王 乐
(湖南大学 留学中心,湖南 长沙 410083)
人工智能浪潮已经席卷并深入到社会和个人生活的方方面面,在改变人们生活方式和习惯的同时,也深入到各个专业领域,教育领域正迎接着这一新的机遇和挑战。2017年7月,国务院印发并实施的《新一代人工智能发展规划》中指出“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系”①。2019年3月13日,教育部印发《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中核心目标第一条就是要编制《中国智能教育发展方案》,举办国际人工智能与教育大会[1]。技术发展趋势和国家规划均表明,“人工智能+教育”带来的教育变革,不仅是教学方式方法、学习内容以及管理模式等方面的革新,更是人们对教育、知识、技能本身的重新认识。传统的学习观念和方法已经被动摇,学校、老师和学生的角色定位正被重新考量。本文就人工智能技术在对外汉语教学中的应用以及优劣势分析,并对外汉语教师与人工智能协同关系以及如何实现人机协同关系等方面进行阐述和探讨。
从古至今,人们一直不断尝试着用工具来辅助甚至替代人类。对于最可能大规模替代人类的人工智能技术的探索起源于上个世纪五十年代[2]。得益于组成人工智能的关键技术如大数据、深度学习、计算机视觉、语义分析、自然语言处理等取得质的突破,人类迎来了人工智能真正意义上的春天②。人工智能作为推动现代社会进步的核心技术力量之一,在教育、环境、医疗、农业领域均已能够提供服务,从一定程度上看,人工智能似乎具有甚至超过人类解决问题的能力[3]。譬如在发明领域,在可预期的未来,人工智能不仅能够实现纯自主发明,甚至能够自主应用发明去产生实际价值,摆脱人为干预[4];在教育领域,我国科大讯飞商用语音识别率已经超过97%,并被广泛应用于考试测评与远程教学中[5]。好未来教育集团与孔子学院达成深度合作,为对外汉语学习者量身定制学习方案[6]。目前人工智能已经能够听懂汉语,并能够及时给予反馈,将人工智能技术应用到汉语学习中,能够高效低成本地提高学习者汉语听说读写的能力[7]。
1.技术可行性分析。传统的教学三要素是指教师、学生以及学习资源[8]。在“人工智能+教育”背景下,针对对外汉语教学三要素的提升主要是从教师以及学习资源层面的变革。在教师层次,会存在人工智能教师和人类教师“双师”类型,学习资源也从传统的纸质课本、音频等变成可实施互动的电子课本等。与所有语言的学习过程一样,汉语的学习也包含听说读写、从输入到输出的过程③,输入阶段需要正确的语音教学、语法教学以及完善的教材体系,输出阶段包含语音输出和书面输出两种。语音输出需要及时的反馈,如对某一个汉字的发音是否准确、句法是否无误迅速做出判断。书面输出则包含汉字书写、标点使用、句群段落、语篇逻辑以及情感观点等方面。以上这些任务在人工智能技术的支持下均可以得到不同程度的实现。
2.高度定制化学习。在教育学理论中,“定制化学习是指学校根据每个学生提出的学习需要、长期的学习偏好或经诊断的学习需求去设计个别化学习计划,以促进学生特点或个性的健康发展”[9]。传统对外汉语教学需要在线下固定的时间和地点进行教学,对于学习者的个性难以一一顾及,而通过人工智能、大数据等技术,则可以采取相当灵活的方式进行教学。学生拥有了更多自主选择的范围,从院校、师资、时间、地点、学习难度等方面都可以进行选择。而且,学生和教师之间的身份关系也随之转变,学生成为了整个对外汉语学习过程中的主导者,学生自主掌控了学习内容、学习进度,教师则成为了学生学习过程中的关键帮助者。可以说,高度定制化的对外汉语学习培养了学生的自主学习能力,尊重了学生个体之间的差异性,无论是对于学习者,还是对于教师或者院校都是十分有利的。
