世界社会科学高级讲坛(七十五):詹姆斯·卡茨教授主讲“人工智能在教育中的角色:课堂、社会公平与数字鸿沟”

由复旦大学社会科学高等研究院(以下简称“高研院”)和复旦大学当代中国研究中心共同主办的“世界社会科学高级讲坛”(第七十五讲)于2023年9月15日下午在复旦大学光华楼东主楼2801室“通业大讲堂”举行。复旦大学社会科学高研院高级访问学者、美国科学促进会会士、波士顿大学传媒学院新兴媒体系主任、讲席教授詹姆斯·卡茨(James Katz)做了题为“人工智能在教育中的角色:教室、社会公平与数字鸿沟”的专题讲座。本次讲座由教育部“长江学者”特聘教授、高研院院长郭苏建教授主持。复旦大学新闻学院曹晋教授,复旦大学特聘教授、高研院专职研究人员贺东航教授,高研院副院长孙国东教授,院长助理林曦教授,高研院专职研究人员王中原副教授、顾燕峰副教授、覃漩副教授、孟维瞻博士、曲文博士、干一卿博士,高研院博士后罗思雨博士、法卉博士、陈功博士及其他复旦师生到场参加此次讲座。
郭苏建教授对詹姆斯·卡茨教授的到来表示了热烈的欢迎,向大家介绍了卡茨教授的研究领域和研究成果,并感谢了曹晋教授的引荐。高研院的通业大讲堂里里外外挤满了师生,卡茨教授被复旦师生的热情所感染,随后便开始了他的研究分享。主要内容包括以下几个方面:人工智能的内涵与人机对比实验、人工智能在教育领域的应用、人工智能应用于教育领域的挑战与应对。
詹姆斯·卡茨教授首先对人工智能的内涵进行了简要总结,认为人工智能是计算机或机器执行通常需要人类智能才能完成的任务的能力,如学习、推理和解决问题,其领域包括自然语言处理、机器学习和深度学习、计算机视觉等。他强调,人工智能可以以我们无法理解的方式学习,并以我们所理解的人类甚至超人类的方式行事。而后卡茨教授便聚焦于讲座主题,开始介绍人工智能技术与教育领域的关联。
2023年,美国开展了一项对1002名教师和1000名学生的抽样调查,发现一半以上的教师使用过ChatGPT,有10%的教师表示每天都使用,三分之一的学生使用过。其中几乎所有使用过ChatGPT的人(88%的教师和79%的学生)都表示ChatGPT对工作和学习产生了积极的影响。随即,卡茨教授通过介绍一系列人机对比实验的研究,展示了人工智能在教育领域的强大能力。在人类的传统认知里,人工智能并不擅长执行非结构化的任务,如为新企业寻找市场机会、为新需求提供解决方案等,但ChatGPT这类的大型语言模型正在挑战这些传统认知。在一项关于创造力的实验中,研究者测试了人类与人工智能在响应速度、平均质量以及最高质量上的差异,发现ChatGPT不仅在想法与观点生成的响应速度上远超人类,而且在内容的平均质量上也优于人类。不仅如此,在前10%最具创新力的40条建议中,有35条由ChatGPT生成,这意味着人工智能的优势不再仅仅在速度层面,在内容上也越来越有发展前景。这不免让人担忧人工智能时代下人类的处境,高度智慧的人工智能技术会加剧人类社会的撕裂与对抗吗?卡茨教授认为,不用悲观地只关注人工智能的负面影响,可以思考如何促进人机间的合作,各取所长,实现最大化的共赢。
当ChatGPT走进校园后开始替代教师乃至学校的某些作用时,教育的意义又体现在何处呢?卡茨教授紧接着从更具体的场景切入介绍人工智能在教育领域的应用,并表示当前教育界对于人工智能应当扮演何种角色并无定论。不同的学校与研究机构对于学生使用人工智能完成作业开展研究的态度并不相同,一些学校制定严格的惩罚机制禁止学生使用人工智能,但也有一些学校持开放态度鼓励学生积极应用前沿的人工智能技术。当然,不只是学生,学校的行政机构也面临是否要应用人工智能工作的抉择。什么场景下适合使用?什么场景下不适合使用?