從智能教育測評應(yīng)用的角度看教師專業(yè)發(fā)展新趨勢

歐賢成 方順濤

浙江師范大學(xué)教師教育學(xué)院 浙江金華 321004

0 引言

近年來，大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)已逐漸滲透到社會的各個領(lǐng)域，引起經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、社會生活和工作方式的深刻變革。受到人工智能浪潮的沖擊，教育領(lǐng)域也經(jīng)歷著深刻變革，其中具有代表性的包括人工智能、大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)與教育測評領(lǐng)域相互融合產(chǎn)生了智能教育測評技術(shù)；大數(shù)據(jù)支持的精準(zhǔn)教學(xué)提出使得傳統(tǒng)的精準(zhǔn)教學(xué)理念再次在中國受到研究者關(guān)注；智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)在在線學(xué)習(xí)平臺中的初步應(yīng)用等。智能技術(shù)不同于傳統(tǒng)的信息技術(shù)，其智能化程度更高，能夠完成很多普通信息技術(shù)無法完成的高難度任務(wù)。智能技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用再次給教育發(fā)展與改革帶來新的疑問與挑戰(zhàn)：教師如何在教育教學(xué)過程中與智能技術(shù)和諧相處？智能時代的教師專業(yè)發(fā)展應(yīng)該走向何方？

1 智能教育測評技術(shù)

教育領(lǐng)域的新興智能技術(shù)——智能教育測評技術(shù)作為人工智能、大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)與教育測評領(lǐng)域相互融合產(chǎn)生的一種技術(shù)，將人工智能領(lǐng)域新興技術(shù)應(yīng)用于能力評估、人格評估、課程風(fēng)險評估、學(xué)習(xí)過程評估等評價任務(wù)中，不僅可以提高評價的效率和準(zhǔn)確性，有助于實現(xiàn)過程性評價和個性化評價，而且能夠整合多維度信息對學(xué)生個體進行全面評估。教育評價是教育活動的“指揮棒”，是教學(xué)過程中不可或缺的一部分，直接影響著教育活動的開展。教育評價改革受到國家的高度重視，國務(wù)院在2020 年發(fā)布《深化新時代教育改革總體方案》，從各方面對教育評價改革提出了要求，明確指出要充分利用信息技術(shù)提高教育評價的科學(xué)性、客觀性和專業(yè)性。信息時代的教育評價改革需要依托可靠且先進的前沿技術(shù)，智能教育測評技術(shù)的出現(xiàn)將為教育評價難題的解決以及我國教育評價變革帶來很大的機遇。

1.1 學(xué)生評價

傳統(tǒng)的教育評價對學(xué)生往往采用終結(jié)性評價的方式，將分數(shù)作為評價學(xué)生能力和知識掌握水平的唯一標(biāo)準(zhǔn)。這種評價方式在知識水平測量中有較為標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果，但是唯一的成績并不能很好地表現(xiàn)學(xué)生在問題解決、創(chuàng)新創(chuàng)造、科學(xué)探究等方面的綜合性能力。而且，成績是一個會受到試題難度影響的變量，會上下起伏，但是學(xué)生的能力水平往往是穩(wěn)定的。作為一個階段性的終結(jié)性評價，成績只能反映學(xué)生知識水平在一段時間內(nèi)的變化，無法反映整個變化過程。相較于傳統(tǒng)的評價方式，智能教育測評在學(xué)生能力表示、過程性評價以及綜合能力評價方面都取得了較大的進步。

