人工智能+教育时代教师专业发展面临的挑战与对策

2020-11-30王忠华翟璟

中国教育技术装备 2020年12期

王忠华翟璟

摘要 “人工智能+教育”已成为未来教育的必然趋势，对教育产生众多影响，教师面临严峻的挑战。分析人工智能教育应用带来的转变，重点从伦理挑战、教学挑战和学术挑战三方面论述“人工智能+教育”时代教师专业发展面临的挑战，并从人工智能教育应用和教师能力两个层面提出应对的策略：一方面希望国家能出台相关政策保护数据隐私;另一方面希望教师能顺应时代改变，转换角色，不断提升专业素养。

关键词人工智能;人工智能+教育;教育信息化2.0;教师;教育大数据;核心素养

中图分类号：G655 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）12-0013-03

1 “人工智能+教育”时代的到来

当前人类社会正进入人工智能广泛应用的时代，教育也随之进入“人工智能+教育”时代。人工智能与教育结合为个性化学习和个别化学习的实现提供了技术保障，成为教育发展的重要推动力[1]。我国先后出台了有关人“工智能+教育”的政策，为人工智能在教育环境中的应用提供了制度保障。如《新一代人工智能发展规划》《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020年）》《教育信息化2.0行动计划》《高等学校人工智能创新行动计划》等文件中都关注人工智能等新一代信息技术在教育中应用。2018年11月，第五届“大数据时代的未来教育”论坛发布《人工智能+教育》蓝皮书，指出：“人工智能将会带来教师智力劳动的解放，教师能够有更多的时间和精力关心学生心灵、精神和幸福。”[2]由此可見我国对于人工智能教育应用的重视。

2 “人工智能+教育”时代下的教育变革

技术带来的变革影响社会的方方面面的，其中也包括教育领域。教育部发布的《教育信息化2.0行动计划》中提

出：“以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。”[3]教育进入“人工智能+教育”时代，传统教育的教学模式、教师角色以及学生学习方式都会发生改变，如图1所示。

首先，教学模式转变为“人类教师+人工智能教师”的双师模式;

其次，教师角色发生转变，教师由主要的知识传授者转变为数据分析者、综合能力培养者以及情感态度、责任担当引导者;

最后，学生的学习方式也发生变化，由原来班级授课制转为线上线下相结合模式，进而转变为更为个性化的混合学习形式。

3 “人工智能+教育”时代教师面临的主要挑战

人工智能在教育领域的广泛使用，引起教育的全方面变革，包括教学模式、教学方式等。教师作为教学的主要参与者之一，同样面临诸多挑战。教师面临的挑战主要包括伦理挑战、教学挑战以及学术挑战（如图2所示）：伦理挑战，即道德伦理挑战，包括不公平问题、数据隐私问题等;教学挑战包括创新教学内容、探索新的教学形式以及利用数据进行及时反馈等[4];学术挑战包括具备数字化胜任能力、实现各学科融合以及提升科研能力等。

伦理挑战随着人工智能教育应用的广泛开展，教师的人际关系扩展到人际关系和人机关系并存的状态[5]。教育工作者尝试通过人工智能解决教学难题，但在这个过程中隐含一系列伦理道德的问题，如知识产权保护、隐私泄露、学术不端等[6]。国际上已经开始关注人工智能教育应用过程中存在的伦理问题，然而当前关于此领域的研究仍处在探索早期。教师道德伦理挑战包括不公平问题、数据隐私问题等。

1）不公平问题。人工智能与教育大数据密不可分，教育数据包含了学生的所有信息。教师可以通过对教育大数据进行分析，从而获得每位学生的学习初始水平以及学习状态等信息。因此，教师可能在教学伊始就无意识地将学生分为强与弱两个等级。对于学习初始水平不同、能力高低不同的学生，教师可能会产生一定的偏见，即“优等生”与“差等生”的差别对待，甚至有些教师会放弃“差等生”，采取置之不理的措施。这样会极大地影响学生的发展，违背促进每位学生共同发展的理念，甚至违背师德，引发教育的不公平现象。

