機器人教師的價值維度與發展路向

林 德 全

(河南大學 教育學部,河南 開封 475004)

隨著科技進步,特別是新一輪人工智能技術的迅猛發展,機器人教師不斷地迭代升級,出現了越來越多且越來越智能化的機器人教師。這不僅意味著目前機器人教師已經發展到新的階段,邁入了以智能化為特征的新時期,還意味著機器人教師作為非常重要的參與力量,正在重構包括教學生態在內的整個教育活動體系[1]。這一重構的過程既離不開科技的進步,又與對機器人教師的探討逐步深入密切相關。從最初機器人教師會不會取代人類教師的論爭[2],逐漸發展為對人類教師角色重構的思考[3]、對人類教師和機器人教師之間的多重協作關系的分析[4],以及結合當前生成式人工智能技術作出“人工智能對話機器人將成為制度化的教育者”[5]的論斷。這些探討盡管不斷地豐富和深化對機器人教師的認識,但同時存在著對機器人教師基本范疇的探討不夠深入等問題,進而干擾機器人教師在教育實踐中的科學應用。為推動機器人教師健康發展,更好地服務于教育高質量發展的需要,相關研究亟待加強。本研究主要對越來越智能化的機器人教師的基本內涵、主要特征、價值維度和發展路向等基本范疇進行深入探討,以助力機器人教師的未來發展,加快推進高質量教育體系建設。

一、機器人教師的內涵特征

對于機器人教師,人們有著各種不同的稱謂,既稱之為機器人教師,又稱之為人工智能教師,或者是將人工智能的英文單詞Artificial Intelligence的首字母AI與教師合在一起稱之為AI教師?；诋斍暗膽脤嵺`及未來的發展趨勢,本文以機器人教師一詞來稱呼在教育教學活動中各種起到類似教師作用的人工智能與機器人技術的結合體。

機器人教師是具有“類師性”特征、高度智能化的特定類型機器人,是“機器人+教師”的特定結合體。這也就意味著對機器人教師內涵的把握需要注意以下兩個方面。

(一)“機器人+教師”組成的特定結合體

機器人教師是機器人與教師角色結合在一起而形成的特定結合體。對于這種特定的結合體,有研究分別從教育和機器人兩個層面進行了分析[6]14:從教育層面來看,機器人教師源自國外的“教學機器”以及我國“機器人教育”中的“機器人主持教學”,是教學組織、實施與管理的重要參與者;從機器人層面來看,機器人教師是一種具有部分教師功能的智能系統,這種智能系統具有自組織性和自適應性。

雖然機器人教師的稱謂最早出現于何時目前尚無確切的考證,但對機器人教師,特別是類似于機器人教師的一些設備和程序,其實早在近百年前一些研究者就已經開始了嘗試性探索,并不斷地加以改進。普萊西早在1926年就設計了一種進行測驗記分和教學的機器,但由于沒有把材料編成程序,并未受到教育界的重視[7]。20世紀50年代,斯金納在普萊西的教學機器基礎上提出了自詡為全新的教學機器[8];20世紀60年代,隨著電子計算機技術的發展,美國開始出現了利用電子計算機技術裝置掀起的程序教學熱潮[9]。這些設備和程序盡管已經在教學中被嘗試性應用,但“可能由于其他的條件不夠成熟”[10]等原因,其應用情況并不樂觀,只是作為“課堂教學的補充手段”[11],起著輔助教學的作用。

隨著計算機網絡技術的發展,利用計算機軟件輔助教學逐漸邁進了快車道,不僅出現了各種各樣的基于應用程序的隱形機器人教師,而且最近幾年開始出現一些實體化的機器人教師,如華南師范大學黃甫全教授帶領研究團隊研發的主要面向基礎教育階段的小學AI全科教師“華君”[12]、西安交通大學研發的國內高校首個人工智能機器人助教“仙醫小胖”[13]。與此同時,在數字技術基礎上發展起來的虛擬數字人成為時下非常重要的前沿技術,被各行各業廣泛應用?！爱斍?虛擬數字人正朝著智能化、便捷化、精細化、多樣化發展,步入成長期”[14],一些基于虛擬數字人的更為新型的機器人教師也已開始出現,如河南開放大學與科大訊飛共建的人工智能工程研究中心研發的虛擬教師“河開開”[15],華為云所打造的首個虛擬數字人“云笙”在面向全國中小學生推出的公益視頻課里短暫地跨界而轉身成為數字人教師[16]。

