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赵凌云、胡中波:数字化:为智能时代教师队伍建设赋能——兼谈新时代强师计划对教师教育改革的贡献 教育的未来 人工智能时代的教育变革

赵凌云、胡中波:数字化:为智能时代教师队伍建设赋能——兼谈新时代强师计划对教师教育改革的贡献

赵凌云 华中师范大学党委书记、教授、博士生导师,湖北省社会科学界联合会主席

胡中波 华中师范大学本科生院副院长、博士

当前,以人工智能、大数据、云计算、区块链、物联网、5G技术等为代表的新技术驱动人类社会快速进入以数字化应用为基础的智能时代。在此背景下,数字化成为催生教育结构变革的重要力量。新时代基础教育强师计划提出,深入实施人工智能助推教师队伍建设试点行动,探索人工智能助推教师管理优化、教师教育改革、教育教学方法创新、教育精准帮扶的新路径和新模式。本文将围绕智能时代数字化卓越教师的培养特征,对数字化赋能教师队伍建设的路径与策略作出探讨。同时,阐述了推进数字化建设对新时代教师队伍建设实现高质量发展具有的两个方面的重大战略意义。

一、智能时代教育数字化与数字化卓越教师培养

智能时代的教育是具有显著数字化特征的教育。当前,有关数字化技术特别是人工智能对教育特别是教师教育的影响在学术、政策和实践层面的讨论愈加热烈。2018年,《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》提出“教师应主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效地开展教育教学”。[1]同年,《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》指出:“充分利用云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等新技术,推进教师教育信息化教学服务平台建设和应用,推动以自主、合作、探究为主要特征的教学方式变革。”[2]2021年,教育部批复同意上海成为教育数字化转型试点区,提出要“实施信息素养提升工程,健全师生信息素养培养体系”[3]。“总体来看,目前教育界对人工智能等技术给予厚望,正以极大的热情将技术转化为提升教育质量、提高教学水平、增进教学效率的方法和工具。”[4]

作为基础教育工作母机的教师教育,培养新时代的卓越教师,也应该适应这一变化,探索信息化、人工智能等新技术与教师教育的深度融合,培养具有数字化特征的适应未来需要的卓越教师。这种数字化特征我们可以概括为“四能五教六者”[5]。“四能”即数字化生存与适应能力、教育教学研究能力、教师专业发展终身学习能力、教育教学创新实践能力;“五教”即乐教、适教、懂教、会教、善教;“六者”即学生学习活动组织者、成长过程导引者、教学资源开发者、教学方法创新者、教育教学研究者、教师专业发展终身学习者。

二、数字化赋能教师队伍建设培养新时代卓越教师的路径和策略

那么如何培养这种智能时代具有数字化特征的卓越教师呢?根本路径是要坚持应用驱动[6]的思路,推动人工智能、大数据、云计算等数字化新技术在教师培养中的广泛应用,推动新技术与教师教育在学科建设、环境布局、资源建设、教学方式、育人模式、文化创建等方面的深度融合。

在具体的推进策略上,可以从“五个维度”推进教师教育的数字化建设。

(一)学科维度:推进人工智能+教育的学科平台建设

学科建设是教师队伍建设和教师教育改革的先导和龙头。对标智能时代教育改革重大战略需求,积极思考构建智能时代教育学学科建设的新体系。

一是需要整合学校优势学科资源,坚持以教育学科为主体,以心理学、信息科学等为支撑,推动面向信息化时代的重大教育理论创新。二是要聚焦“人工智能+”和“大数据+”双驱动,对标国际学术前沿、国家重大需求,面向地方经济社会主战场,建设一批以问题为导向,以项目为牵引,以制度为保障的跨学科交叉研究平台,建设“人工智能+教育”集成攻关大平台。三是要突破教育大数据、人工智能教育等关键技术,开展智能教育技术研发与创新,开展基础性、前瞻性、多学科交叉融合的创新研究,着力解决智能教育领域中的共性关键问题。四是要实施智能教育应用示范,借助5G、大数据、人工智能等新技术助推作用,建设智能教学平台,探索深化“人工智能+教师教育”师范生培养体系改革,推进信息化教学变革与创新。五是要推进智能技术赋能的教育评价改革,服务国家教育政策与治理。总之,通过建设主体教育改革实验区、智能教育创新平台、教育智库平台、教师发展协同创新平台等平台,围绕教育理论创新、信息化教学变革与应用、教育信息技术创新、教师教育创新等领域进行理论研究与实践探索,从而为智能时代的教师教育改革提供学科支撑,以人工智能+教育的学科建设创新引领数字化的教师教育改革和卓越教师培养创新,为新时代教师队伍建设作出贡献。

(二)环境维度:建设智能化、沉浸式的数字化校园环境

教师教育的数字化建设,需要切实推进“数字校园”建设,以强大的技术创新与应用能力,为构建优质教育体系提供坚实的“数字底座”[7]。总体来说,是要在建设校园数字化学习环境的基础上,建设整合形成信息技术与教育教学融合示范中心,以应用驱动为导向,以大数据中心建设为依托,一站式体验为特点,优秀融合案例为引领,构建云端一体化的教育生态体系。

具体来说,一是要优化校园网络,实现有线网、无线网和5G网络覆盖,大幅度提升教育网络质量。二是要建设线上线下一体化、现实虚拟双融合的智慧教室和“云端一体化”的数字化学习平台,打造物理空间、资源空间和社交空间[8]有机整合的学习空间,构建课堂与课外的泛在学习环境,全面支持学习资源、学习活动、学习过程和学习数据等有机融合。三是要加强数据中心能力建设,开发智能、快速、全面的学习分析系统,建立高效、安全、灵活、敏捷的智能化运维保障体系

(三)资源维度:建构支撑一流教师教育的数字化资源体系

一是要重构学校教学资源。按照自主开发与引进共享相结合的思路,制定分层分类建设的数字课程资源规范,实现数字资源标准化的建设,建立课程准入机制,设计开发课程资源、专项资源和拓展资源三种类型的学习资源,满足师范生多样化学习需求。二是扩大资源供给规模。推动学校课程资源多元供给,结合教育部“双万计划”工作,打造线上、线下、混合式、虚拟仿真、社会实践“五类金课”。建设慕课资源,打造具有影响力的在线开放课程,构建系列课程组成的“微专业”[9]认证课程体系。引入大数据、虚拟现实和人工智能等技术支持的实物情景和实训操作的资源,形成多样化、立体型的数字教育资源体系。三是完善资源持续共建共享机制。统筹各类教育资源,建立以学分为基础的学习成果积累机制,探索实行认证、积累与转换制度,实现不同层次人才培养体系之间的“纵向衔接、横向互通”。创新资源服务机制,通过完善数字资源建设标准和认证指标,引入第三方优质力量参与数字化资源开发,激活内部资源,充实资源建设专业团队,探索出适合学校特点的数字资源供给模式和服务机制。

(四)育人维度:建设数字化的卓越教师培养体系

“人工智能改变了人才培养的目标,重新定义了知识创造的方式,教师已不再是知识的唯一来源……除了传授知识以外,教师的核心价值在于‘育人’。”要“挖掘人工智能赋能的未来教师及教师教育发展机制”。[10]学校要整体提升教师信息素养,利用信息技术变革教师教育教学培养模式,创建数字环境,利用大数据平台伴随式采集课堂教与学行为数据,数据分析支持变革教学方式与方法,推进学科交叉融合,实行数字化卓越教师培养。就智能新技术与教育教学融合形成的教育本质反应来讲,一般有两个方面的教育效果,“第一,利用智能机器提高教学效果。第二,培养学生使用驾驭智能机器的能力。”[11]前者体现为“智慧课堂、智慧校园、智慧管理系统、个性化智慧学习系统”的建设;后者则体现在一系列提升学生智慧教育能力的课程开设。

