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人工智能,賦能教師隊伍建設

2022/12/17 16:56:05

為深入推進人工智能等新技術與教師隊伍建設的融合,教育部分批啟動了人工智能助推教師隊伍建設試點工作。推進人工智能與教育教學深度融合,無疑是賦能教師專業發展、深化教師評價改革、推動教師隊伍建設的有力抓手。在試點工作推進過程中,一批試點學?;騾^域在利用人工智能助推教師隊伍高質量發展方面作出了卓有成效的探索。我們選取北京大學等6個試點的成果概要展示,以供參考。



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北京大學:提升教師數字素養與應用能力



在人工智能助推教師隊伍建設試點工作中,北京大學通過組織培訓、資助專項課題等方式提升教師的數字素養與應用能力,具體舉措與成效分為以下四個方面。



一是開展人工智能助推教師隊伍建設及數字人文的專題培訓。



北京大學通過邀請人工智能相關領域的專家學者,研討了關于教育發展的數字化智能化、人工智能驅動下的教育創新與應用等具體內容,累計有上千人次的北京大學一線教師通過線上線下相結合的方式參與了培訓活動。目前北京大學正在積極推進與劍橋大學的合作,探索數字化、智能化等新技術對未來教育的影響和改變,致力于促進基于教學實踐的研究和全球范圍產學研的交流合作。



二是建設支撐教師培訓的專門研修平臺和學習資源。



為進一步做好教師培訓工作,方便教師研修和學習,北京大學在2022年春季學期部署建設了北大培訓平臺。該平臺不僅為教師線上參與直播培訓或回看錄播提供了便利,也為教師的長期研修提供了豐富的學習資源。同時該平臺將自動記錄教師的研修數據,為教師的研修情況提供數據支撐。



三是遴選人工智能研究與應用方面基礎好的院系和實驗室進行先行先試。



以大數據、人工智能為代表的數字技術在北京大學的人文、考古、醫學、化學材料等學科領域有了很好的建設基礎,并取得了一定成效,促進了信息技術對傳統學科的賦能升級。



比如在數字人文領域,為了打造智能時代的數字工具和研究平臺,北京大學積極加快推進建設哲學社會科學數據庫、古籍智能整理系統、古典文獻大數據分析平臺、歷代目錄集成可視化系統、儒家學術史知識圖譜平臺、歷代年譜GIS可視化平臺等支撐平臺,以新興技術重構和利用經典文獻形成新的研究契機。



四是在全校范圍內培育孵化人工智能改進教學的應用案例。



北京大學啟動了“北京大學人工智能助推課程建設項目”,作為人工智能助推教師隊伍建設的子項目。學校在全校范圍內征集了56門課程進行人工智能等技術促進教育教學改革的實踐,旨在提高教師的信息化教學能力,促進人工智能與教育教學的深度融合。



同時,北京大學還積極推進教師大數據建設與應用。北京大學教師教學檔案袋平臺是實現教師數據的融合共享、機構協同創新的重要平臺系統。教師教學檔案袋平臺還在持續建設中,正逐漸探索嘗試納入人工智能技術,在持續積累教師數據基礎上進行數據挖掘,建立教師畫像,為教師發展提供有針對性的資源和服務,加強教師教育。該平臺除了為教師教育和發展提供支持,還要構建基于數據、面向過程的教師評價新模式,充分發揮大數據的優勢,創新教師評價工具、優化評價管理、提升評價質量和拓展評價結果。



華東師范大學:深度融合人工智能與教育教學



以自身的特色和優勢為基礎,聚焦人工智能助推高校教師、師范生、中小學教師圍繞育人聯動發展的追求,華東師范大學經過5年的努力,將在師資隊伍、人才培養、環境建設、教育范式、社會服務等方面實現全面革新。



面向師范生,學校在人工智能助推教師隊伍建設行動中推動了以下幾個方面的工作。



打造“一平五端”實訓生態平臺,實現過程性智能測評?;谝娏?、研習、實習三習一體化的教師教育實踐體系,打造線上線下相融合的“一平五端”教學能力實訓生態平臺,包括一個教師教育實訓教學一體化平臺,以及電子資源端、移動聽評課端、教育實習端、課堂互動端、數據管理端等五個數字端。



構建微型認證標準與規范體系,推動能力本位的培養。在牽頭研制的《中小學教師信息技術應用能力標準》和《師范生信息化教學能力標準》基礎上,學校聚焦基礎教育教學的核心環節與關鍵能力,創造性研制了師范生教學能力評價體系以及《師范生課堂教學能力微認證體系》等師范生系列標準與規范。



