人工智能助推教師隊伍建設

劉金星

習近平總書記指出，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動力量，加快發(fā)展新一代人工智能是事關我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇的戰(zhàn)略問題。積極推動人工智能和教育深度融合，促進教育變革創(chuàng)新，充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，構建平等、適合、開放、靈活的教育，是目前乃至更長時期我國人工智能教育發(fā)展的目標。

2018年，教育部啟動人工智能助推教師隊伍建設試點，寧夏作為全國首家人工智能助推教師隊伍建設試點省區(qū)，于2019年1月，在石嘴山市召開了寧夏回族自治區(qū)人工智能助推教師隊伍建設行動試點啟動會，會議同時確定了石嘴山市作為寧夏試點城市。試點啟動以來，石嘴山市全方位構建人工智能助推教師建設行動路線圖、時間表，積極開展了大量而卓有成效的探索。

培育“頭雁”：發(fā)揮校長、骨干教師引領帶動作用，加快試點推進進程

人工智能與教育的結合是改革、創(chuàng)新的過程。大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的智能教學應用，將深刻改變教育的生態(tài)，從理念到行動、從載體到內(nèi)容，將無一不在發(fā)生著變化。對學校而言，怎么改，改什么？對教師而言，將面臨一個全新的工作環(huán)境，既要人機協(xié)同，提供個性化、多樣性和適應性的教學，更要關注學生思維方式和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，教學標準更高，育人要求也更加精細。至此，推進“試點應用”不僅要統(tǒng)一提高思想認識，更要培育試點應用的領頭人、帶路者。

校長是學校的首席教師，校長對人工智能等新技術和應用理解程度、評價方向和決策水平?jīng)Q定一個學校試點推進的好壞和成敗。擁有一批精通人工智能和信息化，敢于探索和應用人工智能等新技術、主動迎接新技術對教育教學挑戰(zhàn)，開展課堂教學實踐探索的校長、骨干教師隊伍，將會大面積提升學校的信息化應用水平、提升技術與教育的融合創(chuàng)新能力，加快試點行動進程。

試點啟動以來，石嘴山市堅持試點校帶動、骨干引領，分層、分類推進教師培訓，集中優(yōu)勢，對標設計培訓項目，采取多角度、全方位的培訓和實踐性體驗活動等，將人工智能普適性培訓與高端引領相結合，重點打造推進試點工作的“領頭雁”“排頭兵”。

石嘴山市先后舉辦了市縣區(qū)教育部門領導、全市校長“互聯(lián)網(wǎng)+教育”和人工智能助推教師建設的專項培訓班;組織縣區(qū)管理者、校長和教研員等赴北京、杭州參加人工智能高級研修班，讓校長、教師充分了解、感受人工智能、信息化發(fā)展的前沿信息，了解人工智能時代的到來，教育面臨的機遇和挑戰(zhàn)，教師的角色轉變及課堂教學改革的現(xiàn)實問題，實地體驗觀摩高精尖企業(yè)的技術，加強與智能技術研發(fā)人員的溝通交流，學習人工智能理論和新技術在教育教學中的應用。

建成了石嘴山市教師信息化和人工智能培訓中心，改善了教師培訓研修條件;舉辦學科教師“互聯(lián)網(wǎng)+教育”和教育云“學科網(wǎng)”、個人空間等專項培訓;各類智能學科教學助手專項等培訓;開展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”“人工智能研修”等高層次培訓研修活動，邀請多位專家進校調(diào)研指導并作專題講座;邀請北京師范大學精準教研課題項目組成員跟進指導學校教師作課、研討，借助移動終端和網(wǎng)絡教研空間，開展協(xié)同備課、智能診斷等活動，使教師更多體驗教育信息化先進設備帶來的方便快捷及學習研究共同體在促進教師發(fā)展方面的作用，進一步明確試點推進中“技術與教育”融合的思路和發(fā)展路徑。

截至2019年9月底，圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+教育”和人工智能助推教師隊伍建設各級各類培訓已達40余場次，培訓教師5600多人次，占全市教師人數(shù)的65%以上。