盡管目前人們對機器人教師的存在方式尚未達成共識,但都將其視為機器人與教師的結合體。這個結合體以應用程序的形態呈現,可以是實體機器人形態,也可以是虛擬數字人形態。只要是能夠服務于教學活動、助力學生發展的機器人與教師角色的結合體,都可以視為機器人教師。當然,在不同時期,由于對機器人教師服務于教學和助力學生發展的要求不同,人們對機器人教師在形態上的認識和理解存在一定的差異。從總體上來看,一方面,無論程序型的機器人教師還是實體型的機器人教師都既離不開程序,也離不開實體;另一方面,隨著技術的進步和要求的提高,不僅新增了實體機器人教師,使機器人教師由純粹的程序型轉向程序型與實體型并重,而且近年來實體機器人教師發展比較迅猛,出現了越來越多的實體機器人教師。盡管隨著技術的進一步深化和人們對高質量教育需求的增加,實體機器人教師的發展有可能會進一步加速,但這也并不意味著未來所有機器人教師都需要實體化。有些教學活動,如作業批改、學業情況統計等完全可以通過虛擬的機器人教師,即電腦程序來完成。因此,教學中一些與作業批改、學業情況統計等類似的活動,基于電腦程序的虛擬機器人教師完全可以勝任。如果完成這類活動的機器人教師也實體化,就可能會造成部分機器人教師在功能設計上過度冗余,短期內可能會降低其應用成效。

(二)高度智能化的“類師性”特征

隨著技術的進步,社會各行各業出現了形態各異、功能多樣的機器人。機器人教師只是整個機器人大家庭中的成員。之所以將它們稱為機器人教師,是因為它們能夠起到類似于人類教師的作用,扮演著與人類教師類似的角色,并且隨著它們智能化程度越來越高,呈現出高度智能化的“類師性”特征。機器人教師高度智能化的“類師性”特征主要表現在以下三個方面。

其一,機器人教師是教師群體在類型上的擴展。機器人教師既然被稱為是教師,而不是其他類型的機器人,就意味著其不僅具有一些與人類教師類似的屬性,而且還被視為一種新的教師類型,否則就不會稱其為機器人教師了。之所以將機器人教師納入教師范疇,是因為這類機器人確實能夠起到與人類教師類似的作用。關于機器人教師所能起到的類似人類教師的作用,人們從不同的視角進行了探討。既有一開始類似于“單盲試驗”,先在實踐中應用,最后才揭開其機器人教師身份的沃森;也有像韓國、日本等國家在較早的時候就基于學生的視角分析機器人教師所組織的教育活動以及學生的感受;還有我國研究者通過實驗對機器人教師的教學活動情況進行的分析。所有這些都證明機器人教師確實能夠對人類教師的教育活動起到輔助、補充,甚至部分替代的作用。他們既可作為人類教師的助手輔助人類教師共同完成教育活動,又可以在一定程度上代替人類教師單獨完成部分教育活動,特別是一些重復性比較強的活動。