智能教育測評技術(shù)能夠針對學(xué)生的能力水平與完成任務(wù)的表現(xiàn)之間的關(guān)系進行建模，在學(xué)生學(xué)習(xí)與練習(xí)的過程中獲取數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型，通過模型很好地預(yù)測學(xué)生知識水平與下一次答題表現(xiàn)，很好地表示學(xué)生的知識水平以及知識水平的變化過程，進行精確完整的學(xué)習(xí)過程性評價。項目反應(yīng)理論[1]（IRT）用一種穩(wěn)定反映學(xué)生能力水平的變量來代替卷面總分，將學(xué)生能力水平與學(xué)生答題正確率之間的關(guān)系進行建模，精確反映答題正確率隨著學(xué)生能力的變化而變化。貝葉斯知識追蹤[2]（BKT）對學(xué)生學(xué)習(xí)一個知識點的過程進行動態(tài)建模，通過觀察學(xué)生答題表現(xiàn)動態(tài)分析學(xué)生能力水平變化，進行完整的學(xué)習(xí)過程性評價。在大規(guī)模的綜合性能力評價中，研究者設(shè)計模擬的環(huán)境，為學(xué)生提供一個真實的問題情境，讓學(xué)生能夠在其中自由地探索、發(fā)現(xiàn)，從而解決問題。通過從學(xué)生探索過程中收集到的交互性數(shù)據(jù)，對學(xué)生各方面的綜合能力水平進行評價。有研究通過分析學(xué)生作答時間、題目跳轉(zhuǎn)作答情況，采用聚類分析劃分學(xué)生類別并分析其表現(xiàn)差異[3]。PISA 測試從2015 年開始進行問題解決與科學(xué)探究能力的交互式測評，這種測試貼合真實問題，作答過程數(shù)據(jù)更容易被保留[4]。

總的來說，智能教育測評技術(shù)在學(xué)生評價中能夠更精確地表示學(xué)生的能力水平變化，同時能夠利用學(xué)生學(xué)習(xí)的過程性數(shù)據(jù)進行建模分析，對學(xué)生的知識能力水平變化過程進行表示，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生評價的智能化和高效性。

1.2 教師評價

傳統(tǒng)的教師評價主要分為兩種方式：一種是教學(xué)專家通過對教學(xué)過程、班級管理、教學(xué)備課材料等考查，對教師進行打分評價；另一種是在每學(xué)期末，學(xué)生通過回答統(tǒng)一定制的評價問卷以及主觀性的評價題對教師進行評價。兩種評價方法雖然是從兩種不同類型的視角對教師的教育教學(xué)等方面進行評價，允許學(xué)生表達對教師的不同看法，但是存在一定的主觀性。此外，兩種方法都只是在長時間階段內(nèi)開展一次，評價結(jié)果不具備高代表性，對于教學(xué)的反饋作用在時效性方面不強。傳統(tǒng)的教師評價方法更像是用分數(shù)對教師能力或者等級的一種認定，沒有達到教師評價反饋教學(xué)、提高教師教學(xué)能力和教學(xué)效果的根本目的。

智能教育測評技術(shù)在教師評價方面的應(yīng)用主要包括兩個方面。

1）應(yīng)用自然語言處理技術(shù)自動分析學(xué)生的主觀評教文本。有研究將評教文本的分析轉(zhuǎn)化為情感分析問題，采用隨機森林與支持向量機對某大學(xué)的學(xué)生評教文本進行情感分類（正向、負向與中性三個類別），以自動識別學(xué)生對教師教學(xué)的滿意度[5]。

2）通過對授課過程中的音視頻進行分析從而對教師進行評價，通過提取課堂教學(xué)音視頻的關(guān)鍵特征信息，使用機器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建課堂教學(xué)氛圍的自動評分系統(tǒng)，對課堂教學(xué)進行實時評價[6]。一些現(xiàn)有的智能教學(xué)系統(tǒng)（如清華大學(xué)的雨課堂）能夠?qū)崟r對教學(xué)情況進行評價，同時將相關(guān)信息反饋給教師，作為教師調(diào)整教學(xué)的依據(jù)[7]。

智能教育測評系統(tǒng)使用的基于數(shù)據(jù)的量化評價方式相比于教學(xué)專家對教師的評價來說更加客觀，相比于學(xué)生對教師的評價，它的可控性更強，在反饋及時性上具有極大的優(yōu)勢。

2 智能技術(shù)應(yīng)用給教師帶來挑戰(zhàn)