在培訓后的座談中，有校長表示：“對于人工智能賦能教育，聽了不少、也有所了解。但真正看到了、體驗后才感受到它的魅力所在。”系統(tǒng)化的理論培訓和體驗式學習，使教師從不熟知到了解應用人工智能等新技術有了很大的轉變。一批具有前瞻性、專業(yè)化、高素養(yǎng)的優(yōu)秀教師、校長脫穎而出，成為學校信息化發(fā)展和教學改革的中堅力量，為試點應用提供了良好的隊伍支持保障。

找準發(fā)力點：探索智能助手應用，助力教師教學，為教師賦能減負

智能教學應用關鍵在教師。如何為教學賦能，提質(zhì)增效？面對眾多的智能應用工具，如何選擇？如何讓教師獲得新技能，擁有管理數(shù)字技術并將其傳授給學生，幫助學生習得使用數(shù)字技術應用并進行高效協(xié)作和創(chuàng)造性問題解決的能力，是保障教育穩(wěn)步發(fā)展的關鍵。

試點行動以來，石嘴山市按照“精選項目，逐級推進，提煉總結，發(fā)展創(chuàng)新”的思路，與高校及企業(yè)洽談確定合作試點項目。從教師教學常規(guī)工作入手，以解決教師重復性、低效工作為發(fā)力點，開展人工智能助手應用，為教師教學提供有力的支撐。積極探索以轉變教師教學方式和學生學習方式為主的智能課堂教學助手應用，幫助教師智能備課、授課、閱卷，掌握學情，使教師在數(shù)據(jù)分析基礎上為學生提供更有針對性的精準教學干預;探索數(shù)理化生教學工具、人機對話英語訓練、智慧閱讀和電子觸控屏教學工具為主的學科智能教學助手應用，減輕教師負擔，提升課堂教學效率;探索以大數(shù)據(jù)驅動教研、智能化課堂觀察、課堂行為觀察系統(tǒng)，分析教師教學行為和學生學習情況，為改進教學管理、加強教學策略研究提供依據(jù)，提高教研實效;深入推進基于翻轉課堂模式的智能課堂教學應用，通過使用優(yōu)質(zhì)教育資源和按需推送備課和學習資源，促進教與學方式的改變，推進課堂教學變革和教師專業(yè)成長;探索以各類成熟和教學機器人為主的體驗性、沉浸式創(chuàng)新性學習助手，開闊學生學習視野、推進創(chuàng)新素養(yǎng)教育深入;探索以電子班牌、家校共育平臺為主的智能班級管理助手應用，提升教師班級和學生管理效率和質(zhì)量。

通過探索應用，有效催生了石嘴山市校長和教師隊伍現(xiàn)代教育理念，使教師從“被動使用”到“主動應用”到“善于應用”有了很大的轉變，為試點的全面推開奠定堅實的應用基礎。

聚焦課堂：積極構建數(shù)字化和智能化應用，促進課堂教學模式變革

智能教育的關鍵和難點在于智能技術在真實的教學環(huán)境中的實踐和應用，在于技術與教育者、教學材料與理念方法的深度融合。傳統(tǒng)教學固有的弊端是教師教什么、學生只能學什么;教學過程受時空限制，并不能給所有學生提供普遍的交流互動實際操作機會，因而教學過程往往因信息的不對等表現(xiàn)為一種自上而下的灌輸，缺乏發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。而人工智能輔助可以增加實際操作，改變傳統(tǒng)的教學模式和固有的教學管理思維。

試點推進以來，石嘴山市積極探索借力互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術，構建數(shù)字化和智能化課堂應用，打造“以學生為中心”的自主合作和反思互動的課堂，使傳統(tǒng)課堂教學逐步向現(xiàn)代教學方式轉變，助推以學生發(fā)展為中心的理念落地。