要实施卓越教师培养计划,系统研制数字化卓越教师的培养标准,明确提出数字化卓越教师培养特征,提出数字化卓越教师的培养模式,科学建构培养平台,持续开展培养实践,科学评价培养成效。可以按照“五融入”的方式探索构建新型的数字化卓越教师培养体系。一是信息素养融入培养标准;二是智能技术融入教学环境;三是学科交叉融入课程体系;四是协同机制融入实践过程;五是数据驱动融入教学评价。构建的数字化卓越教师培养体系应该具有“五体系,一特色”的特征,即包括师德养成体系、课程培育体系、能力实践体系、协同育人体系和综合评价体系,具有鲜明的信息化特色。培育的新型时代卓越教师应该是师德师风优良、学科能力突出、实践基础过硬、信息素养扎实。 

(五)文化维度:建设数字化的党建思政和文化管理体系

文化体系构建是高校人才培养体系的终极目标。教师队伍建设及新型数字化卓越教师的培养终极目标是要努力积淀形成卓越领先的教师教育人才培养文化。在数字化赋能教师队伍建设推动教师教育改革的过程中,要充分重视人才培养过程中的数字化+党建、数字化+思政、数字化+管理文化的系统建设。

要发挥教育信息化应用于人才培养和思想政治工作的优势,树立“一体化”育人的思政观[12],主动顺应智能时代教育者、受教育者、教育过程、教育环境的新特点、新变化,探索思想政治工作“虚拟+现实”、“线上+线下”融合建设,促进育人资源最大化整合、育人方式最优化创新、育人效果最大化。要把握信息化办学特色和时代规律,充分利用教育信息化办学优势,构建“网上网下育人同心圆”[13]。“着眼人工智能驱动下的教育系统的结构性变迁,科学治理教育生态系统”,推动“人工智能重塑教育过程”,“构建人工智能支持下的可持续发展的良性教育生态系统”。[14]推进信息化与思想政治工作深度融合,推动信息化背景下的思想政治工作改革创新。包括,逐步推动党建工作平台信息化,实行党建“一张表”工程、“一站式”服务,探索运用“互联网+”,实现党员管理信息化。积极打造微党课、微视频、微动漫等党建新载体。完善有关组织网站、学习教育专题网页、党校微信公众号、党员信息管理系统建设,建立健全党建信息化平台。

此外,加强数字化的管理服务育人体系建设,优化学生事务服务,细化服务流程,推动迎新系统、学生奖助、心理援助、学习帮助等信息化平台建设。建设智能化学生社区,依托社区辅导员、楼栋管理员、寝室长等实施精细化管理,推动基于数字化的“一站式”服务,加强防火防骗防盗宣传教育,推进文明社区建设。探索利用大数据科学分析学生思想行为动态和学习生活状态,切实做好教育引导和针对性帮扶。强化资助育人,依托大数据分析,按照学生困难等级,实现科学认定、分层资助、精准帮扶。

三、在推进数字化建设中为党和国家教师教育改革作出时代贡献

智能时代,数字化赋能了新时代的教师队伍建设,助力了教师教育的深化改革。推进数字化系统建设,对新时代教师队伍高质量发展具有两个方面的重大战略意义。

(一)探索信息化的教育模式,推进教育均衡发展,定向培养中西部优秀中小学教师

数字化技术应用于新时代教师教育改革,促进教育均衡可持续发展。2021年,教育部等九部门启动实施中西部欠发达地区优秀教师定向培养计划(简称“优师计划”)[15]。数字化技术为这一计划的实施提供了技术支持。学校可以通过线上媒体平台开展“优师计划”政策宣讲,推进“优师计划”招生工作。在“优师计划”师范生培养中,可以发挥人工智能、大数据等新技术助推作用,优化人工智能应用等教育技术课程,把信息化教学能力纳入师范生基本功培养,开展虚拟教研,帮助师范生感知真实乡村学校环境并进行教学实践,掌握大数据分析技术,着力培养面向未来的具有较高信息素养的乡村教师。

师范高校还可以通过帮扶“优师计划”定向县,加强县域内教育资源公共服务平台建设,推动县域学校与承担“优师计划”的师范高校附属中小学和幼儿园结对建立智能同步课堂,实现教师“智能手拉手”等实践措施,用信息化的方式建立彼此更加紧密的开放合作关系。同时,可以在更多定向县建设教师智能研修平台,智能遴选、精准推送研修内容与资源,支持教师自主选学,为教师提供同步化、定制化、精准化的高质量培训研修服务,更好服务“优师计划”师范生职后发展。

(二)服务乡村振兴,推进优质教育教学资源共建共享,探索信息化背景下教育精准帮扶新模式

哈佛大学戈德林、卡兹两位教授在《教育与技术的赛跑》一书中指出,“教育一直在和技术赛跑,每一次技术的发展都将导致对人类所拥有知识和技能的重新估值。”[16]为适应数字化时代不断变革的教育教学发展趋势,就需要不断推进数字化的资源建设,推进教育教学数字化资源的共建共享。数字化的资源建设,为解决“教育数字鸿沟”[17]提供了可能。2020年新冠疫情期间,各个学校对标智能时代教育改革的重大战略需求,积极思考构建智能时代的教育教学新体系,整合学校学科资源,深化体制机制改革,积极推进人工智能、大数据、云计算、5G技术等与教育教学的融合。数字化为服务乡村振兴,推进优质教育教学资源共建共享,探索信息化背景下的教育精准帮扶新模式提供了可实施的途径。

一方面,可以引入大数据、云计算、虚拟现实和人工智能等前沿技术支持的实物情景和实训操作等培训资源,以及一线优秀教师参与研发的微课、慕课、直播课等视频培训课程资源,依托教学云平台线上培训研修系统,提供信息技术与教育教学融合创新的线上课程,形成多样化、立体型的数字教育资源体系。

另一方面,可以按照“互联网+在地化”[18]的教育理念,以互联网为支撑,以专递课堂为纽带,完善和推广双师课堂、AI课堂等,把最好的教学团队及课程资源推送到需要的地方。同时,采用短期实地支教与长期网络支教相融合的方式,规模化、持续性帮助乡村薄弱学校“开齐、开足、开好”国家规定课程,助力提升乡村薄弱学校教育质量。推进教师培训方式的信息化、智能化变革,探索“智能+教师培训”,建立教师专业发展测量与评估机制。

总体来说,学校通过在国家政策引领下,坚持以信息化为主导,聚焦数字化新型基础设施建设,促进线上线下教育融合发展,进一步推动教育数字转型、智能升级、融合创新,推进优质教育资源共建共享,构建智能时代教师教育新体系,支撑了国家新时代的乡村教育振兴战略,为探索新时代的教师教育改革、赋能新时代教师队伍建设作出贡献。

参考文献:

[1]中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见[EB/OL].http://www.gov.cn/xinwen/2018-01/31/content_5262659.htm

[2]教育部等五部门关于印发《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s7034/201803/t20180323_331063.html

[3]上海市教育委员会关于推进教育数字化转型试点区建设的通知[EB/OL].http://www.age06.com/Age06Web3/Home/MobileImgFontDetail/b849c198-f6c3-4d0c-a968-438d173d1254

[4][11]赵勇.智能机器时代的教育:方向与策略[J].教育研究,2020,41(03):26-35.

[5]夏立新.“四体系一特色”培养卓越教师.中国教育新闻网-中国教师报[EB/OL].http://www.jyb.cn/zgjsb/201801/t20180130_961213.html,2018-01-31.

[6]杨宗凯.借助信息化再造教育流程[J].发明与创新(教育信息化),2016,(08):卷首语.

[7]唐刚.中国电信5G+云网融合打造教育新基建数字底座[Z].通信信息报,2021-09-15.

[8]杨宗凯.学习空间支持下的优质教育资源共享[J].世界教育信息,2015,28(15):64-65.

[9]华中师范大学2021年本科人才培养方案修订意见[内部资料],2021-06

[10]顾小清,蔡慧英.预见人工智能的未来及其教育影响——以社会性科幻为载体的思想实验[J].教育研究,2021,42(05):137-147.