2）数据隐私问题。人工智能教育应用环境下，学生在教师面前呈现“透明”的状态，即教师可以获得学生的所有数据信息，通过对海量数据的挖掘、整合与分析，能更好地了解学生的学习状态、学习能力以及学习短板等问题。教师全方面了解学生，在一定程度上能够根据学生的具体实际情况制订适合学生的学习方案，帮助学生查漏补缺、全面发展。但教师掌握学生的全部信息（包括学生的性格取向、个性偏好、智力水平及情感、社会交往等个人信息[6]），在一定程度上也会造成一定的危险。如果教师的道德水平欠缺，极有可能会由于金钱等诱惑而泄露学生的数据信息，从而造成学生隐私数据的公开，对学生造成一定的伤害，不利于学生的健康成长。

教学挑战

1）创新教学内容。在“人工智能+教育”时代，人工智能教师在知识讲授方面可以完全或部分替代教师，并且在知识获取、知识容量方面优于人类教师，实现教师的部分替代。然而，机器带给学生的只是知识本身，因此，教师必须把重心聚焦于更复杂、更富于情感性、更富有创造性和艺术性、更具有互动性的“人”的教育上[7]。这就要求教师创新教学内容，培养学生的信息素养、数字素养、创新能力、发现问题以及解决问题的能力，引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观，促进学生全面而个性化地发展。

2）探索新的教学形式。未来社会，人工智能教师参与教学是必然趋势，教师将面临与人工智能协作共存的局面;与之相应，教学形式也会发生一定的变化，不再是教师主导的形式。并且当前的知识不再是过去知识的简单累积与叠加，更多的是全新的建构与迭代式更新。过去从最基础的内容学起、循序渐进式的学习，今天已经不太适用[8]。因此，未来教师一定要善于探索新型的教学形式，既要恰当地使用人工智能，又能发挥人类教师所无法替代的功能，适用于智能时代的教育，实现“人工智能教师+人类教师”的完美协同，共同完成教书育人的任务[9]。

3）利用数据进行及时反馈。传统的教学评价主要采用纸笔标准化测试，评价周期比较长，教师极有可能错过调整教学的最佳时期。在人工智能教育应用环境下，人工智能平台可以动态地收集学生学习过程的全面数据，教师就能方便地利用学生的全面评估数据报告，结合学生的特点以及课堂表现进行分析，准确判断学生的实际情况，不断重设学习方案，改善教学环节，重视学生的反馈，也不断为学生提供反馈，促进学生关键能力的发展。

学术挑战人工智能教育环境下，教育资源网络化，应试的基础知识学生可以通过网络搜集获得，教师原本的传授知识的部分被机器所替代，教师的学术伦理受到一定的挑战。这就要求教师具备更好的技能，提升学术水平以便能够应对新时代的挑战。

1）具备数字化胜任能力。数字化、信息化大爆炸的时代，核心素养成为时代公民所必须具备的能力，且数字化能力已经成为核心素养最核心的部分[10]。对此，首先，教师应该具备一定的信息意识，灵活运用数字化设备，将海量数据转换为教学方法和教学环节;对学生使用的数字资源、数字工具以及数字平台熟练掌握，并有能力将学生的特点、学习内容以及技术有效结合，开发出支持学生自主学习的资源、软件与平台，并对学生的自主学习提供指导。

2）实现各学科融合，培养学生创新思维、创新能力。人工智能的应用需要结合多门学科优势，因此在教育中要求实现学科间的融合。未来社会要求学生具备的核心素养也不是仅靠某门学科就可以培养的，这就要求人工智能教育环境下的教师扩大知识广度与深度，充分利用人工智能的优势，将各学科内容进行整合，善于设计出跨学科的教学方案，弱化学科间的界限，从而有利于促进学生关键能力的发展。

3）提高专业素养，提升科研能力，实现可持续发展。人工智能教育应用环境中，学科交叉融合成为必然形态，教育目标、内容以及方法策略等都要发生变革，这就需要依靠专业研究人员以及广大一线教师参与研究。

