分的相互聯(lián)系、相互作用和相互制約的關(guān)系，用整體性的系統(tǒng)觀點去看待人工智能新技術(shù)和教育系統(tǒng)融合困境和出路是我國教育現(xiàn)代化理論發(fā)展的重要著力點。

人工智能技術(shù)支撐時代變革，教育系統(tǒng)連接社會-技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。人工智能技術(shù)面臨復(fù)雜的社會大系統(tǒng)的影響和制約，教育系統(tǒng)也正面臨前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。而從對人工智能+教育融合的研究來看，成果逐年增多：從“人工智能教育”到“教育人工智能”[5]，再到技術(shù)賦能智慧教育的實踐探索[6]，無不體現(xiàn)了教育價值的回歸，及人們對人工智能技術(shù)的理性思考;從“人工智能能做什么”到“教育需要人工智能做什么”[7]，進(jìn)而討論“智能與生命的雙和諧”[8]，這些既凸顯了教育中“現(xiàn)實的人”的立場，又體現(xiàn)了濃濃的“人文關(guān)懷”;從人工智能技術(shù)的教育系統(tǒng)內(nèi)局部應(yīng)用的點對點的討論，到主動構(gòu)筑“人工智能+教育”的生態(tài)系統(tǒng)[9]，其中也不難看出，人們更加關(guān)注系統(tǒng)思維對推動“人工智能+教育”發(fā)展的意義和作用。即便如此，人們研究時不時會陷入機械性思維和還原論的陷阱，加之這么多年學(xué)校教育系統(tǒng)的流弊積習(xí)，始終隅于一角，就事論事，鉆研細(xì)枝末節(jié)，要么難成體系，要么誤入歧途，不易深度融通和應(yīng)用。

當(dāng)下不論是對社會-技術(shù)系統(tǒng)的研究，還是教育系統(tǒng)的研究實際上都已取得豐碩成果，甚至有一些學(xué)者結(jié)合時代提出了自己的創(chuàng)見。但是人們對“人工智能+教育”融合的討論大多是呈現(xiàn)出支離破碎又極度無序的狀態(tài)，缺乏人工智能+教育與整個社會系統(tǒng)聯(lián)系起來的研究——這就直接限制了人工智能+教育的深度融合。人工智能技術(shù)本身有自己的發(fā)展周期，面對復(fù)雜的社會系統(tǒng)，如何更好地與教育系統(tǒng)深度融合，以實現(xiàn)更全面的教育變革，取得更大的社會進(jìn)步？這是本文首要關(guān)注的問題。通過復(fù)雜系統(tǒng)研究方法加以審視和反思，描繪人工智能+教育系統(tǒng)融合的全貌，對當(dāng)前人工智能+教育融合的現(xiàn)狀從系統(tǒng)發(fā)展質(zhì)量、基礎(chǔ)理論研究和實踐應(yīng)用水平三方面予以反思，進(jìn)而提出創(chuàng)新推進(jìn)社會-人工智能-教育深度融合的“十四五”新時期的現(xiàn)實路徑。

在我們盡情欣賞這幅“人工智能+教育”融合的未來教育藍(lán)圖的過程中，我們要摘掉那種分裂、孤立和機械的“眼鏡”，取而代之，需要通過整體系統(tǒng)地去看它在整個社會發(fā)展中的位置，以及它與整個社會系統(tǒng)的相互關(guān)系，考慮到系統(tǒng)中各個組成要素所不具有的而為系統(tǒng)所獨具的整體涌現(xiàn)性。任何事物的發(fā)展，包括新技術(shù)的發(fā)展都有其自身的發(fā)展歷程和規(guī)律，同時我們也要考慮它的系統(tǒng)——也就是它發(fā)展所依賴的復(fù)雜系統(tǒng)的整體面貌。

二、人工智能+教育融合的系統(tǒng)審視

（一）一般生態(tài)：社會—技術(shù)系統(tǒng)

1932年奧地利理論生物學(xué)家貝塔朗菲專門提出“一般系統(tǒng)論”的思想，后來，比利時物理化學(xué)家普利高津基于一般系統(tǒng)提出“耗散結(jié)構(gòu)理論”，探討了系統(tǒng)在遠(yuǎn)離平衡態(tài)情況下形成有序結(jié)構(gòu)的問題，系統(tǒng)理論進(jìn)一步得以深化。經(jīng)歷老三論（系統(tǒng)論、信息論、控制論），發(fā)展出新三論（突變論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論）、人工生命（生命游戲），非線性動力學(xué)、混沌學(xué)、分型數(shù)學(xué)，計算的復(fù)雜性研究、超循環(huán)、自組織，直至發(fā)展出第三代系統(tǒng)觀，即復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)[10]。尤其值得注意的是，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）打破了以往系統(tǒng)論中對系統(tǒng)要素“靜止”機械式的理解，在研究系統(tǒng)要素過程中除了要研究要素屬性和功能之外，更加重視系統(tǒng)要素作為主體的適應(yīng)能力，將研究聚焦主體和環(huán)境的關(guān)系和相互作用，這帶來了系統(tǒng)科學(xué)研究的新境界?？偟恼f來，系統(tǒng)論的核心思想是系統(tǒng)的整體觀念，包含整體性、結(jié)構(gòu)性、層次性和開放性的特征。貝塔朗菲認(rèn)為任何的系統(tǒng)都是一個有機的整體，極力反對那種片面認(rèn)為系統(tǒng)中某個要素變好，整體性能也會變好，從局部反映整體的機械論觀點，后來發(fā)展的系統(tǒng)理論都離不開這一觀點。