探索“平板+平臺+資源”教學方式，生發(fā)課堂教學結構的變革。開設數(shù)字化教學實驗班，借力寧夏教育云等學習資源平臺，配備可觸控教學終端和教學錄播轉播系統(tǒng)，學生人手一臺智能學習專用平板，老師配備相應移動教學設備。課前，教師利用其豐富的網(wǎng)絡資源，搜集整理設計本節(jié)課所需要的課件、微課、習題等資源，選擇性地推送到學生的平板上，學生在平板終端完成課程內(nèi)容的碎片化學習，實時反饋到教師終端。課中，組織學生對學習情況進行小組匯報，針對學生學習中的困惑、難點、重點開展合作學習、探究學習、點撥性指導。課后，推送相應的作業(yè)習題并反饋學生學習情況，對個別學困生進行個性化輔導。改變傳統(tǒng)課堂教學中對每個學生平均發(fā)力的教學模式，打破傳統(tǒng)教學中以教師為中心的思維慣性。課堂逐漸從以往教師講、學生聽，向以智能終端（平板電腦）的多元化技術（大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等）支持為依托，開展以合作學習、探究式學習和個性化學習為主的新型教學模式轉變。

探索精準化、個性化教學，助力學生個性化、自主化學習能力快速提升。以人工智能、大數(shù)據(jù)為代表的智能化教育技術，將加快推動人才培養(yǎng)模式變革，實現(xiàn)規(guī)?；逃蛡€性化培養(yǎng)有機結合。石嘴山市針對課堂教學難以精準化、個性化問題，從學習過程入手，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術應用于學生個性化學習，為有效學習提供支撐。石嘴山市第三中學依托大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺，無感化采集學生日常課堂測驗、周考、月考、期中、期末等數(shù)據(jù)，收集學生的錯題情況，形成學生的個性化錯題本，根據(jù)學生的錯題情況和知識點掌握情況對學生進行精準畫像，為學生舉一反三推薦個性化紙質(zhì)作業(yè)——個性化學習手冊。學生根據(jù)形成的個性化學習手冊，在智能引擎的導引下，進行自適應學習，大大提高了學生個體化學習能力，增強了學習效果。石嘴山市第十五中學“微課+問題清單”數(shù)學項目組，改變傳統(tǒng)教學中教師備課不備學情、課后統(tǒng)一留作業(yè)的現(xiàn)象，課前學生通過觀看微課學習，老師借助教學平臺給學生推送問題清單，并要求完成清單上的任務。學生通過智能技術應用積極參與到課堂學習和課后鞏固中去，逐漸養(yǎng)成了自主學習、合作學習的習慣和能力。

探索雙師教學應用，充分挖掘教育資源，推進優(yōu)質(zhì)資源共享。人工智能賦能教育的目標是改善學習和促進教育公平。著眼于教育公平，如何讓優(yōu)質(zhì)的資源惠及轄區(qū)內(nèi)更多的學校、更多的師生，解決校際、區(qū)域信息化應用發(fā)展的不平衡，優(yōu)質(zhì)教育資源不足等問題，石嘴山市積極探索利用遠程在線教育平臺，建立在線課堂，開展線上互動教學。探索雙師教學應用，搭建城鄉(xiāng)學?！霸诰€手拉手”研修平臺，依托城市學校精準扶貧鄉(xiāng)村移民學校，建成一批在線課堂，基本實現(xiàn)農(nóng)村薄弱學校優(yōu)質(zhì)資源全覆蓋。同時積極開展薄弱學校與優(yōu)質(zhì)學校“在線手拉手”活動，建成與北京、上海等地優(yōu)質(zhì)師資對接的遠程在線課堂，開展遠程授課。石嘴山市光明中學結合學校藝術體育教學特色，在音體美學科與全國知名高校藝術學院建在線“教學名師港”，定期開展在線教學和在線教研活動，擴大了優(yōu)質(zhì)教育資源的覆蓋面，推進優(yōu)質(zhì)教育資源共享。

系統(tǒng)推進：開展試點工作創(chuàng)新探索，為教師教學創(chuàng)新提供保障

試點的逐漸鋪開，我們意識到，沒有好的保障和激勵性措施，將影響試點深入開展。先期進入試點的學校發(fā)揮了較好的帶動作用，但同時，教師中也有一部分群體總是跟不上。為了克服上述問題，做到既發(fā)揮名校、先進校、試點校的帶動作用，也引導更多學校參與，提高教師信息技術與課堂教學融合水平。石嘴山市進一步完善出臺了相關政策，鼓勵教師積極探索，試點工作呈現(xiàn)諸多亮點和特色。

