人工智能时代高校教师智能素养的培养路径*
2024-01-21韦小婵
兰 希 韦小婵
(广西开放大学 开放教育学院,广西 南宁 530023)
随着人工智能技术的不断发展,高等教育信息化逐步走向信息技术与教育教学的深度融合,要促进信息技术与教育教学的深度融合,关键在于高校教师智能素养的提升。高校教师具备良好的智能素养,是推动高等教育数字化转型发展的前提。人工智能时代对教师的专业素养提出了新的要求,智能素养成为教师专业发展的重要方向。对于高校教师而言,要主动适应并掌握人工智能的相关技术,不断提高自身的智能素养,实现人工智能与教育的深度融合,是促进教师个人专业发展的必然要求。为了更好地发挥人工智能技术对教育教学的变革作用,探索和提升高校教师智能素养的诉求日益迫切。为此,本研究聚焦高校教师智能素养的培养,通过厘清高校教师智能素养的内涵,剖析当前高校教师智能素养发展面临的困境,分析其原因,并提出有针对性的培养路径,以期为高校教师智能素养水平的提升提供参考。
一、高校教师智能素养的内涵
关于教师智能素养的内涵,许多学者从教育与技术两种不同的视角来进行界定。在教育层面,周邵锦、王帆[1]从人才培养的角度出发,认为智能素养是以人工智能为内容的教育,是促进学生个体智能发展的教育;汪明[2]、李湘[3]和王润兰、李梦雪[4]从时代迭代的角度出发,认为智能素养是由信息素养演化和延伸而来,是智能时代教师自身发展所需要的集知识、能力、情感、伦理态度与价值观于一体的综合素养。在技术层面,郭炯、郝建江[5]和郑勤华等[6]从人机协同的角度出发,认为智能素养是智能时代教师开展符合伦理道德的人机协同教学工作的能力、思维和品质,强调要关注智能技术赋能教育变革的作用;胡小勇、徐欢云[7]和刘斌[8]从智能技术的角度出发,认为智能素养是人工智能时代教师的关键素养,是支撑教师在人工智能时代教育教学实践和专业发展的知识、能力、态度与伦理的集合。本研究基于上述观点,从技术与教育的双重视角,认为高校教师智能素养是人工智能时代教师的核心素养之一,智能素养是由基础的文化知识素养发展为信息素养,再演进为智能素养的迭代过程,既包括教师的专业发展,又包括教师的智能素养发展,是集智能教育意识、智能教育知识、智能教育思维和智能教育能力为一体的综合素养。
二、高校教师智能素养发展面临的困境
(一) 智能教育意识观念有待加强
智能教育意识是教师对于利用智能技术促进和改善教学效果的主观感受和客观认识,主要包括智能教育情感、态度和伦理规范。当前,部分高校教师智能教育意识观念还有待加强。多数教师认可智能技术对课堂教学和教师专业的发展起重要性作用,会主动利用智能技术开展课堂教学,但对智能技术的方法、应用成果和动态前沿信息了解不多,有的教师的智能教育伦理规范意识需要加强。一方面,大部分教师认可智能技术可以改善课堂教学和促进教师专业发展,对智能技术应用于课堂教学持肯定和支持的态度,但是仅有少部分教师会主动关注人工智能领域的应用成果和前沿动态信息。有的教师的智能伦理规范意识还不够高,在培育学生树立良好的信息意识以及培养学生形成良好的学习行为规范方面需要提升,在信息道德与信息安全方面的意识也有待进一步提高。另一方面,多数教师认为智能技术能够促进自身专业的发展,但有少数教师认为智能技术对自身发展和对改善课堂教学效果方面作用不太显著,并非有必要开展智能化教学。因此,高校教师的智能教育意识和态度还有很大的发展空间,亟需进一步强化和提升。
(二) 智能教育知识结构较为薄弱
教师具备良好的智能教育知识是其开展智能教育教学的重要基础。智能教育知识主要包括智能教育理论知识、实践知识和技术知识[9]。当前,部分高校教师智能教育知识结构不够完善,部分教师对人工智能教育相关知识不太熟悉,人工智能课堂内容略显单薄,还需进一步加强和提升。首先,在智能教育理论知识方面,部分教师对人工智能、大数据等智能技术的原理与内涵还不太了解,还未接触和使用过智能教育产品;其次,在智能教育实践知识方面,有的教师对智能技术与教育教学融合方面的知识不太了解,对智能技术支持教学的方法不太熟悉,对制作智能教育资源的工具也较为生疏;最后,在智能教育技术知识方面,只有部分教师能了解智能教学环境的类型、功能及特征,掌握人工智能技术的相关知识与方法。
(三) 智能教育思维有待优化提升