[12]陈飞.高等师范院校“大思政”一体化育人的时代价值与实践向度[J].现代教育管理,2021,(11):56-64.

[13]国平.网上网下要形成同心圆[J].网络传播,2016-09-12;[EB/OL].http://www.cac.gov.cn/2016-09/12/c_1119554069.htm

[14]顾小清,易玉何.从教育生态视角审思技术使能的教育创新[J].中国电化教育,2019(11):17-23+59.

[15]教育部等九部门关于印发《中西部欠发达地区优秀教师定向培养计划》的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s7011/202108/t20210803_548644.html

[16]Goldin,C.,Katz,L.F.TheRacebetweenEducationandTechnology[M].Cambridge,MA:HarvardUniversityPress,2008.

[17]吉迪恩·法科莫格邦,高明.改善教育数字鸿沟的六种举措[J],中国教育网络.2022,(01)

[18]王继新,田俊,王萱,韦怡彤.基于教学行为数据分析的“互联网+在地化课堂”优化对策研究[J].电化教育研究,2020,41(04):93-101.

(本文来自《教育研究》2022年第4期)

智能时代教育面临的前景与挑战

▲王素(中国教育科学研究院,国际比较教育研究所所长)

我今天跟大家分享的主题是智能时代的教育,我想从三个方面来跟大家分享:第一个是人工智能对教育的挑战,第二个是人工智能赋能教育,第三个是如何开展人工智能相关的教育。

人工智能对教育的挑战

◆人工智能的时代将如何改变社会?

每一次工业革命都带来了相对应的生产方式的巨大变化,人工智能时代让生成方式自动化、个性化、智能化。生产方式的改变,让人类面临新的挑战。

我们能不能适应这样的时代?麦肯锡连续两年发布了关于人工智能的报告。

在2017年的报告中谈到,由于人工智能所带来的自动化,在2030年大概4-8亿人当中会有3.75亿的人需要职业转换,也就是说他们需要学习新的技能才能适应工作。

在过去的三年当中,中国的工业企业中已有40%实现了自动化的过程。自2012年以来,这个程度增长了500%,欧洲的比例是增加了112%。

2018年,麦肯锡发布了新的报告,重点谈到AI时代人们需要什么样的技能。报告将劳动力区分为五大类,分别是:体力和手工技能,基本认知技能,高度认知技能,社会情感技能,技术的技能。

麦肯锡预测,人工智能和自动化将会除去体力劳动工作和低技能岗位,比如生产线工人,以及基本认知技能岗位的工作人员,如收银员和资料输入人员。但是,虽然有些工作可能会消失,但同时也会创建新工作,新工作将需要其他关键技能。

较高的认知技能包括高级识字和写作、定量和统计技能、批判性思维和复杂的资讯处理。这些技能由医生、会计师、研究分析师和作家/编辑所具备。

社会情感技能在不断发展的劳动力市场中仍然非常重要,包括高级沟通和谈判技巧、持续学习、管理他人的能力和适应性。

技术的技能方面从基础到高级IT技能、数据分析、工程和研究,这些技能是未来最赚钱工作的条件。

◆人工智能对教育的影响

人工智能给教育带来很大影响,最主要的影响就是教育的培养目标变了,这个是核心和关键。

在工业时代,教育体系是以知识为核心,以后教育以人的发展为核心价值。在OECD面向2030学习框架中提出,教育最终目标是要让社会和个体都能幸福生活。

由于培养学生的目标变了,那原来的学习内容肯定也要随之而改变。学习的场景和学习方式由于技术的加入也会发生巨大的变化,这种变化是一个结构性的改变。

同时,教师的角色也会跟着改变,对学生的评价方式也会改变。以知识为考核重点时用纸笔考试。未来我们会综合评价一个人的发展,就需要综合素质评价。综合素质评价就要做过程性的记录,这就要用到AI技术,甚至用到区块链技术。

人工智能赋能教育

人工智能一方面对教育提出了结构性的变革的需求,另一个方面是它赋能教育,让教育能够发展得更好。

人工智能在教育领域中一定会带来系统性的变革,而不是一个单一的解决某一个方面的问题。如果不进行系统性的变革,那我们也很难取得我们期待的一个结果。

我们在讨论这个问题时,就是要解决:培养什么人?如何培养?如何学习、如何有效学习?

这几个问题恰恰是学习科学所研究的问题。学习科学当中三大核心问题:人为什么要学习?人如何学习?人怎么样学习才能够更有效?

在工业化时代,教学模式很简单,就是老师教授。现在我们已经认识到,要把人看作是植物,需要给植物提供肥料、阳光和水,来促进它的成长,要给学习者提供各种发展的机会,比如实践机会、个性化学习机会等。

未来的学习不是以教师为主体的学习,更多的要让学生进行自我的学习。我们现在对于教育和学习大家有一些基本共识的:

第一,人的成长不是靠单一的知识,还包括了技能和价值观;

第二,大脑的认知部分跟情绪部分密切相关,当情绪发展的好的时候是可以促进高级思维的发展。

第三,学习是多样化的,真实世界的场景对于学习来说非常重要,这也就是为什么我们今天要做项目式学习的原因。同时,跨学科的学习对于学习成长非常重要,所以我们要培养学生设计思维、工程思维、计算思维,这是我们应对人工智能时代必须的方式。

第四,数字化素养非常重要,技术能够帮助实现学习方式的转变。自我学习到底会让学生发生哪些改变?研究表明,学生进入自主学习状态时,他就会成为问题的解决者,更具有成长性心态,更有创造性。

人工智能给人带来哪些影响呢?2013年有一位教授提出:

第一,让每个学习者都有虚拟导师;

第二,面对生活和工作,人学会新的技能;

第三,通过对数据分析,让学习者能个性化学习;

第四,让教育更公平,优质资源更普及;

第五,学习不仅仅在课堂内,学习也是终身学习的,所以学校形态也会发生变化。

中国教育科学研究院未来学校实验室在11月做了一项面向老师的关于人工智能对未来教育影响的调研。大部分老师都认为,未来最大挑战是教师理念有可能跟不上技术发展。

所以我认为,在人工智能教育实施过程当中,教师培训一定是最核心的一项任务。

目前,中国在谈到人工智能在教育领域当中的应用,主要以下几方面:

第一,自适应性学习,个性化学习;

第二,虚拟导师,像教育机器人;

第三,机器人和编程的应用;

第四,基于虚拟现实和增强现实场景。目前这在高等教育当中应用较多;

第五,教育管理。

如何开展人工智能教育

目前我国大概有18.76%的中小学校开展了人工智能相关的教育,主要是通过社团活动、人工智能实验室、编程等方式开展。

但在全球的研究过程中,我们看到世界在开展人工智能教育的方面实际上不仅仅是编程和开设人工智能课程,更重要的是调整教育结构,比如加强数学教育,加强数字化框架的培养,这些其实也是人工智能教育非常重要的方面。

(本文根据作者在第二届世界教育前沿论坛上的主旨发言整理,有删节。)

中国青少年科技辅导员协会

提醒广大科技辅导员

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原标题:《智能时代教育面临的前景与挑战》

人工智能时代的未来教育

未来不仅仅是我们要去的地方,更是我们要去创造的地方,所以它不仅是一个时间概念。从教育的角度来理解未来,是一个更美好的教育期望,是对教育变革的一种诉求,也是对教育现代化的一种向往。未来教育是变化、变革、发展的一种诉求。杜威以前说过一句话:今天的教育和老师不生活在未来,未来的学生就会生活在过去。这也是教育面对未来不确定性的一种应对,所以,我觉得未来,从教育角度来理解,应该超越时间性的概念。理解未来教育的形态应该有一个信念,未来教育是对变革的超越性诉求,它的具体形态可能会千差万别,但是它的发展方向、发展理念又是确定性的。

人工智能技术的发展,将使得未来教育发生重大的结构性变革,学习变得无处不在。教学环境、学习环境、学校的基本组织部分将发生改变,学校的运行模式、运行法则、运行规则将发生变革,结构和形态将会重组。在这个重组的过程中有六个非常重要的趋势:

-1-

未来教育要更加重视学生个性化和多样性。爱因斯坦说过“每个人都是天才,如果以爬树的本领判定一条鱼的能力,那这条鱼终身都会认为自己是一个笨蛋”,所以未来教育是尊重学生个性和未来发展的教育。在人工智能技术的支撑下,我们能够超越农业社会的个性化、小规模的教育,能够超越工业化社会大规模、非个性化的教育,能够建立起既可以实现大规模的覆盖,又可以做到个性化支持的教育体系。

 

 

未来的教育有三个核心的关键词,即个性化、适应性和选择性。今后的学习将不再重现过去在学校里按照固定的课程、班级、节奏统一上课的场景。个性化学习会受到更多重视,发展学生个性的教育将会成为教育发展的重要方向。基于人工智能技术可以精准了解学习者的认知结构、能力结构以及情感特征,从而呈现出最适合当前学习者特征的知识与内容、策略与方法。同时学校会把网络教育融入其中,为学习者提供更多选择,支持学生选择适合自己个性的、柔性的教育。

基于大数据、人工智能建立促进个性发展的教育体系,是未来学校发展的基本趋势。未来在对学生进行完备的学习数据记录和分析的基础上、在精确了解每个学生个性特征的基础上,可以建立线上线下融合的、个性化、选择性的精准的教学空间,可以精准推荐权威的知识、学习数据、学习内容和学习活动以及领域专家,开展面向学习过程的评价,增加学习的适应性与可供选择性。

-2-

未来教育是促进人全面发展的教育。要关注人的核心素养,要培养全面发展的人,未来的社会一定是一个高度智能化的社会。我们培养的人不能是和机器竞争的简单的思维、简单的计算,而是要培养人的智慧、人的综合素质、综合能力,要培养人的人格、善良、同情心,使其富有人的智慧、人的学识、能够解决实际问题、有深刻的洞察力,能够为自己的生活和社会承担责任。这就是我们国家新一轮改革强调核心素养的原因,这就是时代背景、时代的发展方向——我们要培养全面发展的人。

人工智能时代,还要善于运用人机结合的思维方式。当前,数据、信息和知识正在以隔几年翻一翻的速度加速膨胀,与我们每个人的学习时间、认知能力的落差越来越大。运用人机结合的思维方式,教育才能够既实现大规模覆盖,又实现与个人能力相匹配的个性化发展。人机结合的思维体系是我们未来思维方式非常重要的转变方向。一个人的智力是有限的,人与电脑的结合可以突破人类个体认知的极限,使得我们能够驾驭超越个体认知极限的复杂性,能够处理超越个人认知能力的海量信息,能够应对超越个体认知能力极限快速的变化。

-3-

未来教育应该更关注学生的灵魂和幸福。面向未来的教育应该更加尊重学生、更加关爱学生,以学生为本,为学生一生的幸福和成长奠基。我们大约1/4的时间都要在学校度过,这1/4的时间不仅是在为未来学校做准备,而且也是非常美好的生活形态。

人工智能将会带来教师智力劳动的解放,教师会有更多时间和精力关心学生心灵、精神和幸福,有更多的时间与学生平等互动,激发学生求知本性,能够实施更加人本的教学。

-4-

未来教育是融入生活的,学习是一种生活形态,是终身的、全面的。在未来学校,学习与工作、生活融合在一起,学习、教育绝不仅仅是获得某一种技能。教育本身是灵魂的成长,是使我们能感受到更美好的事物的阶梯。未来的教育,传统教学的组织方式将会改变,学习行为已经不限于学校,突破了时空界限和教育群体的限制,人人、时时、处处可学。学习将无处不在,“泛在学习”(UbiquitousLearning)的时代即将到来,任何人、任何地点、任何时刻,使用任何设备可以获得所需的任何信息和知识。泛在学习是基于学习者自身的需求的,使人们获得很多能立即应用到实践当中去的知识和技能,它是因时、因地、随需而发生的,是一种自我导向的过程,是一个适量学习的过程,在学习者最需要的时候为他们提供知识信息,而不论他们处在什么样的场所。学习将是是一种按需学习。

-5-

未来学校的教育和非正规学校的教育是优势互补、相互融合的。教育的供给一定是社会化的,优质的教育资源、教育服务不一定只来自于你所在的学校,完全可以跨越学校的边界,由外部的机构、外部的个体来提供,未来教育的形态一定是虚拟空间与现实空间相结合的,它是可以穿越组织边界的。整个教育体系的核心要素将重组与重构,学习的消费者、内容的提供者、教学服务者、资金提供者、考试的提供者和证书的提供者等都有可能来自于社会机构,专业化的公益组织、专门的科研院所、互联网教育企业等社会机构将成为优质教育供给的重要来源。

学校的围墙正在被打破,学校开放是大势所趋,将涌现越来越多的来自于专业性的社会机构所供给优质教育服务源。未来的教育,学生和家长完全可以组合来自学校或互联网的教育服务,制定个性化的学习课程与活动,以反映儿童的个性、兴趣、家长的目标与价值观。或许未来学校的形态是一种自组织的,我们在精确了解学生学习数据的前提下,学生完全可以跨越学校边界,自行组织自己的学习服务。

-6-

未来教育是人与人工智能协同的。人工智能会带来线上线下融合的、传统教育无法提供的新形态教育服务,例如自动批改、人工智能解题、社交化学习、学习成果动态预测、即时反馈、在线辅导、在线答疑等。比如美国佐治亚理工大学,用IBM的Watson的机器人代替助教,为学生授课五个月,学生有疑问都可以问机器人,期间没有任何学生发现使用困难或效果欠佳等问题。

未来人工智能教师的角色主要包括但不局限于以下十二个方面:可自动出题和自动批阅作业的助教、学习障碍自动诊断与反馈的分析师、问题解决能力测评的素质提升教练、学生心理素质测评与改进的辅导员、体质健康检测与提升的保健医生、反馈综合素质评价报告的班主任、个性化智能教学的指导顾问、学生个性化问题解决的智能导师、学生成长发展的生涯规划师、精准教研中的互助同伴、个性化学习内容的生成与汇聚的智能代理、数据驱动的教育决策助手。

未来的教育将进入教师与人工智能协作共存的时代,教师与人工智能将发挥各自优势协同实现个性化教育、包容的教育、公平的教育与终身的教育,促进人的全面发展。人工智能支持下的未来教师角色将发生极大变化,教师知识型的教学角色,将会被人工智能所取代;教师育人的角色,将越来越重要,我们将迈向教师与人工智能协作的未来教育时代。 

挑战与应对:面向智能时代的高等教育—中国教育和科研计算机网CERNET

摘要:智能技术在变革我们工作、学习、生活方式的同时,也对高等教育的发展提出了挑战。从人才培养、学科建设、教育治理三方面分析了高等教育走向智能时代所面临的挑战,并提出了积极探索应用技术支持大学生个性化、全面发展,培育面向智能时代的高校教师,大力培养智能技术复合型人才和人工智能应用人才,加强多学科协同交叉,优化人工智能学科课程体系布局,提升高等教育管理者在智能时代的决策力等建议。

关键词:高等教育;智能时代;挑战;应对

人类正处在智能时代的门槛上,互联网、大数据、云计算和物联网等技术不断发展,智能对话和推荐、智能穿戴设备、智能语言翻译、自动驾驶、自动导航等正快速进入实用阶段。新产品、新技术、新业态在改变人们工作、学习和生活方式,也变革着我们的高等教育。慕课和移动通讯使学生的泛在学习成为可能[1],AR与VR提升了学习的体验性[2],智能助教可以为学生提供24小时在线的答疑服务[3],人脸识别门禁系统一定程度上利于校园的安全管理[4]等。高等教育在享受这些由技术进步所带来的智能成果的同时,也面临着挑战:智能时代的人才需求和技术变革需要人才培养做出怎样的调整?智能时代的到来需要学科建设做出怎样的回应?智慧的育人空间和管理形式需要教育治理做出怎样的应对?这些都是正在走向智能时代的高等教育必须回答的问题。

