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熊璋 蒲菊华:人工智能重新定义教师角色 人工智能加教育对教师的要求

熊璋 蒲菊华:人工智能重新定义教师角色

人工智能的发展与普及应用冲击着各个领域,人工智能与教育的融合势不可挡。近几年,各地积极开展教学改革,开展融合信息技术的新型教与学模式。人工智能与教育的这种融合一定会改变现在的教育,包括课堂形式、教学方式等方方面面,而首先是对教师的改变。因此,教师角色的重新定义是实现人工智能与教育深度融合的基础,从而会形成一种新的教育生态。

人工智能与教育融合不以教师意志为转移

当前,人工智能的发展跟教育的融合更加紧密,人工智能在教育中的应用也越来越广泛、越来越深入。人工智能对教育的影响,体现在如下几个方面:

首先,人工智能取代了简单重复的教学工作。在教育领域,教学过程中诸如作业和考试设置及批改等重复性工作,都可以由人工智能取代。现今出现的很多智能教学系统或线上评测系统,就将老师们从这些简单而重复的大量作业评测中解放出来。此外,利用线上系统进行评测,不但可以实现对学生学习情况的评测,还能基于所积累的评测数据精准分析学生对知识的掌握情况。

其次,人工智能提升了教学组织的效率。人工智能的兴起,改变了教育过程中对学生的评价方式,使得评价的自动化、及时化成为可能。相比于传统教学通常需要教师设置作业和考试来评价学生一段时间的学习情况,人工智能系统可以提供更加及时有效的反馈机制。比如,应用面部表情识别及语音情绪识别等技术感知学习者上课时的情感变化,判断学习者对当前学习内容的掌握情况,以及判断学习者对教师授课风格的喜好程度,并将这些信息及时反馈给教师,为教师及时调整教学活动、教学进度和教学方法提供可靠依据,从而可以极大地提高教学组织效率。此外,在“人工智能+教育”时代,教师可以通过人机协作来辅助课堂组织,从而进一步实现高效教学。

再其次,人工智能改变了师生的互动模式。人工智能技术的应用,使得课堂变得更加智慧,通过在原始课堂中加入教师、学生、教学内容、教学媒体之间的多维互动,实现了从传统灌输模式到即时交互模式的转换,完全改变了师生的互动模式。比如,依赖于体感交互、3D、AR增强现实等技术的“沉浸式体验”教育,可以将传统教育方式无法直接感知、体验、实践的课程知识,通过接近真实的三维场景呈现出来,真正实现了“玩中学,学中玩”,从而充分激发学习兴趣。

最后,人工智能促成了个性化教育。传统教学模式存在很大的同一性,所以很难针对学生的个体特征开展个性化指导。而人工智能和教育的融合实现了课堂的翻转,将教学中心重新转移至学生,也就使得课堂逐渐走向多样化。借助人工智能,教育可望摆脱同样的教材、同样的教学步骤、同样的学习内容、同样的考试和学生们齐步走的不合理现实,真正促成个性化教育。

人工智能与教育融合对教师形成多方面冲击

正是因为人工智能在教育领域有如此众多的优势,人工智能与教育的融合不以教师的意志为转移。这种融合为学习者和教师都带来了极大的便利,促进了教育变革的发展,但也对教师产生了多方面冲击。

首先,简单工作被取代。在教育过程中,简单重复性的动作可以被人工智能所取代,具体包括:需要重复做的事情(如布置作业、批改作业);需要庞大工作量的事情(如汇聚众多教师的教学经验,寻找最佳教学方式);需要精准定位的事情(如学生的个性特质、个性需求,学生的学习难点、障碍点等)。在这些工作上,人工智能比人类教师更高效、更准确、更细腻。因而这些工作被替代,是对教师的解放和对教育的有效辅助。

其次,照本宣科被忽视。理论上,智能教学应是教师在教学实际中,将教学经验、教学思想与人工智能进行有效结合,借助智能教学系统来提升教学效果。但现实中,会有教师对智能教育定位不准,认为有了智能教学系统或人工智能教学设备,教师只需要会操作这些系统和设备就可以完成教学任务,照本宣科而不自知。因此,在某种意义上,人工智能辅助教学在为教师提供方便的同时,也在一定程度上为教师提供了“照本宣科”的“温床”,使教师对其形成了相对的依赖性。

人工智能与教育融合重新定义教师角色

人工智能与教育融合对教师造成如此巨大的冲击,它重新定义了教师的角色,教师也要对自身进行相应的调整,使自己成为人工智能新时代下的合格教师。

第一,精准把握和了解学生的成长需要。首先,教师要永远具备仁爱之心,应永葆正确的教育价值观,深入落实“立德树人”的根本任务,这是人工智能无法给予学生的。在日常教学和生活中,以学生为本,精准把握和了解学生的成长需要与个性特质,及时给予细致入微的个性化关怀和呵护,使学生在“冷冰冰”的人工智能世界里依然能够感受和传递人性的温暖。

第二,增强胜任力中的新技术敏感意识。在人工智能融合的教育生态下,各种技术层出不穷,对这些新技术的敏感意识以及合理有效使用这些技术的能力,在很大程度上决定了教师的胜任力。技术敏感意识既体现为对原有技术的搜集、整合和分析的意识,更体现为主动探索新技术的意识。这将是教师在人工智能时代的教学新基本功。