智能教育思维是教师开展智能教育教学的逻辑支撑,具备良好的智能教育思维有助于教师灵活应对教育中出现的问题,促进智能技术与课堂教学的深度融合。智能教育思维包括计算思维、数据思维、设计思维和教育思维[10]。然而,当前高校教师的智能教育思维有待优化与提升,利用智能技术处理教学问题的能力还要提高,将智能技术与课堂教学进行深度融合的能力还需加强。首先,在计算思维方面,部分教师难以找准运用智能技术解决教学问题的契合点,对智能技术与教育教学的融合使用略显生疏;其次,在数据思维方面,虽然部分教师能够依据人工智能提供的数据对课堂教学进行改进,但在设计思维方面,有的教师还不能较为熟练地设计有效实现学习目标的智能化教学过程;最后,在教育思维方面,有的教师在利用智能工具制定个性化学习方案方面存在不足,对智能技术应用过程中可能出现的问题缺少预见性,同时还不能较为熟练地调整教学方式、及时制定应对方案、改进与优化课堂教学。
(四) 智能教育能力亟待培育提高
智能教育能力是一种人机协同教育能力,要求教师不仅能将智能技术与学科知识相融合,还能运用智能技术对课堂进行组织、调控、管理、评价与反馈。智能教育能力是教师智能素养的核心要素,主要包括智能教育教学能力和教师基于人工智能的自主发展能力[11]。为了解高校教师智能教育能力状况,依托广西开放大学教学视频应用云平台,参照《国家高校教师教育技术能力指南》(试用版)[12]编制课堂观察量表,深入文学、艺术、理工、医学等不同学科专业的高校教师课堂,观察教师如何利用智能技术开展教学活动,记录教师在调控学生倾听、观看、讲述、思维、活动、互动、学习知识等7 种学习要素方面的情况。首先,在调控单项学习要素情况方面,许多教师能较好地运用智能技术促进学生在倾听、观看、讲述等单一要素方面的学习。但是,在人机协同方面,只有少部分教师在调控学生的思维、活动及互动中促进学生在“学中思”“做中学”及“动中学”等单一要素方面取得良好的效果。此外,有少部分教师能够较好地借助智能技术使抽象的理论知识具体化、可感知。这部分教师能够在运用智能技术促进学习方式转变、推动学生自主探索学习方面取得一定成效。其次,在调控多项要素促进效应叠加情况方面,随着教师所调控的学习要素增多,学习效果会产生叠加效应,教学的有效性会增加。虽然大部分教师能够调控1~2 种学习要素,但这部分教师使用或者不使用智能技术,课堂教学效果差异不明显。此外,只有少数教师能够运用智能技术调控3~5 种学习要素来提升学生的学习效率。也就是说,仅有少数教师能较为熟练地调控多项学习要素来促进课堂教学活动的开展。总的来看,当前高校教师的智能教育能力还有较大的提升空间,亟待进一步培育和提高。
三、制约高校教师智能素养发展的成因分析
(一) 教师主体:智能素养发展意识有待加强
尽管大部分高校教师认同智能技术与课堂教学融合的重要性,但在实际课堂教学中仍存在短板和不足,导致教师智能素养难以得到进一步提升。调查发现,高校教师在课堂教学中开展智能化教学的频率不高,坚持利用智能技术进行教学的教师所占比例较少,而且不同教龄段的教师智能素养存在差距,这种差距在年轻教师和年长教师之间较为明显。教龄在6~20 年的教师智能教学表现较好,而教龄超过20 年的教师智能教学表现不够理想。究其原因,有的年长教师可能处于职业倦怠期,自主发展意识不够强,对智能教学的投入不够,开展智能化教学的积极性不高。此外,部分高校教师只是通过网上检索或利用现成的资源进行课件制作,缺少对网络课程资源的建设以及数字化资源的开发,还未充分发挥智能教学设备设施的作用。
(二) 学校组织:智能素养培训机制尚不够健全
从高校自身来看,教师智能素养培训机制还不够健全,缺少系统化的组织规划。一方面,培训方式较为单一。当前的培训方式主要采取校本培训、集中培训和网络培训等形式。在培训过程中,培训者以讲授为主,教师只是被动地听,缺少深度交流和互动,培训效果不够理想,而且有的是短期培训,缺乏规划,缺少科学有效的智能教学培训体系。另一方面,培训内容缺少系统性。大多数培训重在智能技术应用的知识和操作技能,缺少智能技术与教学融合的整体能力的培养,缺少对培训内容的系统设计,导致教师对智能化教学的认识浅层化,只掌握了一些智能技术应用的碎片化知识与技能。同时,有的培训忽视了对教师智能教学理念的提升,部分教师认为智能技术只是对课堂教学的简单辅助,对智能技术与教育教学深度融合的内涵理解不足,以致智能教学效果不够理想。
(三) 社会环境:智能教育资源配置不够均衡
充足的智能基础设施是教师进行智能化教学的前提,是教师提高智能教学能力的物质基础。然而,由于一些高校受地理环境、经济发展、管理机制等方面的影响,智能教育资源配置不够均衡,智能基础设施建设亟待更新,高校教师智能素养的发展存在不足。教育资源配置的不均衡本质上是教育经费投入的不均衡,比如缺少对地方高校信息化建设的经费支持,加上有的高校经费渠道来源不够广泛,这就导致不同地方高校信息化经费的投入存在差异,使得高校智能化建设发展不够均衡。此外,当前还缺少系统的教师智能素养标准体系,难以为教师智能素养的提升提供规范和标准,而且部分高校存在“重硬件、轻软件”的情况,把硬件建设作为学校智能化发展的主要任务,教学软件资源和数量配备较少,要进行混合式的网络教学、移动学习以及基于移动智能终端的教学活动还难以实现。
