人工智能支持乡村教育振兴的困境与对策

方旭 开文慧

摘 要 乡村教育振兴是乡村振兴的重要组成部分，是乡村全面振兴的重要基础。人工智能有助于开展个性化教育，对乡村教育振兴的价值表现为：缩小城乡差异，提升教育水平，提高乡村教师专业能力，改善乡村学生心理健康状况，支持特殊教育发展等。目前人工智能支持乡村教育振兴仍面临诸多困境，如人工智能设备与资源缺乏、乡村教师专业发展水平不高、家长理解与支持不足、制度设计与支持乏力、信息化评价和跟踪不充分、校长的信息化领导力较弱等。面对困境，应实施有针对性的对策，如缩小城乡学校的人工智能软硬件资源差距、提升教师的人工智能应用能力、完善乡村人工智能教育的配套制度体系、建立成熟的人工智能教育应用模型、创建利用人工智能的家校合作机制、优化人工智能教育应用的效果与评价机制、提升面向人工智能应用的校长信息化领导力。

关键词 人工智能 乡村振兴 乡村教育 信息化领导力 家校合作

作者简介：方旭，工学博士，南通大学教育科学学院副教授、硕士研究生导师；开文慧，南通大学教育科学学院硕士研究生。

基金项目：2022年度江苏社会科学基金一般项目“人工智能支持乡村教育振兴的模式构建及行动研究”（22JYB013）

中共中央、国务院发布的《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》指出：“优先发展农村教育事业。”实现乡村振兴，乡村教育振兴必须先行。2022年2月8日，教育部发布《教育部2022年工作要点》，其中第十六条明确指出统筹推进乡村教育振兴和教育振兴乡村工作，持续巩固拓展教育脱贫攻坚成果，把乡村教育融入乡村建设行动。自党的十九大报告首次提出乡村振兴战略以来，国家和各地区相继出台了一系列政策大力支持乡村教育，但由于地理位置、歷史发展、经济条件和传统观念等因素，乡村教育发展屡屡受阻，乡村学校在基础设施、数字资源、教学条件及教师素养等方面与城镇学校差距明显。随着现代教育理念的不断深入，乡村教育成为衡量教育质量的重要指标。教育现代化离不开乡村教育现代化，迫切需要对传统教学进行改革，人工智能技术的成熟是推动乡村教育现代化进程的重要因素。在信息技术带来的新一轮革命中，人工智能与教育相结合，可以缩小教育数字鸿沟，在乡村教学方式等方面推进改革与创新。近年来，随着人工智能技术的飞速发展，人工智能在农业、医疗、教育、国防等领域都有很大的发展空间。人工智能是一个模拟人类能力和智慧行为的跨领域学科，在教育学、心理学、语言学、社会学等多个学科中应用广泛。【 浦慧忠：《基于互联网+人工智能的个性化学习创新与探索》，《智能计算机与应用》，2018年第6期。】2020年，国家发展改革委等部门联合发布了《关于支持新业态新模式健康发展 激活消费市场 带动扩大就业的意见》，提出将“融合化在线教育”放在第一位，未来，“人工智能+乡村教育”将会成为乡村教育振兴的关键技术。本研究对人工智能支持乡村教育振兴的困境与对策等问题进行分析，为国家乡村教育振兴战略提出建议。