智能时代,高等教育所面临的挑战

1.高等教育人才培养的挑战

高等教育是培养社会发展所需人才的重要阵地。智能时代对多领域交叉人才、创新人才、尖端人才等各类人才的需求以及智能技术对教与学的方式的变革,都要求高等教育必须以新的理念和方式培养智能时代的人才。

第一,培养观念与模式须转变。一方面,随着技术复杂度的提升,仅仅依靠单一学科的知识将越来越难以完成某项复杂的任务。不仅如此,单一学科的人才培养模式也会造成大学生知识面窄、创新能力弱,以致难以适应智能时代的发展要求。另一方面,随着我国高等教育由精英教育过渡到大众化阶段乃至普及化阶段,一些高校开始“工业化地批量生产”大学生,造成大学人才的同质化严重。然而,高等教育要培养具有健全人格、有创新思维、有全球视野、有社会责任感的新一代人才[5],而不是同质化的“高等教育产品”。尤其是智能时代,更需要人才的个性化、独特性与全面发展。因此,单一学科、批量生产的工业化教学和管理模式将不再适应智能时代的人才培养,高等教育的人才培养观念必须做出转变。

第二,高校师生所扮演的角色须转变。在传统的教与学的方式下,高校教学主要是课堂传授以及实践、论文指导等方式。这一方式下,教师主要承担了知识技能传授者的角色,而学生则是知识技能的被动接收者。智能时代的高等教育教学则是拥有良好的人机协作能力和信息素养的教师,在充分利用人工智能显著提高工作效率的基础上,师生间所进行的开放性、探索性的启发与学习。此时,教师将承担大学生核心素养的培养者、大学生道德情操的培育者、大学生职业生涯规划的引路者角色;大学生也将从知识被动接收者转变为知识探索者和知识主动获取者。高校师生所扮演角色的转变成为双方在智能时代所面临的挑战。对教师来说,角色的转变意味着知识结构、教学习惯和思维观念的转变。他们必须要学会使用人工智能,否则将会被使用人工智能的教师取代[6]。他们必须要思考哪些是人工智能做的,哪些是自己要做的,以证明自己价值的无可替代性。对学生来说,角色的转变意味着学习观念和学习方式的转变。他们要能够在教师指导和人工智能的协助下,以人机协作的方式,随时随地获取知识、参与活动、发展智慧,实现个性化和选择性的发展。

第三,评价方式须转变。科学的人才培养评价为人才培养质量提供有效的监控与保障[7]。为了保证智能时代评价方式与智能时代的人才培养观念和教学方式相适应,传统的“经验主义”“宏观群体”“单一评价”[8]的评价方式必须做出改变。一是智能时代的人才培养更注重大学生的个体独特性与全面发展,因此“宏观群体”“单一评价”的传统评价方式难以适应全面发展的人才培养要求。二是智能化、个性化、开放性教学方式使大学生学习更多地融入了个性化和选择性的元素,因此“一刀切”的传统评价方式难以兼顾大学生的个性化发展。三是智能时代的大学生能够在教师指导和人工智能的协助下随时随地获取知识、发展智慧,因此传统的“经验主义”评价不能对大学生的学习全过程数据进行智能动态追踪。

2.高等教育学科建设的挑战

第一,对多学科交叉的需求增多。智能时代人们的生产生活方式被彻底改变,同时也出现了一些技术之外的问题,如法律、伦理和道德问题。这些问题远不是单纯的技术问题,而是智能时代这个新场景中的全新问题。这些全新问题今天已经有人提出,但是目前很少看到这方面研究,而这些问题对人类的影响重大[9]。要解决这些问题,不能仅依靠单一学科,必须有赖于多学科协同,有赖于文科的内部融通、文理交叉来研究和解决。因此,智能时代对多学科交叉的需求将会增多,不仅仅是理工学科内部相近学科的交叉协同,还包括文科专业间的交叉融合、文科与理工科专业间的交叉融合。

第二,人工智能相关学科的课程设置存在发力空间。近一两年人工智能相关学科发展迅猛,目前北京航空航天大学、北京理工大学等35所高校已经首批获得人工智能专业的建设资格[10]。但目前在人工智能相关学科的课程设置方面仍存在不少发力空间。一是专门用于人工智能的课程数量还远远不够。很多高校的人工智能专业仍使用计算机专业的课程,智能教育呈空心化。目前,能专门用于人工智能的课程数量还远远不能满足需求,这导致人工智能专业课程只能浓缩到“高级科普”程度[11]。二是当前人工智能教育相关专业课程混乱。针对目前信息时代与智能时代交叠融合的过渡状态,如何设置智能教育科学合理的专业课程还需要深入研究[12]。

3.高等教育治理的挑战

第一,智能时代高等教育的治理方式须转变。当前,人工智能技术极大地丰富了产品、服务的内容与质量,变革了服务的形式和结构,创新了教育服务和产品的供给模式。在治理正在体现出智能化、自动化、个性化特征的智能时代,我们的高等教育治理方式也需要发生转变。如何依靠智能时代的相关技术,使我们的高等教育决策更科学、更精准;如何借助智能时代的相关产品,使我们的高等教育治理更智能、自动化程度更高;以及如何依托智能时代的相关产物实现精准的个性化管理,从而减少高等教育治理资源的投入……这些都是智能时代高等教育治理方式变革所面临的问题。

第二,指导和引领高等教育治理的法律和政策进展缓慢。智能时代在给高等教育治理带来便利的同时,也引发了一系列伦理问题,如智能技术的应用边界、机器决策与人的决策的协调、学生信息泄露隐患等。由于缺乏相关法律和政策的指导和引领,当前基于智能技术的高等教育治理处于尚未起步或“摸石头过河”的尝试探索阶段,亟需理论的引领和制度的规范。但是因为问题的复杂性和相关研究的滞后性,能够指导并规范人工智能发展的法律和政策进展缓慢,能指导和引领智能时代高等教育治理的法律和政策进展则更是缓慢。倘若这一现状长期得不到解决,将很难保障高等教育治理的健康有序发展。

应对智能时代的挑战

1.探索面向智能时代的高等教育人才培养

第一,积极探索应用技术支持大学生个性化、全面发展。一是借助大数据等智能技术,为大学生的全面发展提供科学的数据支持。运用图像识别、语音识别、自然语言处理、大数据分析、情感计算等智能技术对大学生学习过程数据、体质健康数据、心理健康等多模态数据深度挖掘,以人机协作的方式揭示大学生的学习行为规律、成长发展规律,为大学生全面发展提供科学支持。二是利用人工智能技术为大学生个性化、弹性化、定制化的学习提供技术支撑,保证大学生时时处处的泛在学习。挖掘人工智能技术的潜能,使其广泛运用于改进学习过程中知识获取和信息传播的方式,构建适合大学生泛在学习的优质智能教育体系。三是构建智能学习评价体系。构建符合智能时代人才需求的教育评价目标、评价标准和评价手段。研发以大学生为主体的表现性、发展性多元评价系统,不仅要完善对大学生学习成果的界定、评估和认证,而且还要对高等教育阶段学生专业素养以及职业教育阶段学生的职业能力进行追踪和测评,帮助其进行生涯规划。

第二,培育面向智能时代的高校教师。一是提升高校教师的人机协作能力,帮助其实现知识结构、教学习惯的转变。积极引入VR、AR、MR等丰富的培训形式[13],对高校教师进行智能教育素养培训,帮助其建立智能化教育意识,掌握智能化教育工具,提升智能化教学和管理的水平。二是宣传普及与智能时代高校教学相适应的教育理念,并通过讨论与思想交流的方式改变高校教师传统的教育理念。通过高校教师论坛的形式,使高校教师重视以开发学生的批判性思维能力为主的问题导向教育理念,重视“先道德情操教育、后学术探究”的高校人才培养理念。三是高校教师自身要适应智能时代的角色转变,将精力专注于高技能的任务,包括个性化学习指导、综合性学习活动组织、社会网络联接指导、学习问题诊断与改进、发展性评估与改进、心理健康管理与疏导、社会性的培养、同伴互助专业成长、信仰和价值观的引导、体质健康监测与提升、生涯规划指导、人工智能教育服务伦理监管等[14]。