3.专业课程衔接。在来华接受学历教育的留学生中,研究生占了一半以上,然而专业汉语教学是对外汉语教学中的难点,甚至是空白,这使得留学生面对专业学习往往感到困难重重。之所以出现这种现象,原因是多方面的,首先是教师的局限,专业汉语教师需要兼通汉语教学和特定的专业知识,这就需要配备为数众多的各个专业且懂汉语教学的教师,这无疑给学校增加了相当大甚至是难以克服的困难。其次,留学生原有的汉语基础和专业基础差异很大,在汉语理解和运用能力、专业知识技能体系构建、数理基础学科掌握等方面因国别、个人而异,难以进行统一的教学。最后,从基础汉语培训到专业学习的语言跨度较大,基础汉语重在交际表达的技能训练,而专业语言重在解释严谨的知识体系,在文字量、词汇量、语句结构复杂度、语篇阅读量以及授课的语音语速等方面不可同日而语,所以即使是基础汉语成绩优秀者,刚接触专业学习时常感到力不从心。如今,借助人工智能强大的数据分析能力,以上这些困难都将迎刃而解,智能教学不仅能提供适应每个学生的汉语专业课程,切实地帮助到每位进行专业学习的留学生,还能大大减轻各专业导师的教学压力,促进来华学历教育的蓬勃发展。
4.创建智慧课堂。语言学习的核心目的在于运用语言作为生产工具进行有意义的产出,而传统对外汉语教学内容基本为教材上的或者考试所规定的内容,与汉语真正的使用环境相差较大,即便对外汉语学习者对于考试所考内容或者教材上的内容进行了全面的掌握,在实际运用汉语或专业学习的过程中也往往感到力不从心,难以学以致用。倘若通过人工智能、大数据等前沿技术创建“智慧课堂”,让教师能够更加立体地向对外汉语学习者输出汉语的思维、文化习惯,有针对性地对学习者的弱项进行强化提高,学习者在课后时间,也可以凭借自己的兴趣爱好参加传统诗歌鉴赏、经典小说诵读等项目加以消化提高。“智慧课堂”天然的互联网属性还可以实时更新热点问题,全球的对外汉语学习者可以在学习过程中交换自己的看法、意见,在培养运用汉语能力的同时可以提高思维的深度与广度,实现对外汉语知识学习与能力提高的双赢效果。
将人工智能应用在对外汉语教学中的优势较为明显,同时缺陷也不可小觑,特别是对教师提出的新要求值得我们重视。
1.解决汉语教师短缺问题。从构建汉语文化软实力来看,汉语是世界上使用人数最多的语言,且随着中国在世界的重要性和影响力不断提高,汉语在国际生活中的地位越来越重要,绝大部分国家都开设有不同层次和形式的汉语课程,部分国家甚至将汉语作为必修课之一,因此对师资的需求也越来越多。而人工智能的出现,能够扩展文化优势,克服师资短缺问题,在教育方法方面也能够充分发挥学习者的主导作用,增加师生之间的沟通机会,使学习者接受汉语知识,进而快速推广汉语学习,提升文化自信,开启一个崭新的未来时代。
2.减少教师机械性工作。从对外汉语教师角度来看,在人工智能的辅助下,对外汉语教师不一定要亲自完成传统意义上的备课、课题讲授、答疑辅导和作业批改等教学环节,如课后答疑可以由口语操练系统完成,作业批改则可由专门的语句、语篇批改系统来反馈并评分。被解放出来的汉语教师将更有精力从事精神交流、文化谅解、审美认同等创造性工作。人工智能教学的应用,也会激发对外汉语教师的研究能力,从人工智能教学数据中提取最有价值的问题进行分析探讨。由于人工智能教学系统的可复制性,每位教师都会有人工智能助手来充分承担起程序性的工作,教师将会在与学习者情感交互、思维引导中提高教学效率[10]。总之,对外汉语智能教学能够给教师提供实时准确的反馈,充分发挥教师的教学潜力。
3.承担海量数据分析工作。在对外汉语实际教学中,由于学习者学习能力、学习意愿相差较大,即便通过笔试、口试的成绩将学生分班后,同一班级的学生仍差距较大,对外汉语教师难以统一地进行教学。首先,从对外汉语学习者角度来看,学习者中语言背景不一,教师难以把握语言负迁移的影响。汉语属于汉藏语系,与印欧语系相差较大,二者的学习过程和规律差别显著,由此带来了不少的问题。其次,人工智能能够精准记录学习者学习时留下的数据,如做课程作业、课上答题的情况,历年的考试成绩、上课表现,并与文化背景、知识基础等因素综合起来,为每一个对外汉语学习者制定专属学习计划、学习内容,并且该专属教育方案能够不断根据学习者的反馈而升级迭代,契合学习者需求,提高学习者的效率,释放学习者的能力。特别是传统意义上的学校教育很难满足终身学习的要求,终身学习需要时间和地点的方便灵活性,需要从形式到内容具有足够吸引力。语言的学习已进入终身学习的时代,人工智能能够为每一个学习者高度定制适合学习者自身特质的学习路径,深入挖掘学习者感兴趣的学习内容,让学习者真正做到终身学习、随时随地的个性化学习,激发每一个学习者实现自身最大潜力。