一、文献综述

（一）乡村教育振兴研究

乡村教育振兴是乡村振兴的重要组成部分。国内外学者对乡村教育振兴进行了研究，具体包括：第一，乡村教育振兴的基础理论研究，包括乡村教育振兴的内涵、乡村教育振兴与乡村振兴的关系等。乡村教育振兴是乡村振兴的重要组成部分，是乡村全面振兴的重要基础，【石家丽：《乡村振兴，教育先行》，《未来教育家》，2021年第8期。】相关学者提出了新时代乡村教育振兴的新目标与新路径。【郝文武：《新时代乡村教育振兴的新目标与新路径》，《陕西师范大学学报（哲学社会科学版）》，2022年第1期。】第二，乡村教育振兴的困境与实现路径研究，大部分研究集中于这个主题。【杜尚荣、刘芳：《乡村振兴战略下的乡村教育：内涵、逻辑与路径》，《现代教育管理》，2019年第9期。张平弟、王欣：《职业教育服务民族地区乡村振兴的路径选择》，《中阿科技论坛（中英文）》，2021年第4期。】Im和Kang对韩国的乡村教育政策进行了研究，【Im Youn-Kee， Kang Chungseo， “Issues and tasks of the Korean rural education legislation”， The Journal of Law of Education， vol. 33， no. 3（2021）.】Smit等对欧洲农村地区教育的发展现状进行了研究。【Robbert Smit， Eeva Kaisa Hyry-Beihammer， Andrea Raggl， “Teaching and learning in small， rural schools in four European countries： Introduction and synthesis of mixed-multi-age approaches”， International Journal of Educational Research， vol.74 （2015）.】第三，教育信息化助力乡村教育振兴的理论与路径研究。有学者提出了乡村振兴战略下应用信息技术助力农村教育发展的意义、影响因素与路径，【Chatterjee Sheshadri， Majumdar Dipasree， Misra Sanjay， et al， “Adoption of mobile applications for teaching-learning process in rural girls schools in India： An empirical study”， Education and Information Technologies， vol. 25， no. 5（2020）. 史耀疆、唐彬、邢俊升：《乡村振兴战略下应用信息技术助力农村教育发展》，《贵州社会科学》，2012年第1期。】对信息技术在乡村教育中的应用效果和“互联网+”助推乡村教育振兴的路径进行了研究。【Idarwana Hasin， M. Khalid M. Nasir， “The effectiveness of the use of Information and Communication Technology （ICT） in rural secondary schools in Malaysia”， Journal of Education and e-Learning Research， vol.8， no.1 （2021）.占娟娟：《“互联网+”助推乡村教育振兴的路径研究》，硕士学位论文，南华大学，2021年，第62页。】

（二）人工智能支持教育教学研究

从1956年人工智能学科正式出现算起，近年来（尤其2019年以后），人工智能取得长足发展。国内外关于人工智能教育应用的研究包括：第一，集中探讨人工智能教育应用的基本理论，包括内涵、作用、发展趋势等。人工智能将使教育模式发生变革，包括人工智能的教学自动化、精准诊断、自适应学习、个性化学习、学习空间变革、数据驱动的教育决策助手等。【张志祯、张玲玲、李芒：《人工智能教育应用的应然分析：教学自动化的必然与可能》，《中国远程教育》，2019年第1期。谢幼如、邱艺、刘亚纯：《人工智能赋能课堂变革的探究》，《中国电化教育》，2021年第9期。胡小勇、孙硕、杨文杰等：《人工智能赋能教育高质量发展：需求、愿景与路径》，《现代教育技术》，2022年第1期。】学者们对人工智能教育应用的各个方面进行了探讨，包括智能物联网、可解释教育人工智能系统等。【徐振国、刘志、党同桐等：《教育智能体的发展历程、应用现状与未来展望》，《电化教育研究》，2021年第11期。刘邦奇、张金霞、许佳慧等：《智能技术赋能因材施教：技术框架、行业特点及趋势——基于智能教育行业发展实证数据的分析》，《电化教育研究》，2021年第2期。】第二，构建人工智能教育应用模式，进行实证研究。有学者构建了人工智能时代的人机协同课堂教学模式并进行了实证研究。【郑勤华、郭利明：《人机协同的敏捷教育建模及实践应用》，《现代远程教育研究》，2021年第4期。钟绍春、钟卓、范佳荣等：《智能技术如何支持新型课堂教学模式构建》，《中国电化教育》，2022年第2期。】相关智能教学系统的开发与应用显示，人工智能对提升学生学习效果和改善教师教学有很大的帮助。【Kapsu Kim， Youngki Park， “A development and application of the teaching and learning model of artificial intelligence education for elementary student”， Journal of the Korean Association of Information Education， vol.21， no. 1（2017）， pp.137-147. Huang Shien-Ping， “Effects of using artificial intelligence teaching system for environmental education on environmental knowledge and attitude”， EURASIA Journal of Mathematics， Science and Technology Education， vol.14， no. 7 （2018）.】第三，研究人工智能教育应用技术，例如“希赛可”智能型网上英语学习系统，【齐菊、贾积有、高志军等：《利用“希赛可”系统在初中英语教学中实施分层教学》，《软件导刊（教育技术）》，2013年第9期。】基于人工智能引擎自动标注的课堂教学行为分析，【卢国庆、谢魁、刘清堂等：《基于人工智能引擎自动标注的课堂教学行为分析》，《开放教育研究》，2021年第6期。】融入智能图元技术或基于本体技术等构建的学生个性化成长系统，等等。【George Gina， Lal Anisha M， “Review of ontology-based recommender systems in e-learning”， Computers&Education， vol. 142 （2019）. 李康康、袁萌、林凡：《联邦个性化学习推荐系统研究》，《现代教育技术》，2022年第2期。】