四、人工智能时代高校教师智能素养培养路径
(一) 树立重视教师智能素养的观念,不断增强教师智能教育意识
提升教师的智能素养,推进教师队伍智能化建设,需要树立重视教师智能素养的观念,增强教师智能素养自我效能感,强化教师智能教育意识培育。一方面,应从思想上重视智能教学,帮助教师树立智能化教育观念,不断更新教学理念,加强对学生智能素养的培养,形成正确的智能化教学意识与态度。另一方面,制定教师智能素养标准,打造教师智能素养生态系统。相关部门应完善有关政策制度,贯彻落实教育数字化行动,制定教师智能素养标准,研制教师智能素养框架,加强智能师资团队建设,打造政府、高校、社会三级协同发展的教师智能素养生态系统,为高校培育教师智能素养提供全方位支持,提升教师利用智能技术开展教育教学活动的意识,推进高等教育教学智能化发展。
(二) 打造精准化教师智能素养培训模式,优化教师智能教育知识结构
高校应按照“一校一策”原则,以国家级、省区级教师培训为契机,分析挖掘教师培训现状与需求,充分考虑教师之间的个体差异,按需分类分层设计培训内容,打造精准化教师智能素养培训模式,优化教师智能教育知识结构。比如,对于新入职的教师,以提升教师基本智能素养为目标,开展通识性专题培训,通过新课观摩、名师分享、专家答疑等方式,引领新入职教师快速成长,促进其智能教学意识的提升;对于中青年骨干教师,可以开展应用性专题培训,通过专题讲座、案例分享、工作坊讨论等形式,创设真实的教学情境,注重学用结合,加强智能教学平台、教学评价工具和在线教学协作软件等智能技术手段的使用和操作培训,帮助教师将智能知识和技能迁移到智能教学中;对于教龄较长的教师,应从理念革新、政策解读、技术指导等方面帮助他们理解相关政策文件,丰富其智能教育知识结构,包括智能教学设备使用、PPT 课件制作、远程直播、在线教学管理、信息搜索等,让老教师跟上智能时代步伐,逐步提升其智能素养水平。
(三) 创设智能技术教学应用场景,促进教师智能教育思维发展
教师智能教育思维发展需要在一定的智能化教学环境中实现。一方面,需要国家和地方政府加大经费投入,为教师创设沉浸式智能技术教学应用环境。通过加大对智能基础设施建设的投入,加快智慧校园建设,构建智能化教学所需的智慧教室,配备智能化教学实训平台,逐步提高智能设备的数量,为教师教学提供全场景的支持服务。创设备课、授课、作业与辅导、教研等维度的教学场景,有效促进高校教师智能教育思维发展。智能化环境的浸润和多维度智能教学体验,可以影响、带动、提升教师的智能教育素养思维发展,为高校在制定、实施和评估智能化发展规划方面提供依据。另一方面,高校教师要充分利用国家智慧教育公共服务平台提供的教学资源,基于不同的智能教学研修场景,通过名师引领、同伴互助、听评反思、成果展示等途径,加强自主学习,提升自身的智能教育思维。结合自身的日常教学,要主动利用智能技术进行教学实践,积极参与信息化教学比赛和信息化教研活动,在实践中不断提升自身的教学思维能力,通过总结和反思,将智能技术更好地融入教育教学之中,提升课堂教学效果。
(四) 开展数据驱动的教师智能素养测评,持续提升教师智能教育能力
借助大数据、5G 等智能技术,开展基于数据驱动的教师智能素养测评,将评价嵌入教师的教育教学活动过程中,实现精准的、动态的、持续的教师智能素养评价。同时,可以构建教师智能素养评价指标体系,将教师的智能素养纳入年终考核,积极组织教师进行智能教学方面的研究、实践和学习,采取校本应用考核的方式促进教师在真实情景中应用与发展智能教学能力,突出对教师智能素养的综合评价,完善教师智能素养考核评价机制,达到以评促教、以评促改的目的,持续促进教师智能教育能力的提升。
五、结语
具备智能素养是人工智能时代背景下建设高素质、专业化、创新型教师队伍的必然要求,更是推动高校教师数字化转型发展的关键因素。研究通过厘清高校教师智能素养的内涵,对高校教师智能素养发展的现状进行了调查,分析了当前面临的困境及成因,围绕树立重视教师智能素养的观念、打造精准化教师智能素养培训模式、创设智能技术教学应用场景、开展数据驱动的教师智能素养测评等层面,提出了高校教师智能素养培养路径,有助于推进教育数字化发展,进一步丰富高校教师智能素养研究,深化高校教师对智能素养内涵的认识,还能够为人工智能时代背景下高校开展教师智能素养提升行动提供指引,为高校教师智能素养测评提供理论支撑与实践依据,并持续推动高校教师智能素养理论与实践发展。