第三,科学使用新技术的胆识与能力。在人工智能时代教师不仅要对技术敏感,更要敢于科学使用新技术。要勇于创新,敢于运用新技术。面对新技术,教师们要在技术敏感的基础上,在保证新技术应用合理的前提下,勇于做“第一个吃螃蟹的人”。要科学创新,合理科学地运用新技术,辅助教学的提升。只有具备这样的能力,才能避免教师在技术更新潮面前失去方向、丧失自我,让教师成为主导技术的人,而不是被技术主宰的人。

第四,持续学习、不断提升自己的心态与能力。教师要拥有持续学习、不断提升自己的心态,更要有持续学习提升的能力。这种持续学习和提升体现在多个方面:实践应用导向的技术和理论的学习能力,包括将人工智能技术融入教育教学活动的能力等;先进知识学习能力,包括了解所在领域出现新理论新技术的能力等;职业技能学习能力,包括借鉴优秀教学经验查漏补缺的能力等。总之,从来没有一个时代像人工智能时代一样,对教师的学习能力有如此高的期待和要求:不学习,就淘汰,不持续学习,就落伍。

总之,在人工智能与教育融合生态下,教师需要完成角色转换,不再仅仅是知识的传授者,而要成为满足学生个性化需求的教学服务提供者、学生学习陪伴者、动力激发者、情感呵护者,真正成为学生“灵魂工程师”。在新形势下,教师需要做的更多的是投入情感、利用自己的思想和阅历去引导学生,协助学生成长。而这一教师角色的重新定义也就进一步推动了知识、能力、素质、人格“四位一体”的教育新生态的形成。 (北京航空航天大学计算机学院 熊璋 蒲菊华)

人工智能时代学校教育的现状及发展趋势

(二)积极开展教师人工智能教育培训

教师作为学生培养者、人工智能教育实践者,提升自身人工智能素养是实现教育现代化的重要保障。针对当前教师对人工智能教育认识分化,人工智能教育利用不合理情况,学校与教育主管部门应定期对教师进行相关教育培训。第一,深入调查研究了解当前教师关于人工智能教育认识程度、使用熟练度、存在具体问题及相关建议,由此制定具有针对性的培训内容。第二,针对调查结果结合不同地区实际教育发展需要,制定人工智能专项教育培训计划,达到教师正确认识并熟练运用目的。第三,邀请人工智能专家、教育专家、资深教师进行培训课程研发。使培训课程贴近生活、贴近课堂、贴近学生,做到为教育服务。第四,为保证培训效果,将人工智能教学技能作为教师综合考核标准之一,督促、激励教师向数字化教师转型,带动教育事业走向现代化。

(三)合理为学生制定个性化学习方案

人工智能教育使教师对学生学习过程具有深入了解,可以针对不同层次学生制定个性化学习方案。传统课堂教师无法兼顾学生学习差异,授课内容只能以班级大多数学生水平为参照,导致优等生得不到突破,后进生理解困难,难以真正达到因材施教。在人工智能教育帮助下,通过自适应学习程序、游戏和软件等系统响应学生的需求,全过程搜集学生的学习数据,通过分析数据,最后向学生推荐个性化的学习方案。课前,教师通过数据反馈结合学生学习需要制定本节课教学计划。课中,依据学生课堂表现,教师可以有针对性的对学生薄弱环节,进行深入讲解加深学生印象。课后,分层次布置作业,在确保夯实基础知识前提下,适当拔高作业难度,既能巩固知识,又能减少学生学习挫败感调动学习积极性。人工智能教育把传统课堂的优势与数字化教学的便利相结合,实现线上教育与线下教育的混合式教学,达到个性化教学目的。

(四)考核体系实现素质评价精准化

当前以知识为核心的考试制度,虽然提高了升学率,但是制约了教育创新发展,不利于学生综合素质提升。随着人工智能数据采集方式的不断完善,充分利用大数据智能分析对学生的学习过程、学习行为、学习水平等进行分析,基于学生的个性特点精准建立学习者的动机、能力、爱好、水平、体能、心智水平等要素构成的学习方案,具备大数据智能过程性评价的新制度将从根本上优化当前的以知识为核心的考试制度,以学习者动态发展学业水平为基础的适应性双向匹配与选择制度将被建立,从而实现素质评价精准化,提升学生学习的积极性与主动性。

三、人工智能对未来教育影响

(一)促进学生深度学习

理想的学习效果是让学生认识到学习意义,从而全身心投入到未知领域的学习中,达到深度学习目的,人工智能教育利用技术优势实现学生深度学习。首先,真实地学。真实是深度学习发生的基础,在课堂中减少虚假学习行为,聚焦学生内心世界,了解学生学习困境,进行针对性教学,从而促进学生深度学习。其次,充分使用工具。人工智能为教育提供丰富多样的学习工具,学生结合自身学习特点,合理选择学习工具,提高学习效率促进深度学习。最后,整体地学。关于深度学习,我们应走出碎片化学习误区,利用人工智能辅助学习工具,把知识与生活相联系与学生学习过程体验相结合形成整体教学。人工智能时代深度学习不仅是大脑参与的思维层面的学习,更是人机协同的系统化学习。