（三）人工智能支持乡村教育振兴研究

上述研究为人工智能支持乡村教育振兴打下了坚实的理论基础。相关学者研究人工智能助力乡村教育发展的意义、影响因素与路径，分析智能时代农村教师队伍的建设路径，【王丽娟、汪燕、唐智松：《智能时代乡村教师队伍建设的困境与出路》，《现代远程教育研究》，2021年第6期。】构建人工智能支持乡村教育的模式与技术框架，【舒旭、胡超：《人工智能视域下农村基础教育发展困境及突破策略研究》，《教育导刊》，2020年第6期。余柯、宋晓帆、赖斯捷等：《破与立——人工智能与乡村教育的融合发展》，《湖南教育（A版）》，2021年第2期。】使用人工智能预测农村儿童早期学习成绩，【Rasheed Muneera A， Chand Prem， Ahmed Saad， et al，“Use of artificial intelligence on Electroencephalogram （EEG） waveforms to predict failure in early school grades in children from a rural cohort in Pakistan”， PLOS One， vol. 16， no. 2 （2021）. Patricia Ghann Obeng K，“Deploying AI as teachers in the rural areas of Ghana”， American Journal of Computer Science and Information Technology， vol.8， no. 5 （2020）.】提出人工智能技術支持自适应学习的农村基础与成人教育模型。虽然国内外对于人工智能支持乡村教育振兴已有一定的理论成果与实践经验，为后续研究打下了一定的基础，但仍然存在很多不足。现有的研究大多是针对相关问题的零散思考与实践，缺乏从不同层面对人工智能支持乡村教育振兴的考察，特别是缺少乡村全面振兴背景下对人工智能支持乡村教育振兴的困境及模式构建的深入分析。

二、人工智能对乡村教育振兴的价值

（一）缩小城乡差距，提升教育水平

要加快振兴乡村教育，首先要解决的问题就是城乡差距，可从学生、教师、教与学的双向活动来分析。第一，解决学习资源缺乏的问题。人工智能可以对学生的学习状况进行精准诊断，在此基础上向学生提供有针对性的优质资源（如习题推送等），有效实现优质教育资源共享。人工智能的教学自动化、自适应学习功能也能为学生提供更好的教学体验。如随着视觉传达技术与计算机语言的发展，学生可以自主操作学习界面，随时、随地获取知识，智能系统也可以根据不同的教学环境为学生提供最适合的学习方法。例如，构建智能导学系统，将学生的特点与传统教学方式融合起来，为学生提供个性化教学服务。【Neil T Heffernan，Cristina Lindquist Heffernan，“The assistments ecosystem： Building a platform that brings scientists and teachers together for minimally invasive research on human learning and teaching”， International Journal of Artificial Intelligence in Education，vol. 24 （2014）．】智能系统将成为学生获取知识的重要途径，在此背景下，教师的角色逐渐向研究者、支持者和监督者转变，通过智能系统监督学生的学习进程，帮助他们完成自动化学习。第二，为教师优化教学提供依据。教师可以利用大量的数据对班级的总体情况和学生的具体情况进行分析，绘制图表，对知识点难度、学生接受程度等进行精准判断。教师分析这些数据，可以系统关注每个学生的学情，追踪学生的表现，生成详细的学情分析报告，从而为教学调整提供依据。第三，自动答疑。无论在线教育还是线下教育，在当前的教学过程中都存在一个共性的问题——无法及时解答学生在课后提出的疑难问题。目前，一对多的教学模式仍然很普遍，老师们只能在课堂上采用统一的教学方式，但由于学生的能力有差异，对知识的领悟水平也不同，再加上时间、地点、资源等因素的限制，教师在面对众多学生提出的问题时，不能及时给出答复，所以在教育教学中，课后答疑一直是难点。人工智能机器人能够在最短的时间获得最准确的答案，通过模拟人与人的对话，以问答的方式给出答案。教师可以通过对问题的反馈来总结需要讲解的地方，对学生存疑的地方进行补充，从而减轻教学负担，提高教学效率。这种新型的问答模式更有趣味性，极大提升了学生提问的积极性。第四，课堂交互。在学习的过程中，人工智能机器人能通过眼部运动分析、面部表情识别、生物信息采集等技术手段实时监测学生的学习状态，并提供智能化的交互服务。【许亚锋、高红英：《面向人工智能时代的学习空间变革研究》，《远程教育杂志》，2018年第1期。 】同时，VR、AR、XR、数字孪生、元宇宙等技术提高了课堂教学的传输效率，有助于鼓励学生参与学习，增强学习积极性。

