高校师范生人工智能教育现状调查研究

董乐英 亓建芸

摘  要 师范生培养是推动人工智能教育实施的关键。以2 042名师范生为样本，调查师范生人工智能教育现状。结果显示：师范院校开设的人工智能相关课程不足，软硬件智能设施建设不全;师范生对人工智能教育具备基本的认知且态度积极，但缺乏实际应用，存在隐私数据泄露的隐忧。研究认为，应通过政府、师范院校、师范生三方合力，培养适应智能时代的教育人才。

关键词 师范院校;师范生;人工智能教育;教育信息化

中图分类号：G65    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）24-0010-04

1  问题提出

大力发展人工智能教育是实现教育现代化的关键，近年来，我国教育部门愈来愈重视人工智能教育发展。2018年4月印发的《教育信息化2.0行动计划》提出启动“人工智能+教师队伍建设行动”，要创新师范生培养方案，完善师范教育课程体系[1]。2020年8月，教育部等六部门联合印发《关于加强新时代乡村教师队伍建设的意见》，提出师范生培养课程改革和人工智能应用等教育技术课程的优化，信息化教学能力要纳入师范生基本功培养[2]。教育与人工智能深度融合以及智能教师队伍建设的重要性不言而喻。

师范生作为未来教学实践者，对人工智能教育的认知和态度影响着未来人工智能教育的发展。本研究通过实证调查研究，分析师范生人工智能教育现状，并寻求师范生人工智能教育的发展建议，从而助推我国人工智能教育的有效开展。

2  调查设计与实施

2.1  问卷设计

本研究在参考相关文献[3]、向相关专家咨询并反复测量和修订的基础上，形成针对高校师范生人工智能教育现状的调查问卷，进而了解师范生对人工智能教育的认知、态度和实践情况。问卷由两部分组成（详见表1），总计21个题项，选项设计为李克特五级量表。在形成正式问卷前开展小范围试测，修正问卷的部分题目。为了保证问卷的可靠性和稳定性，对问卷的信效度进行分析。其中，信度系数为0.936，KMO和Bartlett的检验系数为0.919，说明问卷信度较高。

2.2  调查实施

本研究主要在山东省各师范院校内展开调查来获取师范生人工智能教育现状，利用问卷星在线调查方式实施。调查历时四周，共收集问卷2 172份，在剔除无效问卷后，有效问卷为2 042份，问卷有效率为94%。结合部分访谈和SPSS 22.0对问卷数据作出统计分析和总结。

3  调查结果分析

3.1  人工智能教育的基本情况

3.1.1  参与调查人员构成  个人基本信息主要考察调查对象的性别、年级和专业等三个因素，探究不同性别、年级和专业在人工智能教育应用的认知和态度方面是否有差异。调查结果显示（表2）：女生占86.5%，男生占13.5%，女生人数远大于男生人数;大一和大二的低年级学生占80.8%，高年级学生占19.2%;文史类和理工类专业学生占90.2%，远多于艺体类学生。

3.1.2  了解途径较多，但权威途径缺乏，且学校应用不足  通过调查师范生了解途径和学校人工智能教育应用情况，反映未来推广应用的方向。结果显示，通过新媒体如微信、微博等了解较多，其次是从报纸、电视等传统媒体，但从相关课程、文献資料等相对权威的途径来了解的较少。智慧校园、语音人脸等识别应用较高，机器人、虚拟实验室等其他应用因学校不同而有所差异，但总体应用不是很普遍。

3.1.3  学校应用环境和开设人工智能相关课程情况不理想  高等师范院校开展人工智能教育的应用环境和开设人工智能相关课程情况，能够反映其基础设施状况和智能教育水平。调查可知，人工智能教育应用环境主要在机房，专门的智能化教室如智慧教室的比例不高，且数量不足，难以普及全体师范生。学校开设人工智能相关课程主要分为两类，分别是专门的人工智能类课程和公共选修课，但只有少数学院开设了专门的人工智能类课程，大多数是公共选修课囊括人工智能相关内容。由于选修到相关课程的学生有限，大多数学生是通过相关比赛和学术讲座等接触相关知识，无法系统了解，表明师范院校的人工智能教育基础设施和相关课程的建设有待提升。

3.2  人工智能教育应用的认知和态度情况

调查可知，人工智能教育应用的认知和态度维度和总体均值分别2.60、2.47、2.69，说明师范生对人工智能教育应用相对了解和认可。人工智能教育应用的认知和态度具有显著的正相关（p<0.01），Pearson相关系数为0.607，具有强相关，说明师范生对人工智能教育应用的认知度与教育实习中应用人工智能技术的可能性成正比。

3.2.1  人工智能的基本认知尚可，教育应用的认知不高且缺乏亲身实际应用  调查显示，师范生对人工智能内涵和教育应用的认知度均值分别为2.67、2.68。总体上，师范生对人工智能的内涵和教育应用了解程度中等，但不太全面和深入，对部分关键技术缺乏必要的认知，需要加强宣传和原理讲解。师范生对常见的教育应用如作业试卷批改等认知度最高，对教学智能辅导的认知度不高，并缺乏一定的实际教学体验，这对学校制订课程计划提出新的要求。

3.2.2  能充分肯定其价值和优势以及认知产生的问题  由于学生和未来教师的双重身份，使得从教师和学生的视角分析师范生对人工智能教育价值的认知很有必要。结果详见表3，可见人工智能的教学和学习价值得到师范生的充分肯定。同时，师范生能正确认识人工智能教育过程中产生的过度依赖技术、师生情感交流减少等问题。所以在师范生的职前培养阶段应注意这些问题，理性使用技术，重视隐私问题。

