人工智能賦能作業設計的向度、挑戰與應對

王可

（華中師范大學教育學院，武漢，430000）

當前我國義務教育增效減負已經進入了全方位深化階段，國家對減輕學生學業負擔出臺了一系列政策和具體規定，其中在《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》中，明確規定全面壓減作業總量和時長。可見，作業減負是雙減中相當重要的一環。但作業減負進程中仍存在較多問題沒有得到解決。譬如，各地方政府從宏觀層面對作業進行了規整，但未具體完善作業設計的質量監督和評價體系，作業設計目標不明確，作業設計標準不明晰等。針對這一系列問題，我們或可以將作業改革動力轉向人工智能。近年來人工智能得到了飛速發展，并應用到了各個領域，其中就包括教育領域。人工智能與教育的深度融合發展勢必給教育帶來前所未有的革新，為教育注入新的發展動力，逐步構成新的教育生態。具體來看，作業作為教育教學中不可或缺的一部分，在人工智能的時代中，也將迎來新的發展契機。本文將深入剖析人工智能賦能作業設計的邏輯，明晰人工智能賦能作業設計的現實挑戰，進而提出實施的有效路徑。

一、人工智能賦能作業設計的向度

人工智能（Artificial Intelligence）是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新技術科學[1]。人工智能賦能作業設計，就是基于人工智能之所長，借由人工智能提供的新的思維、方法、手段、場景、技術和路徑，提升作業設計的質量，實現作業設計的創新性發展[2]。

1.人工智能賦能作業設計理念：以人為本

以人為本的作業設計理念，是以發展學生的身心為根本目的的設計理念，要求教師要秉承正確的學生觀，積極去了解掌握學生的情況，以學生的興趣、個性特征為基礎，聯系生活實際而進行作業設計的理念。

在人工智能時代，社會經濟的飛速發展，對教育培養的人才提出了更高的要求。社會需要的不是“考試機器”，陳述性知識的掌握不再是學生學習的重點，要培養學生終身學習的素養，高階認知能力、創新能力、聯結能力、意義建構能力和元認知能力。因此，聚焦到教學中的作業設計，我們應該樹立以人為本的設計理念，人工智能在其思想層面的“智化”將為作業設計打開新的思路，為每位同學設計適合其自身發展的作業，平等面向每位學生、適合每位學生。智能時代的各種AI 技術，將為以人為本的作業設計提供技術支持和保障。

2.人工智能賦能作業目標設計：全人教育

全人教育就是在健全人格的基礎上，促進學生的全面發展，讓個體生命的潛能得到自由、充分、全面、和諧、持續發展[3]。米勒提出全人教育的核心是追求個人和社會的持續成長，重視學科之間、學校成員之間、他人與自我的聯系[4]。當前中小學教學中由于師資和物質資源有限，大多采用大班額、講授法教學，作業的設計主體是任課教師，任課教師在學校制定績效考評制度內，以自己的個人經驗為基礎去進行作業設計，其作業設計會帶有一定的片面性，表現為重知識、輕實踐，重智力、輕能力，作業設計不能做到適用性、客觀化，會對學生的全面發展帶來不利影響。

人工智能重視個性化、可持續性發展，其能為教育帶來的是使每個個體都能得到充分的、和諧的、全面的、個性發展。在人工智能時代，越來越多的AI 技術被開發出來，并且不斷地完善與發展。人們可以通過智能終端去學習、去體驗，比如通過虛擬現實、元宇宙等技術，可以設計出很多關于社會人文等方面的問題場景，人們可以自由地探索，以游戲的方式培養學生的探索能力、感知能力、解決問題等能力。多元的智能技術將成為設計全人發展教育作業的有力支撐。