研制師范生智能素養框架,夯實新時代教師必備能力。對于師范生智能教育素養這一新時代教師需要必備的基礎能力,學校組織專家團隊研制了師范生智能教育素養框架,框架共有13項能力,制定了對應的課程體系框架并繪制了學校已開課程的課程譜系。



面向中小學教師,學校統籌多學科、聯動基礎教育學校與企業,探索“智能工具支撐、能力素養提升、發展模式變革”的發展路徑,現已產生了一批階段性成果。



智能工具做支撐,逐步構建智能化支持體系。學校統籌計算機科學、教育學等優勢學科成立上海智能教育研究院,聚焦“學—教—評—管”等教育環節痛點問題開展基礎研究和應用研究,確定了三維自適應學習、高質量課堂診斷與改進、核心素養導向的智能評價等五個重點研究方向,推動快樂機器人、作文評閱機器人、虛擬仿真實驗、游戲化學習等四項工程應用落地。同時面向多個學科開發應用場景,研發應用產品。



課程重塑為途徑,精準提升教師關鍵素養。學校聚焦教育數字化轉型對教師隊伍建設的新要求,著力打造“教育數字化轉型中的教師關鍵能力培養計劃”,從“精準教學中的數據決策力”“跨學科教學中的融合設計力”“智能環境中的創新應用力”三個專項出發,助力中小學教師在數據決策、跨學科教學設計與實施、人工智能教育應用等能力方面形成突破。



模式變革做引領,形成面上輻射的成熟經驗。學校在“人工智能助推教師隊伍建設項目”推進過程中,逐漸探索、形成了“高?!髽I—學?!睘橹黧w的智能教育共同體模式和“共學、共研、共創”為路徑的能力提升模式。



面向高校教師,學校激發他們進行教學改革的意愿,同時著力提升教師智能素養。一是制度建設為保障,有力推進智能教育產學研。二是梯度指導為支撐,漸次提升智能教育素養。三是課程重塑為挑戰,做實智能教育育人主陣地。四是專項研究搭平臺,構建智能教育教學環境。



華中師范大學:構建“人工智能+教師教育”新體系



華中師范大學于2021年啟動實施人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作,基于學校人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作在標準、工具、模式、應用及服務上的需求,穩步推進“五大任務”,已取得一定進展。



教師素養刻畫與課程資源建設評估。華中師大于2020年11月獲得國家標準立項研制信息素養國家標準,以此形成了一系列教師信息素養評價指標、模型、工具和系統,并于2021年啟動教師數字畫像評價指標體系研究,打造以數據為基礎的教師數字畫像和多元評價體系,從師德修養、專業知識、教學能力、教研能力、育人能力、社會影響和多方評價等維度動態描述教師數字畫像,為教師工作減負、專業發展賦能。



智能化環境建設與平臺工具研發。建成“人工智能+教師教育”綜合實驗實訓平臺,全面支撐教師職前職后一體化培養,覆蓋教學、教研和培訓多個領域。推進智慧教育環境提速升級,研發支撐創新教學的“小雅平臺”。學校自主研發了云端一體化智能教育SPOC平臺——“小雅”,構建了課程知識圖譜、智能問答、智能推薦等多個智能模塊,支持教學數據的伴隨式采集和數據驅動的分析,實現了教學理論具象化、教學設計標準化、教學行為數據化、教師評價精準化,全面促進大數據、人工智能等新興技術與教育教學的深度融合。



智能教學與研修模式創新。針對基礎教育傳統教研模式組織難、協調難和研修數據采集難等問題,學校推進“互聯網+大數據+人工智能+教師研修”深度融合,探索形成了線上線下相結合的課例研修模式、教師工作坊支持的主題研修模式、混合學習環境下的微課題研修模式、直播課堂支持的同儕研修模式等四種研修新模式。利用信息技術對基礎教育教師教學數據進行分析,生成精準、高效的課堂教學AI報告,包括課堂師生行為報告、課堂參與度數據圖等。



人工智能支撐師范生職前職后一體化培養。為營造更真實的實訓環境,提升師范生“三字一話”能力水平,學校建設了智慧書寫教室和智能化普通話訓測中心,建設云課堂“師范生技能培養”課程,師范生可以隨時隨地獲取專業技能比賽、優秀作品等資源。建設數字化教師教育資源,探索建立“模擬小課堂”“微格技能小組”等小班化教學與實踐制度。開展“人工智能+”名師課堂創新應用,如開展師范生與國培教師的云端對話以及國培骨干教師優質課程展示活動等,并錄制國培骨干教師優質課及微講座、中學名校名師論壇資源等。