3.2.3  对人工智能教育的态度积极且期待发展  在对人工智能教育的基本态度调查中，师范生对人工智能应用的期待和支持均值分别为2.09和2.10，表明师范生对人工智能教育应用的期待值和支持率较高。在对人工智能教育实践的调查中，师范生在已完成或将来的教育实习中应用人工智能教育的意愿强度为中等，均值为2.60，表明师范生对人工智能教育应用实践的态度较为良好，但由于实习学校软硬件设施、师范生技术熟练度以及自身教育观念等因素影响，难以实际开展。

3.2.4  性别在人工智能教育的认知上存在显著性差异  由表4可知，性别在人工智能教育的认知上具有显著性差异（p<0.05）。其中，男女均值分别为2.50、2.63，t值为-2.54，通过了显著水平为0.05的显著性检验，说明男生的人工智能教育的认知度要显著高于女生，男生对人工智能等新技术比较关注。

3.2.5  年级和专业在人工智能教育的态度上存在显著性差异  由表5可知，不同年级在对人工智能应用的态度上具有显著性差异，通过了显著性为0.01的显著性差异检验。由事后检验LSD可知，大一显著小于大二、大三、大四、硕士。图1直观地印证了不同年级的师范生对人工智能教育的态度，大一学生对人工智能教育的意愿最强。

由表6可知，不同专业在对人工智能的态度上具有显著性差异，通过了显著性为0.01的显著性差异检验，由事后检验LSD可知，文史类对人工智能教育的意愿最强。

4  结论及建议

4.1  结论

从问卷调查结果来看，我国高校师范生人工智能教育现状是：

1）师范院校开设人工智能相关课程不理想，只有少数学校开设专门人工智能课程，针对性不强，覆盖人群不广;

2）师范院校的智能设施建设不健全，完整的智能设施系统较少;

3）师范生对人工智能教育的认知不够深刻，没有实践体验，男生比女生认知度更高;

4）师范生对人工智能教育的态度较积极且发展前景乐观，但仍有隐私泄露等顾虑，低年级和文史类的学生态度更积极。

4.2  启示与建议

通过对高校师范生人工智能教育现状和问题的梳理，得到如下启示与建议。

4.2.1  政府应做好政策规划与资金支持，自上而下进行引导  积极发展人工智能教育是实现我国教育现代化的重要举措之一，政府应该进行顶层制度设计引导，提供专项资金支持来促进师范院校人工智能教育的发展。首先，制定师范生人工智能教育的相关政策与标准，确保人工智能教育有据可依，使培养更加规范合理。其次，提供专项资金支持，一方面用于人工智能教育人才培养，建设人工智能教育教师队伍;另一方面用于加强人工智能软硬件的配置，完善智能设施建设，建设师范生专用的实验室、实训室、实训平台等，以解决师范院校人工智能教育相关软硬件设施短缺，无法为师范生提供实践锻炼的机会等问题。

4.2.2  师范院校应积极进行课程改革与资源文化创设，适应人工智能时代人才需求  针对师范院校的人工智能课程开设不理想，师范生接触人工智能机会较少等问题，师范院校应改革课程和创设人工智能校园文化。一方面，师范院校的课程改革应调整人才培养目标，增加人工智能课程比重，重构课堂教学模式等[4]。调整课程人才培养目标要深刻認识到教师专业发展呈现新的内涵和特点，在现有专业课程的基础上增加如大数据、机器学习等技术的基础知识和应用实践，面向不同年级和专业的学生，单独开设人工智能等相关课程，同时构建新的课堂教学模式来适应未来人工智能教育的发展。另一方面，师范院校应积极优化人工智能资源和创设人工智能校园文化。师范院校要结合自身学科专业优势，建立人工智能资源库，加强政府、学校和一线教师的联结，建立多元主体协同成长和职前—职后一体化培养机制，让师范生随时随地处于智能化的情境感知中，全方位培养师范生的人工智能教育素养[5]。

4.2.3  师范生应主动寻求自身发展，争做新时代智能教育教师  教师发展，理念先行，能力为本，一体两翼，缺一不可。师范生应树立新的教育理念，明确智能时代教师的角色变化和能力要求，夯实学校专业课程基础，努力学习人工智能相关的基础性知识与技术，掌握人工智能教学的理念和方法;通过各种网络资源了解人工智能的最新动态，利用各种慕课和微课等在线课程资源，巩固知识结构，主动寻求自我提升;积极参加各种竞赛、活动以及校外实习，锻炼自己的智能技术能力和教育教学实践能力，为将来进入教育教学岗位做好充足的准备，争做新时代优秀的智能教育教师。■

参考文献

[1]教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[A/OL].（2018-04-25）[2021-05-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[2]教育部等六部门关于加强新时代乡村教师队伍建设的意见[A/OL].（2020-09-04）[2021-05-10].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s3735/202009/t20200903_484941.html.

[3]王贤文，张莉.师范生人工智能教育应用的认知与态度：现状与发展建议[J].中国教育信息化，2019（3）：39-42.

[4]邢曙.人工智能时代高等师范院校人才培养模式变革思考[J].山东教育（高教），2019（Z2）：58-60.

[5]李世瑾，顾小清.中小学教师对人工智能教育接受度的影响因素研究[J].现代远距离教育，2021（4）：66-75.