3.人工智能賦能作業內容設計：智能適配

智能適配即根據學生個體的認知水平、身體素質、個性特點、個人經驗、興趣需要來設計作業內容，強調作業內容的適配性，是因材施教的設計。作業內容的設計一直是教師的一大負擔，教師由于緊湊的教學進度，加之大班額的人數壓力，教師沒有時間對每個學生的發展水平進行評估，也沒有足夠的時間和精力來設計符合不同學生發展水平的作業內容，作業內容通常以課本上練習題或者配套習題為主。在這樣的情況下，學生每天做大量的作業，其成效卻并不理想，同時批改作業也給教師帶來很大的負擔。

人工智能的背景下，作業逐漸從線下發展為線上線下相結合的方式，可以開發出智能化作業平臺，集成大數據技術、人體感應技術、虛擬現實技術等為學生提供科學有效的評估；設計出豐富多元、貼近學生現實生活的作業內容，滿足學生的興趣需要，促進學生的全面、個性發展。在這個過程中教師要提高自身的智能素養，給予學生適時的互動與指導，在人工智能作業中做好學生的引路人。

4.人工智能賦能作業實施設計：智能支持

作業的實施即學生做作業的過程，學生在做作業的過程中需要有物質的支持和智力的支持。物質支持如學生的作業環境、作業內容載體、計算機網絡等；智力支持即在做作業過程中給學生的幫助和指導，一般由教師和家長提供。但在學生作業這一塊，家長和教師的職責通常很難劃分清楚，因為學生做作業一般是在家里，輔導、批改、檢查、監督學生作業的職責就被推給了家長，但是家長并非專業的教育者，很難給到學生專業的指導，而教師因時空的因素也不能及時給予學生支持，這就造成了學生做作業的過程中很難得到有效的支持。

人工智能可以很好地彌補時間和空間的阻礙，提供給學生全方位的支持。所謂智能支持就是利用大數據的實時反饋，為學生提供全面的支持。在物質支持方面，不單單局限于家庭環境資源，根據作業的內容可以調動社會多方資源為學生提供支持；在智力支持方面，除了家長和教師以外，學生可以針對某個社會實際問題尋求社會人士的幫助和指導，使學生的需求得到最大化的滿足。但需要注意的是，這樣的支持并不是像“作業幫”“小猿搜題”這樣的軟件，直接給學生呈現了問題的答案，這并不是對學生的支持，甚至是對學生發展的阻礙，智能支持必須遵循啟發式原則、因材施教原則，運用多種教育策略給予學生支持。

5.人工智能賦能作業評價設計：全程全人

作業的評價效率直接影響著學生做作業的成效，若評價周期過長，學生對于之前的作業會有所遺忘，作業的效果和價值會大打折扣。另外，在大班額教學的背景下，教師很難有充足的時間來批改、反饋作業。

全程全人的評價關注于兩個方面：其一，從評價過程方面來講，評價不僅包括終結性評價，還應包括過程性評價，注重個體的差異評價；其二，從評價的模式來看，評價主體多元化，評價主體除了教師之外，還包括學生個體、學生家長等；評價內容多維化，表現在個性化的全面的評價，既注重智力的評價也注重德育、體育、美育、勞動技術教育的評價；評價方式多樣化，包括量化評價和質性評價。智能技術賦能評價設計可以通過全程實時數據采集，運用可穿戴設備、傳感器等數據采集工具，實現實時采集和及時生成，具有動態性、真實性、連續性，依托多模態數據診斷分析，對學生的數據實現客觀、準確的分析，并生成實時反饋和調控[5]。這些技術的使用將會大大提高作業的反饋效率以及作業反饋的深度和廣度。

二、人工智能賦能作業設計的現實挑戰

當前，人工智能在作業方面的應用很不成熟，大多集中在答題、提交作業方面，如“作業幫”“釘釘”，只關注了作業的某個方面，并未形成全智能的運行模式，可見人工智能賦能作業仍面臨諸多問題。本文嘗試從智能環境、教師的智能素養、作業平臺資源的質量標準、相關制度規定和硬件設施的供給等方面分析人工智能賦能作業設計的現實挑戰。

