人工智能時代教師教育創新發展路徑與趨勢研究

朱龍

摘 要：以智能技術創新教師教育正成為當前破解教師專業發展困境的新途徑。在此背景下，本研究從當前教師教育存在的突出問題入手，以建設高素質專業化創新型教師隊伍為目標，基于人工智能新技術、新工具、新理念，圍繞教師教育模式、課程、環境、資源、師資與評價構建智能時代的教師教育創新發展路徑，并總結其發展趨勢：教師教育模式豐富化，校企協同走向深度化;教師教育環境智能化，全面支持教師專業發展;教師教育資源多樣化，個性化學習成常態;教師教育師資多元化，人機協同教學成標配;教師教育測評精準化，助力職前職后緊密銜接。隨后，提出了推動教師教育發展的建議，以期為智能時代教師教育發展提供參考。

關鍵詞：人工智能;教師教育;發展路徑;發展趨勢

中圖分類號：G4 文獻標志碼：A 文章編號：2096-0069（2020）03-0016-05

一、問題提出

人工智能背景下的教師教育已成為我國教育領域的關注熱點。2018 年，《中共中央? 國務院關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》指出，應大力振興教師教育，不斷提升教師專業素質能力，教師應主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效開展教育教學。 [1]教師教育融合了師范生職前培養與教師職后培訓兩個階段，是終身學習理念下傳統師范教育的延伸與擴展[2]。在黨和政府的重視下，我國教師教育進入飛速發展時期，教師教育質量得到了提升，但同時也存在以下突出的問題：師范生教育實踐環節薄弱，知識技能與實際需求脫節;實踐性教學環境缺乏，教學效果不佳;雙師型教師短缺，具備理論與實踐教學素質的教師不足;課程結構落后、培訓內容趨同化[3]，無法滿足智能時代教師學習需求;資源形式和來源渠道單一，資源設計缺乏職前職后一體化的理念[4];職前培養和在職培訓模式單一，教學與培訓相脫節。人工智能時代，各類新技術、新工具、新理念為破解教師教育困境提供了新的解決方案，但當前對教師教育創新發展的研究則不多見，系統探索人工智能時代的教師教育發展路徑，分析智能技術支持下教師教育發展趨勢，能為新時代教師教育創新發展，建設高素質、專業化創新型教師隊伍提供參考與借鑒。

二、人工智能視角下教師教育發展路徑

人工智能時代，教師教育面臨轉型與變革。人工智能重構了教師教育人才培養目標，在“學生為中心”的基礎上更加關注“素養為基、能力為本”[5];推動了物理學習空間、虛擬學習空間的融合，帶給學生沉浸式的立體化學習體驗;豐富了課程資源，基于精準化資源推薦的個性化學習成為常態;加速了學科、領域的跨界融合，校企協同育人獲得關注;加快了以人為中心的教學與培訓模式的深度應用，催生了人機共學、泛在學習等新型學習方式;打破了職前培養與職后培訓的壁壘，實現職前職后無縫銜接[6]。從上述切入點出發，本文提出了智能技術、工具和理念支持的教師教育創新發展路徑（如圖1）。

人工智能新技術、新工具和新理念深度融合于教師教育，為教師教育創新發展提供支撐，推動了教師教育模式豐富化、教育環境智能化、教育資源多樣化、教育師資多元化以及教育測評精準化。從外部來看，科學、穩定和統一的教育政策能為教師教育良性發展提供支持，良好的教師教育環境則是教師教育發展的基礎;加強教師教育內涵與外延建設，在提升教師研修質量的同時，加強技術支持的教師研修的研究[7];打造教師教育創新團隊和品牌，為教師教育發展提供自下而上的牽引力，從而引領教師教育發展;以職前職后一體化的理念創新教師教育模式、課程、環境、資源、師資和評價，依托師范專業認證，加快構建新時代教師教育體系，并持續創新教師教育，從而最終實現建設高素質專業化創新型教師隊伍，培養卓越師范生和專家型教師，助力教育現代化建設。

三、人工智能時代教師教育發展趨勢

應用人工智能助推教師隊伍建設，將智能技術與教師教育諸要素深度融合，推動教師教育發展。未來人工智能技術與教師教育深度融合，必將深度創新教師教育變革與轉型，形成一種全新的教師教育生態。