由于人工智能自身的缺陷,加上外部环境的不可控性,倘若使用不当会带来相当的负面效应。
1.语料庸俗化倾向。如前所述,人工智能具有强大的数据收集、处理分析与预测功能,能够有针对性地满足个体的需求[11]。譬如现有的部分聚合新闻类应用,通过人工智能算法不断收集用户的内容喜好、观点支持、阅读习惯等数据,推送让用户上瘾的新闻,如此循环往复,造成用户越来越偏激。试想,网络以及日常生活中大部分语言皆趋“庸俗”,对外汉语学习者由于畏难心理以及环境的影响,在人工智能引导下将自然而然选择接受并使用“庸俗”语言,与对外汉语教学语言需要的规范化、经典化、典雅化背道相驰。因此,在使用人工智能进行对外汉语教学过程中,不仅要防止算法搜集大量非规范用语,同时在教学过程中,也需要教师的及时监督与引导。
2.交际目的被弱化。语言学习的目的是记录、表达和交流,在“无人”环境下,学习动机难以激发。人工智能是将已经提前编写好的程序投入使用,人工智能不能与学生进行思想上的“对撞”。当学生对某个问题提出质疑时,如果未提前设定,人工智能可能难以进行有效地回答,更不用说与学生进行讨论了。语言需要在不断使用的过程中学习,语言是思维呈现的方式,仅仅通过人工智能与学生交流学习语言,并不能将语言蕴含的思维传递给学生,学生提出的问题不能得到有效的回答,导致学生失去对语言本初的兴趣,从而难以激发学生的学习动机。
3.精神传递缺失。美国教育学家James对于教育中的技术主义持批判的态度,认为“在教育中若有科学的冲动,往往会带来不可预估的混乱”[12]。而教育的本质是一个灵魂对另外一个灵魂的影响,是培养学习者正确的三观,生发人性中的真善美,培育创造力、独立人格等[13]。学生作为不断成长变化的个体,不能对其进行控制变量的实验,也不可能出现可完全重复性的教育结果。汉语学习也不仅仅是技能的培训、工具的掌握,而是思维的扩展、人生的重塑。教师对学生更多的是思维影响、精神陪伴,也许人工智能能够传递最为精准的汉语发音,但无法传递价值观、思想、感受,无法在人与机器之间进行精神传承。语言是民族历史的指纹,是民族文化的遗产,一种语言即是一个完整的世界,包含着一种独特的世界观,是一个民族对自身、对自然、对世界的认识及其积淀,如何更好地让学生理解这种认识和积淀,也许是未来对外汉语教学中需要考虑的一个重要方向。
对于人工智能背景下教师角色的定位问题有三种看法,“悲观派”认为人工智能教师对于人类社会、自然界会有超越人类认知范畴的见解,能够为每一个学习者提供个性化的学习方案,异乎寻常地提高学习者的学习效果,而人类教师仅能提供辅助性的帮助作用,可替代性较大。“乐观派”则认为人工智能教师只能机械地分析所收集的数据,简单地进行教学,无法像人类一样真正懂得知识的内在意义,无法传递属于感受性的具身认知。“折中派”则以通用人工智能为视角,认为人工智能教师与人类之间在大多数情况下可以进行沟通交流,未来的教师群体将会由人类教师和人工智能教师一起构成[14]。由于通用人工智能作为对外汉语教学人工智能应用的基础等原因,本文在“折中派”基础上提出“协同共存关系”,所言人工智能为通用人工智能。
相较于人工智能,教师与学生之间会有更多的情感上的交流,教师可以引导学习者对汉语进行感悟,深刻领会汉语文化的厚重沉淀,丰富学习者的审美能力。而人工智能则能够将多层次地采集学习者信息、快速处理大量结构化数据,迅捷地生成学习数据库,为每个学生高度定制针对性的学习方案,引导学生进行重复性操练,一方面,使教师对学习者的学习状态、学习能力等有更加量化的认知,另一方面,让学习者得到综合性训练。
教师和人工智能协同共存的时代[15-16],两者之间通过紧密协作,可以为学习者构建更为优越适宜、独立自由的学习环境和条件,以便学习者通过自主学习获得自我成长。为此,我们提出对外汉语人机协同教学系统,以期促进我国对外汉语领域的人工智能化,促进对外汉语的国际推广。