通常我們對社會系統(tǒng)的認(rèn)識是從構(gòu)成它的各個要素開始的，同時考察要素間的相互關(guān)系，從而獲得整體性的認(rèn)識。對于社會系統(tǒng)的構(gòu)成，根據(jù)劃分的標(biāo)準(zhǔn)及“粗細(xì)”程度不同，以往國內(nèi)學(xué)界持有不同的觀點。王志康認(rèn)為，社會系統(tǒng)包括社會物質(zhì)系統(tǒng)和社會思想系統(tǒng)兩部分[11]。冷樹青認(rèn)為，除了物質(zhì)和精神需要，人通過自身的自覺能動性和社會關(guān)系實現(xiàn)這兩個基本需要，確立了構(gòu)成社會結(jié)構(gòu)的三個要素，這就是物質(zhì)生產(chǎn)、精神生產(chǎn)和政治管理[12]。馬克思主義理論發(fā)展至今，人們對此逐漸達(dá)成一種共識，就是社會是根據(jù)人類生存發(fā)展需要不斷演化的，分為生產(chǎn)力系統(tǒng)、生產(chǎn)關(guān)系系統(tǒng)、上層建筑系統(tǒng)、人口系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，即對應(yīng)經(jīng)濟、政治、文化、社會和生態(tài)“五位一體”的國家整體發(fā)展戰(zhàn)略布局，各組成要素之間相互聯(lián)系、相互影響和制約，由此形成了一個復(fù)雜的社會大系統(tǒng)。

技術(shù)作為一個子系統(tǒng)，它的產(chǎn)生來源于人的需要，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了相應(yīng)的人類社會的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)關(guān)系以及各種意識形態(tài)[13]，從整體上看，它又是一個相對獨立于生產(chǎn)力系統(tǒng)之外的一個系統(tǒng)，與社會大系統(tǒng)相依相生。正是由于人們觀察發(fā)現(xiàn)了技術(shù)系統(tǒng)這一特性，所以，國內(nèi)學(xué)者孫啟貴在弗蘭克·吉爾斯系統(tǒng)創(chuàng)新理論基礎(chǔ)上，引入和發(fā)展了社會-技術(shù)系統(tǒng)的概念和方法，將整個新型技術(shù)系統(tǒng)放在了與社會大系統(tǒng)面對面的立場上，提出了由小生境、社會-技術(shù)域和地景所構(gòu)成的社會-技術(shù)系統(tǒng)多層分析框架，接著分析了社會-技術(shù)系統(tǒng)、行動者和制度三者之間的六種互動機制，然后探討了整個技術(shù)創(chuàng)新演化的過程[14]，如圖1所示。

“小生境”說明在一個特定的生態(tài)里相對弱小的新生事物會優(yōu)先考慮最基本的生存環(huán)境問題。圍繞小生境的各種“域”依附在不同的社會群體并嵌入在不同的制度和規(guī)則之中[16]。放到社會-技術(shù)系統(tǒng)之中去看，我們可以將“域”理解為各種限制技術(shù)發(fā)展的制度和規(guī)則，包括用戶/市場、社會文化、政策、科學(xué)技術(shù)等。最外面一層是“地景”，也是更加宏觀的層次，它的特點就是革新更加困難和速度緩慢。由“小生境”“域”和“地景”要素構(gòu)成的這個外在系統(tǒng)就是這樣在不斷進(jìn)行著動態(tài)的演化過程的[17]。

當(dāng)然，以上社會-技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成與演化進(jìn)程中，還暗含著“人”這個實踐的主體——是重要的行動者和內(nèi)在的影響因素。而人作為行動者本身又具有個人、家庭、社區(qū)、國家等不同的層次結(jié)構(gòu)，他們在不同時空中又會相互作用，互相影響，紛繁復(fù)雜，這就為社會-技術(shù)系統(tǒng)增添了更多復(fù)雜性和不確定性的特質(zhì)。

綜上所述，對技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)識要站在整個社會大系統(tǒng)的層面去理解，一項新興技術(shù)的變革必定會影響到整個社會大系統(tǒng)的穩(wěn)定，但卻未必導(dǎo)致社會大系統(tǒng)的大規(guī)模震動甚至是轉(zhuǎn)型。已經(jīng)形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的社會大系統(tǒng)在轉(zhuǎn)型中面臨超乎尋常的阻力。只有我們認(rèn)識到這一點，我們才能了解人工智能作為新興技術(shù)如何身處社會大系統(tǒng)之中的生存處境。進(jìn)而我們才能疏通技術(shù)應(yīng)用的路徑及突破口，更好地將人工智能深度融入教育系統(tǒng)。