其二,機器人教師在嚴格意義上只是一種類似于教師的特殊主體。由于機器人教師確實能夠起到與人類教師相似的作用,所以就用“教師”一詞來概括或表述此類機器人,而不用其他的詞語來表述。更為重要的是,有些時候,機器人教師甚至還有可能發揮人類教師都難以發揮的作用。這也就意味著之所以稱其為機器人教師,是因為它們還不是真正意義上的教師。盡管機器人教師可以輔助甚至代替人類教師完成一些難以完成的任務,但從根本上來說,它們并不是真正意義上的教師。雖然可以在機理作用層面上將機器人教師視為一種新型的教師類別,但機器人教師畢竟不同于基于生物學等層面而言的人類教師。而且,無論是根據目前現有的相關法律規范,還是普通大眾的日常認知,都還難以將機器人教師視作是真正意義上的教師。機器人教師作為“機器人+教師”的結合體,既有教師的屬性,又有機器或者說是機器人的特性。因此,機器人教師并不是普通的機器人,而是能夠開展甚至可以很好地開展一些教育活動的一類非常特殊的“教師”或類似于教師的特殊機器人。

其三,機器人教師具有高度智能化特征。這也就意味著機器人教師不僅具有智能化特征,而且其智能化水平還比較高,不僅具有精準的記憶力、較為精準的判斷力等相對初級水平的智能,甚至還具有一定的推理判斷能力、隨機調節能力及某種程度的自主學習能力等一些較高水平的智能。需要說明的是,盡管機器人教師具有包括上述方面在內的諸多智能,但嚴格意義上來說這些智能并不是人類智能,而是機器智能。機器智能雖然具有標準統一、反應及時、不知疲倦等優勢,但只是適用于特定場景的專門智能,而非適用范圍更廣、應用更加靈活的通用智能。這種特定的專門智能在其擅長的領域盡管完全可以匹敵,甚至碾壓人類中專門從事該領域的高級人才,而一旦將其更換到另外不擅長的領域,則其上述優勢將不復存在,更有甚者還可能會由智能變“智障”。因此,機器人教師雖然具備了一定水平的智能,但這種智能還只是機器智能,而非人類智能。

二、機器人教師的價值維度

機器人教師的出現既有科技進步的原因,亦有實踐的推動,并在相互交織的過程中不斷地向前發展。無論是科技進步,還是實踐推動,都與機器人教師具有多重價值密切相關。特別是在建設高質量教育體系、推動教育理論研究不斷深化、促進教育生態環境的改善、助力教學服務方式的創新等方面,機器人教師具有獨特的作用和多重價值。

(一)機器人教師推動教育高質量發展

對高質量教育的追求可以說是教育歷史上亙古不變的主題。為了推動教育高質量發展,人們進行了多維度的審視和嘗試。雖然這些審視和嘗試各自的視角不同,但在顯性和隱性兩個層面都努力推進高質量教育體系建設。在顯性方面,主要思考和探索如何建設或完善高質量教育體系,對高質量教育體系進行闡釋和描繪;在隱性方面,則通過各種具體的方式,如教學組織形式的變革、教學方法的轉變等促進教育的高質量發展。雖然這兩個方面各有不同,但又緊密地交織在一起,相互影響。建設高質量教育體系的目的是促進教育高質量發展,而高質量的教育體系則支撐、推動教育高質量發展。正因如此,一些探討和相關研究把重點放在對高質量教育體系建設影響因素的分析上。

由于“教師是立教之本、興教之源。教育質量歸根結底取決于教師素質”[17],所以在影響高質量教育體系建設的諸多因素中,教師無疑是最為關鍵的因素之一。為此,人們不斷地探索和實踐,通過各種舉措來加強教師隊伍建設,在提升教師隊伍整體素質的同時推動教育高質量發展。

從總體上來說,各種舉措對教師隊伍素質的提升和教師隊伍的區域均衡的確起到了非常大的促進作用,較好地推動了高質量教育體系的建設。但由于受歷史、區域等方面的制約,離高質量教育體系的要求還有一定的距離。因此,從教師隊伍建設方面探索高質量教育體系還需要另辟蹊徑。擴充教師隊伍,吸納機器人教師加入,發揮機器人教師的作用,即是其中的蹊徑之一。