首先，教师要提高自身专业素养，充分了解学科发展的前沿，掌握跨学科融合所需要的情境、技能，充分了解学生即将面临的挑战与对策，从而在教学中实现内容与技术的有效结合[11]、学科间的有效融合;

其次，教师提升科研能力，善于将学生的特点、内容特点以及技术有效结合，开发出适合培养学生核心素养的资源、软件以及平台;

最后，教师要不断更新自己的知识库，终身学习，实现可持续发展[12]。

4 应对“人工智能+教育”时代教师面临挑战的策略

对人工智能教育应用的建议

1）出台相关法律保护数据及用户安全。在人工智能教育应用中，开发人员、运营商会接触到用户的所有隐私数据信息，因此要加强监管，保护用户的数据隐私安全。对此，国家应该出台相应的数据隐私安全法以及人工智能伦理安全法，切实保障教育者以及受教育者的隐私安全、人身安全以及身心健康。

2）树立正确的人工智能教育的社会价值导向。在人工智能教育应用环境下，除了运用有效法律武器保障用户的数据安全，社会也要为公民树立正确的价值导向，提高公民的素质，培养有责任感、正义感的公民，使其不会为了个人的私利而做出违反法律和道德的事情，从源头保护好人工智能用户的隐私。

对教师的建议

1）提高专业素养，顺应智能时代。人工智能在教育中的应用推动了人机协同时代的产生，“人工智能教师+人类教师”的双师模式成为未来教育的新模式。2018年1月发布的《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》中明确提出：“教师要主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学。”[13]因此，在智能时代，教师只有及时调整自己，提升专业素养，顺应时代发展，才能更好地发挥人类教师的作用，不被时代所淘汰。

2）及时转换角色，重视本性教育。人工智能时代，教师要及时转换自身角色，对于工作内容做好适当的“加法”和“减法”。

首先，教师应从大量重复的机械劳动中脱身，将认知领域的教学与评价工作转移给机器完成，既提高工作效率，又减轻工作负担;

其次，教师将更多的时间用来研究更加复杂的教育工作，和学生进行情感交流沟通、责任担当的引导，回归教育的本性，探究人性的教育，把学生培养成有血有肉的人。

总之，教师要重视对学生的情感教育，培养学生正确的人生观、价值观和社会观，充分发挥自身不可替代的作用。

5 结语

人工智能時代已经悄然来到，未来教育的环境将更加智能化。教学参与者，无论是教师还是学生，都应该清醒认识社会发展趋势，及时改变自己原有的教学或学习模式，善于有效运用新兴的技术，不断提升自己的综合素质及能力。在运用人工智能等新技术的同时也要注意伦理道德，不做有损他人隐私利益的事情，树立正确的伦理观，使人工智能在教育中造福更多的受教育者。

参考文献

[1]刘德建，杜静，姜男，等.人工智能融入学校教育的发展趋势[J].开放教育研究，2018，24（4）：33-42.

[2]《人工智能+教育》蓝皮书正式发布[DB/OL].[2018-11-12].http：//news.bnu.edu.cn/zx/xzdt/105173.htm.

[3]教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].[2018-04-18].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[4]董瑶瑶，李志超.人工智能时代教师专业发展的机遇和挑战[J].中小学数字化教学，2018（6）：8-10.

[5]唐松林，冯誉萱.“互联网+”时代的教师伦理：从他者型塑转向自由审美[J].中国电化教育，2017（8）：19-24，32.

[6]杜静，黄荣怀，李政璇，等.智能教育时代下人工智能伦理的内涵与建构原则[J].电化教育研究，2019（7）：21-29.

[7]谷亚.人工智能时代教师的职责坚守与角色转换[J].教学与管理，2019（15）：1-3.

[8]王竹立.论智能时代的人—机合作式学习[J].电化教育研究，2019，40（9）：18-25，33.

[9]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.

[10]任友群，杨晓哲.数字化胜任力：信息时代不可或缺的能力[J].中小学数字化教学，2017（1）：22-24.

[11]荀渊.未来教师的角色与素养[J].人民教育，2019（12）：36-40.