第三,大力培养智能技术复合型人才和人工智能应用人才。一是通过课程、教学系统、培训项目等的建设,着力培养高素质复合型的人工智能技术人才。基于人工智能技术,研发动态、进化、多元立体的整合型智能课程,推动人工智能在线开放课程的建设。开发面向各行业的智能实训仿真教学系统,构建面向学习者的真实环境和虚拟环境无缝融合的教育环境。建立优质开放的人工智能教育资源中心,开发高质量的人工智能培训项目,助力复合型人工智能人才的培养。二是重视中高等职业教育对人工智能技术人才的培养。鼓励职业学校联合企业开设人工智能课程,建设具有辐射引领作用的高水平、专业化的人工智能产教融合实训基地,培养服务于人工智能企业发展的专业型和应用型人才。

2.促进适应智能时代发展的高等教育学科建设

第一,加强多学科协同交叉。一是引导鼓励不同学科的研究者加强交流。支持各学科的研究人员密切合作,不仅是理工科内部学科间的交流合作,而且还包括“文+文”合作、“文+理”合作、“文+工”合作等,以共同探索智能时代的新概念、新理论、新方法和新技术。二是通过开展具体的项目,促进多学科的协同交叉。设置相应的智能时代的重大攻关项目,引导多学科的研究者,加强协同攻关和交流创新,通过重大基础性问题的探索以及前瞻性重大研究项目的开展,促进学科的协同交叉。三是通过企业和研究机构的带动,促进学科间的协同创新。掌握先进人工智能技术的企业和研究机构可以开放人工智能云服务,为高校各学科的研究者提供技术支撑,带动不同学科间的协同创新。

第二,优化人工智能学科课程体系布局。一是加强人工智能相关专业的课程研发。通过征求人工智能产、学、研领域的专家意见,设置人工智能相关专业的核心课程,构建智能教育的核心知识体系,同时加强智能教育教材的优选工作。教育部可以牵头成立智能教育课程设置和教材开发研讨班,广泛调研并吸纳专家意见,助力课程与教材的研发。二是突出本校人工智能相关专业的特色,建设符合智能时代人才培养体系的“人工智能+X”复合特色课程体系。例如:北京某高校的人工智能学科正与本校法律和金融等学科相结合,提供法律的辅助方案、辅助量刑和其他法律分析、金融分析工具等[15]。三是加强对人工智能相关学科专业课程的评价管理,在加大人工智能学科方向开设力度的同时,不仅要保障高校人工智能学科课程体系的科学性,而且还要保障人工智能相关学科专业的课程质量。

3.推进面向智能时代的高等教育治理

第一,提升管理者在智能时代的决策力。一是高等教育管理者要注重培养自身的人工智能意识和能力,以提高教育治理能力。高等教育管理者要认识到智能技术在教育政策制定中的影响,自觉提升在决策时纳入、运用智能技术的意识,提高决策的科学性与预见性。二是组织相关的培训,以提升高等教育管理者的人工智能意识和能力,甚至可以通过制定相关准则等方式向教育管理者展示智能时代应具备的能力指标,指导高等教育管理者的能力培养。三是通过高等教育管理者的合作与对话,促进政策对话和知识共享,提升自身在智能时代的决策力。例如:通过积极参加高等教育管理者间的论坛或相关主题会议,学习优秀的治理经验,提升自身的教育治理能力。

第二,制定高等教育治理政策或伦理规范。一是加强智能教育伦理方面的研究,分析智能技术的教育应用所带来的伦理风险,建立人工智能发展和教育应用的伦理规范。二是政府、学术界、行业合作伙伴和民间社会组织在国家、地区和全球层面开展合作,通过利益攸关者共同讨论协商的形式,制定多元参与、协同发力的智能时代高等教育治理政策或标准,推进面向智能时代的高等教育治理。

智能时代是一个人人可享智能技术的时代,新技术不断出现、新产品不断应用,挑战与机遇并存。高等教育作为科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的结合点[16],不仅肩负着人才培养、科学研究、服务社会的使命,更对智能时代的发展起着重要的引领作用。因此,高等教育必须要深刻认识并积极应对智能时代的挑战,方可做到在保证自身健康发展的同时,进一步发挥对智能时代发展的引领作用。

参考文献:

[1]原昉,乜勇.智能时代泛在学习的基础和教学支持服务研究[J].现代教育技术,2019,29(5):26-32.

[2]李婧.医学模拟教育与人才培养—谈VR/AR在医学院校的应用前景[J].内蒙古师范大学学报(哲学社会科学版),2018,47(6):113-116.

[3]吴玉蓉.高教普及后师资不够怎么办?专家:智能助教、智能老师将上阵[EB/OL].(2016-10-27)[2019-06-25].https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_1550190.

[4]罗超.AI时代门禁将大有可为[J].中国公共安全,2018(9):24-29.

[5]朱永新,徐子望,鲁白,等.“人工智能与未来教育”笔谈(上)[J].华东师范大学学报(教育科学版),2017,35(4):15-30.

[6]余胜泉.人工智能教师的未来角色[J].开放教育研究,2018,24(1):16-28.

[7]王锐,高宇璇.本科人才培养质量评价体系研究[J].价值工程,2014,33(27):258-259.

[8]卢秋红.面向未来的教育评价改革[J].中小学信息技术教育,2016(7):8.

[9]马费成.推进大数据、人工智能等信息技术与人文社会科学研究深度融合[J].评价与管理,2018,16(2):1-5.

[10]中华人民共和国教育部.教育部关于公布2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知[EB/OL].(2019-03-25)[2019-06-25].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/201903/t20190329_376012.html.

[11]王之康.高校人工智能热的“冷”思考[N].中国科学报,2018-06-26(5).

[12]李德毅,马楠,秦昆.智能时代的教育[J].高等工程教育研究,2018(5):5-10.

[13]宋灵青,许林.“AI”时代未来教师专业发展途径探究[J].中国电化教育,2018(7):73-80.

[14]余胜泉,王琦.“AI+教师”的协作路径发展分析[J].电化教育研究,2019,40(4):14-22,29.

[15]刘进,吕文晶.人工智能创新与中国高等教育应对(上)[J].高等工程教育研究,2019(1):52-61.

[16]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校人工智能创新行动计划》的通知[EB/OL].(2018-04-03)[2019-07-02].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s7062/201804/t20180410_332722.html.

《北京教育》杂志

(作者:崔伟孙晓园,单位:北京师范大学未来教育高精尖创新中心)

人工智能促进教育变革创新(人民时评)

在人工智能支撑下,优质数字教育资源跨越山海,推动教育更加公平、开放

通过云平台布置电子作业,利用数据分析课堂上学生学习行为,推进学校管理流程迈向数字化……前不久,2022国际人工智能与教育会议在线上举行,来自全球数十个国家的政府官员、专家学者、一线教师、企业代表等相聚“云端”,畅叙人工智能时代教育发展图景。

作为引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,人工智能催生了大批新产品、新技术、新业态和新模式,也为教育现代化带来更多可能性。习近平总书记强调,“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育深度融合,促进教育变革创新”。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》,明确利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革;教育部出台《高等学校人工智能创新行动计划》,并先后启动两批人工智能助推教师队伍建设试点工作;中央网信办等八部门联合认定一批国家智能社会治理实验基地,包括19个教育领域特色基地,研究智能时代各种教育场景下智能治理机制;科技部等六部门联合印发通知,将智能教育纳入首批人工智能示范应用场景,探索形成可复制、可推广经验……“人工智能+教育”不断碰撞出新的火花,为教育变革创新注入强劲动能。