雖然新一代智能化程度比較高的機器人教師目前還只是處于零星的試驗應用階段,尚未大規模地推廣應用,但實驗結果已經表明機器人教師在提高教育質量方面的價值了。廣州某小學為四年級學生開展的由AI全科教師主講課程的實驗結果表明:“AI全科教師主講課程能顯著增強學生學習動機(包括內在動機和外在動機)、增加學生學習投入(包括行為投入、認知投入和情感投入)和提升學生學習結果(包括知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀)……AI全科教師作為教學主體促進學生高效學習的重要作用,為解決師資匱乏、教師減負增能等問題提供了重要啟發?！盵18]機器人教師有助于提高學生學習成效,有助于提高整體教育質量,推動教育高質量發展。

除了上述試驗外,其他一些形式的探索也同樣證明了機器人教師在促進教育高質量發展方面的價值,例如“直播課”這一產生較大反響的形式[19]。為了進一步深化教育改革、促進教育公平,一些教育質量較高的學校通過“直播”的方式擴大了高質量教育的受益群體,給原本沒有機會接受高質量教育的學生提供了機會。在此過程中,不僅觀看“直播”的學生能夠從中受益,而且觀看“直播”的老師同樣可以從中受益。這些老師在克服心理落差的同時從中獲得了教學經驗,促進了自身的成長。這不僅有助于教師自身的發展,還有助于他們的教育實踐,有助于提高教育質量。有研究指出,那些“處于邊緣性參與狀態的薄弱學校教師盡自己最大可能積極參與實踐活動,充分利用資源促進自身和學生的發展”[20]。需要說明的是,“直播”固然可以解決一些地區教育水平不夠高的問題,但還存在著其自身難以克服的問題,比如難以針對學生差異進行個性化教學與評價等問題?！爸辈ァ彼┞冻鰜淼膯栴},其實也是建設高質量教育體系需要關注的問題。機器人教師的加入,一方面能夠在實現優質教育資源效應最大化的同時切實減輕教師的一些負擔,另一方面可以通過更加靈活的方式切實提高教學的針對性。這將有助于提高教育質量,進一步推動教育高質量發展。有研究結合當前技術的最新進展指出,“ChatGPT作為一個基于大型語言模型的生成性預訓練轉換器,為生活在這個時代的每一個人帶來一個無所不知的導師、私人學習顧問和私人智能助理”[21]。這樣一款集多重身份于一體,能夠提供全域幫助和支持的新型機器人將會進一步服務于教育,提升教育質量。

(二)機器人教師推動教育理論研究的拓展與深化

教育理論研究作為對教育活動的系統性思考,既有總體研究的多樣性、豐富性,也有具體研究的針對性、特定性?？傮w范疇框定具體的研究對象,并通過具體的研究對象落實總體范疇。特定的研究對象作為重點關注的研究對象,不僅會帶動相關方面研究的深入,而且會拓寬研究的范疇。機器人教師的出現及其在教育實踐中的應用就屬于后者。這也就意味著機器人教師不僅是建設高質量教育的重要力量,而且還是推動教育理論研究不斷深入的重要力量。

通常說來,教育者、受教育者和教育內容是影響教育活動的三大基本要素。學校教育活動的三大基本要素通常指教師、學生和教育內容。在相當長的時期里,圍繞學校教育所展開的各種探討都是基于上述三大基本要素而展開的。由于此前的教師只有人類教師這一種類型,所以教育理論中關于教育主體的研究只是圍繞人類教師來展開,并沒有涉及機器人教師這一新的教師類型和教育主體類型。