（二）提高乡村教师专业能力

目前，我国面临着乡村优质教师缺乏、教师专业素养有待提升等突出问题，人工智能系统可以助力乡村教师培训，提供优质教学资源。例如，微格教学能够“浓缩”教学情境，使学生快速掌握具体的学习技巧、教学内容，而“人像”技术能够促进教师精准教研，客观地表征、发现、预测教师的行为特点，既有助于教师自我诊断、评价反思，也有利于教育决策者管理和监督教研活动。【胡小勇、林梓柔：《精准教研视域下的教师画像研究》，《电化教育研究》，2019年第7期。】另外，人工智能加强了教师与家长的合作，可以利用数据端的学习数据反馈信息，拓宽家校交流渠道，满足教育体系中不同群体的多样需求，建立稳固的家校关系，实现家校高效合作。【刘邦奇、张金霞、许佳慧：《智能技术赋能因材施教：技术框架、行业特点及趋势——基于智能教育业发展实证数据的分析》，《电化教育研究》，2021年第2期。】人工智能技术在教育领域中的运用日趋成熟，为教学提供了更加便捷的条件，这种“人工智能+乡村教育”的模式得到了大家普遍的认可。

（三）改善乡村学生心理健康状况

近年来，抑郁症患者在我国呈现年轻化趋势。据中国科学院心理学研究所2021年发布的《中国国家精神卫生发展报告》，我国青少年中抑郁症患者比例达到24.6%，程度较严重者占7.4%。学生的心理健康问题已经成了一个社会热点问题。【孙冰洁：《青少年“心病”还需“心药”医》，《云南教育（视界综合版）》，2021年第6期。 】为此，越来越多的学校重视学生的身心发展，开设心理健康课程，配备心理辅导老师，设立心理咨询热线，开展心理健康預警工作，以达到预防、示警、干预的目的。部分乡村地区留守儿童人数众多，有些留守儿童面临贫困、情感关怀缺失、辍学等问题。以人工智能为核心技术，可以搭建心理健康筛查平台，着力突破多场景的限制，实现全样本数据采集，采用智能化、个性化信息分析与反馈等关键技术，提升筛查测量的准确性。未来，对人工智能机器人的研究工作也将趋于常态化，成果将被应用于更多领域。许多研究表明，人工智能机器人在加强对留守儿童的关怀、预防心理问题等方面有较好的效果，比如在2016年推出的智伴儿童机器人拥有语音交互功能，可以实现语音对话，能较好地与留守儿童进行沟通，扮演玩伴的角色，为留守儿童的成长提供有利环境，减少他们因父母不在身边而产生的孤独感等消极情绪。这种长期的对话也能增强孩子的沟通能力和人际交往能力，缓解孤僻心理。另外，以陪伴为主要功能的机器人还可以在线授课，对儿童进行启蒙教育，培养他们的学习兴趣。借助人工智能，可以给儿童提供更多的陪伴与关怀，有效预防心理问题，避免某些极端行为的发生。

（四）支持特殊教育发展

在过去的十多年里，我国在校的特殊学生人数呈现明显增长。但是，乡村经济、文化、家长观念等因素限制了特殊学生的受教育机会，同时，乡村特殊教育缺乏针对性，不能满足特殊学生的需求。【杜芬娥、隋春玲：《近十年我国特殊儿童基础教育发展研究——基于2010—2019年教育部统计数据》，《绥化学院学报》，2021年第4期。 】人工智能具有强大的适用性，在特殊教育领域，一些专家学者和一线工作者越来越关注人工智能的应用。目前，人工智能在残障人群（如视障、听障、自闭症、肢体伤残等）中的应用已取得技术上的突破，为特殊教育的发展提供了有力的支持。人工智能技术的特别之处在于能够及时发现和诊断性别、文化、种族、生理等差异导致的语言障碍、注意力障碍、读写障碍、运动障碍等，并针对这些问题给出解决方案，从而在技术层面促进教育平等。