人工智能助推鄉村教師教學能力提升。構建“三個課堂+AI”的“開好課”模式。針對鄉村薄弱學校的教與學問題,探索“三個課堂+AI”創新實踐,利用“專遞課堂+AI”賦能學生的自主學習,“名師課堂+AI”賦能教師的專業發展,“名校網絡課堂+AI”促進優質資源和自適應的匯聚。同時,面向中西部開展人工智能助推教師隊伍建設專項培訓。



東北大學:全面提升教師信息素養



東北大學自入選教育部第二批人工智能助推教師隊伍建設試點高校以來,將人工智能助推教師隊伍建設作為“十四五”發展規劃重點內容和學校教育信息化重點工作予以高度重視,著力提升教師素養,建設創新團隊,賦能教師隊伍評價改革。



實施教師信息素養提升計劃。學校制訂教師信息素養提升計劃,對標新時代高素質專業化創新型教師隊伍建設,以智能技術為手段,建立滿足教師職業生涯發展全程支撐、全面覆蓋的教師教育培訓架構和課程體系。學校2021年底出臺《東北大學教職工培訓規定》,結合教師成長特點與發展需求分類組織教育技術培訓,將人工智能素養提升作為重要內容納入教師培訓制度安排。教育技術培訓結合現代教育技術發展趨勢,以信息技術提升課程教學質量和水平為出發點,圍繞在線開放課程的現狀與展望、混合式教學改革、在線教育工具改進傳統課堂教學等內容組織了52學時的培訓。



重點支持人工智能領域教師隊伍建設。圍繞“人工智能”研究領域,學校通過實施“創新團隊建設工程”“協議年薪制崗位聘任”“長聘教師崗位聘任”等舉措,加大力度重點支持“人工智能”研究領域特色鮮明、創新活力強、研究方向明確、引領學科跨越式發展的高水平創新團隊,如“工業互聯網與工業人工智能驅動的智能化管理與控制系統團隊”和“工業智能與系統優化團隊”等;在工業人工智能領域布局發展,建設“工業人工智能研究院”“人工智能與大數據科學中心”“智能電氣科學與技術研究院”等多個重要科技基地,為實現未來國家級優秀學術領軍人才的培養以及新興優勢學科方向的確立奠定重要基礎。學校鼓勵教師開展自由探索,開拓新的研究方向,打破學科專業壁壘。建立有利于學科交叉融合的學術評價和成果認定機制,優化學科交叉領域資源配置,瞄準科技前沿和關鍵領域,重點支持人工智能、智能制造與裝備、深地深空、新能源及儲能、新材料等研究方向的交叉融合,推動創新團隊及所在學科實現跨越式發展。



大數據支撐教師評價改革。學校利用大數據采集和學習分析技術,對教師教學、科研等育人各環節數據進行深度分析,在職稱晉升、聘期考核、團隊遴選等工作中,充分利用大數據采集和全球引文數據庫(Scopus數據庫),對教師及所在團隊在教育教學、科學研究、學術影響力等方面進行深度分析,探索建立包含第三方客觀數據源分析評價在內的綜合測評體系,全面了解教師的科研現狀及發展趨勢,利用Scival科研分析管理工具,查閱科研績效分析、學科前沿分析、國際合作程度等,為教師及團隊發展評價提供數據支撐。



北京市海淀區:信息技術支持教師進階發展



北京市海淀區作為教育部第二批人工智能助推教師隊伍建設試點區,充分利用互聯網、人工智能、大數據、5G等新一代信息技術優勢,聚焦高質量教師隊伍建設關鍵問題,啟動實施“海淀區人工智能助推教師隊伍高質量一體化發展”試點。



一是推進智能教育新型基礎設施建設,加快構建智能環境。海淀區系統推進智慧型教師研修中心——海淀區教師進修學校新校區智慧校園建設,啟動遠程互動教室、沉浸式演播廳等創新研修空間建設。



應用全方位支持教師混合式研修的海淀教研平臺,該平臺目前可以實現課程發布、自主選學、記錄研修、學分認定等全過程信息化管理,留存研討過程中的結構化資源。同時,配合在線研修建設了結構合理、內容優質、豐富多樣的課程資源庫。



二是探索技術賦能的教與學方式變革,促進課堂教學提質。開展三類“雙師課堂”模式探索,走出教師柔性交流新路徑。以優質資源的重新配置為導向,系統規劃了雙師教學實施方案,組建穩定的雙師協作伙伴關系。構建了適用于線下教學場景的“1+1協作直播”的雙師課堂,適用于線上線下混合教學場景的基于“名師微課”的雙師課堂等。