1.智能作業環境的開發及維護困境

教育部印發的《教育信息化2.0 行動計劃》提出：到2022 年基本實現“三全兩高一大”的發展目標，即教學應用覆蓋全體教師、學習應用覆蓋全體適齡學生、數字校園建設覆蓋全體學校，信息化應用水平和師生智能素養普遍提高，建成“互聯網+教育”大平臺[6]。當前人工智能在教育領域的運用還非常有限，在作業方面的應用更加局限，常見的和作業有關的軟件有查題搜索答案的軟件和提交作業的軟件，如釘釘、小猿搜題，這些軟件的應用在一定程度上為作業的批改和學生做作業提供了便利，但人工智能賦能作業設計的功能遠遠不止于此，要將人工智能充分應用在作業設計方面，設計出一個完整的、系統的智能作業系統，既能以學生為本設計科學有效的作業又能實時評估并給予反饋。目前顯而易見的挑戰即智能作業環境的開發及維護，這其中既包括軟件系統也包括硬件系統，軟件系統包含作業內容的資源、操作系統，監測系統，反饋系統等，與社會資源互通的信息渠道；硬件系統方面主要是終端設備的創造與配備。這是一個從無到有的過程，需要社會各方的共同參與協作完成。

2.教師的智能素養亟待提升

近年來在教育信息化的進程中教師的智能素養得到高度重視，教師的智能素養包括基礎知識、核心能力以及倫理態度[7]。在基礎知識中包括理論性知識、實踐性知識和技術性知識，核心能力包括教師的智能教育教學能力和基于信息化的自主發展能力。當前培養教師智能素養的途徑有教師自我提升、學校組織在職培訓，如果教師智能素養不足,在一定程度上表明了教師智能理念的薄弱，運用智能技術的能力有限，那么對于智能作業體系的結合就很難取得良好效果。當前在教育資源薄弱的地方，教師的智能素養很難得到培養，所以在人工智能賦能作業設計中教師的智能素養也亟待提升。

3.作業平臺資源的質量標準亟待建設

智能作業平臺資源的質量標準也將成為一個很重要的問題，哪些內容可以加入備選作業資源，如何去選取這些資源，資源的更新機制如何制定，這些標準應該由誰來制定，都是需要考慮解決的。因為作業平臺資源的質量將直接影響著給學生制定的作業的質量，只有高質量的作業資源庫才能作為學生作業制定的基礎，這其中需要教育專家、教師、家長、學生、社會公共教育資源部門等多方協同參與，所以標準的制定也需要一個相當漫長的周期。

4.相關制度規定有待完善

在社會上各行各業都有其做事的準則，同樣在人工智能賦能作業設計的過程中也應建立相關的制度規定，如監管部門的設立、開發維護部門的設立、學校教師的職責規定等等，制度的建立可以使體系的運行更加有序規范、更加高效，權責明晰有利于賦能過程的持續發力，是人工智能賦能作業設計的有效保障。但當前幾乎沒有針對智能作業領域的制度規定，以至于各大搜題軟件層出不窮，給學生的作業質量造成了極其不利的影響，所以相關制度的建立和完善是人工智能賦能作業設計的安全圍欄。

5.硬件設施的供給不平衡

人工智能賦能作業設計，所設計的不僅包括書面作業，還包括為了學生全面發展設計的各種實踐操作性的作業，所以硬件設施不只包括智能終端，也包括學生做作業所需要的一切材料資源，比如書籍，手工材料，做任務需要用到的各種工具，都屬于硬件設施，學生做作業可能是在學校、在家里、在圖書館，也可能在父母工作的場所，所以學生做作業的環境可能是各不相同的，那么每個人所能利用的資源也是不同的，在農村的學校教育資源相對城鎮較為缺乏，要實現公平的教育，為每位學生設計出合適的作業是相當困難的，我們需要投入大量的人力物力來保障學生所需用的作業資源，所以硬件設施的供給也將是一大難題。