(二)促进学生跨学科学习

单科学习让学生有完整系统的学科知识,但其局限性无法满足新时代对学生综合能力提出的要求,新时代跨学科学习是未来创造者的必修课。这种学习方式打破不同学科、领域之间的知识隔阂,在帮助学生解决复杂问题的同时拓宽认识边界,培育学生的发散思维和创新能力。人工智能时代跨学科学习,不再局限于学校学科之间的跨越学习,而是提倡学生学习社会各个学科领域的重要知识,并用此指导实践。进行跨学科学习应使用交流合作的学习方式,在学习过程中取长补短,融百家之所长,实现知识的流动、转换和创新,在理性的学术争论中,帮助学生完善知识,提升学生创新水平。

(三)促进学生思维方式转变

人工智能教育颠覆了不同个体的学习过程和学习方式,促进学生思维方式转变。在应试教育背景下,学生常用死记硬背的学习方式,不考虑知识的来源、用处与其他知识的关联,缺乏在实际生活中运用。针对这一问题,人工智能用庞大数据库和丰富实践案例,来引导学生思维方式从零维上升到一维。线性思维强调不同事物之间彼此关联和相互连接,利于学生用所学知识连接现实解决困境。建立不同知识点的因果联系,有助于提高学生创造力、展现个性。人工智能作为人类学习辅助工具,极大地优化了学生的思维方式,加速素质教育实现。

四、结语

人工智能技术发展使学校教育得到优化,为人类社会发展带来动力和创新契机,我们应从理性的角度出发,合理利用技术推动教育进步,提升教育质量,真正发挥教育立德树人作用。在进行教育体系建设时,始终坚持教育的初心和使命,坚持科学精神、创新精神、实践精神,发展具有中国特色的新时代智能教育。

参考文献:

[1]梁迎丽,刘陈.人工智能教育应用的现状分析、典型特征与发展趋势[J].中国电化教育,201(8  03):24-30.

[2]吴晓如,王政.人工智能教育应用的发展趋势与实践案例[J].现代教育技,201(8  02):5-11.

[3]余胜泉.人工智能教师的未来角色[J].开放教育研究,201(8  01):16-28.

[4]张剑平,张家华.我国人工智能课程实施的问题与对策[J].中国电化教育,200(8  10):95-98.

我们需要怎样的人工智能基础教育

加强人工智能基础教育,是未雨绸缪应对未来社会发展的必然选择和要求。在促进教育高质量发展的过程中,人工智能不仅要被作为“术”,即提供科学知识与核心技术的内容载体和工具方法,更要被作为“道”,提供观念理念与思维认知,助力“实现人的自由”“促进人的全面发展”。

人工智能被视为影响第四次工业革命和教育革命的标志性技术,人工智能基础教育的重要性也已成为社会共识。随着《新一代人工智能发展规划》的颁布,教育部先后提出将有关编程教育纳入中小学生必修课程及高考等政策,并在北京、广州等5个城市进行试点。这被普遍认为有利于推动人工智能在基础教育阶段的发展。

尽管不少学生将编程列入校外学习清单,高中生对信息学奥赛的参与度也大热,但据《开发者技能报告》数据显示,中国学校的编程教育渗透率仅为0.96%,美国和英国则分别为44.8%、9.31%。此外,在资本的驱动和教育竞争焦虑的“哄抬”下,人工智能基础教育出现的一些乱象,不可不察。

比如,人工智能被窄化理解为编程,国家义务教育阶段课程标准付之阙如,专任教师队伍专业化程度较低,课程教材等资源配置质量良莠不齐;学校教育受到校外培训挤压的同时又严重依赖于校外力量,学校教育社团化、小众化、择优化倾向严重;区域差异、城乡差异、校际差异及性别差异较大;教学评价单一化与竞赛功利化并存等问题凸显,等等。人工智能基础教育随着其重要性的提升,愈发呈现工具化、资本化、分层化和功利化倾向,这显然与人工智能基础教育的初心和科技向善的价值理念相违背。

加强人工智能基础教育,是未雨绸缪应对未来社会发展的必然选择和要求。在促进教育高质量发展的过程中,人工智能不仅要被作为“术”,即提供科学知识与核心技术的内容载体和工具方法,更要被作为“道”,提供观念理念与思维认知,助力“实现人的自由”“促进人的全面发展”。

基础教育不同于职业教育和高等教育,不是为了培养受教育者专业的技能、习得精深的知识,而是旨在为儿童打下未来身体发展、人格发展、学力发展和社会发展的基础。科学素质、科学素养已是现代社会的基本素质和必备素养,可以预见的是,面向未来智能社会,计算机科学等必将纳入核心科学的范畴。那么,我们究竟需要怎样的人工智能基础教育?