（二）特殊場景：教育系統(tǒng)

我們一般認(rèn)為教育系統(tǒng)是社會復(fù)雜大系統(tǒng)里的一個子系統(tǒng)，教育是各種關(guān)系的有機集合[18]。文字是人類古老文明最有力的見證者之一。我們追溯“教”和“育”文字的起源就可以發(fā)現(xiàn)人類對最早的教育系統(tǒng)的樸素認(rèn)知：中國古代甲骨文中的“教”字，像有人在旁執(zhí)鞭演卜，訓(xùn)導(dǎo)小孩學(xué)習(xí)的形象。“育”字則像婦女育子之形。西方“教育”一詞英法德文皆是產(chǎn)生于拉丁語，而拉丁語中的“教”和“育”合在一起是指“引出”，即年長者對幼兒自身潛能的激發(fā)過程[19]?？梢哉f，人類誕生之初就有了教育，家長有目的地培養(yǎng)孩子便產(chǎn)生了最簡單的教育系統(tǒng)——即家庭教育系統(tǒng)，圍繞在其周邊教育形態(tài)一般被稱為社會教育。受制于當(dāng)時的生產(chǎn)力發(fā)展水平，社會教育尚未形成體系，只是以一種零散的方式對受教育者產(chǎn)生一定的影響。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，社會分工和剩余勞動產(chǎn)品的產(chǎn)生就讓一小部分人可能脫離勞動，將積累的生產(chǎn)生活等方面的經(jīng)驗通過文字傳遞給他人和下一代，在這個過程中出現(xiàn)了專門從事教育工作的教師，產(chǎn)生了學(xué)校，人類從而實現(xiàn)了腦力勞動和體力勞動的分工。人們在家庭教育系統(tǒng)之外另外建立了一個包含教育者、受教育者、施教場地及其制度組成的比較正規(guī)的學(xué)校教育系統(tǒng)。后來，隨著生產(chǎn)力解放的需要以及斗爭與革命的影響，產(chǎn)生了初具規(guī)模的以成人教育為代表的社會教育系統(tǒng)，不過這時的教育系統(tǒng)，不論是家庭教育還是學(xué)校教育仍然帶有很深的階級和壓迫的色彩，特別是學(xué)校教育仍然是部分達(dá)官貴人才享有的特權(quán)。

人類進(jìn)入現(xiàn)代社會以后，伴隨資本主義的加速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)昌盛，學(xué)校教育遍地開花，可以說，工業(yè)文明成就了學(xué)校的輝煌，讓普通大眾也能享受教育“特權(quán)”，學(xué)校教育的快速發(fā)展反過來又促進(jìn)了各國工業(yè)化、信息化和國際化的進(jìn)步。與此同時，學(xué)校教育系統(tǒng)成熟完善，系統(tǒng)越來越龐大冗雜，家庭教育和社會教育卻日漸式微，甚至人們一度認(rèn)為教育系統(tǒng)就是學(xué)校教育系統(tǒng)。對于學(xué)校教育系統(tǒng)的優(yōu)越性以及對整個社會大系統(tǒng)帶來的積極影響我們從不否認(rèn)，但是工業(yè)時代發(fā)展起來的學(xué)校教育系統(tǒng)的過度膨脹，讓人們越來越看不清教育的本質(zhì)，找不到教育的價值。人類正處在工業(yè)文明成就之巔的時候，教育系統(tǒng)似乎站在了一個新時代新文明的十字路口，但改革的步伐卻從未停止。就如美國教育管理學(xué)專家韋恩·K.霍伊和塞西爾·G.米斯克爾為我們勾畫的當(dāng)今學(xué)校的社會-系統(tǒng)模型那樣，位于教育系統(tǒng)核心的學(xué)校教育系統(tǒng)越來越像一個開放的有機生態(tài)系統(tǒng)，與社會不斷發(fā)生著物質(zhì)和信息的流通，如圖2所示。

從模型中可以看出，學(xué)校教育系統(tǒng)并非是一個絕對封閉的系統(tǒng)，整個系統(tǒng)在運行過程中與周圍的環(huán)境時時刻刻都產(chǎn)生著能量、信息等物質(zhì)的交換。所有組織都有與社會系統(tǒng)的重要使命密切相關(guān)的技術(shù)核心，學(xué)校作為組織，其技術(shù)的核心是教-學(xué)的過程[21]。從這個角度看，人工智能技術(shù)通過作用學(xué)習(xí)過程，似乎可以引發(fā)整個學(xué)校教育系統(tǒng)的變革——實現(xiàn)這一目標(biāo)的前提卻是在一個理想化學(xué)校教育生態(tài)中（以教-學(xué)作為其絕對技術(shù)核心），而且還需要人工智能技術(shù)真正能夠為教和學(xué)行為本身帶來實質(zhì)性的改變，可想而知，僅靠人工智能技術(shù)嫁接到教育系統(tǒng)之上并不必然帶來學(xué)校教育系統(tǒng)的優(yōu)化升級。