智能教育測評技術(shù)已經(jīng)在研究中取得了階段性的成果，其技術(shù)合理性及功能豐富性等方面都逐漸趨于完善，相比于傳統(tǒng)教育評價方式，智能教育測評技術(shù)在多方面似乎都具備極大優(yōu)勢，以智能教育測評技術(shù)為代表的智能技術(shù)應(yīng)用必然會給教育教學(xué)領(lǐng)域帶來許多變革，教師在教育教學(xué)多方面的作用與地位將受到嚴峻的挑戰(zhàn)。

2.1 人工智能挑戰(zhàn)教師的主導(dǎo)地位

自教育誕生之日起，教師始終在教育教學(xué)過程中居于主導(dǎo)地位。“三人行，必有我?guī)熝伞薄皫熣撸瑐鞯朗跇I(yè)解惑者也”，無不在傳達教學(xué)真理的同時表明：沒有教師就沒有教學(xué)。即使在如今受到建構(gòu)主義教育思想的影響，大力強調(diào)學(xué)生在教育教學(xué)過程中的主體地位，仍然不會忽視教師在教育教學(xué)過程中啟發(fā)與引導(dǎo)的主導(dǎo)作用。在過去，有許多傳統(tǒng)的技術(shù)順利地運用到教育教學(xué)的過程中，但是他們的智能化程度并不高，都只是被作為一種輔助性工具，遠不及教師在教育教學(xué)過程中的地位；如今的智能教育技術(shù)卻有所不同，其在功能性以及智能化方面已經(jīng)大大增強，在教育教學(xué)過程產(chǎn)生的影響不同凡響。

在智能教育測評技術(shù)應(yīng)用中，智能測評能夠根據(jù)傳感器搜集的教育教學(xué)過程的全方位、多模態(tài)數(shù)據(jù)進行分析與決策，自動完成對學(xué)生學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)的測評。同時，根據(jù)過程性表現(xiàn)數(shù)據(jù)，智能測評系統(tǒng)能通過自動出題與自動評卷完成對學(xué)生知識水平的終結(jié)性評價，最終將評價結(jié)果反饋給教師或者學(xué)生。在整個評價過程中，教師只需完成教育教學(xué)的一般過程，不參與評價過程，只對評價結(jié)果進行了解。智能教育測評技術(shù)似乎在教育評價過程中可以完全取代教師的主導(dǎo)地位，而在其他的教育教學(xué)過程中，同樣會有其他相關(guān)的智能技術(shù)的應(yīng)用，教師的主體地位受到嚴峻挑戰(zhàn)，教學(xué)實踐也開始由人作為唯一實踐主體向人類智能與機器智能并存的二元實踐主體轉(zhuǎn)型。

2.2 人工智能改變傳統(tǒng)的教學(xué)工作范式

傳統(tǒng)的教育教學(xué)過程是通過教師的教學(xué)設(shè)計工作進行設(shè)計與計劃實施，在教學(xué)設(shè)計過程中往往依賴教師的教學(xué)經(jīng)驗和主觀判斷來進行學(xué)習(xí)者特征分析、教學(xué)內(nèi)容分析等工作，這些工作的可信度往往受限于教師個人經(jīng)驗水平以及價值觀，新老教師的教學(xué)計劃實施效果往往存在差異性。智能技術(shù)的應(yīng)用可以在某些程度上使用基于數(shù)據(jù)和科學(xué)模型的量化分析代替教師的經(jīng)驗性工作。

智能教育測評技術(shù)的使用使得學(xué)生學(xué)習(xí)的過程性評價得以實現(xiàn)，智能測評技術(shù)可以在教育教學(xué)過程中隨時采集學(xué)生各個維度的數(shù)據(jù)，通過智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)完成學(xué)生能力評估，即時反饋評估信息給教師甚至學(xué)生。反饋的及時性意味著教學(xué)過程具備可調(diào)整的依據(jù)，教育教學(xué)過程不再是依據(jù)固定教學(xué)設(shè)計的唯一過程，而是能夠根據(jù)學(xué)生能力水平動態(tài)變化而調(diào)整的過程。對于教師的課前教學(xué)設(shè)計來說，基于全方位數(shù)據(jù)的評價結(jié)果能夠與教師經(jīng)驗相結(jié)合，為教學(xué)設(shè)計提供更加科學(xué)、合理的支持，從而進行更加準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)者與教學(xué)內(nèi)容分析。人工智能技術(shù)的應(yīng)用使得教師經(jīng)驗化的傳統(tǒng)教學(xué)活動范式逐漸被科學(xué)化、理性化的技術(shù)工作所取代。