计算机科学作为一门真正要深入到中小学教育中的科学,被赋予了促进公平的更多责任和期待。从教育对象的全纳性出发,作为计算机科学分支的人工智能,应贯穿从小学到高中的连续学校教育过程。以科学或信息技术课为载体的人工智能教育,不应只是部分学生的“特长”、部分学校的“增光项目”、部分地区的“优先权”,而应是面向所有学生的普及教育、扎根于日常课堂教学中的基本素养和必修学科,注重可教性、可学性与可获得性。越是欠发达地区,越应落实课程的普及化开设和差异化教学,并将其作为促进公平、提高学校吸引力的抓手。

学校教育的知识传授目标之本在于“传道”,之末在于“授业”。知识的增加是一种外显的行为变化,而知识随着技术发展与社会更迭会不断发展和变化,知识的学习也是无法穷尽的。人工智能的发展正在重新定义人类知识和能力的价值,强化对知识机械记忆的教育将越来越没有价值,而学校教育和课本教材的更新速度也远不及科技知识发展的速度。况且学校教育的时间非常有限,知识的传授并不是越多越好,通过知识的学习来培养学生的能力和素养才是内隐的核心。

有必要指出,教中小学生编程,不是为了让他们会背代码、算数学、写程序,人工智能作为学习的内容载体和路径形式,最终的目标应是让学生掌握基本原理、问题解决的思路与方法、培养批判性思维的科学精神及学习兴趣。当前,各级各类的编程类、信息学等竞赛激励过早介入,形成了恶性竞争和拔尖筛选机制,同样扼杀了人工智能基础教育的可能性和公平性。未来,有必要进一步优化竞赛机制和功能。同时,也应通过多种方式的引导,增强人们对人工智能基础教育厚基础、重实践、强思维、求创新这些核心目标的关注和理解。

(作者:王学男,系中国教育科学研究院博士、助理研究员)

《光明日报》(2021年02月03日02版)

(责编:何淼、申亚欣)

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人工智能如何助推教师队伍建设这些专家的意见值得参考!

(作者系教育部人工智能助推教师队伍建设行动试点工作指导专家组副组长、西安电子科技大学校长)

观察宁夏教育信息化试点项目有感

祝智庭

寒冬初至,塞上江南宁夏却是教育信息化热潮滚滚。11月21日,我参加了在宁夏石嘴山市召开的全国人工智能助推教师队伍建设暨加强新时代乡村教师队伍建设现场推进会,与许多与会代表一样,对宁夏以人工智能助推教师队伍建设为抓手,全面推进“互联网+教育”所取得的成就表示赞赏。我对宁夏试点项目的印象可以概括为几点:

第一,行动坚决:宁夏项目方向明确,组织有方,政策到位,措施有力,各方领导重视,教师人人参与,家长充分知情。我见到石嘴山某所学校有条标语“因为相信,所以看见”,这是告诉我们,教育信息化要“信”字当头,才能大胆实践。

第二,方法得当:宁夏项目在顶层设计的指导下,采取大开放、大合作、大融合的生态化发展策略,汇聚了全国多所高校教育信息化科研队伍的力量,优选了国内许多企业的教育信息化技术与资源,形成了政—教—产—研—用协同的机制,建立了一批示范性实践基地,产生了一批比较成功的应用模式。

第三,全面覆盖:宁夏在全国率先建成省级教育云平台,实现学校互联网200M带宽接入、多媒体教学设备、在线互动课堂、“互联网+教育”达标县(区)和数字校园建设五个全覆盖,构建了“云—网—端”一体化服务体系。石嘴山市围绕教师人工智能素养提升、智能学习环境改造、课堂教学改革、学校管理提升等,建设了“互联网+教育”“人工智能+教师”标杆校、试点校35所,教师信息化和智能化教学应用达到95%以上,数字化校园覆盖面达到100%。宁夏项目运用宽带网络,通过多级联动机制,促进优质资源共享,助力教育公平,形成城乡教育一体化发展格局。

第四,常态应用:宁夏项目进展快,推广力度大,已经进入许多学科,从数、理、化,语、史、政,到音、体、美,都较好地体现了技术赋能作用,不但为教师赋能,也为学生赋能,此外,技术当然也为教育管理决策赋能。

基于对宁夏项目初步考察的认知,我为宁夏能够抓住信息化教育2.0的机遇,以人工智能助推教师发展为突破口,促进教育教学改革方面取得的成就而感到欣慰。我一直认为,教育信息化建设与应用是个复杂的系统工程,涉及系统规划、财政保证、环境建设、教师发展、资源开发、教学融合、评价创新等方面。我曾经总结出一条教育信息化建设“定律”:教育信息化没钱做不了,钱少做不好,钱多不好做。据我了解,宁夏项目通过自筹经费,用了不太多的钱办了较多的事,打破人们长期以来的思维定式:教育信息化建设与区域经济水平直接相关。宁夏项目用活生生的事实在告诉我们,西部和欠发达地区恰恰可以利用教育信息化的后发优势,在教育改革与创新方面实现跨越式发展。所以我想说,宁夏项目的第一条经验是,互联网+教育可以促进不同经济水平地域的教育创变。

我国在2018年出台《教育信息化2.0行动计划》时,随即发布《教育部关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》,并部署了“人工智能助推教师队伍建设行动”示范区,宁夏获批全国首个“互联网+教育”示范区,石嘴山市成为首批人工智能助推教师队伍建设行动试点城市之一。本次会议上,我们看到了宁夏项目的阶段性成果,石嘴山市多所学校在教学创新应用方面的成就尤为出彩,这与当地狠抓人工智能促进教师队伍建设有很强相关性,既有培训又有考核,既有实践基地又有实验研究。所以我想说,宁夏项目的第二条经验是,技术赋能教师队伍建设是关键。