人們一向對技術給予了較高的關注,但在很長的時期里也只是將其視為教育的手段或工具。盡管人們逐漸發現三大要素的劃分難以完全涵蓋技術在教育中的應用而增加教育手段作為教育要素,但這只是在原有要素基礎上的擴充。盡管這一擴充認可和突顯了技術在教育活動中的重要性,但現在來看仍然不完善,難以對一些新興技術,比如本文所探討的機器人教師進行更為科學和恰當的定位?？陀^說來,機器人教師作為技術進步的產物,既具有技術的屬性,又具有不同于一般意義的技術屬性。作為“機器人+教師”特定組合體的機器人教師,既是機器人,又是教師。這就意味著對具有一定智能水平的機器人教師僅從技術的角度來理解不僅是不夠的,還有可能是不當的,甚至可能會產生很多誤解、誤用,進而低估其在教育中的價值,阻礙機器人教師的發展,影響教育質量。與此同時,作為新生事物的機器人教師,特別是智能化程度越來越高的機器人教師還未納入教育理論的研究框架。盡管有些研究或者是特定的研究領域已經關注到了機器人教師及其價值,但由于尚未將機器人教師納入整個教育研究框架,只是在一些具體方面進行探討,如將機器人教師具體劃分為四種類型[22],分析真人教師與機器人教師(虛擬教師)之間的協作關系[23]。這些探討對于推廣和普及機器人教師的應用固然大有裨益,但由于研究的系統性還不夠強,難以在更深層面改進、優化、完善教育理論研究框架。面對機器人教師的迅猛發展態勢和既有研究框架中存在的系統性缺乏問題,教育理論相關研究亟須把機器人教師納入研究視域,并在此基礎上完善教育理論的研究框架。機器人教師盡管具有機器人的屬性,但其教師的屬性不容忽視。因此,對機器人教師更為恰當的定位應該是從主體的視角出發將其定位為一種新型的教育主體。從主體而不是技術的視角出發來把握機器人教師,將會使原有的教育研究框架發生根本性的改變,從原有的人類教師和學生兩者構成的“雙主體教育框架”轉變為由人類教師、機器人教師和學生三者共同構成的“三主體教育框架”。這一轉變不僅是教育主體數量的增加,而且還是整個教育形態的改變。這一改變會對教育理論研究提出諸多有待進一步探討的問題,如機器人教師的主體定位、行為規范等。對這些問題的探討不僅有助于完善機器人教師在實踐中的應用,而且有助于教育理論研究的拓展和深化[24]。

(三)機器人教師促進教育生態系統的改善

機器人教師作為教師群體中的新增成員,不僅對教育理論研究提出了新命題,有助于教育理論研究的深入,同時還有助于教育實踐方式的改進,促進教育生態的改善。在很長的歷史時期里,教育活動基本上都是通過師生之間的直接交往來進行的,對時空同一性的要求非常高。在傳統教學實踐中,師生之間的交往活動,或者說教育活動會受到時空條件的限制。這些限制不僅制約了教育活動的開展,還在一定程度上影響了教育活動的價值。當前,人們在教育實踐中面臨的困惑就是如何充分地發揮各個方面的教育力量,形成更加有效的教育合力。機器人教師不僅可以在傳統的課堂教學中大顯身手,還可以突破時空限制發揮更大的作用。由于機器人教師參與教學實驗的結果已經證明了前者,本文僅從后者,即從教育合力出發來進行探討。由于教育合力的復雜性和多樣性,本文僅以與機器人教師密切相關的教學時空方面的變化情況來進行說明。

從時間方面來看,機器人教師可以打破時間的限制,以更加靈活的方式在更為靈活的時間里開展教育活動,能夠更加及時地化解學生在學習中遇到的各種困惑。例如佐治亞理工學院的人工智能助教吉爾特·沃森回答學生的問題不僅非常通俗易懂,而且往往都是在很短的時間里作出精確絕妙的回答,以至于有學生一度想提名其為最佳助教[25]。從嚴格意義上來說,吉爾特·沃森只是一個基于電腦程序應用的虛擬的機器人助教,只能通過網絡在郵件或論壇里回復問題,雖然與當前更加智能化的機器人教師不可同日而語,但已顯示出其在打破時間限制方面的獨特價值,能夠更加及時地指導和幫助學生。