2.3 人工智能弱化教師的知識權(quán)威

教育的基礎(chǔ)功能就是傳播知識。在從古至今的教育教學(xué)過程中，為了高效率地培養(yǎng)人才，往往都采用教師講授的方式對各領(lǐng)域知識進行傳遞。一個人要想成為教師，其需要具備的知識水平往往要高于其所教授的內(nèi)容。因此，師生之間的知識水平呈現(xiàn)出不平衡的狀態(tài)，教師在教學(xué)內(nèi)容方面始終保持著他們的知識權(quán)威。然而，進入信息化時代，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，人們獲取知識的途徑增多，人們不再局限于通過教師教授的方式獲取知識。人工智能技術(shù)擁有知識圖譜、大數(shù)據(jù)等大型知識庫，相比于教師僅僅局限于其所教學(xué)科的知識掌握度，人工智能知識庫涉及各方面、各領(lǐng)域的知識，在對結(jié)構(gòu)化知識、程序性知識以及顯性知識的收集、整合和提取等方面具有教師難以企及的優(yōu)勢[8]。教師在教學(xué)內(nèi)容上的知識權(quán)威受到來自學(xué)生與技術(shù)兩方面的沖擊，這兩方面都是技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致的。人工智能的應(yīng)用將會大大弱化教師的知識權(quán)威。

3 智能技術(shù)教育應(yīng)用缺陷

在教育技術(shù)的發(fā)展史上，一代代技術(shù)狂熱主義者始終在追尋著教育問題的最佳技術(shù)解決方案，幻燈片、電影、電視等極具時代代表性的技術(shù)相繼被引入教育領(lǐng)域，每一項技術(shù)都被作為教育技術(shù)的最終答案，但是面對復(fù)雜的教育教學(xué)過程，這些技術(shù)由于自身的某些缺陷性和無法適用于教育教學(xué)過程，最終全都被吞噬在歷史的洪流中。隨著智能教育技術(shù)的逐漸應(yīng)用與研究，智能教育技術(shù)某些不適應(yīng)教學(xué)過程的缺陷也在不斷顯現(xiàn)，給教育教學(xué)過程帶來負面的影響。

3.1 智能技術(shù)片面化教育目標(biāo)

在人類社會發(fā)展過程中，使用技術(shù)的目的就是提高生產(chǎn)效率，這也被視為技術(shù)可用性的首要標(biāo)準(zhǔn)。在教育領(lǐng)域，一種技術(shù)是否能夠被接納， 往往取決于該技術(shù)是否能夠提升知識傳遞的效率以最大限度滿足社會對“知識人”和“技術(shù)人”的需求，是否縮小了教育輸出與教育預(yù)設(shè)目標(biāo)之間的距離，是否幫助教育在更短的時間完成了更多的任務(wù)[9]。在這種標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)使下，適用的教育技術(shù)往往趨向于作為一種工具，以追求效率為應(yīng)用目的。在不斷地追求效率提升的過程中，智能教育技術(shù)將教育過程變得唯標(biāo)準(zhǔn)化、唯績效化，教育目標(biāo)逐漸片面化，只追求成績、表現(xiàn)、效率的提升。然而，真正的教育過程不只是教書，同樣包括育人，學(xué)習(xí)不只是知識水平技能的提升，同樣包括讓學(xué)生樹立正確的價值觀與倫理道德。

智能教育測評技術(shù)足夠先進與智能化，但是它只能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)數(shù)據(jù)分析學(xué)生知識技能掌握水平的變化，對于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的價值形成、倫理道德修養(yǎng)等方面都無從測量。如果僅靠智能教育測評技術(shù)負責(zé)整個教育評價過程，學(xué)生的這部分素養(yǎng)測評將會被忽視，也無法根據(jù)反饋對這方面素養(yǎng)進行加強培養(yǎng)。