诚然,宁夏项目尚处于初步阶段,教师智能助手的品种还不够丰富,教师对于智能工具的使用水平尚处于学习曲线的上升段,信息化对于教育教学的优化作用有待更多的实证检验。宁夏教育信息化建设与应用需要迭代优化、持续发展,“革命尚未成功,同志仍须努力”,值得大家共勉。实际上,教育信息化还有更高的目标追求——智慧教育,而智慧教育只有进行时,没有完成时。

面向我国十四五期间乃至教育信息化2035规划,我们必须要有一个正确的价值观:无论是“互联网+教育”还是“人工智能+教育”,最终落脚点是促进学生面向未来的美好发展,为他们创造有利于自主学习和个性发展的空间,并为他们提供适性的学习服务,使他们能够学会学习,学会思考,学会协作,学会创造,而不是为了拼高考、上名校,掉进零和博弈的陷阱。如果把信息化变成为日益严重的“教育内卷”买单,那将成为教育的一大悲哀。适逢中共中央、国务院近期发布《深化新时代教育评价改革总体方案》之时,我们要重点关注如何充分利用信息技术提高教育评价的科学性、专业性、客观性,坚持科学有效,改进结果评价,强化过程评价,探索增值评价,健全综合评价,创造中国化的教育评价新模式和新路径。

最后,我有个特别建议:我们要积极探索利用互联网+教育,包括利用人工智能、5G、大数据、VR等新技术,破解追求教育均衡发展的关键难题,解决利用信息化助力教育公平过程中出现的新问题,以及攻克疫情影响下利用信息技术赋能教育系统韧性建设的紧迫问题。

(作者系教育部人工智能助推教师队伍建设行动试点工作指导专家组副组长,华东师范大学终身教授)

融合智能技术助推教师发展

吴砥

人工智能等技术的迅猛发展,对教育行业产生了广泛而深远的影响。习近平总书记指出,人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式,推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。智能时代教育的创新与变革,也都将以智能技术为牵引实现跨越式发展。

人工智能技术的快速发展对人才培养提出新需求。以人工智能为代表的新兴信息技术正在重新定义人的知识和能力价值,信息素养、协作沟通能力、复杂问题解决能力、人机协作能力等将成为新时代人才重要的核心能力,培养一大批适应智能时代需求和社会主义现代化强国建设需要的创新人才迫在眉睫。

智能时代人才培养目标的变化倒逼教师能力转变。智能时代人才培养目标的变化要求教育系统必须全面改革,这就对教师能力提出了更高要求,教师的信息意识与思维、利用信息技术创造性解决问题的能力、信息社会责任等被突出,对教师的要求亟需从强调信息技术应用的“信息技能”向全方位的“信息素养”转变。

教师是否具有良好的信息素养是智能时代教师角色转变、教学方法创新、教学绩效提升的关键。首先,提升教师信息素养是加快教师角色转型的关键。信息技术与教育教学的深度融合已不可逆转,教育环境与资源、教学目标与策略、评价工具与方式都将发生重大变革。教师也从知识的固有者和传授者、教学的主导者和控制者转变引导者、参与者、组织者。教师信息素养是帮助其适应信息化推动下的教学变革、加快完成智能时代下角色转型的关键。其次,提升教师信息素养是保障智能环境下教学活动效果的需要。以大数据、人工智能为代表的新兴信息技术为教育教学提供了新思路,沉浸式的教学环境能够提供个性化的学习支持,海量的知识内容可以在指尖轻松获取。如何利用智能技术提升教学效果与促进创新实践,是智能教育发展急需解决的问题,也是教师信息素养发展与提升的现实需求。

提升教师信息素养,必须从理解教师信息素养的新内涵与新框架出发。智能时代的教师信息素养包括信息意识、信息知识、信息应用、信息伦理安全与专业发展等方面内容。信息意识主要指教师必须具备发现、分析和解决问题的意识,它是教师应用信息技术的前提;信息知识是指与信息有关的理论、知识和方法,它是教师发展信息能力的基础;信息应用是指教师恰当利用信息技术获取、整合、管理和评价信息,理解、建构和创造新知识,从而推动信息技术与教学深度融合的能力,它是教师常态化、高效率应用智能技术开展教育教学活动的前提;信息伦理安全是指教师信息生产、传播、使用等过程中应当遵守的伦理准则和道德规范,它是教师信息素养健康发展的保障;专业发展主要指教师需要以终身学习者的身份要求自己不断拓展和提高,它是教师信息素养长效发展的根本。

利用智能技术提升教师信息素养、建立一支适应智能时代需求的高水平教师队伍势在必行。智能技术在助推教师信息素养发展上发挥着重要作用。首先,人工智能能够为教师信息素养精准化评测赋能。以人工智能、大数据为主要依托的智能教学系统,能够通过教育数据挖掘、学习分析、深度学习等技术,实现教师行为数据的及时采集和分析,了解教师学习的进度与状态,为教师提供全面、有效的智能诊断。宁夏通过教师信息素养网络测评系统对教师教学、研修过程数据与试题测评结果进行整合分析,显著提高了教师信息素养测评结果的科学性和准确性。其次,人工智能能够推动教师信息素养的针对性培训。建立基于人工智能的教师发展智能实验室和教师研修培训平台,开展教师能力智能测评和诊断,全面测评教师专业能力结构,有助于实现精准化的课程推送、个性化的培训选学,从而推动针对性的教师信息素养培训。宁夏每年定期组织全区校长、教研员和教师参加评分定级,推进人工智能靶向培训全覆盖,有效实现了教师信息素养的针对性培训和个性化发展。第三,人工智能能够促进教师信息技术的常态化应用。智能技术将带动新一轮教育教学环境数字化升级与智能化改造,创造出更加智能化、个性化、人性化的智慧学习环境,为教师课堂教学提供全程助教支持,促进教师信息技术教学应用常态化。宁夏教师通过探索应用教师智能助手,大幅提升了课堂效率和教学针对性,产生了“博雅4A智慧课堂”“4个3翻转课堂”“三步五环互动教学”等一批以教育云资源为载体,线上线下相互结合、相互促进的新型教学模式,形成了人人会用善用乐用智能技术的新局面。