機器人教師不僅可以突破時間的限制,而且還可以跨越空間距離,特別是突破物理空間的限制。因此,機器人教師在跨越空間方面的作用也同樣不容小覷。機器人教師通過網絡空間巧妙地化解了傳統物理空間中面臨的困難。機器人教師的價值不僅表現為對物理空間距離的跨越,而且還體現為更加豐富的實踐形態。機器人教師不僅可以進行上述跨時空教學活動,使原本只能在同一時空中開展的教學活動跨越空間的限制,以網絡空間的“同在”形式突破物理空間的距離限制,而且還可以進一步將多種空間疊加在一起,形成集虛擬與現實于一體的融合空間?！俺两健边@一融合空間最為突出的特性,使原本處在完全不同的物理時空的主體如同在同一時空,根本感受不到因物理時空不同而產生的割裂。有研究者對這樣的場景作了如下描述:“不僅是工作與娛樂,教育也正在移入虛擬世界,我們的孩子過幾年就會在‘元宇宙’中進行學習。在元宇宙課堂里,學生戴上眼鏡就能漫步于5000年前的埃及,看到身邊的古埃及人修建金字塔的場景。那種沉浸式體驗,是和在黑板、書本、視頻中學習的感受極為不同的。屆時,世界上最好的學校都在元宇宙里,孩子可以不出家門,就像現實中那樣和同學漫步校園、去圖書館閱讀、進教室聽課?！盵26]這種場景不僅跨越了空間,還跨越了時間,將原本不能同時跨越的時空變成了可能,而且毫無違和地融為一體。借助于機器人教師及其他相關技術,這樣的場景將會越來越普遍,從而推動教育生態的改善。

三、機器人教師的發展路向

雖然目前已經有了一些機器人教師尤其是實體機器人教師參與教育的實踐和嘗試,但由于受到技術、觀念等多方面的影響,距離機器人教師的全面推廣應用還有一段路程。因此,需要未雨綢繆審慎思考,從多方面努力創造良好的應用環境,加強立法和技術規范,注重理論與實踐研究,不斷優化和完善機器人教師的各項技術指標,切實服務于建設高質量教育體系。

(一)加強立法工作,為機器人教師的應用創造良好的環境

如前所述,之所以將參與教育活動的機器人視為機器人教師是因為這類機器人起到與人類教師相似的作用。從客觀上來說,目前機器人教師參與教育活動還面臨著諸多難題。其中立法工作亟待加強,應從法律層面允許機器人參與教育活動。雖然在某種程度上機器人教師被視為一種新的教學手段,但由于其智能性特別強而明顯有別于其他教學手段,迫切需要從法律層面明確定位,為其參與教育活動創造良好的環境。

需要說明的是,一些教育政策文件已經涉及機器人教師的定位問題。如《教育部等六部門關于推進新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》,明確提出“開發基于人工智能的智能助教、智能學伴等教學應用,實現‘人機共教、人機共育’,提高教學質量”[27]。其中的“智能助教、智能學伴”在某種意義上也可以理解為機器人教師。這表明相關政策已經為機器人參與教育活動提供了可能性。當然,這只是教育部等部門發布的政策文件,還沒有針對機器人教師的專門法律。

由于尚未在法律層面明確機器人教師參與教育活動的法律地位,很有可能會出現機器人教師越界甚至難以進行責任認定等新的問題。因此,圍繞機器人教師參與教育活動的相關立法已經迫在眉睫,亟須通過立法來明確機器人教師的法律地位,厘清機器人教師參與教育活動的邊界,為機器人教師的應用創造良好的環境。如果不解決機器人教師參與教育活動的合法性問題,那么機器人教師參與教育活動就只能是表演性的、臨時性的,甚至還有可能是違法的,難以在教育活動中發揮應有的價值。

根據我國目前教育法律法規的相關規定,能夠作為教師開展教育活動的只有兩類人:一類是具有中華人民共和國國籍的公民,一類是少數外籍教師。機器人教師顯然不屬于其中的任何一類。因此,從法理層面上來看,機器人教師根本沒有資格參與教育活動,即使參加一些輔助性的教學活動也沒有資格。比如有關規定明確要求“教師要對布置的學生作業全批全改”[28]。這一規定也就意味著如果機器人教師不具備法律意義上的教師資格,那么機器人教師連作業批改這樣的活動都將無法參與,更遑論參與其他的教育活動。