同時,開展促進學生自主學習的混合式教學模式研究與實踐,研發調研工具,做好中小學線上教學指導。同時,凝練基于混合式教學設計與實施的典型經驗,積累了優質的教學設計案例、教學課例、活動方案、教學工具等素材和資源。此外,探索基于大數據的精準教學模式,依托智能學習終端積極開展“基于在線學習行為數據的精準教學”和“基于學生學業水平的精準教學”兩類實踐。



三是提升教師作業設計與實施能力,助力“雙減”政策落地。



建立學校作業網絡系統和智慧作業方案,分學段探索技術支持下的分層、彈性和個性化作業的設計、布置與反饋路徑與方法;探索了系統設計、課題研究與項目試點相結合的作業提質行動新模式。



四是開展人工智能支持的聯合教研,促進教師一體化成長。開展65場“海淀‘大教研’之一體化聯研”系列實踐,開展三種類型的人工智能支持的聯合教研實踐,包括課例載體的聯合教研、學科學術研討類的聯合教研、復習和命題為主導的聯合教研,沉淀出一套可遷移的技術助力的聯合教研典型工具和模式,積累并共享數字化學習資源。



五是建設數據支持的“精準培訓”體系,支持教師進階發展。面向全區中小學教師開展海淀區“十四五”時期教師培訓現狀及需求調研,基于全區教師培訓需求的精準挖掘與分析,科學合理設計進階培訓課程。依托海淀教研平臺開展線上線下相結合的新任教師培訓、骨干教師研修、名師培養特色專題活動。研制“海淀區卓越教師專業素養標準及理想行為模型”,借助大數據手段建立教師成長過程評價與追蹤機制,為下一階段進一步探索教師“數字畫像”、支持教師進階發展提供依據。



上海市寶山區:打造“未來寶”數字基座



上海市寶山區自獲批教育部人工智能助推教師隊伍建設試點區一年來,聚焦教師隊伍高質量發展,通過教育教學模式變革及育人方式轉型,著力培養高素質創新型“未來教師”。



建設寶山教育數字基座,提供教師專業發展數字化支撐。針對教師信息化教學創新能力不足、薄弱學校教師應用能力水平低、教師機械性與事務性工作繁重等問題,寶山區建立“未來寶”數字基座,依托基座組織中心、應用中心、數據中心、消息中心、物聯中心的五大核心能力,整區推進教師智能助手常態化應用,縮小校際數字鴻溝,優化數字化教學環境,整體提升全區教師信息素養,初步形成“未來寶”數字基座賦能教師隊伍建設的新路徑、新模式。一是基于組織中心能力,提供組織架構支撐。二是基于應用中心能力,賦能學校教育教學和管理服務。三是基于數據中心能力,實現人少跑路而讓數據多跑路。四是基于消息中心能力,實現師生人員互聯互通。五是形成三大“虛擬學?!狈桨?,有力支撐疫情防控期間的教育教學。



推進“三個課堂”建設,探索緩解教師結構性缺編新路徑。聚焦公平均衡,針對優質師資不足、薄弱學校教師教學水平不高、區域內校際差距大等現實難題,寶山區開展了智慧同儕課堂,利用5G、大數據、人工智能等新技術連通課堂,實現教師同步備課、同步上課、同步教研、同步研訓以及同步課后延時服務,教師“智能手拉手”形成“1位教師+1個云端合作團隊”的網絡共同體,破解跨學科教學、教師單兵作戰等難點,緩解教師結構性缺編難題,擴大優質師資輻射范圍,同時提升教師教學實踐與創新能力。



落實“雙減”政策,探索人工智能支持的教學新形態。針對師生負擔重、教學效率低、標準化教學模式難以兼顧學生個性化發展等問題,寶山區探索了人工智能支持的教學新形態。立足“雙減”“雙新”政策背景,以“兩個減少、一個增加”為目標(即教師低智慧重復勞動減少,學生學習負擔減少,學習效能提高),在基礎教育全學段開展區域基于知識圖譜的“智適應”學習系統的開發實踐與應用推廣,開發運用學科“智適應”學習系統,優化區域“未來寶”智能助教系統和智能學伴系統,助推個性化教學實踐;通過資源建設,逐步實現智慧同儕課堂常態化應用,項目驅動、研用一體,助推教師教研模式創新,培養一批具有數字化素養的各學科應用型教師。



推進教師專業能力與需求評測,探索教師專業發展新模式。在教師專業發展方面,針對部分教師專業發展意識淡漠、職業倦怠,新教師對專業前景和發展方向把握不準以及教師教育與專業成長模式單一等問題,寶山區構建了教師畫像和智能導航系統,依據教師職業生涯發展階段特點,總結提煉優秀教師成長模型,借助智能技術給予教師適當、適時的協助,發掘教師潛能,為教師專業發展持續續航。



《中國教師報》2022年07月13日第13版