(作者系教育部人工智能助推教师队伍建设行动试点工作指导专家组成员,华中师范大学教授,国家数字化学习工程技术研究中心副主任)

建立区域智能研训有效工作体系

钟绍春

人工智能技术应用于教师队伍建设,使得研训工作发生了翻天覆地的变化。诸如线上视频互动教学和研训,基于成绩分析的教与学问题诊断等,实现了线上教学和研训,能够帮助教师找到教学问题,帮助学生找到学习问题,但还是无法帮助教师找到进一步解决教学问题的适合的教学路径,帮助学生找到适合自己进一步完成学习的路径。

11月20日,全国人工智能助推教师队伍建设暨加强新时代乡村教师队伍建设现场推进会在石嘴山召开,与会代表实地观摩了石嘴山市中小学教师智能研训中心、石嘴山市第三中学、石嘴山市第十五小学。通过现场观摩,代表们看到了教师研训方式的变化,借助智能平台,使得研训做的更精准、更有效,教师能够获得更好老师和专家的在线帮助,使得教师队伍整体快速提升有了可能。看到了老师和学生们在教学和学习方面的变化,能够运用大数据分析、虚拟仿真等智能工具开展教学和学习活动。各种各样现代化的手段,帮助教师将教学做得更好,让学生学习更有针对性和时效性。

通过现场观摩,最值得肯定和借鉴的是,石嘴山市已经形成了一个非常有效、具有示范引领性的区域人工智能助推教师队伍建设的有效工作体系。石嘴山市所形成的区域智能研训工作体系的亮点体现在以下几个方面:

一是智能研训工作思路好。石嘴山市在开展人工智能助推教师队伍建设工作过程中,不是简单地运用智能云平台开展网络研训活动。他们针对课堂教学的瓶颈性问题,组织相关研究人员,建立智能教育研究团队,借助智能技术手段持续开展“互联网+”条件下课程教学新模式和智能技术应用规律研究,并将所研究的课堂教学新模式及技术应用规律通过多种形式的线上线下混合式研训活动及时推广给所有教师掌握应用。

二是智能教育研究团队建立的好。市师训中心牵头,由教研员、核心研究学校学科带头人、高校教育和信息化专家组成,形成了一线教学、教研和高校专家有机结合的智能教育研究团队,确保了“互联网+”条件下的课堂教学新模式研究能够持续、深入、有效开展。

三是智能技术条件下的课堂教学新模式探索的好。从教与学流程优化、教与学活动实施创新和教学组织结构重构等不同层面创新“互联网+”条件下的课堂教学新模式,针对教与学活动中可能存在的瓶颈性问题做系统分类、分层次梳理,并分别探索出能够解决每类问题的有效途径和方法,探索智能工具、智能教室和云平台等有效支持课堂教学新模式的途径与方法,再按照问题解决的途径和方法选择合适的资源、工具和系统应用于教与学活动中。借助大数据、人工智能、VR/AR和“互联网+”等技术,筛选优化教与学路径、智能工具和资源,为课程教与学路网体系建设做了有意义的探索并奠定了基础。

四是在研训过程中智能技术应用的好。首先是大数据、人工智能等技术有效支持课堂教学新模式构建。智能教育研究团队成员,充分借助网络平台,观看、评课,获得课堂教学数据,分析课堂教学情况,并利用分析数据多轮迭代改进课堂教学新模式;其次是借助智能平台,基于教师教学情况,有针对性开展线上线下混合式研训活动,并动态收集参加研训活动教师情况,全面掌控教师队伍的提升状况,及时动态调整研训方向和内容,进一步调控研训活动安排。

在石嘴山市现有已经取得成果基础上,建议下一步工作应在立德树人的前提下,着重探索在人工智能、大数据、VR/AR和“互联网+”等技术条件下,将教书和育人有机结合,深入系统开展人工智能助推教师队伍建设的探索和实践工作。

应进一步深化运用智能教与学工具,培养学生创新和实践能力。充分运用智能虚拟仿真工具、3D互动体验工具等,帮助学生在深度学习知识与技能基础上,逐步提升创新思维和系统思维能力。应根据课堂教学问题的实际需要,结合各类技术的优势和不足,对技术在课堂教学中的应用方式做系统分类,梳理出技术赋能课堂教学有效方式。以AR、VR和MR技术为主,结合人工智能和“互联网+”等技术,将客观世界及其运行过程,按照内在的规律智能仿真出来,并可以根据需要交互控制,为知识深度理解和问题深入探究提供有效支撑。