除了學(xué)校教育系統(tǒng)本身圍繞著教和學(xué)這個技術(shù)核心自行運轉(zhuǎn)，它還時刻受到家庭和社會合力的作用。可以說，整個教育系統(tǒng)內(nèi)部的家庭、學(xué)校、社會三大教育子系統(tǒng)彼此間相互作用，正產(chǎn)生著紛繁復(fù)雜的“化學(xué)反應(yīng)”，教育系統(tǒng)在面臨與解決特定問題時陷入無章可循、有章難依或隨意擇章的困境[22]。為此，國內(nèi)學(xué)者葉瀾在“終身教育”視界和“當(dāng)代中國”的時空中，建構(gòu)出了具有內(nèi)在構(gòu)成和層次結(jié)構(gòu)的“社會教育力”概念。認(rèn)為當(dāng)代的社會教育力，由教育系統(tǒng)內(nèi)正規(guī)和非正規(guī)開展的教育活動所生成的“教育作用力”，以及教育系統(tǒng)外其他各類社會系統(tǒng)進(jìn)行活動所內(nèi)含的“教育影響力”兩大部分構(gòu)成[23]。

“社會教育力”讓我們認(rèn)識到，教育系統(tǒng)受到社會大系統(tǒng)各個方面的影響和作用。特別是學(xué)校教育系統(tǒng)，對人工智能技術(shù)的接受程度同樣可能來自于它的時代境遇——家庭和社會帶來的教育作用力正在逐步增加。與此同時，當(dāng)前的學(xué)校教育系統(tǒng)正面臨史上更復(fù)雜的內(nèi)外要素的沖擊影響，系統(tǒng)內(nèi)可以說是暗流涌動，不斷發(fā)生著信息和能量的重組裂變，教育系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和不確定性與日俱增。

（三）初始應(yīng)用：智能學(xué)習(xí)

教育活動從人類誕生之日起就已經(jīng)伴隨其生產(chǎn)生活實踐產(chǎn)生了，教育活動中最重要的是人。而技術(shù)的應(yīng)用源于人的需要，從鉆木取火到刀耕火種，人類經(jīng)歷了石器時代、銅器時代、鐵器時代、蒸汽時代、電氣時代等技術(shù)社會形態(tài)，直至今日的信息時代，人類從解放雙手，到解放雙腳，再到如今試圖通過技術(shù)創(chuàng)新解放人腦，最終實現(xiàn)人的身心靈的“自由和解放”。

智能技術(shù)可以追溯到人類通過工具來幫助自己計算的需要，能夠輔助計算的機械最早可以追溯到美索不達(dá)米亞人時代、希臘人時代，以及中國人發(fā)明算盤的時代，后來經(jīng)過帕斯卡、萊布尼茨、巴貝奇和楚澤等人的努力，人類制造出了可以編程計算的機器[24]。1946年第一臺電子計算機ENIAC誕生，由此人們開始重新思考機器智能的問題，直至阿蘭·圖靈提出“圖靈測試”：指測試者與被測試者（一個人和一臺機器）隔開的情況下，通過一些裝置（如鍵盤）向被測試者隨意提問。進(jìn)行多次測試后，如果機器讓平均每個參與者做出超過30%的誤判，那么這臺機器就通過了測試，并被認(rèn)為具有人類智能。自此才真正將“機器智能”引入計算機的領(lǐng)域，由此一發(fā)不可收拾，1956年由約翰·麥卡錫、馬文·明斯基、納撒尼爾·羅切斯特和克勞德·香農(nóng)等10位年輕學(xué)者召開“達(dá)特茅斯夏季人工智能研究會議”，在會上正式提出“人工智能”的概念，討論了自然語言處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機器學(xué)習(xí)等方面，繼而引發(fā)了人工智能研究的第一次浪潮。人們那時候?qū)θ斯ぶ悄茏钤嫉睦斫饩褪恰皺C器要像人一樣思考才能獲得智能”。后來人工智能經(jīng)歷了基于規(guī)則的專家系統(tǒng)[25]、基于深度學(xué)習(xí)的智能算法的應(yīng)用階段，發(fā)展至今。雖然依照標(biāo)準(zhǔn)不一樣，但目前大多學(xué)者認(rèn)為人工智能技術(shù)到現(xiàn)在經(jīng)歷了三次浪潮，當(dāng)前人工智能技術(shù)正處在第三次浪潮之中?，F(xiàn)在人們對人工智能的理解一般也是廣泛意義上的理解，即指任何可以讓計算機通過圖靈測試的智能方法。