3.2 智能技術(shù)程序化教學(xué)實施

人工智能技術(shù)能夠以教育領(lǐng)域知識庫為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使用充足數(shù)量的數(shù)據(jù)不斷地訓(xùn)練智能模型使之具備模擬教師思維并進行工作的能力。在教學(xué)開始前，智能模型能根據(jù)各方數(shù)據(jù)制定教學(xué)路徑甚至預(yù)設(shè)教學(xué)結(jié)果，但是這樣預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)過程使得整個學(xué)習(xí)過程陷入程序化，教學(xué)過程中，人工智能表現(xiàn)出的思維特性是固化和機械性的，它始終無法超越教師思維的整體性，難以表現(xiàn)出教師思維所特有的創(chuàng)造性，更難以像教師意識那樣具有多向度、多維度并且與周圍環(huán)境密切關(guān)聯(lián)的特點，沒有更大的拓展空間[8]。

智能技術(shù)作為一種教育工具，在使用中難免會出現(xiàn)不適應(yīng)性缺陷，作為技術(shù)它是不完美的，在教育教學(xué)過程的應(yīng)用仍有很大的改進空間。但是缺陷已經(jīng)表明智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用無法完全取代教師，智能時代的技術(shù)應(yīng)用仍需與教師發(fā)展相結(jié)合，人機協(xié)同仍是智能教育技術(shù)應(yīng)用的最佳方案。

3.3 人機協(xié)同填補缺陷

智能技術(shù)在促使學(xué)生績效提升、知識掌握方面具備極強的執(zhí)行力與較好的效果，但是教育過程同樣包括學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，在與知識和他人的交互中逐漸樹立正確的倫理觀和價值觀，人機協(xié)同能夠確保這方面的構(gòu)建讓教師參與其中，在與學(xué)生溝通交流的過程中重視精神方面的正確引導(dǎo)，實現(xiàn)教育目標(biāo)的全面化。人工智能的機械化思想使得其在教學(xué)過程中只能居于教師的助手位置，人機協(xié)同思想下的教學(xué)過程應(yīng)該是教師教學(xué)多變性與機器教學(xué)嚴謹性的結(jié)合，人類思維的多樣性使得教師在教學(xué)過程中十分靈活，能夠充分利用理性的思維對教學(xué)過程作出彈性調(diào)整，創(chuàng)造性地使用新方法，力求達到教學(xué)的最佳效果。機器教學(xué)可以在固定程式化內(nèi)容的教學(xué)中發(fā)揮作用，減輕教師負擔(dān)。

4 人機協(xié)同視域下的教師專業(yè)素養(yǎng)發(fā)展

智能時代技術(shù)應(yīng)用與教師專業(yè)發(fā)展二者應(yīng)該有一個共同努力方向——人機協(xié)同。在人機協(xié)同背景下，重復(fù)性、單調(diào)性和例規(guī)性的工作應(yīng)由機器負責(zé)，創(chuàng)造性、情感性和啟發(fā)性的工作應(yīng)由教師負責(zé)，教師與機器的這種互補性充分表明了人機協(xié)同的必要性。人機協(xié)同新環(huán)境下，智能教育技術(shù)帶來的教育教學(xué)方式與教學(xué)流程及教學(xué)工具的變化對教師專業(yè)素養(yǎng)發(fā)展提出了新的要求。

4.1 積極的技術(shù)使用者

智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的推廣使用，最基礎(chǔ)的支持來自教師。面對智能技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)，教師的態(tài)度不應(yīng)該是拒絕與恐慌，教師應(yīng)該對自己的職業(yè)能力保持信心，以開放包容的心態(tài)對待新技術(shù)的到來。積極學(xué)習(xí)新技術(shù)的使用，對技術(shù)的功能性保持一定的信心，在技術(shù)應(yīng)用中避免出現(xiàn)不必要的越俎代庖，以保證技術(shù)功能的完全發(fā)揮。作為技術(shù)應(yīng)用的直接實驗者，教師能夠第一時間發(fā)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用過程的缺陷與不足；作為積極的技術(shù)使用者，教師要與研究者合作，積極反饋技術(shù)問題，共同努力確保技術(shù)的適用性。