三、人工智能支持乡村教育振兴的困境

虽然人工智能在乡村教育振兴中可以起到非常重要的作用，但是乡村教育中的人工智能应用面临诸多困境。【舒旭、胡超：《人工智能视域下农村基础教育发展困境及突破策略研究》，《教育导刊》，2020年第6期。】相比城市教育，乡村教育的困难更多，例如整体社会经济发展滞后、资金缺乏、人们的观念相对落后等。当前，人工智能在乡村教育中遭遇困境的原因很多，外因与内因并存。内因体现为历史传统和文化观念等，外因包括生产力发展水平落后、地区经济发展不平衡、缺乏政策支持等。这些因素对教育发展的滞后都产生了一定的影响。

（一）人工智能设备与资源缺乏

就目前我国义务教育的总体水平而言，与城镇相比，乡村义务教育水平较低，这种差异已经形成严重的教育不公平，极大地制约了我国教育现代化进程。随着我国教育体制改革的深化，中央加强对地方教育的扶持，增加教育财政支出，加大對农村义务教育的投资。尽管如此，从学校环境、基础设施等方面来看，乡村学校与城市学校相比仍存在巨大的现实差距。人工智能技术复杂，相关设备与资源的价格可能更为昂贵，许多设备的价格对乡村学校而言难以承担，普及则更加困难，导致教育现代化建设的难度加大。一般情况下，学生获取知识的途径主要是间接的，受到时间、空间及知识结构层次的限制，很多乡村学生对信息知识的了解少之又少，在平时的学习生活中很少有运用的机会，因此，“人工智能+乡村教育”的新型教学模式一开始就面临巨大阻力。

（二）乡村教师专业发展水平不高

受新冠疫情影响，很多地区因为疫情防控而改为线上教学，这是信息技术与教育相融合的一个重要转折点。乡村学校在工作环境、工资待遇等方面与城市学校存在差距，很难招聘到优秀的教师。另外，乡村整体信息化环境落后、培训机会偏少，导致乡村教师的信息化能力弱于城市教师。调查疫情期间的在线教学情况发现，相对于城市教师，乡村教师的信息化教学水平较低，落后于时代的发展。【柳立言、张会庆、闫寒冰：《智能时代乡村教师专业发展的困境、机遇和实践路径》，《中国电化教育》，2021年第10期。】在抗击疫情这场持久战中，人工智能技术的运用必将深刻改变传统教学模式，给教育带来新的契机，同时也会给教师带来新的挑战，需要教师不断更新和扩充自己的专业知识。因此，分析乡村教育振兴大环境下乡村教师的专业知识能力，探究智能技术对乡村教师专业化发展的影响，已成为教育现代化进程中的一个重要课题。如今，在人工智能的基础上，信息化教学评价更加关注学生的全面发展，帮助学生认识问题的同时也帮助教师改进教育方式。信息化教学评价利用计算机云端数据实现自动统计、分析和评分等功能，智能收集学生掌握知识和技能的数据，监测学生的学习行为并不断优化教学效果，让教育者了解教学目标是否达成，从而为教学方法的改进提供实际依据。这种人工智能与教师的协作关系对教师的专业素质提出了更高的要求，例如关注技术的运用与学生的学习有无显著的相关性，教师能否熟练运用相关技术进行评估，学生的学业目标与成绩评估是否有清晰的标准等。从国家和学校两个层面来看，乡村教师编制数量依然不足，教师学历普遍较低。乡村教师的职业技能不高，缺乏发展机遇，不可避免地受到环境的限制，而许多新理念和新技术的培训，往往优先选择具有一定操作条件的城市骨干教师，乡村教师很难接受系统化、专业化的培训，这也是当下“人工智能+乡村教育”需要克服的问题之一。很多乡村教师认为在乡村教育中推广人工智能不太现实，一方面因为缺乏信息技术方面的知识，另一方面因为乡村教师没有精力去学习信息技术，所以“人工智能+乡村教育”的发展未能获得广泛的支持。