人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)融合會出現(xiàn)不同的應(yīng)用樣態(tài)，與教育融合最普遍的樣態(tài)就是教育人工智能。教育人工智能關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在知識的表示方法、機器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、智能代理、情感計算等方面，其應(yīng)用與發(fā)展趨勢集中在智能導(dǎo)師與助手、智能測評、學(xué)習(xí)伙伴、數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)分析等領(lǐng)域[26]。在教育問題解決與應(yīng)用中，人工智能呈現(xiàn)出四大應(yīng)用形態(tài)：智能導(dǎo)師系統(tǒng)、自動化測評系統(tǒng)、教育游戲與教育機器人[27]。國內(nèi)也有學(xué)者將“智能”的概念泛化和外延擴大，認(rèn)為智能校園、立體化綜合教學(xué)場、基于大數(shù)據(jù)智能的在線學(xué)習(xí)教育平臺、智能教育助理是“人工智能+教育”的四種應(yīng)用形態(tài)[28]。從人工智能技術(shù)的教育應(yīng)用上來看，不難看出，人工智能技術(shù)作用于教育系統(tǒng)始終圍繞著人類的學(xué)習(xí)活動進(jìn)行的。那么，人工智能技術(shù)未來能否通過對學(xué)習(xí)領(lǐng)域的突破來作用于整個教育系統(tǒng)，從而為人工智能技術(shù)與教育系統(tǒng)深度融合創(chuàng)造環(huán)境，這值得我們進(jìn)一步研究思考。

三、人工智能+教育融合的現(xiàn)實困境

（一）社會—教育系統(tǒng)發(fā)展不充分

人們習(xí)以為常地認(rèn)為，一門新興技術(shù)在各領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用是“理所當(dāng)然”的，卻往往忽視其發(fā)展環(huán)境的作用和影響。人工智能技術(shù)目前在全球范圍看都還是一種發(fā)展中的技術(shù)，盡管近些年隨著制約人工智能發(fā)展的技術(shù)瓶頸不斷減小，特別是大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)逐漸成熟和普及，人工智能研究及應(yīng)用也得到迅猛發(fā)展，在教育業(yè)界和學(xué)界也引起了較大關(guān)注[29]。但是，人工智能所依賴的社會大系統(tǒng)（政治、經(jīng)濟、文化、社會、生態(tài)）等方面仍然存在許多有待發(fā)展和發(fā)展不完善的地方。比如，人工智能雖然在國家層面有諸多的政策支持，2017年國務(wù)院甚至為新一代人工智能做了具體的規(guī)劃，但是在實際落地中，一方面缺少將人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育系統(tǒng)的更詳盡的配套方案，更缺少財力的支撐，也無社會層面強烈的認(rèn)同感，不管是社會上還是學(xué)校圍墻之內(nèi)，要么對人工智能知之不多，要么就一無所知。另一方面，教育系統(tǒng)對新興技術(shù)往往抱有若即若離的態(tài)度，家庭和社會教育對新技術(shù)的應(yīng)用將信將疑，學(xué)校教育教育系統(tǒng)處于相對平衡穩(wěn)態(tài)，教師對“技術(shù)替代人力”存在抵制慣性[30]。教育系統(tǒng)按照慣性始終以學(xué)校教育子系統(tǒng)為中心進(jìn)行運轉(zhuǎn)，而學(xué)校教育系統(tǒng)內(nèi)部又極度缺乏變革的動力，一代代新興技術(shù)進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部時，要么是熱鬧一時，要么是束之高閣，教育系統(tǒng)的改革創(chuàng)新速度和質(zhì)量因此往往會遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于技術(shù)的發(fā)展水平。

（二）理論研究基礎(chǔ)較薄弱

在實際的對人工智能+教育的研究中，對宏觀環(huán)境大多往往作為研究背景一筆帶過，將人工智能技術(shù)聯(lián)系宏觀環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)深入探討的并不多見。比較規(guī)模化討論的諸如：2019年北京國際人工智能與教育大會從宏觀的角度為教育系統(tǒng)列出了三大機遇與挑戰(zhàn)，包括教育政策規(guī)劃、外部人才需求、人本的倫理觀念和公平發(fā)展等[31]，并以此為契機達(dá)成了《北京共識》。從中觀層面上看，理論研究主要涉及的是定性和定量的集成分析。目前對于人工智能+教育融合的研究主要還是以定性分析為主，少數(shù)定量的方式集中在對已有文獻(xiàn)的計量分析上，對于實際教育應(yīng)用場景的定量研究鳳毛麟角。即使是定性的分析，也多是對內(nèi)涵、特征以及具體應(yīng)用場景的闡述，連接人工智能技術(shù)與教育系統(tǒng)的“橋梁”還是很薄弱。但仍有部分學(xué)者在嘗試從邏輯上搭建起人工智能和教育系統(tǒng)的橋梁，如：張坤穎等學(xué)者指出從人工智能教育應(yīng)用的結(jié)構(gòu)來看，人工智能教育應(yīng)用的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個金字塔結(jié)構(gòu)，分為兩層：底層的人工智能生態(tài)系統(tǒng)和上層的教育生態(tài)系統(tǒng)[32]。吳永和等學(xué)者搭建了人工智能+教育的技術(shù)架構(gòu)，包括“人工智能+教育”的通用技術(shù)框架和教育智能體結(jié)構(gòu)[33]。人工智能+教育的微觀層面的研究，其主要內(nèi)容包括對人工智能關(guān)鍵技術(shù)和人才培養(yǎng)（技能）方面，對于知識層面的關(guān)注相對比較少。閆志明等學(xué)者探討了整合人工智能技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識（AI-TPACK）[34]，梁迎麗在論文中揭示了人工智能之于教育對象、知識觀、教育價值觀的教育意涵[35]，張剛要認(rèn)為人工智能參與知識生產(chǎn)的邏輯是一種基于知識庫和邏輯規(guī)則（算法）的“計算與表征”系統(tǒng)。