应充分运用智能感知和大数据技术,建立教与学监测及调控体系。以大数据和人工智能技术为主,结合“互联网+”、物联网、5G等技术,建立智能感知环境,以课程图谱为依据,动态采集课堂教学情况大数据,实时分析教学状况,帮助教师调控教学活动,帮助学生完成个性化学习活动,并为教师和学生建立画像。

应有效运用大数据、人工智能、“互联网+”和视频技术,建立学习路网体系,构建人网融合教育新样态。以“互联网+”和视频技术为主,结合大数据和人工智能等技术,依据教学和学习路径,在教学套件资源建设基础上,录制优秀教师讲解与指导微视频,录制有代表性学生学习经验,建立学习路网资源,并基于应用效果大数据迭代优化学习路网资源。在此基础上,建立智能虚拟教师,与任课教师有机结合,为学生提供优质教育服务,形成人网融合教育新样态。

(作者系东北师范大学数字化学习支撑技术工程研究院中心主任)

来源|中国教育报

编辑|姜玥返回搜狐,查看更多

人工智能给未来教育带来深刻变革

当前,在云计算、大数据、物联网、互联网、智能识别、知识管理等新技术新理念快速发展和经济社会需求的双重驱动下,信息技术疾步迈入智能化阶段。国内外高科技公司纷纷布局人工智能、国务院出台《新一代人工智能发展规划》等表明,人工智能发展迎来了新纪元。

因此,当教育信息化基础设施尚在普及完善、“互联网+”和教育尚在互相催化融合时,人工智能作为信息技术的更高发展阶段,毫无疑问会深层次推动教育教学改革与创新发展,进而给未来教育带来机遇和挑战。

一方面,人工智能改变了育人目标。正如机器取代简单的重复体力劳动一样,人工智能将取代简单的重复脑力劳动,司机、翻译、客服、快递员、裁判员等都可能成为消失的职业,传统社会就业体系和职业形态也将因此发生深刻变化。适应和应对这种变化与趋势,教育必须回归人性本质,必须褪去工业社会的功利烙印。当人工智能成为人的记忆外存和思维助手时,学生简单地摄取和掌握知识以获取挣钱谋生技能的育人目标将不再重要。教育应更加侧重培养学生的爱心、同理心、批判性思维、创造力、协作力,帮助学生在新的社会就业体系和人生价值坐标系中准确定位自己。教育目标、教育理念的改变将加速推动培养模式、教材内容、教学方法、评价体系、教育治理乃至整个教育体系的改革创新。

另一方面,人工智能改变了校园环境。未来,校园环境信息化将向更高层次的智慧校园迈进,各种智能感知设备和技术无处不在。校长、教师、学生不知不觉已经镶嵌到有形的校园物理空间和无形的虚拟数据空间中。当学生踏进校园就可以完成签到,离开校园自动告知家人,进入教室多媒体设备已经开启,身体不适发出报警求助,上课开小差收到友情提醒,练习测验后生成学情分析报告……这些都表明,校园物理环境、教室教学环境、网络学习环境已经充分融合,实现了从环境的数据化到数据的环境化、从教学的数据化到数据的教学化、从人格的数据化到数据的人格化转变。校园看上去还是那个校园,却充满了人类的温度和智慧。

人工智能也改变了教师角色。有专家指出,“创意工作者”“人际连接者”和“复杂模式的判断者”这三类人是最不可能被人工智能替代的。教师这一职业同时满足这三类人的特点,因为教师必须适应变化的教学政策和教学环境,面向不同性格特点和需求的学生,处理多样化的教育教学问题。所以,人工智能并不能轻易取代教师这个职业。但在未来,人工智能可以改变教师的角色和作用。教师可以从低附加值的简单重复工作中自我解放,从而更加专注于构建和谐稳固的师生关系和促进学生全面长远发展。教师就不再仅仅是知识的传授者,而是满足学生个性化需求的教学服务提供者、设计实施定制化学习方案的成长咨询顾问。

另外,人工智能对学习范式进行了巨大改变。语音识别和语义分析技术可以用在口语测评,图像识别技术用在作文批改和拍照搜题,人工智能可以让每个孩子拥有自己的智慧学伴,只要用手机拍一下、扫一下、说一下、点一下,就会实现答案解析、打分点评,知识点、考点、难点的自动生成和推送。随着认知科学、脑科学和学习科学的快速发展,人机协同增强智能、群体集成智能成为人工智能发展的新方向。人工智能不仅能从知识关联和群体分层方面分析学生知识掌握情况、推送学习建议,更能从大脑思考方式、个体性格特点、所处环境特征等方面,为每个学生提供个性化、定制化的学习内容、方法,激发学生深层次的学习欲望。

人工智能不断演进,去往何处尚未可知,能否为人类所驾驭亦引发伦理担忧,对未来教育发展提供机遇的同时也带来一系列挑战。从近期来看,尤其要避免过度依赖和隐私泄露,这就需要教育避免过度依赖人工智能。人工智能绝非万能,涉及成人育人的教育领域绝不能盲从。对一道题解法的误判也许只影响一时,但对一个人成长的误判则可能影响一生。教师的高阶脑力活动和教学经验,学生的学习能力和逻辑思维习惯,绝非天生具有,往往需要低阶脑力劳动甚至体力劳动的重复训练和积累。过度依赖人工智能可能导致眼高手低、好高骛远,知其然不知其所以然,从而容易导致师生变相成为人工智能的助手和附庸,教师失去应用的教学能力和职业素养,学生失去独立思考的能力和健全的心智性格。