當然,相對于人類教師在教育活動中的影響及其共識程度而言,機器人教師這一特殊類型的教師參與教育活動確實是新生事物,其立法本身需要慎重對待?！耙环矫嬉浞终J識信息技術在教育領域運用的優勢,另一方面也要認識存在的風險”[29]。為此,可以借鑒無人駕駛汽車等其他人工智能的相關規定。首先,在個別的學?；騾^域進行試點,不斷總結經驗,為制定機器人教師參與教育的相關法律法規提供實踐依據;其次,在此基礎上,按照從易到難、先疏后密的原則,從允許機器人教師參與部分教育活動開始,逐步推廣,不斷完善一系列法律法規,最終形成完備的機器人教師參與教育活動的法律規范體系,為機器人教師參與教育活動創造良好的環境。

(二)加強技術規范,制定機器人教師應達到的基本要求與技術規格

機器人教師的應用,除了需要獲得法律許可、擁有良好的應用環境外,還需要符合相應的技術規格,滿足相應的技術要求。這些技術規格與要求在某種意義上與人類教師需要具備相應的教師資格類似,是機器人教師參與教育活動必須具備的基本條件。

盡管人們對機器人教師應具備什么樣的技術規格有各種不同的認識,但必須具備相應的資格則是毫無疑問的。本文以Pepper機器人的規格參數為例來說明機器人教師應該具備的相關技術規格。Pepper是由日本軟銀集團和法國阿德巴蘭機器人公司(Aldebaran Robotics)研發的具有分析和識別情緒功能的機器人,由于能夠與人類進行交流,在展覽、探訪、客戶服務和幼兒教育等領域得以廣泛應用,在一定程度上可以代表機器人教師應該具備的相關技術規格。通過Pepper的規格參數可以看出,機器人教師所涉及的相關技術規格及要求主要包括硬件與軟件兩大方面:硬件方面主要是指各種硬件設備,由控制器主板、驅動電機、機械結構件、電池、傳感器等組成;軟件方面則是支持這些硬件設備運行的程序及網絡,包括操作系統、軟件體系結構、程序開發語言、數據庫等[6]72-73。需要說明的是,這兩個方面只是機器人教師應該具備的最為基本的技術規格。事實上硬件與軟件的內部構成不僅非常復雜,而且還會不斷地變化、發展。因此,機器人教師需要具備的相關技術規格也是非常復雜的。

機器人教師的技術規格不僅是其參與教育活動必須具備的基本條件,而且還是其能否充分發揮應有作用的關鍵。因此,必須重視機器人教師的技術規格,對其進行相應的技術規范。

需要說明的是,對機器人教師提出相應的技術規范要求與上述加強立法好像是互不相關的兩個方面,但事實上這兩個方面不僅密切相關,而且還會相互影響。加強立法最終要體現為對機器人教師提出基本的技術規范要求,而技術規范要求則以法律許可為前提。換言之,通過立法對機器人教師提出相應的技術規范要求,而技術規范要求又為立法提供了相應的參照。因此,應將法律許可和技術規范兩者結合起來,雙管齊下,為機器人教師在教育實踐中的廣泛應用創造良好的條件。

(三)加強理論研究,建構與機器人教師相適應的理論體系

機器人教師的加入使得教育從原來只有人類教師與學生兩類主體參與的雙向關系變成了由人類教師、機器人教師和學生三類主體共同參與的多重關系。這對智能時代教育理論研究提出了新的挑戰,亟待建構與機器人教師相適應的教育理論。

教育理論研究范疇非常廣泛,主要涉及教育主體、教育內容、教學過程及教學方法等方面。因此,建構適應機器人教師的教育理論應從這些方面著手。

在教育主體方面,機器人教師參與教育實踐將改變過去只有人類教師和學生兩類主體的教育形態,形成人類教師、機器人教師及學生三類主體共同參與的教育新格局。對于這一格局,前面已經進行了簡要的闡釋,這里不再贅述。