（三）實踐應(yīng)用水平不均衡

作為全球知名的教育信息研究與咨詢公司，Gartner公司每年都會向外界公布預(yù)測各種新科技發(fā)展階段及其成熟程度的一條曲線，這條曲線被稱為“Gartner新興技術(shù)成熟度曲線”，它為我們描繪了新興技術(shù)的熱點及未來技術(shù)的發(fā)展趨勢，如圖3所示[36]。

從曲線中我們可以看出，人工智能相關(guān)技術(shù)目前主要處在一個觸發(fā)到期望膨脹的過度期，加之5G、大數(shù)據(jù)計算等技術(shù)的助力，它不斷被推到市場的風(fēng)口浪尖。根據(jù)Gartner最近的一項調(diào)查顯示，自疫情爆發(fā)以來，有47%的企業(yè)組織在人工智能（AI）方面的投資維持不變，有30%的企業(yè)組織計劃增加AI投資[38]。人工智能技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用也主要集中在電信、運輸產(chǎn)業(yè)等，其次是農(nóng)業(yè)、政務(wù)計算以及銀行與金融[39]等領(lǐng)域，人工智能技術(shù)還是主要應(yīng)用于國家重大戰(zhàn)略需要領(lǐng)域以及資本密集型產(chǎn)業(yè)中。這也讓我們認(rèn)識到，人工智能技術(shù)的應(yīng)用需要政治、經(jīng)濟，甚至是社會文化等給予強有力的支撐方能取得突破性進(jìn)展，而教育在世界各國普遍被當(dāng)作民生社會福利事業(yè)。想要在全社會將人工智能技術(shù)與教育系統(tǒng)深度對接，尚需時日。不過目前在教育領(lǐng)域的運用，也在知識性、程序性以及事務(wù)性方面取得了一些進(jìn)展，諸如在線智能教與學(xué)、智能教務(wù)管理等，已經(jīng)被很多在線教育企業(yè)所關(guān)注，人工智能+教育領(lǐng)域的諸多商業(yè)實踐活動也正不斷為融合發(fā)展積累豐富經(jīng)驗。但總的說來，人工智能技術(shù)仍然處在教育系統(tǒng)的邊緣，特別是沒有引起學(xué)校、家庭和社會教育系統(tǒng)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。目前教育領(lǐng)域的人工智能發(fā)展相對滯后于運輸、文件管理等領(lǐng)域[40]。

四、“十四五”期間人工智能+教育深度融合的路徑選擇

人工智能技術(shù)作為一種新興技術(shù)，從其誕生之日起，就身處一個復(fù)雜的社會大系統(tǒng)之中，并伴隨5G互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等一些技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，以及一系列復(fù)雜性科學(xué)和文化學(xué)在各研究領(lǐng)域的延伸。雖然當(dāng)下人們對其熱情滿滿，但在復(fù)雜教育系統(tǒng)中融入一項新興技術(shù)，并非僅僅跟上急劇變化的新興技術(shù)成熟周期就可以實現(xiàn)深度融合——我們需要把它當(dāng)做一項巨大的系統(tǒng)工程來進(jìn)行。所以，需要結(jié)合人工智能技術(shù)誕生至今的研究成果和集體智慧，以復(fù)雜的社會大系統(tǒng)視角，借助跨界融通的辦法來審視和規(guī)劃未來人工智能+教育融合發(fā)展的路徑。

技術(shù)管理和創(chuàng)新領(lǐng)域的“技術(shù)路線圖（TRM，Technology Roadmap）”，即一種具有結(jié)構(gòu)化和可視化特性的技術(shù)管理工具，明確地把市場需求、技術(shù)能力和產(chǎn)品開發(fā)連接起來[41]。它在20世紀(jì)90年代，被美國、歐洲及日本等發(fā)達(dá)國家廣泛地應(yīng)用到包括零部件、產(chǎn)品、系統(tǒng)、供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)、行業(yè)、區(qū)域以及國家層面等各種不同類型的工業(yè)實踐中[42]。

技術(shù)路線圖為我們呈現(xiàn)出清晰簡明的應(yīng)用邏輯，按其層次性可分為頂層、中間層和底層[43]。頂層呈現(xiàn)了由驅(qū)動要素和發(fā)展趨勢轉(zhuǎn)化而成的要求和需求;中間層反映了技術(shù)路線圖的焦點內(nèi)容，是連接技術(shù)路線圖技術(shù)視角和商業(yè)視角的橋梁;底層呈現(xiàn)組織現(xiàn)有的或潛在的能力，包括知識、技能和技術(shù)[44]。根據(jù)技術(shù)路線圖的基本框架，以人工智能技術(shù)作為原點，以教育系統(tǒng)的需求為導(dǎo)向進(jìn)行人工智能+教育系統(tǒng)的融合創(chuàng)新，通過設(shè)計并不斷優(yōu)化路徑，以實現(xiàn)人工智能技術(shù)在教育系統(tǒng)中靈活有彈性并且徹底地進(jìn)行融合。人工智能+教育系統(tǒng)融合模型主要包含三個層次的內(nèi)容（如下頁圖4所示），通過這三層次共同推進(jìn)，才可能實現(xiàn)人工智能和教育的深度融合，缺一不可。