（三）家长理解与支持不足

文化观念是造成乡村教育发展困境的现实原因之一。在乡村，信息相对封闭，总体而言居民文化程度不高。一部分家庭将希望寄托于子女，仍持有唯分数主义的态度，在教育过程中往往只注重学习的结果，而忽视了学习的过程，缺少与孩子的交流沟通。另一部分家庭由于经济压力选择外出务工，将子女交给长辈照顾，对子女的生活和学习关注较少。部分学生缺少学习的内驱力，往往成绩不理想，甚至心理健康状况不佳。另外，很多家长根本就不了解人工智能，对信息技术有很多误解，认为运用这些技术费钱费力。尽管乡村学校为普及信息技术已经付出了巨大努力，但是人工智能在乡村家庭中的普及仍难上加难。

（四）制度设计与支持乏力

教育现代化首先要解决的问题就是教育不公平，从某种程度上说，教育不公平就是教育政策重点有倾斜、教育资源分配有偏颇。教育资源配置以政策体系为中心，不同层次、不同规模、不同地域之间存在差异。在义务教育层面上，国家明确要求促进城乡统一，构建农村义务教育经费保障机制，确保经费落实，保障学校正常运转，使各地区的学生都能接受优质教育，减少教育不公平。但是随着社会的快速发展，人口流动对教育产生影响，很多乡村学生选择到城市求学，乡村学校办学规模逐渐缩小，办学经费、教学条件、师资队伍等都受到不利影响。乡村学校的办学效益明显低于城市学校，政府将有限的资源优先提供给学生人数更多的城市学校，进一步加剧了城乡教育发展的不平衡。【舒旭：《智慧时代农村基础教育发展困境分析及路径探索》，《中国教育信息化》，2021年第9期。 】

（五）信息化评价和跟踪不充分

以乡村中小学教师为研究对象，针对人工智能应用的认知、态度、意愿进行问卷调查，发现他们对人工智能教育的评价和追踪能力不足，不利于人工智能应用的进一步拓展。虽然绝大部分老师已经使用人工智能优化教学，但实际上并不完全清楚关键技术和功能，理论层面存在认知偏差，实践层面使用效率较低、效果不佳，因此很难将人工智能的真正应用价值挖掘出来。【李晓婷、方旭：《高校教师人工智能教学应用现状调查研究》，《中国教育信息化》，2019年第20期。】很多教师的内在需求不高，在提高人工智能应用能力、改进教学等方面意识不强烈，很多时候都是为了应付学校的任务，最后不了了之。对人工智能态度积极、应用意愿强烈的教师对相关技术掌握得更好，教学效果也更佳。针对乡村教师现存的问题，借助问卷进行访谈，结果显示，目前人工智能在乡村教育中已被广泛运用，问题在于如何进一步跟踪评价运用人工智能的结果，重点关注教师反映的问题。现有的人工智能设备仍存在诸多不足，相关功能与操作亟待优化与完善。

（六）校长的信息化领导力较弱

在信息技术与教育教学管理相结合的今天，校长作为学校负责人，在教育信息化的推进过程中扮演着不可替代的重要角色。所以，校长不仅要具备信息化领导力，而且要从学校的管理者、政策的执行者转变为智能教育的推进者和教学质量的保障者。目前普遍认可的信息化领导力包括教育信息化建设能力、信息化教学改革领导能力、教师专业发展领导能力。【化方、杨晓宏：《中小学校长信息化领导力绩效指标体系研究》，《中国教育信息化》，2010年第4期。 】以智慧教育为核心的校长信息化领导力要能够达成以下目标：一是前期建设中对硬件设备的投入进行合理规划；二是实事求是地根据学校具体情况制定短期和长期发展计划，不能“一口吃成胖子”；三是面向信息化，促进教师专业发展。为教师营造良好的信息化环境、保障教师福利待遇、组织教师开展专业的信息化培训等工作都是非常必要的，而这些工作对于经济欠发达地区的学校来说仍有些困难，所以校长的信息化领导力亟待提升。