在教育內容方面,機器人教師參與教育實踐的情形頗為復雜,使得教育內容呈現出明顯的分化。其一,保留、延續基礎知識內容。個體成長過程中最為基礎的、必備的知識內容,不會因機器人教師的加入而發生改變,故這部分內容在機器人教師參與教育實踐后仍然還會保留、延續。這部分最為基本的教育內容不會因時代的變化而發生改變,具有較強的延續性和一致性。其二,有些內容盡管會保留和延續,但隨著時代的進步而不斷地降低掌握的難度,其延續性和一致性明顯減弱了。其三,差異化處理相關內容。一方面,教師面對的是有著各種差異的學生;另一方面,基于人類教師和機器人教師之間的雙師協作以及大數據的精準分析,傳統的“因材施教”和當下的“差異化教學”將會變得更加便捷和常態化。這就意味著在具體的教育實踐中,上述保留、延續的內容將會得到差異化處理。

在教學過程中,由于機器人教師的參與,原來的雙邊交互關系轉變為多邊交互關系。其中既有傳統的人類教師與學生之間的關系,也有機器人教師與學生之間的關系,還有人類教師與機器人教師之間的關系等多重形態。這些形態將會重構教學過程,改變傳統教學方式。

在教學方法上,機器人教師參與教育實踐后會有一些相應的變化,既有繼續使用的教學方法,也有改進與創新的教學方法。首先,一些基本的教學方法,如講授、談話、演示等教學方法仍然會繼續使用,不僅人類教師會使用這些教學方法來進行教學,而且機器人教師也會使用這些教學方法來進行教學;其次,由于教學方法的使用受教學主體、教學任務、教學過程等方面的制約,機器人教師加入后也會使教學方法發生一些相應的變化。當然,這些變化可能是使用過程中的細小改變,也可能是在繼承基礎上的創新,還有可能是全新的教學方法。

(四)加強應用研究,提升機器人教師研發水平

雖然機器人教師是機器人家族中的一員,但教師屬性意味著其與一般的機器人有著明顯的不同。因此,應加強對機器人教師的應用研究。目前來看,關于機器人教師的應用研究尤其應注重以下兩個方面。

一是高度智能化。無論是教育對象的多樣性,還是教育內容的豐富性以及教育活動的復雜性,都要求機器人教師具有較高的智能化程度。只有這樣,才能更好地發揮機器人教師的優勢,更好地滿足教育高質量發展的需要。

二是一定的育人性。眾所周知,教書育人是教師的根本職責。雖然這是對人類教師的要求,但一定程度上也同樣適用于機器人教師。盡管機器人教師與人類教師有許多不同之處,但從助力學生成長、促進學生發展的角度而言,機器人教師也需要在一定程度上將教書與育人結合起來,而不只是側重于知識傳遞。

上述兩個方面不僅是機器人教師有別于其他機器人的特殊方面,而且還是機器人教師研發中尤其需要關注的方面。只有將這兩個方面結合起來,才有助于研發具有高度智能化特征和一定育人性的機器人教師,進一步推動教育高質量發展。機器人教師使教育形態發生了重大改變,亟須建構與之相適應的教育理論體系和應用研發系統。當然,其理論建設與應用研究非常復雜,不可能一蹴而就。建構與機器人教師相適應的教育理論體系和應用研發系統,要遵循先宏觀再微觀的方式,逐步建立和完善,不斷提高研發水平。

盡管真正意義上的機器人教師應用于教育實踐還需要一段時間,但寬泛意義的機器人教師已經在教育實踐中有所作為了。隨著技術的進步,特別是人工智能技術的迅猛發展,各種更為成熟、更加智能化的機器人紛紛涌現,機器人教師在技術上也會更加成熟。與此同時,迫切需要通過建立和完善機器人教師的相關法律、制定機器人教師的技術規范、構建與機器人教師相適應的教育理論體系、提升機器人教師研發水平等措施,為機器人教師在教育實踐中的推廣應用保駕護航。