（一）微觀條件：打破專業(yè)壁壘，融通知識與技能

人工智能技術(shù)+教育系統(tǒng)涉及的微觀條件既有人工智能本身所具備的技術(shù)條件，還有知識條件和運用人工智能技術(shù)作用于教育系統(tǒng)的人的技能條件。人工智能技術(shù)發(fā)展至今也只是處在一個初級階段，其技術(shù)也只是在某一些領(lǐng)域得以運用，我們還不能說現(xiàn)在就已經(jīng)邁入了“智能社會”。人工智能技術(shù)作為人類一項突破性技術(shù)之一，其發(fā)展幾十年間經(jīng)歷了兩次大的起伏，現(xiàn)在人們又將其推到了風(fēng)口浪尖，這其中自然有資本的作用，但也不可否認(rèn)其技術(shù)的成熟與穩(wěn)定性日趨增強，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓展，越來越多滲透到社會大系統(tǒng)的方方面面。人工智能技術(shù)涉及到的哲學(xué)、歷史等方面基礎(chǔ)研究并駕齊驅(qū)，也將為人工智能技術(shù)研究與應(yīng)用推向新的高峰。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，教育系統(tǒng)核心的知識條件和人的技能都將發(fā)生翻天覆地的變化，教育系統(tǒng)自身發(fā)展也將進(jìn)入一個新舊更替的第三次教育革命階段，而教育系統(tǒng)自身的變革也勢必會對人工智能技術(shù)不斷迭代升級賦予更多的可能性。

在傳統(tǒng)的知識體系下，藝術(shù)、人文同樣被認(rèn)為隔絕于普通人的生活之外。甚至而言，不在少數(shù)的專家、精英，僅僅服膺于經(jīng)濟理性和科學(xué)理性，品質(zhì)、美學(xué)、道德、倫理似乎是不重要的，文學(xué)和藝術(shù)除非創(chuàng)造產(chǎn)值，否則也是百無一用[45]。每個學(xué)科都有自己的“獨門絕技”，對于簡單結(jié)構(gòu)性問題，單一學(xué)科范圍可能就能迎刃而解。但對于當(dāng)前越來越多復(fù)雜的現(xiàn)實問題，傳統(tǒng)的單一學(xué)科就很難獨自應(yīng)對了?？萍及l(fā)展日新月異，知識大爆炸的時代，不確定性知識同樣愈發(fā)引人關(guān)注，而以STEM教育在全球流行，基于知識整合的跨學(xué)科教育和交叉學(xué)科建設(shè)成為新時代的教育熱點。一旦人們頭腦中的知識不再是支離破碎，而是一個整體，那么人工智能和教育系統(tǒng)的融合程度也將大大加深，互相賦能，而人類也將極大減少“被取代”的恐懼。

（二）中觀支撐：構(gòu)筑定性和定量集成的智慧學(xué)習(xí)體系

中觀方面的支撐主要是指更深層次的基礎(chǔ)理論研究，起到連接宏觀環(huán)境和微觀條件作用。其內(nèi)容包含集成定性+定量的所有數(shù)據(jù)，優(yōu)化技術(shù)路線圖的制定和實施過程。教育系統(tǒng)有其自身的發(fā)展特點和規(guī)律，特別是“十四五”期間，社會復(fù)雜性和知識不確定性將進(jìn)一步凸顯，人們對教育的認(rèn)識程度和水平都將與以往發(fā)生著翻天覆地的變化。教育系統(tǒng)本身面對的風(fēng)險與挑戰(zhàn)不斷增強，人們對教育批判增多，對教育的需求也不斷提升，教育系統(tǒng)在新時代需要除舊迎新。人工智能技術(shù)作用于教育系統(tǒng)除了“軟硬兼施”（硬件和軟件的植入），還要深入挖掘自身的“智能”優(yōu)勢，注重與教育系統(tǒng)內(nèi)人的“智慧”相互促進(jìn)，真正能與教育系統(tǒng)有效對接，形成一種技術(shù)+教育的可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)良生態(tài)。

教育系統(tǒng)作為社會系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，必然受到社會發(fā)展水平的影響和制約，但學(xué)習(xí)始終是個體或社會發(fā)展最核心“技術(shù)”，智慧學(xué)習(xí)則是立足于個體終身的全面發(fā)展的學(xué)習(xí)。人工智能技術(shù)在社會系統(tǒng)內(nèi)的更為廣泛的應(yīng)用，對教育培養(yǎng)什么樣的人提出了更為苛刻的要求。如果說以往工業(yè)社會通過學(xué)校教育為其輸送大量的機械重復(fù)型的勞動力，那么步入人工智能時代，勞動力需求結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化，伴隨工業(yè)化產(chǎn)生的經(jīng)典的教育系統(tǒng)也將隨之產(chǎn)生革命性變化。