在处理协调性工作时,应用人工智能会不会减弱行政机构在沟通过程中原本应该具有的真诚性(sincerity)和本真性(authenticity)呢?但就总体而言,由于人工智能作为新兴技术的潜在价值,各国对于人工智能在教育领域中的应用都持有积极的态度。2020年印度国家教育政策设定的教育目标包括:为所有人提供优质教育;促进公平和包容;培养批判性思维、解决问题和创造力等;培养创新和创业精神;促进终身学习。卡茨教授以此为例展示了他认为教育目的应为何的清单,即:培养有思想的好公民、道德教育、了解和欣赏更广泛的文化及其成就等,并提出LLM、ChatGPT等大语言模型工具也可以用于激发和培养学生的创造力思维与更多的潜力。
那么人工智能具体能为学生提供什么呢?卡茨教授认为,可以从个性化学习、自适应评估、实时反馈、纠正错误、个性化辅导、获取信息以及协作等方面为学生助力,推动教育转型。卡茨教授还对人工智能与课堂教学场景的结合做了进一步讨论。他认为,利用人工智能可以在课堂上进行面部表情识别、肢体语言识别与语音分析等创造更投入的课堂氛围。例如,人工智能系统可以用来识别出哪些学生在看远处的老师、打哈欠或皱眉头,这些都可能是学生感到无聊或脱离课堂的迹象,或是用于识别说话声音单调、停顿时间过长或提高声音的学生,这些都可能是焦虑或沮丧的迹象。此外,卡茨教授认为还可以借助计算机视觉、数据挖掘等技术收集数据,改进教学实践,提高教师效率,从而创造更有效的学习环境。
最后,卡茨教授并未忽视人工智能可能会带来的消极影响。他坦言,将人工智能技术应用于教育领域后,也面临着一些实践与伦理层面的挑战。比如,安装与维护课堂监测系统的成本高昂,而对人工智能的应用也必然面临着数据泄露与滥用的风险,一旦监管不当,就有可能损害隐私权、人权等,还有可能造成社会的进一步分化,这些都是必须面对与回应的现实问题。卡茨教授认为,将一些重复性的工作任务交给人工智能完成是毫无争议的,这可以将人类从重复性劳动中解放出来从事更高价值、更具创造力的工作。但是对于人工智能的过度使用也会有违教育的最初目的,例如目前有些学校在做入学筛选时完全依托于基于数据算法模型的自动决策系统,虽然这能比较快速地考核一些可以量化的指标,但却难以有效评估品德、性格等难以量化的要素,导致评估标准对于学生的系统性偏见。基于此,卡茨教授认为,人工智能在教育领域的应用必须经由人工监督,并且有独立的外部监察机制。应当从一开始就严格保护人工智能系统及其数据避免被滥用,保护个体的隐私和个性,唯有如此才能在在合理关切的基础上建立系统性的信任。
卡茨教授进一步总结到,人工智能的发展已经对教育领域乃至整个人类社会产生了广泛而深远的影响,尤其是近年来大语言模型的开发,它正在改变教育方式与就业技能的培训、提供更多的个性化学习体验,以及帮助教育工作者更好地理解、支持和评估学生的需求。为了让人工智能发挥最大的效用,应当让教育成为人类与人工智能开展深度合作而非互斥竞争的场景,人类必须以正确的价值观为指引找到人工智能的真正定位与发展路径。
卡茨教授的演讲结束后,郭苏建教授主持了问答环节。现场师生围绕人工智能的创造性运用、人类思维如何与机器思维融合、人工智能系统的监控与学生隐私、假新闻的传播与甄别等问题纷纷踊跃提问,卡茨教授对问题进行了细致解答,给出了具有启发性的回应,并为现场听众的热情和复旦师生的现实关怀所动容。随后,郭苏建教授也对卡茨教授的演讲作了扼要点评,认为其对于人工智能的研究具有前沿性、前瞻性,是未来教育领域必须面对的一些关键问题。
讲座结束后,复旦大学社会科学高等研究院的老师们以及复旦大学新闻学院曹晋教授团队与詹姆斯·卡茨教授合影留念,并都表达出对于未来进一步交流合作的意向与期待。
夏怡弯/文