4.2 基層的教育研究者

斯滕豪提出：沒有教師的發(fā)展就沒有課程的開發(fā)，每一個課堂都是一個實驗室，每一位教師都是教學(xué)與科學(xué)研究的成員。作為基層教育工作者，教師擁有課堂這一天然的研究環(huán)境。教育教學(xué)的過程就是一個蘊含豐富可研究現(xiàn)象的實驗過程，智能時代的技術(shù)應(yīng)用能夠減輕教師的工作負擔(dān)，教師應(yīng)該具備以研促學(xué)的積極心態(tài)，積極參與技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)教學(xué)過程研究[10]，以研究成果促進教學(xué)效果提升，優(yōu)化智能技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用。

4.3 完備的技術(shù)素養(yǎng)與數(shù)據(jù)素養(yǎng)

在信息時代，教師應(yīng)該具備獲取信息、處理信息以及應(yīng)用信息的基本能力，也就是所謂的信息素養(yǎng)。如今進入智能時代，在信息素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，對教師的能力素養(yǎng)提出了新的要求——教師需要具備技術(shù)素養(yǎng)與數(shù)據(jù)素養(yǎng)。智能時代的校園必然充斥著智能技術(shù)，能否與這樣的教學(xué)環(huán)境相融合成了教師職業(yè)發(fā)展的瓶頸。技術(shù)素養(yǎng)即要求教師具備一定的接受能力，能夠?qū)W習(xí)新技術(shù)并將其融入教育教學(xué)過程[11]。智能時代，大數(shù)據(jù)的技術(shù)發(fā)展是智能技術(shù)使用的重要支撐，數(shù)據(jù)素養(yǎng)要求教師意識到數(shù)據(jù)在智能時代的重要性，具備在龐大的數(shù)據(jù)海洋中搜集有用信息的能力、處理智能教育技術(shù)搜集的教育教學(xué)過程數(shù)據(jù)的能力，以及通過分析教育教學(xué)數(shù)據(jù)得出反饋并對教育教學(xué)過程進行調(diào)整的能力。

4.4 不完美的終身學(xué)習(xí)者

教師應(yīng)該時刻保持自身發(fā)展并不完美的心態(tài)，從而一直保證自己處于學(xué)習(xí)的狀態(tài)以不斷追求完美。智能時代新技術(shù)的應(yīng)用不是簡單的接納過程，需要教師學(xué)習(xí)技術(shù)的基本使用、學(xué)習(xí)技術(shù)與教學(xué)過程的融合、學(xué)習(xí)使用技術(shù)提升教學(xué)效果。教師應(yīng)隨著時代發(fā)展不斷成長，時刻保持學(xué)習(xí)的姿態(tài)，方能立于潮頭，直面挑戰(zhàn)，在不斷提升自我的過程中追趕時代的步伐，在不斷學(xué)習(xí)的過程中為學(xué)生樹立良好的榜樣。

5 結(jié)束語

不同于傳統(tǒng)的信息技術(shù)，以智能教育測評技術(shù)為代表的智能化程度較高的智能教育技術(shù)的應(yīng)用將會給傳統(tǒng)教育環(huán)境、教育教學(xué)過程帶來翻天覆地的變化，對教師教育教學(xué)各方面造成沖擊。但是智能技術(shù)并不完美，如果沒有合適的應(yīng)對措施，技術(shù)的適用性將大打折扣。智能時代的技術(shù)應(yīng)用與教師專業(yè)發(fā)展共同努力的方向應(yīng)該是人機協(xié)同，重復(fù)性、單調(diào)性和例規(guī)性的工作由機器負責(zé)，創(chuàng)造性、情感性和啟發(fā)性的工作由教師負責(zé)，教師與機器的工作能夠互補，以實現(xiàn)智能技術(shù)應(yīng)用的最優(yōu)解。