（一）教師教育模式豐富化，校企協同走向深度化

人工智能時代教師教育面臨轉型與變革，主要體現在三個方面：第一，教師需求正從數量到結構和質量的變化;第二，教師的學習要求從學歷達標到素質提升的轉變;第三，教師素質從單一技能向研究型、專家型的轉變。在此背景下，以終身學習、泛在學習理念和智能移動技術為支撐的教師職后教研模式，如遠程同步課堂、手機課堂直播、網絡名師工作室、技術支持的教師工作坊等，正逐步推動教師職后研修走向數據化和深度化。在師范生培養方面，面對職前教師實踐技能不足的問題，融合高校（University）、政府部門（Government）、中小學（School）的U-G-S模式在師范生培養中得到應用[8]。在產教融合背景下，以智能技術為支撐的教師教育產業學院育人模式逐步走入教育者的視野，依托產業學院建設，加強校企協同創新人才培養，提高實踐教學質量，提升師范生職業技能和素養，而這一模式正成為解決當前師范生實踐技能薄弱的新途徑，在高校中獲得關注。

（二）教師教育環境智能化，全面支持教師專業發展

受限于傳統教師教育環境，師范生培養和教師培訓中存在學習方式單一、學習數據采集難、學習體驗感弱等問題。隨著大數據、學習分析、物聯網、VR/AR等新興技術的發展與應用，教師教育環境呈現智能化趨勢[9]。智慧學習空間是一種感知學習情境、識別學習者特征、提供合適的學習資源與便利的互動工具、自動記錄學習過程和評測學習成果，以促進學習者有效學習的空間，體現出情境感知、無縫連接、全過程記錄、自然交互、深度參與的特征，能有力支持師范生培養和在職教師培訓[10]。其中，物聯網、紅外識別技術能夠準確實現學習情境感知，為學習者提供符合所處情境的學習內容，并實現多種學習方式的無縫連接;大數據、學習分析能全面、深入收集與分析課堂師生教學行為數據，為教學反思與改進提供精準支持;AI能實現線上學習智能資源推送、自適應學習診斷、智能學習輔助，極大提升教師在線學習智能化;創建基于VR/AR的虛擬教學場景，師范生/在職教師在該虛擬場景中進行技能練習與提升，有助于解決學習、培訓時空的問題[11]。

（三）教師教育資源多樣化，個性化深度學習成常態

教育中，智能技術與工具催生大量優質教育資源，有力支持資源共建共享，擴大了優質教育資源覆蓋范圍。學習者無須復雜的設備，使用智能移動終端即可獲取智能APP工具，支持自主與合作學習;應用開放、共享的生態理念，推動市場參與教師教育資源建設，將行業、企業、政府部門納入資源建設隊伍，拓展資源供給渠道，豐富資源數量。在此基礎上，借助學習分析技術、智能導師系統通過對學習進行診斷，推薦針對性的學習路徑與資源，實現高度個性化的學習。例如，針對在線學習中學習者學習迷航這一問題，AI智能教師扮演個性化問題解決的智能導師，應用知識表征和知識圖譜技術，為學習者推薦個性化的學習路徑和符合認知特點的學習資源[12];再比如，通過為師范生/教師進行精準畫像，推薦符合其學習特點和需求的學習資源;借助大數據優勢，建立一體化的學習資源庫，支持職前職后一體化學習[13]。

（四）教師教育師資多元化，人機協同教學成標配

人工智能技術有助于解決教師教育師資短缺的問題，為教師職業發展提供新平臺與工具。借助智能化的工具，可打破學科、專業、行業界限，將行業、企業領域優秀人才引入教師教育領域，專業人員通過遠程或“虛擬”的方式走入課堂，引領教師專業成長。另一方面，余勝泉等人提出未來將是人工智能與人類教師共同協作的時代[14]，目前在國際上已有研究者進行了探索，例如：Rubio應用智能導師系統以支持學生協作學習[15]，Walkington開發了智能機器人系統，以輔助學生開展個性化的學習[16]。在人機協同育人過程中，人工智能機器可扮演出題和批閱的助教、學習過程數據的采集師與分析師、智能學習伙伴、教育決策助手[17]，而教師則扮演學習中的導演、教練、設計師的角色，對學習進行決策、指導、設計，承擔需要運用人類智慧才能勝任的工作。通過人機優勢互補，共同推動教師專業成長。