值得注意的是,人工智能的介入对人类教师提出了更高要求。传统教师核心能力也许是知识的传递,而人类教师和人工智能合作则需要人类教师具有如下三个方面的能力:一是微观层面,教师需要不断学习新的技术,对学生所展示的外在情况进行分析,以期探求其真实内心感受。二是中观层面,让学生接受新经验,拥有同理心。三是宏观层面,培养学习者的独立思考能力和判断能力。三个层面的能力要求无疑是对传统对外汉语教师的一种考验,需要对外汉语教师保持终身学习的状态。
上文中提到,人类教师在对外汉语人机协同教学系统中既不是起辅助作用,也不是独立发挥作用,而是人工智能老师和人类老师在各司其职的基础上彼此合作,共同完成学习者所需要的教学目标,实现教学软硬件、教学内容、学习状态、学习效果的有机共同体。人机协同教学包含“教师人机协同”、“学习者人机协同”双重协同,这就表明人工智能并非人类教师的助手,而是与人类教师相辅相成,相互合作[17]。同时学习者与人工智能也要协同合作,人工智能并非以传统的伙伴的角色出现,而是充当学习者学习的辅助者,帮助学习者更好的学习语言知识,而学习者也需要充分利用人工智能达到自己更好学习语言的目的。人类教师还同时肩负有指导学习者和人工智能教师之间协同合作的责任。
在“人工智能+教育”背景下,对外汉语的人机协同教学系统可采取如图1所示的结构。人机协同系统在对外汉语教学中的结构主要分为四层:资源层、应用层、技术支持层和诊断层。资源层包括四个子库:语音库、汉语语料库、传统文化鉴赏库、专业汉语库;应用层包括六个子系统:语音教学、汉字教学、语法教学、口语操练、阅读资料、书写教授和欣赏;技术支持层涵盖深度学习、语义分析、计算机视觉、自然语言处理、语音识别以及数据采集分析等[18];诊断层包括四个子系统:作业批改、语音诊断、考试及反馈、专业汉语测验与课程。
子库1:语音资料库。语音库内的资料是汉语学习的基础,语音库资料的内容主要包括声母、韵母知识以及发音的方法等,语言是语言学习的基础,所以人机协同系统中语音库的资料必须保证完整。
子库2:汉语语料库。汉语语料库系统是多个子系统中最为庞大的,好比是原料库,所有的教学原材料都来源于该库[19]。为确保教学语言的规范化、经典化、典雅化,该库中的口语和书面语应适当的分离,以规范经典语言为主体,适当吸收新词、新表达,去除网络语言和日常生活口语的庸俗成分。
子库3:传统文化鉴赏库。汉语承载着优秀的中华民族传统文化,所以在汉语的教学过程中,理应将中华民族传统文化的鉴赏内容融入其中,以便学习者能够更好地学习汉语以及了解中华民族传统文化。
子库4:专业汉语库。按照文理工专业进行划分,包含有各个专业概念术语、定义推演、知识体系以及发展历史等内容,同时收录书面语与教学口语,为具备汉语基础准确进入专业的学习提供衔接学习的资源。
子系统1:语音教学系统。该教学系统能够全方位展示发音部位、方法和流程,包含标准音及其变体,结合音节、词句展现语流音变,对于不同音素制定有差别的训练目标。还能突出汉语特有因素,如声调、z、c、s、zh、ch、sh、r、j、q、x,同时能让学习者与其母语音素、英语音素进行比对。语音教学系统不仅能将文字信息转换为标准的汉语声音信息,还能对声音信息进行语速快慢的控制等差异化操作。语音教学系统通过创造标准的汉语语音学习环境,让学习者进行体验式、参与式学习,使汉语教学更加丰富多彩[20]。
子系统2:口语操练系统。该系统包含汉语口语学习、训练、测评三种场景,能够提供人机对话,随时随地营造目的语环境。除了将汉语运用场景跟语音教学系统结合外,该系统还能对汉字发音进行评分,辨识出发音有误的字词,并提供发音回放对比,大幅度精准提高汉语学习者的发音。口语训练场景则模拟汉语使用真实情景,让学习者能够在真实的生活情景中去调动多种感官学习,激发学习动力,体验到汉语真正的魅力。口语测评系统则是以考促学,通过计算机随机抽题,进行智能评分,做到无人化考试,降低考试成本,提高考试效率。学习者可利用空闲时间操练,系统及时出分,加强薄弱点。在口语操练系统中,人类教师的作用更多的是组织学习者进行口语真人练习,让学习者之间有一个较为良好的沟通环境。