智慧學(xué)習(xí)是人工智能賦能教育系統(tǒng)的最直接的體現(xiàn)。通過發(fā)揮人工智能在深度學(xué)習(xí)等方面的優(yōu)勢，一方面促進(jìn)人工智能技術(shù)自身的學(xué)習(xí)本領(lǐng)，更好解放人的“智力”，讓人有更多的閑暇時間來去發(fā)展其他方面的能力，實現(xiàn)全面發(fā)展;另一方面，人工智能還能精準(zhǔn)地訓(xùn)練人的腦力，幫助人類大腦更加聰明。

（三）宏觀環(huán)境：培育學(xué)習(xí)型社會價值生態(tài)

人工智能+教育系統(tǒng)的宏觀環(huán)境包含人工智能和教育系統(tǒng)所處的社會大系統(tǒng)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用場景——教育系統(tǒng)的要求和需求。人工智能技術(shù)和社會大系統(tǒng)之間存在整體性、結(jié)構(gòu)性、層次性、開放性以及動態(tài)性的聯(lián)系。所以，我們在人工智能技術(shù)開發(fā)運用過程中一定不能回避對整個社會大系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展可能性的預(yù)測。審視社會-技術(shù)和教育系統(tǒng)，如果把知識技能融通和智慧學(xué)習(xí)分別比作是人工智能和教育融合的根和樹干，那學(xué)習(xí)型社會則是人工智能和教育融合的果實和種子。人的一生都在不斷地發(fā)展和成長，教育也需要始終伴隨人的一生[46]，人工智能+教育也必須體現(xiàn)出終身學(xué)習(xí)的特性。

單純依靠學(xué)校教育系統(tǒng)去培育學(xué)習(xí)型社會價值生態(tài)幾乎是不可能的。未來學(xué)習(xí)型社會的價值體現(xiàn)在學(xué)校教育系統(tǒng)之內(nèi)，更加體現(xiàn)在家庭教育和社會教育系統(tǒng)之中。也就是說，培育學(xué)習(xí)型社會價值生態(tài)要打破學(xué)校教育“單核”的局面，將學(xué)校教育、家庭教育、社會教育放到同等重要的位置，“多核”驅(qū)動教育系統(tǒng)深層次變革，進(jìn)而讓校內(nèi)外的智能技術(shù)融通起來，實現(xiàn)更大范圍更深層次的人工智能和教育的融合。

人工智能發(fā)展至今，不斷挑戰(zhàn)著人類的智慧，同時也帶來了變革的機遇。傳統(tǒng)的教育系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不適應(yīng)個人和社會的發(fā)展。因此，未來需要借助人工智能為服務(wù)全民終身學(xué)習(xí)的教育體系不斷賦能，最終構(gòu)筑起學(xué)習(xí)型社會價值系統(tǒng)，為每個人的成長賦能。

五、結(jié)語

當(dāng)今社會，新興技術(shù)應(yīng)用與普及的速度越來越快，技術(shù)更迭可謂是日新月異。人工智能技術(shù)雖然被公認(rèn)為是引領(lǐng)“智能時代”的標(biāo)志性技術(shù)，面對教育系統(tǒng)，甚至有一股“盛氣凌人”之勢，但是其真正作用于人類社會，或者較好地為教育系統(tǒng)所認(rèn)可、消化吸收都需要一定的時間。在資本急劇發(fā)展的時期，技術(shù)變革表現(xiàn)為人們對物質(zhì)世界高度渴望的結(jié)果。但在資本和技術(shù)的合謀下，勞動的產(chǎn)品，作為一種異己的存在物，作為不依賴于生產(chǎn)者的力量，同勞動相對立，進(jìn)而帶來了人的異化[47]。教育系統(tǒng)作為社會大系統(tǒng)里的一個子系統(tǒng)，除了具有社會大系統(tǒng)的全部屬性之外，還具有自己的特性。尤其表現(xiàn)為教育者與受教育者之間的關(guān)系上——非主-客體之間的關(guān)系，而是一種主體間關(guān)系[48]。教育技術(shù)只能是作為一種媒介或是一種被認(rèn)識的對象存在于教育主體間的活動中，而絕不能超越這種存在。法國當(dāng)代著名思想家埃德加·莫蘭曾經(jīng)說過，盡管人類科學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得很大的成果，但它遠(yuǎn)不是真正意義的科學(xué)。人類在科學(xué)方面所取得的進(jìn)步成果，充其量也只能屬于文明的“鐵器時代”，距離人類文明的真正理念還是很遠(yuǎn)[49]。未來，人工智能和教育的深度融合不僅需要對學(xué)校教育系統(tǒng)內(nèi)細(xì)枝末節(jié)問題的觀察和思考，還需要更開闊的視野和更系統(tǒng)的思維，把它放到整個大教育系統(tǒng)，甚至是更復(fù)雜的社會巨系統(tǒng)里面加以研究和探索。