制度創(chuàng)新。完善信息化應用名師培養(yǎng)、中小學教師獎勵性績效工資分配指導意見、中小教師職稱評定及崗位晉級考核評價意見等制度措施，增加了教師信息素養(yǎng)考核、管理和評價等內(nèi)容;建立了骨干教師智能教育培養(yǎng)提升，人工智能、信息化實驗校建設管理辦法及成果獎勵表彰制度;建立智能教學能手和人工智能助推教師隊伍建設行動試點骨干學校評選表彰制度，發(fā)揮校長、骨干教師的示范、引領帶動作用。首批評選出先進學校10個，人工智能教學能手35名，極大調(diào)動了學校和教師參與人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作的積極性和主動性。

模式創(chuàng)新。點面結合試點布局模式。試點工作鋪開后，石嘴山市加大了頂層設計力度，在高中階段全面推進“大數(shù)據(jù)精準教學系統(tǒng)”的應用，助推示范性高中學校精準教學;在初中階段全面開展數(shù)學學科工具應用全覆蓋的模式創(chuàng)新，同時也有分布在各試點學校的單項智能教學應用，形成了點面結合試點布局模式。項目化試點推進模式。石嘴山市第十五中學將應用不同信息技術的教學活動分成若干示范項目，教師以小組形式認領項目，開展課堂實證研究，形成一定教學經(jīng)驗或教學模式，教師由孤軍奮戰(zhàn)到跨學科聯(lián)手，由個體單干到項目代表帶頭共研，參與的熱情被點燃，為常態(tài)化全學科開展信息技術與教學融合奠定堅實的基礎。以需求為導向的自主選擇模式。石嘴山市第三中學、石嘴山市實驗中學等學校，校長首先根據(jù)學校教學需求，主動篩選試點應用項目，然后在學校局部試用，成熟后，再在全校進行推廣。

應用創(chuàng)新。一般情況下，應用創(chuàng)新由企業(yè)從技術層面進行研發(fā)，然后進行商業(yè)化推廣。但在石嘴山市許多學校從教學和管理的需求出發(fā)，積極探索應用創(chuàng)新。在不到一年的試點工作中，學校與企業(yè)合作探索了一批應用創(chuàng)新。石嘴山市第三中學依托中央電教館“葵花籽網(wǎng)絡平臺”等課程資源，與北京市第四中學網(wǎng)校合作開發(fā)建設學生個性化學習教室，滿足了優(yōu)等生的拓展學習、學困生的補差學習以及特色化學生的興趣探索;石嘴山市實驗中學依托學校微信公眾號，自主研發(fā)學校綜合管理教學管理平臺，實現(xiàn)管理微信化，低門檻、低難度，讓包括學生、家長在內(nèi)的不同人群都可以方便登錄應用，帶來學校管理工作和家校溝通的方便、快捷;部分學校還積極探索開展人工智能試點應用項目相關課題研究，目前已有3項部級課題、4項省級課題、23項市級課題立項。

今天，“人工智能不能取代教師，但是使用人工智能的教師卻能取代不使用人工智能的教師”，這句話讓參與試點行動的石嘴山市學校、教師有了更多的切身感受。試點推進一年來，超過85%的教師備課、學情分析、作業(yè)批改和問題反饋等工作基本依托智能化、信息化工具實現(xiàn)，教師隊伍智能化素養(yǎng)、信息技術應用能力得到較大程度的提高。有更多的教師嘗試和應用借助人工智能可實現(xiàn)的教學方法，掌握如何運用人工智能技術來分析教學實踐，基于人工智能的個別化教學等，并在實踐中不斷反思和提高這些教學方法的成效，提升了教師專業(yè)發(fā)展的層次和質(zhì)量，助推教師專業(yè)成長步入快車道。