子系统3:汉字教学系统。汉字教学系统包含汉字历史,由图入字,展示汉字甲骨、篆、隶、楷的发展历史,以及楷、行、草的书写特色,教学方法则由简入繁,展示笔画、笔顺、偏旁、结构以及拼音、词语、句子,树立书面语以字为基本单位的观念,同时还包含有书画库,展示颜、柳、欧、赵等书法以及国画艺术的魅力。同时笔画、独体字、偏旁、合体字、结构的训练系统,学习者可以有效纠错并进行针对性练习,教师的作用主要是演示,以及在学习的整体性上予以指导。
图1 人机协作教学系统
子系统4:语法教学系统。语法教学是对外汉语教学中的一项重要任务,本语法教学系统中,伴随着学习者学习阶段的不同,将会有层次地进行语法知识点的展示,并与母语、英语进行对比,在学习者积累了一定的练习量之后,针对学习者的练习数据分析,进行纠错并生成专项练习,让学习者反复多次地练习,逐渐提高。人类教师的作用则在于引导学习者正确运用汉语语法。
子系统5:中文阅读资料库。对外汉语阅读学习应当是在不断完善的资料库基础上建立,通过学生自身积极参与、调动创新思维、发挥创新能力,进而主动地对资料库中的图书资源、传统艺术文化等进行鉴赏和接受[21]。
子系统6:书写教授和欣赏系统。该系统主要针对学习者的书写进行诊断性评价,包括同伴互评、教师直播评价以及人工智能辅助评价。评价从书写的准确性和艺术性两个方面给出相应的意见,以便学习者能够改正错误和完善提高。
子系统1:作业批改系统。现有对外汉语教学过程中还是以传统的老师授课、学生写作、老师反馈为主的教学模式为主,该种教学模式容易受到大班教学、教师课时限制等因素的影响,显然不能够充分培养学习者的汉语写作技能[22]。语句、语篇批改系统能够较好地解决这一问题,该系统主要包含两个功能:根据学习者水平设定训练标准和训练结果反馈。训练标准根据学习者的学习表现以及目标设定按照字—词—句—句群—段落—篇章逐渐提升,训练结果反馈则包含训练分数、诊断性反馈、学习薄弱点等针对性信息。
子系统2:语音诊断系统。该系统主要是诊断学习者的发音是否准确,是否与语音库的内容相符合,并诊断语音,对学习者的学习结果进行反馈,并提出相应的意见,以便学习者能够发现自己的不足,进而加以改进。
子系统3:考试及反馈系统。在进行了一段时间的学习之后,需要对学生的学习情况进行反馈,故需制定相应的考试以及反馈系统,考试内容不局限于书面形式的考试,还包含对话、发音等方面的考试。反馈主要来自两个方面,一个是人类教师给出的反馈,另一个是人工智能给出的反馈,通过这两个方面的反馈,使学习者充分认识到自己的不足,并且能够更好地加以改进。
子系统4:专业汉语测验及课程。通过测验让专业学习者了解自身在知识储备和专业汉语词汇方面的不足,有针对性地选择相应课程进行查漏补缺,为进入专业学习和研究进行顺利过渡。该系统是专业学习过程中的得力助手。
人工智能已经极大地提高了学习语言的效率,颠覆了语言学习的方式方法,但“人工智能+教育”的影响较多地体现在英语教学过程中。本文在分析对外汉语教学人工智能化的必要性、可行性基础上提出了对外汉语人机协作教学系统,论证了该教学系统的优劣势、体系架构、平台构建等内涵特征。并创造性地提出了对外汉语人机协作的七大子系统,各子系统任务明确、环环相扣、不可分离,这对于提升我国对外汉语教学实力、输出我国文化软实力,加强共建“一带一路”教育行动具有重要的理论价值和现实意义。
注 释:
①《新一代人工智能发展规划》中关于智能教育的规定为,“利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用。开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教育平台。开发智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系统。建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,实现日常教育和终身教育定制化。”
②参见《人工智能标准化白皮书》(2018版)第三章《人工智能发展现状及趋势》。
③输入与输出不是两个独立的阶段,在学习过程中,输入的比例相对重,同时输入和输出也是双向的过程。