四、人工智能支持乡村教育振兴的对策

针对乡村教育面临的困境，提出以下七点建议：

（一）缩小城乡学校的人工智能软硬件资源差距

信息化时代，教育资源具有多样性、丰富性和便捷性等特点，借助信息技术可以为乡村地区提供教育资源，通过人工智能与教育的有机融合，打破时空限制，促进优质教育资源均衡配置。目前，乡村学校的教育信息化环境已有明显改善，中小学基本达到网络全覆盖，【《教育部：学校网络基础环境基本实现全覆盖，全国中小学联网率达99.7%》， https：//www.sohu.com/a/436026340_693376。】但是仍然有很多乡村学校在软硬件建设方面明显落后于城市学校，软件资源尤为缺乏。首先，缩小城乡间的师资差距，让偏远落后地区的学生同样能够接受优质教育，构建基于大数据的人工智能教学平台，借助网络共享优质资源，通过在线教育和虚拟现实技术构建虚拟教学场景，促进教师和学生的交互，推动教育资源的公平分配。其次，针对信息技术落后的乡村学校加大资金投入，切实解决设备缺乏等问题，配置专业的信息技术老师负责全体教师的技术培训，开设相关课程帮助学生系统学习信息技能。最后，优化现有设备资源，完善教育功能，便于操作。比如智学网通过实时采集学习数据，向学生推荐个性化的学习内容，提高了教师的工作效率和学生的学习效率，一定程度上促进了教育的发展和革新。【胡坤：《基于智学教育大数据平台的数学教与学》，《中学数学月刊》，2022年第1期。】智能系统参照资源库的相关标准以可视化的形式将反馈和评价呈现给家长和老师，不断完善教学，精准实施课堂干预，执行“数据挖掘→精准定位→教学决策”的迭代应用过程。【贾剑：《基于“智学网”支持的精准教学初探——以“动能和动能定理”为例》，《物理通报》，2021年第1期。】人工智能机器人能监控儿童的身心状况，通过数据测评发现儿童的情绪变化以预防问题。

优化效果与评价机制是教学中一个重要的环节。首先，教师要树立借助智能系统进行评价的意识，比如统计学生的错题、了解学生的薄弱方面，对这部分的教学进行改进。其次，根据不同学科的特点采取不同的评价标准，比如一些专业课程采用百分制来加大成绩的区分度，督促学生学习专业知识，一些公共选修课程则采用等级制进行评价，有利于学生发展兴趣爱好。再次，注重学生的自我评价，倡导学生利用系统反馈的信息及时发现问题，并根据系统的建议改进自己的学习，加固学习的“第一道防线”。这些数据也会同步传给教师，方便教師检验教学效果，如果还存在问题，教师就会对评价结果进行二次修改。教师要在日常的教学工作中积极开展智能教学，为学生创造自我评价的机会。最后，评价机制不能完全依赖于智能系统，智能系统只会按照设计好的程序工作，对学生的判断难免有失偏颇，忽视了素养的培养，所以评价机制要将智能系统的客观评价和教师的主观评价结合起来。

（二）提升教师的人工智能应用能力

由于环境、资金等方面的原因，在教师专业发展中，乡村教师比城市教师面临更大的阻碍。乡村教师要具备人机协同的发展意识，学习人工智能的专业理论知识，熟练掌握人工智能技术。【柳立言、张会庆、闫寒冰：《智能时代乡村教师专业发展的困境、机遇和实践路径》，《中国电化教育》，2021年第10期。 】利用信息技术，偏远地区的教师可以参与教学研讨、实时交互，形成网络学习共同体，交流对信息技术的需求，了解人工智能对教育的巨大价值，唤醒专业发展意识，培养信息化素养。比如智慧教学中的名师在线课堂等，可以使乡村教师学到新的教学理念和教学方法；虚拟课堂技术能够使乡村教师切实感受到各种教育媒介的作用，满足他们的职业发展需要。对于K-12教师来说，智力教育能力可以划分为知识基础层、能力聚合层、思维支撑层、文化价值深化层，应多方面、多层次地提升乡村教师智能素养，加快人工智能与K-12教育的融合，使教师更有信心应对信息化时代的挑战。【胡小勇、徐欢云：《面向K-12教师的智能教育素养框架构建》，《开放教育研究》，2021年第4期。】