“人工智能+教育”,应用就在身边。音乐课上,虚拟数字人“元老师”跨越时空限制,带领多所学校学生同唱一首歌;体育课上,学生开始跳绳项目测试,智能终端上实时显示心率变化、跳绳次数、平均速度等数据。技术改变课堂,潜力无限。比如,借助虚拟现实技术,学生能够模拟穿上太空服行走在宇宙,感受浩瀚星河的魅力;通过增强现实技术体验川剧变脸,平面的课本知识变得可感可知。现实中,越来越多的学校已经开设或准备筹备人工智能教育教学活动。

“人工智能+教育”,变革教育生态。教、练、考、评、管各环节均有人工智能辅助,让教师教得更好;虚实融合多场景教学、协同育人,让学生学得更好;海量线上数据和逐渐强大的算力,让学校管理更加精准。此外,在人工智能支撑下,优质数字教育资源跨越山海,推动教育更加公平、开放。在西藏墨脱县,得益于多媒体器材配备到雅鲁藏布大峡谷深处、“智慧课堂”全覆盖,门巴族孩子小学入学率实现100%。

我国发展“人工智能+教育”具备良好基础和独特优势。比如,语音识别、视觉识别等技术世界领先;国家智慧教育平台汇集了海量的数据资源,2.91亿在校学生和1844.37万专任教师展现出丰富的应用需求;教育领域数字化基础条件全面提档升级,全国中小学(含教学点)互联网接入率达到100%,99.5%的学校拥有多媒体教室,学校配备的师生终端数量超过2800万台。也应看到,人工智能技术在教育领域的应用仍处于起步阶段。“数字鸿沟”可能将部分学生排除在智能教育之外,数据收集、使用、分析等环节存在安全隐患,相关公共政策制定较为滞后……以人工智能赋能教育现代化,这些都是需要回答好的课题。

着眼未来,应携手打造高质量、有温度的人工智能教育生态。人机协作如何更聪明,人机对话如何更友好,是“人工智能+教育”的长期课题。一方面,技术应服务育人,在让其“授业”“解惑”的同时,必须坚持教师“传道”的主体地位。另一方面,人也要理解、善用技术,努力提升信息应用能力,让人工智能更好辅助教学。教育是动态的、发展的,理性思考人与技术的关系,把握教育规律、用好技术手段、凝聚各方力量,进一步推动人工智能与教育深度融合、创新发展,才能更好赋能教育现代化,培养顺应时代发展要求的创新人才。

《人民日报》(2022年12月22日05版)

(责编:袁勃、曲源)

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数字化:为智能时代教师队伍建设赋能

赵凌云,胡中波

(华中师范大学,湖北武汉)

当前,以人工智能、大数据、云计算、区块链、物联网、5G技术等为代表的新技术驱动人类社会快速进入以数字化应用为基础的智能时代。在此背景下,数字化成为催生教育结构变革的重要力量。《新时代基础教育强师计划》提出,深入实施人工智能助推教师队伍建设试点行动,探索人工智能助推教师管理优化、教师教育改革、教育教学方法创新、教育精准帮扶的新路径和新模式。围绕智能时代数字化卓越教师的培养特征,我们将对数字化赋能教师队伍建设的路径与策略作出探讨。

 

一、智能时代教育数字化与数字化卓越教师培养

 

智能时代的教育是具有显著数字化特征的教育。当前,有关数字化技术特别是人工智能对教育特别是教师教育的影响在学术、政策和实践层面的讨论愈加热烈。2018年,中共中央、国务院《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》提出,“教师应主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效地开展教育教学”。同年,《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》指出,“充分利用云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等新技术,推进教师教育信息化教学服务平台建设和应用,推动以自主、合作、探究为主要特征的教学方式变革。”2021年,教育部批复同意上海成为教育数字化转型试点区,提出要“实施信息素养提升工程,健全师生信息素养培养体系”。“总体来看,目前教育界对人工智能等技术给予厚望,正以极大的热情将技术转化为提升教育质量、提高教学水平、增进教学效率的方法和工具。”

作为基础教育工作母机的教师教育,培养新时代的卓越教师,也应该适应这一变化,探索信息化、人工智能等新技术与教师教育的深度融合,培养具有数字化特征的适应未来需要的卓越教师。这种数字化特征可以概括为“四能五教六者”。“四能”即数字化生存与适应能力、教育教学研究能力、教师专业发展终身学习能力、教育教学创新实践能力;“五教”即乐教、适教、懂教、会教、善教;“六者”即学生学习活动组织者、成长过程导引者、教学资源开发者、教学方法创新者、教育教学研究者、教师专业发展终身学习者。

 

二、数字化赋能教师队伍建设以培养新时代卓越教师

 

那么,如何培养这种智能时代具有数字化特征的卓越教师呢?根本路径是要坚持应用驱动的思路,推动人工智能、大数据、云计算等数字化新技术在教师培养中的广泛应用,推动新技术与教师教育在学科建设、环境布局、资源建设、育人模式、文化创建等方面的深度融合。

(一)学科维度:推进人工智能+教育的学科平台建设

学科建设是教师队伍建设和教师教育改革的先导和龙头。对标智能时代教育改革重大战略需求,应积极思考构建智能时代教育学科建设的新体系。

一是需要整合学校优势学科资源,坚持以教育学科为主体,以心理学、信息科学等为支撑,推动面向信息化时代的重大教育理论创新。二是要聚焦“人工智能+”和“大数据+”双驱动,对标国际学术前沿、国家重大需求,面向地方经济社会主战场,建设一批以问题为导向、以项目为牵引、以制度为保障的跨学科交叉研究平台,建设“人工智能+教育”集成攻关大平台。三是要突破教育大数据、人工智能教育等关键技术,开展智能教育技术研发与创新,开展基础性、前瞻性、多学科交叉融合的创新研究,着力解决智能教育领域中的共性问题。四是要实施智能教育应用示范,借助5G、大数据、人工智能等新技术助推作用,建设智能教学平台,探索深化“人工智能+教师教育”师范生培养体系改革,推进信息化教学变革与创新。五是要推进智能技术赋能的教育评价改革,服务国家教育政策与治理。

总之,通过建设智能教育创新、教育智库、教师发展协同创新等平台,围绕教育理论创新、信息化教学变革与应用、教育信息技术创新、教师教育创新等领域进行理论研究与实践探索,从而为智能时代的教师教育改革提供学科支撑,以人工智能+教育的学科建设创新引领数字化的教师教育改革和卓越教师培养创新。

(二)环境维度:建设智能化、沉浸式的数字化校园环境

教师教育的数字化建设,需要切实推进“数字校园”建设,以强大的技术创新与应用能力,为构建优质教育体系提供坚实的“数字底座”。总体来说,是要在建设校园数字化学习环境的基础上,整合形成信息技术与教育教学融合示范中心,以应用驱动为导向、大数据中心建设为依托、一站式体验为特点、优秀融合案例为引领,构建云端一体化的教育生态体系。

具体来说,一是要优化校园网络,实现有线网、无线网和5G网络覆盖,大幅度提升教育网络质量。二是要建设线上线下一体化、现实虚拟双融合的智慧教室和“云端一体化”的数字化学习平台,打造物理空间、资源空间和社交空间有机整合的学习空间,构建课堂与课外的泛在学习环境,全面支持学习资源、学习活动、学习过程和学习数据等有机融合。三是要加强数据中心能力建设,开发智能、快速、全面的学习分析系统,建立高效、安全、灵活、敏捷的智能化运维保障体系。

(三)资源维度:建构支撑一流教师教育的数字化资源体系

一是要重构学校教学资源。按照自主开发与引进共享相结合的思路,制定分层分类建设的数字课程资源规范,实现数字资源标准化的建设,建立课程准入机制,设计开发课程资源、专项资源和拓展资源三种学习资源,满足师范生多样化学习需求。