（五）教師教育測評精準化，助力職前職后緊密銜接

教師職前培養與職后培訓相分離是教師教育中亟待解決的問題之一[18]。所謂職前職后一體化，就是解決好職前職后教育的銜接問題。依托智能技術開展教師教育精準測評，有助于推動教師教育職前職后一體化發展。一方面，建立具有連貫性和一致性的職前職后一體化機制，搭建基于云計算和大數據的教師教育云檔案系統，將師范生學習特點、課程、成績、實踐項目、學習成果等數據存儲于云端，依托大數據實現精準測評，找到知識和技能的薄弱點，制定具有針對性的職后培訓方案，實現職前職后無縫緊密銜接。另一方面，在職后發展階段，建立持續獲取和分析教師學習數據機制，搭建職后培訓學習平臺，不斷完善和豐富職后學習數據，通過大數據分析對教師進行畫像，從而精準支撐教師職后培訓。基于上述方法打造一條貫通職前職后的教師專業發展之路，推動職前職后一體化，助力教師專業化成長。

四、人工智能時代教師教育創新發展建議

（一）樹立教師教育生態意識，建立智能教師教育發展愿景

教師教育是一個復雜的系統。從階段來看，既涉及職前階段又涵蓋職后階段，并且二者有機結合構成一個統一整體;從參與對象來看，包括教育部門、大學及科研院所、中小學、企業;從范圍來看，涉及區域內的合作、區域外的協同以及區域內外的協同;從研究的角度來看，涉及教師教育理論、實踐與技術。因此，推動智能時代的教師教育創新發展，首要的是建立教師教育生態意識，用開放、融合、跨界、數據化的“互聯網”思維重新審視各要素的內涵及關系，運用平臺思維推動教師教育頂層設計，應用跨界思維實現多方力量的高度協同，以數據思維為教師教育提供精準支持、融合用戶思維真正實現以“學生為中心”“素養為基、能力為本”的教學與培訓，以此建立智能教師教育發展愿景與行動。

（二）從學校、課程與課堂發力，推進人工智能真正走進教師教育

本研究認為，實現人工智能走入教師教育包括三個維度：人工智能教育進學校、進課程和進課堂。從學校層面來看，建設智能化的校園、學習平臺，為智慧學習提供環境支撐，這是人工智能融入教師教育的基礎。從課程層面來看，祝智庭提出智能教育包括智能技術支持的教育、學習智能技術的教育和促進智能發展的教育[19]，人工智能時代的教師教育涵蓋上述三個方面。因此，在教師教育課程中將人工智能本身作為學習內容，幫助教師掌握人工智能的內涵、特點和趨勢，以此推動人工智能教育融入課程。從課堂層面來看，應用智能技術支撐教學將是未來需要重點關注的方向，這是人工智能教育真正的主戰場。

（三）提升教師創新設計思維，助力教師適應智能時代角色轉型與變革

人工智能時代，教師角色正面臨轉型與變革。美國《教師標準》提出“設計者（Designer）”將是未來教師的重要角色[20]。《2019年地平線報告》（高等教育版）認為教師教育正逐漸從技術應用的取向轉變為設計思維方法取向，助力教師成為更具創新力的教學設計師[21]。新時代，教師不僅需要技術整合應用的信息化教學能力，更亟須一種指向為教學變革而設計（Designing for Pedagogical Change）的創新設計思維。對此，在職前培養和職后培訓中，要以智能學習環境為支撐，創新課程內容，將設計思維的理念、方法融入其中，幫助教師掌握創造性設計教學的使能手段，以此培養面向智能時代的創新型人才和創新型教師。

五、小結

人工智能時代，新技術、新工具和新理念為破解教師教育發展困境提供了支撐，必將推動教師教育模式、環境、資源、師資以及評價的深度變革，但需要反思的是，實踐中不能陷入“技術中心”的境地而盲目應用智能技術。需要指出的是，人工智能教育應用的核心是設計，把適合機器的事情交給機器做，把適合人做的事情讓人去做，把人機結合起來做得更好的事讓人機一起做，以創新設計的理念引領技術工具高效應用，真正實現人工智能為教育賦能的價值。

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（責任編輯 王策）