三、人工智能賦能作業設計的實施路徑

1.統一領導、多方協同，開發維護智能作業系統

在管理層面，人工智能賦能作業設計需要“統一領導、多方協同”。作業設計一直是學校教育教學中不可或缺的一部分，但其在教學中的地位并不高，沒有得到充分的重視。作業設計的主體是任課教師，并且往往由單科教師個人決定，學校對作業的設計質量和標準并未做出明確要求，所以作業的設計沒有形成一個規范科學的體系。由教師領導，教師開發設計，這樣很難做到客觀科學。有的教師甚至把作業作為控制學生的工具，更加偏離了作業設計的初衷。因此，作業的設計需要統一領導，多方參與。統一領導可以是以教育部為主投入建設智能作業系統；多方參與，即教育專家、教師、家長、學生、社會企業單位等都參與到作業設計中來，發表建議和見解。一方面因為學生的發展既是為了當下的生活，也是為了將來的生活，學生需要的不只是智力發展，需要的是核心素養的發展，因此學生的作業設計應該吸納社會各方的智慧；另一方面學生做作業的環境具有很大的不確定性，所以需要聽取多方面的意見[8]。因此，人工智能賦能作業設計亟需統一領導和多方的協同開發維護。

2.提高教師智能素養

人工智能賦能作業設計其中的一個挑戰就是教師的智能素養，如何提高教師的智能素養是其核心問題。近年來國家教育政策教育信息化行動的開展對教師智能素養的提高有很大幫助，要全面提高教師智能素養需要國家加大投資培養力度，提高教師的職業標準，可以從這幾方面入手：在教師職前和在職培訓領域，需要統一組織，進行系統培訓，制定培訓內容和標準，規范指導教師實踐，并將智能素養作為教師考核指標之一，組建“智能+教育”研究人員和機構，專門研究人工智能在教育領域的應用，打造信息化教學生態系統，讓教師在實踐中提高智能素養[9]。

3.建立作業平臺資源的質量監督體系

作業平臺資源的質量監督體系是人工智能賦能作業設計的安全帶。計劃行動的過程中必須有質量監督體系，從平臺的開發設計、應用操作、設備軟件的維護、資源的更新等都需要有人來監管。在這個體系中，教育部可以是主要監管主體，教育專家、家長、社會部門等作為監督主體，以每個學校或者學區為單位設置監督部門，發揮校長、教導主任等領導職能，積極建設作業設計的各個環節的條規，保證作業設計管理框架的完善化，嚴格管理作業設計與實施[10]，隨時聽取專家建議、家長意見、學生反饋，協調社會各方資源，為建設高質量的作業平臺保駕護航。

4.健全三級作業設計制度

三級作業制度即教育部門、學校、個人三級，教育部門要制定出作業設計的綱領性文件，明確作業的目的、理念以及作業設計的標準、審核制度、平臺的使用和管理、權責劃分等等；學校可以根據自己的學校特點制定本校的特色作業設計制度，由全體教師共同商定作業設計制度；個人層面，就是針對教師和學生個人使用智能作業平臺所需要遵守的制度和規定。在這個大的制度中，還可以給各個學校或者教育機構一定的自由去研發智能作業平臺，發揮他們各自的優勢，打造出高品質的智能作業平臺。

5.加大教育建設資金投入，建立社區智能學習環境

人工智能充分地賦能作業設計，需要有一個可供教師與學生使用的智能環境。目前我們身邊的智能元素就是手機、電腦、學習機等網絡設備，這些設備很難滿足教師和學生的需求，同時還存在著巨大的誘惑。社會上可利用的教育資源有圖書館、書店、博物館等，但資源分布非常不均衡，特別是農村山區這些地方，不具備這些條件，所以國家應該加大教育建設資金投入，以社區或自然村為單位建設智能學習環境，投入設備、工具、書籍供學生使用，使每個學生都能獲得全面發展、個性發展。