二是扩大资源供给规模。推动学校课程资源多元供给,结合教育部“双万计划”工作,打造线上、线下、混合式、虚拟仿真、社会实践“五类金课”。建设慕课资源,打造具有影响力的在线开放课程,构建系列课程组成的“微专业”认证课程体系。引入大数据、虚拟现实和人工智能等技术支持的实物情景和实训操作的资源,形成多样化、立体型的数字教育资源体系。

三是完善资源持续共建共享机制。统筹各类教育资源,建立以学分为基础的学习成果积累机制,探索实行认证、积累与转换制度,实现不同层次人才培养体系之间的“纵向衔接、横向互通”。创新资源服务机制,通过完善数字资源建设标准和认证指标,引入第三方优质力量参与数字化资源开发,激活内部资源,充实资源建设专业团队,探索出适合学校特点的数字资源供给模式和服务机制。

(四)育人维度:建设数字化的卓越教师培养体系

“人工智能改变了人才培养的目标,重新定义了知识创造的方式,教师已不再是知识的唯一来源……除了传授知识以外,教师的核心价值在于‘育人’。”要“挖掘人工智能赋能的未来教师及教师教育发展机制”。学校要整体提升教师信息素养,利用信息技术变革教师教育教学培养模式,创建数字环境,利用大数据平台伴随式采集课堂教与学行为数据,分析支持变革教学方式与方法,推进学科交叉融合,实行数字化卓越教师培养。就智能新技术与教育教学融合形成的反应来讲,一般有两个方面的教育效果,“第一,利用智能机器提高教学效果;第二,培养学生使用驾驭智能机器的能力”。前者体现为“智慧课堂、智慧校园、智慧管理系统、个性化智慧学习系统”的建设;后者体现在提升学生智慧教育能力的课程开设。

要实施卓越教师培养计划,系统研制数字化卓越教师的培养标准,明确提出数字化卓越教师培养特征,提出数字化卓越教师的培养模式,科学建构培养平台,持续开展培养实践,科学评价培养成效。可以按照“五融入”的方式探索构建新型的数字化卓越教师培养体系。一是信息素养融入培养标准;二是智能技术融入教学环境;三是学科交叉融入课程体系;四是协同机制融入实践过程;五是数据驱动融入教学评价。构建的数字化卓越教师培养体系应该具有“五体系一特色”的特征,即师德养成体系、课程培育体系、能力实践体系、协同育人体系和综合评价体系,以及鲜明的信息化特色。培育的新型时代卓越教师师德师风优良、学科能力突出、实践基础过硬、信息素养扎实。

(五)文化维度:建设数字化的党建思政和文化管理体系

文化体系构建是高等学校人才培养体系的终极目标。教师队伍建设及新型数字化卓越教师的培养终极目标是要努力积淀形成卓越领先的教师教育人才培养文化。在数字化赋能教师队伍建设推动教师教育改革的过程中,要充分重视人才培养过程中的数字化+党建、数字化+思想政治、数字化+管理文化的系统建设。

要发挥教育信息化应用于人才培养和思想政治工作的优势,树立“一体化”育人的思想政治观,主动顺应智能时代教育者、受教育者、教育过程、教育环境的新特点、新变化,探索思想政治工作“虚拟+现实”、“线上+线下”融合建设,促进育人资源最大化整合、育人方式最优化创新、育人效果最大化达成。要把握信息化办学特色和时代规律,充分利用教育信息化办学优势,构建“网上网下育人同心圆”。

“着眼人工智能驱动下的教育系统的结构性变迁,科学治理教育生态系统”,推动“人工智能重塑教育过程”,“构建人工智能支持下的可持续发展的良性教育生态系统”。②推进信息化与思想政治工作深度融合,推动信息化背景下的思想政治工作改革创新。包括逐步推动党建工作平台信息化,实行党建“一张表”工程、“一站式”服务,探索运用“互联网+”,实现党员管理信息化。积极打造微党课、微视频、微动漫等党建新载体。完善有关组织网站、学习教育专题网页、党校微信公众号、党员信息管理系统建设,建立健全党建信息化平台。

此外,加强数字化的管理服务育人体系建设,优化学生事务服务,细化服务流程,推动迎新系统、学生奖助、心理援助、学习帮助等信息化平台建设。建设智能化学生社区,依托社区辅导员、楼栋管理员、寝室长等实施精细化管理,推动基于数字化的“一站式”服务,加强防火防骗防盗宣传教育,推进文明社区建设。探索利用大数据科学分析学生思想行为动态和学习生活状态,切实做好教育引导和针对性帮扶。强化资助育人,依托大数据分析,按照学生困难等级,实现科学认定、分层资助、精准帮扶。

 

三、在推进数字化建设中为教师教育改革作出时代贡献

 

智能时代,数字化赋能新时代的教师队伍建设,助力教师教育的深化改革。推进数字化系统建设,对新时代教师队伍高质量发展具有两个方面的战略意义。

(一)探索信息化的教育模式,推进教育均衡发展,定向培养中西部优秀中小学教师

数字化技术应用于新时代教师教育改革,促进教育均衡可持续发展。2021年,教育部等九部门启动实施中西部欠发达地区优秀教师定向培养计划(简称“优师计划”)。数字化技术为这一计划的实施提供了有效的技术支持。

学校可以通过线上媒体平台开展“优师计划”政策宣讲,推进“优师计划”招生工作。在“优师计划”师范生培养中,可以发挥人工智能、大数据等新技术助推作用,优化人工智能应用等教育技术课程,把信息化教学能力纳入师范生基本功培养,开展虚拟教研,帮助师范生感知真实乡村学校环境并进行教学实践,掌握大数据分析技术,着力培养面向未来的具有较高信息素养的乡村教师。

师范院校还可以通过帮扶“优师计划”定向县,加强县域内教育资源公共服务平台建设,推动县域学校与承担“优师计划”的师范院校附属中小学和幼儿园结对建立智能同步课堂,实现教师“智能手拉手”等实践措施,用信息化的方式建立彼此更加紧密的开放合作关系。同时,可以在更多定向县建设教师智能研修平台,智能遴选、精准推送研修内容与资源,支持教师自主选学,为教师提供同步化、定制化、精准化的高质量培训研修服务,更好服务“优师计划”师范生职后发展。

(二)服务乡村振兴,推进优质教育教学资源共建共享,探索信息化背景下教育精准帮扶新模式

《教育与技术的赛跑(TheRacebetweenEducationandTechnology)》提到,“教育一直在和技术赛跑,每一次技术的发展都将导致对人类所拥有知识和技能的重新估值。”为适应数字化时代不断变革的教育教学发展趋势,就需要不断推进数字化的资源建设,推进教育教学数字化资源的共建共享。数字化的资源建设,为解决“教育数字鸿沟”提供了可能。

2020年新型冠状病毒肺炎疫情期间,各个学校对标智能时代教育改革的重大战略需求,积极思考构建智能时代的教育教学新体系,整合学校学科资源,深化体制机制改革,积极推进人工智能、大数据、云计算、5G技术等与教育教学的融合。数字化为服务乡村振兴,推进优质教育教学资源共建共享,探索信息化背景下的教育精准帮扶新模式提供了可实施的途径。

一方面,引入大数据、云计算、虚拟现实和人工智能等前沿技术支持的实物情景和实训操作等培训资源,以及一线优秀教师参与研发的微课、慕课、直播课等视频培训课程资源,依托教学云平台线上培训研修系统,提供信息技术与教育教学融合创新的线上课程,形成多样化、立体型数字教育资源体系。

另一方面,按照“互联网+在地化”的教育理念,以互联网为支撑,以专递课堂为纽带,完善和推广双师课堂等,把最好的教学团队及课程资源推送到最需要的地方。同时,采用短期实地支教与长期网络支教相融合相补充的方式,规模化、持续性帮助乡村薄弱学校“开齐、开足、开好”国家规定课程,助力提升乡村薄弱学校的总体教育质量。推进教师培训方式的信息化、智能化变革,探索“智能+教师培训”,建立教师专业发展测量与评估机制。

(来源:《教育研究》2022年第4期)

 

 

 

 

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