同时,也要避免疏于师生隐私保护。人工智能的技术基础和前提是海量的数据积累和训练挖掘,师生的社会属性数据和教学行为数据体量越大、维度越丰富、时间跨度越长,人工智能所提供的教学服务就越精确、学习建议就越科学、知识内容就越合理,产生的教育质量和效益就越显著,与之相伴的是师生隐私泄露的风险在急剧增加。人工智能可以为未来教育插上腾飞的翅膀,但绝不能以牺牲师生隐私为代价,必须保证师生对所收集数据的知情权、选择权、访问权、所有权和控制权,必须保证数据安全,防止泄露滥用。

未来已来,对于人工智能,教育不仅要在姿态方面迎接未来、在态度层面正视未来、在认知层面读懂未来,更要抓住机遇,直面挑战,在管理决策、教人育人等实践层面积极构建属于自己的美好未来。(作者系北京教育科学研究院教育信息中心副主任 唐亮)

(责编:韩亚召(实习生)、吴亚雄)

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人工智能给外语教育发展带来新机遇

    1980年,未来学家托夫勒(Alvin Toffler)出版《第三次浪潮》,预言了信息化时代的到来。这才过去30多年,人类就迈过信息化而进入了人工智能时代。有人感叹,人工智能“翻译官”上岗,翻译人员是不是要丢饭碗了?外语专业的学生该怎么办?外语教育又将何去何从?这些疑问充分说明,外语教育正面临着重大发展机遇与挑战。

    作为一项新兴技术,人工智能是从制造翻译机器开始的。借助机器翻译,不同语言环境下的人可以无障碍地进行交流。经过演进升级,以人工智能为支持的“神经网络机器翻译”逐渐占据了精度要求不高的中低端口笔译市场,对翻译服务业形成了不小冲击,但这并不意味着翻译人员就会丢掉饭碗。就机器翻译本身来说,语言学家做机器翻译的语料库,数学家把语料形式化和代码化,计算机科学家给机器翻译提供软件手段和硬件设备并进行程序设计。这个过程说明了人工翻译存在的必要性——因为语料库不能及时更新,机器翻译将无法满足人类的翻译需求。所以说,高端翻译仍然必不可少。

    与此同时,人工智能有效提升了外语教学的实用性、针对性。教师在教学中能够及时根据客观大数据调整方式方法,让学生在强互动和趣味性的环境中更好地学习与成长。而面对高端教育资源匮乏、基础教育“择校热”“大班额”、中西部欠发达地区乡村教育师资紧缺等实际问题,人工智能带来的变革让外语教育更加公平。

    尽管机器翻译给人们带来了巨大便利,外语教育仍然不可替代:其一,从质的方面看,外语教育不是翻译技术的教育,而是一种价值教育、人文教育、跨文化教育,是人文交流的一种重要形式。其二,从量的方面看,外语教育不同于机器翻译的同质化生产模式,而是重在塑造跨文化交际能力。其三,从尺度方面看,外语教育遵循的不是物的尺度,而是充分考虑了人类文化的特殊性、交流情感的微妙性、翻译语境的差异化等人的内在尺度。

    习近平总书记强调:“新一代人工智能正在全球范围内蓬勃兴起,为经济社会发展注入了新动能,正在深刻改变人们的生产生活方式。”外语教育工作者要把握这一历史契机,深化外语教育改革,使人工智能更好地为推动发展、造福人民服务。

    一要积极推进理念变革。人工智能不会取代教师课堂教学,反而会促进外语教育的进步。人工智能技术与教育的融合,必然推动课堂教学方式的转变。在“互联网+”背景下,要不断丰富课程设置,增加智能翻译等技术应用类课程;推动教学方式转变,推进智慧教室、智慧校园建设,更加注重人工智能技术在课程教学中的运用。

    二要加强统筹规划,实施分类指导。人工智能作为国家战略,需要在广泛调研的基础上,做好顶层设计,坚持科技引领、市场主导等基本原则,加快与外语教育深度融合。具体而言,就是要统筹规划各级各类外语教育人工智能平台,推进共建共享,避免重复建设;地方教育部门和各类型教育机构根据自身实际,多样化推进人工智能在外语教育领域的创新发展;重点做好贫困地区特别是中西部欠发达地区的外语基础教育人工智能平台建设,开展发音矫正等一对一智能辅导。

    三要不断丰富教育内涵。在人工智能尚未代替人工翻译之前,外语教育必须未雨绸缪,将培养更高质量的“跨文化、多语种”复合型人才作为新时代外语教育的必然选择。通过结合“一带一路”倡议和中国文化走出去等国家战略的实施,强化外语教学作为文化教学和跨文化教学的学科意识,实现人工智能和人文教育有效结合,满足学生个性化成长发展的需求,培养集“专业知识+外语技能+文化素养”为一体的复合型人才。

    (作者:蒋洪新,系湖南省中国特色社会主义理论体系研究中心特约研究员、湖南师范大学校长、教育部英语专业教学指导分委员会主任委员)

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