（三）完善乡村人工智能教育的配套制度体系

乡村教育振兴，人才培养是关键。首先，要解决因人口流动和福利待遇导致的乡村学校师资短缺问题。目前，这个问题已经引起社会各界的重视，各地已制定了有针对性的措施，如通过免费师范生政策等扩大乡村教师队伍，提高乡村教师质量。为了将优秀教师留在乡村，必须为他们建立正向的激励机制，避免学生因为频繁更换老师而产生厌学心理，保证乡村教育优质发展。其次，加快信息化人才队伍建设，系统培养教师的信息化能力，建立健全信息化人才体系，定期开展专业化培训，扩大人工智能技术人员队伍，形成可依赖的持续性工作团队。此外，还要注重理论联系现实，推进人工智能在教育中的具体应用，不断解决应用过程中遇到的挑战。

（四）建立成熟的人工智能教育应用模型

尽管目前对智能化教育的理论研究非常丰富，但“人工智能+乡村教育”在实践中仍是困难重重，针对人工智能与乡村教育融合的现实问题，构建成熟的應用模型非常必要。首先，营造具有鲜明个性的校园环境。推进智慧校园、智能图书馆、智能教室等智能应用建设，让人工智能融入学生的日常学习和生活，使学生充分体验智能设备的便利。其次，在学校中普及智能设备，帮助教师高效完成备课与教学、作业批改与讲解、个性化辅导与科学评价等方面的任务，在一定程度上减轻教师负担，提高教育质量。在国家层面建立智能平台，优化教学，坚持“以政府为主体、以学校为单位、互联互通、资源共享”的方针，实现优质教学资源共享，确保教育公平。最后，为学生创造个性化学习的交互环境。实时跟踪、全面掌握学生的学习数据，制定个性化教育服务方案，因材施教，使学生获得个性化学习体验。【倪侃、倪其育：《人工智能助推乡村教育振兴的技术框架及模型》，《电子技术与软件工程》，2020年第4期。】

（五）创建利用人工智能的家校合作机制

当今社会对家庭教育高度重视，家校合作已成常态，网络成为家长与学校沟通的重要桥梁。利用网络，家长能够快速知晓学校相关政策，随时了解学生在校情况。智能教育的高效开展需要教师、学生、家长以及管理者的密切配合，人工智能个性化教学的实现可能需要更多家长的监督配合。很多农村学生的父母外出务工，将孩子留给老人照顾，而老人缺乏信息素养、精力有限，往往疏于管教，难以较好地配合学校工作。针对这种情况，学校可以举办家长学校，策划丰富多彩的活动普及智能教育知识，如座谈会、学校开放日和知识竞赛等。还可以采纳家长的合理建议并有所改进，变家长被动参与为主动参与，积极建立家校合作培养机制。在普及智能教育的同时还应利用现代信息技术，建立学校与家长、教师与家长互动的教育信息平台，有了这个平台，学校可以把许多信息第一时间通知家长，便于家长及时了解学生情况，与学校沟通。教师也可以利用互动平台，了解学生的家庭情况、身心状态和真实想法，以便对症下药、因材施教。这种新型家校合作机制不仅普及了信息技术，增强了智能教育意识，也提高了教师的工作效率，拉近了家长与老师、学生与老师之间的距离，为“人工智能+乡村教育”的进一步开展注入新动力。

（六）优化人工智能教育应用的效果与评价机制

在人工智能的环境中，教师首先要转变观念，抓住机遇，不断强化技能，剖析优势与不足，提高课堂教学的广度，增加教学实践的深度。其次，明确人工智能教育的应用能力、培养目标，在实践方面增加教师应用人工智能开展教学的频率，为教师应用人工智能提供更多机会。再次，鼓励服务商开发相关软件，为教师提供软件资源和硬件平台，提供更多技术支撑。最后，学校应当建立明确的效果与评价机制，及时与教师沟通教学效果，了解教学过程中的问题以及教师真实的想法，使教师的职业素质得到充分的发展。

（七）提升面向人工智能应用的校长信息化领导力

校长在推进人工智能教育应用的过程中起着举足轻重的作用，有必要从人工智能应用理解、人工智能应用组织实施、人工智能应用评价等方面综合提升校长信息化领导力。人工智能应用理解包括对人工智能技术本身、人工智能应用模式及评价等方面的知识积累。人工智能应用组织实施包括资金筹措、资源建设、过程管理、应用示范等多方面。教育管理部门可以组织有关人工智能应用的校长专题研讨班或开发慕课等，为中小学校长提供学习机会。应对中小学校长的人工智能应用信息化领导力进行评估，科学构建培训体系，大力提升智能时代校长的洞察力与领导力。

〔责任编辑：沈 丹〕