人工智能時代高等師范院校人才培養的挑戰與變革

宋吉凱, 李福華

(淮北師范大學 教育學院, 安徽 淮北 235000)

2017年國務院印發了《新一代人工智能發展規劃》,明確提出“人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、改變世界。為搶抓人工智能發展的重大戰略機遇,構筑我國人工智能發展的先發優勢,加快建設創新型國家和世界科技強國”[1]的發展規劃。2019年中共中央國務院印發《中國教育現代化2035》,強調“建設智能化校園,統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺,利用現代技術加快推動人才培養模式改革,實現規模化教育與個性化培養的有機結合。”[2]人工智能成為各領域關注的熱點話題,“人工智能+教育”的研究如火如荼,人工智能與教育跨界融合已成為不可阻擋的時代潮流。在國家人工智能發展戰略中抓住機遇并激發教育的內在活力、培養具有多元智能的教師群體造就創新型人才,是各高等師范院校推進教育事業發展面臨的重大課題。高等師范院校是培養創新型教師的基地,在人工智能崛起的時代,人工智能教育應用及師范生培養面臨著挑戰。破解諸多挑戰,將阻力轉化為變革的動力是需要思考的問題。本文以高等師范院校、高校教師和師范生3個因素作為研究的出發點,聚焦師范生培養面臨的挑戰與變革,嘗試破解高校人才培養的瓶頸,推動人才培養體系改革。

一、 人工智能時代教育的發展前景

20世紀以來,計算機技術應用于教育并推動教育實現了跨越式發展。步入新世紀,隨著信息化、大數據、物聯網等信息技術的發展,人工智能在與教育的融合發展中彰顯出得天獨厚的優勢,已成為傳統教育向現代信息化教育轉變的內在動力。其對于破解傳統教育的頑疾發揮了不可替代的積極作用,彰顯出無限的發展前景。

1. 開放式學校組織形態

人工智能具有增能和賦能的功能,能夠解決諸多領域的相關問題,提升工作效率和效益[3]。人工智能以其高效的數據計算和分析能力,持續恒定的工作特性和語音、圖像快速識別能力,為學校組織系統的優化安裝上新引擎,引領學校轉向自主開放、靈活操作、形式多樣的組織形態。學校對教師和學生的評價考核越來越人性化、民主化,更加關注師生的發展,杜絕“一刀切”,鼓勵教師學生參與學校管理。師生以主人翁的姿態投入學校建設和自身進步,實現兩者的統一。同時,還將為教育發展帶來諸多優勢,成為教育公平的“助推器”。充分有效地運用現代信息技術,能不斷地促進教育改革、教育公平和教育質量的提升,加速實現新時代教育現代化[4]。在線教育是促進區域教育公平的基礎環節和必要途徑,教育中利用人工智能技術,能夠努力縮小和消除數字鴻溝和知識鴻溝,幫助完成弱勢群體和殘障群體的學習需求[5]。人工智能教育應用帶來的是一種人性化、個性化、精準化、自主化、全面化和公平化的學校組織生態,能夠破解學校傳統組織形態發展中的瓶頸,營造出一種和諧向上的育人環境,實現教育組織形態向本質回歸。

2. 智能型教師

人工智能時代教育技術應用改變了教師的專業能力和角色定位,實現從傳統型教師向新型教師的轉變。人工智能的強大優勢解放了教師的雙手,幫助教師擺脫了諸多繁雜重復的工作。智能型教師的出現將為國家培養出更多的創新人才,人工智能應用于教育,實現了教育質的飛躍。一方面,智能型教師具有計算思維、創造思維、數學素養、大數據分析等基本專業能力,有熟練操作人工智能教育技術,成為了技術的主人,是人工智能教育應用的實踐者和創造者。另一方面,智能型教師具有人文、科技倫理、終身學習等基本專業素養,承擔著學生的學業和人生導師的重要角色。人工智能教育的應用提高了教師的教學效率,讓教師有更多的時間和機會去尋覓教育本真,找尋育人的價值。在教學中給予學生情感教育,潛移默化地培育學生的優秀品德和人格,培養社會主義現代化建設的高質量人才。智能型教師在人工智能教育中指導學生操作技能,培育思想觀念,對學生開展全面教育。

3. 個性化學習

人工智能教育可以實現個性化自適應學習,培養創新人才[6]。“可以通過人工智能技術構建學科知識圖譜,為學習者的個性化學習和學習資源智能推薦、診斷提供支持。”[7]學生的個性化學習具體表現在以下兩個方面。①人工智能在課堂教學中的應用。教師在課堂教學中采集和解析學生的學習數據,利用智能技術語音識別、圖像識別、深度學習的巨大優勢,聚焦學生學習進度和疑難點,從而開展有針對性的講解。在枯燥的課堂中創造一種虛擬現實的教學體驗,激發學生的學習興趣和情感認知,彌補了傳統教育中教師單純講、學生單純聽的不足。學生有了“量身定做”的知識內容,使“好學習、學習好”成為現實。②人工智能在課后學習中的應用。針對課堂中學生學習的具體情況,人工智能教育應用在課后推出個性化輔導和差異化學習內容,智能導師輔助教學貫穿課堂前后、實時跟蹤和及時反饋學習情況。基于人工智能教育應用的顯著優勢,通過對學生學習數據的收集、反饋與分析,實現了學生的個性化學習和成長。

二、 人工智能時代高等師范院校面臨的挑戰

人工智能教育的應用使當前高等師范院校在師范生培養上存在諸多挑戰。調查顯示,在2020年新型冠狀病毒疫情期間,“教師無論從思想觀念,還是從教學策略和教學方法、教學習慣,以及教育技術掌握程度等方面,事前并未做好充分的思想準備和實踐經驗積累。”[8]本文從師范院校、高校教師、師范生的角度出發,對人工智能時代高等師范院校師范生培養面臨的挑戰展開討論。

1. 缺乏統籌規劃

師范院校作為培養師范生的主陣地,決定著師范生培養的質量和水平。在我國人工智能教育應用發展規模不斷擴大的背景下,師范院校應意識到師范生的培養質量和水平的重要性,這是歷史和時代對師范院校提出的客觀要求,也是師范院校自我發展的必然要求。

當前,師范院校尚未意識到智能型師范生培養的緊迫性,對師范生智能化培養缺乏統籌規劃,仍以傳統型教育規劃為主,未能推陳出新,未做好宏觀的頂層設計,在對接國際先進人工智能教育應用方面缺乏規劃的前瞻性。當然,面對智能教育,部分高校對人工智能時代師范生的培養工作態度比較積極,但缺少具體的實施方案,在實踐層面力度和效果不明顯。另外,師范院校對智能化師資的引進缺乏前景性規劃,對學校師資的智能化水平考核較少,未形成一套完整的選拔、聘用和考核體系,更未能與教師的職稱評定、評優評先直接掛鉤。“教師職務的終身制和任命制使得教師職稱制度形同政府機構的干部升適機制,年齡和資歷是教師晉升的重要考量標準[9]”,這樣的考量標準非常不利于新型智能型教師的自身水平的進步和職業發展。從智能校園的建設規劃看,師范類院校的智能化水平相對落后,總體的智能化學習環境不盡如人意。教育理論與教育實踐課程的開設以普遍性目標為主,教育理論課程與教育實踐課程相互脫節,存在“兩張皮”的現象[10]。實踐課程學分學時與理論課相比而言,比重相對失衡,前后銜接不夠協調,導致實踐課程被弱化。總體上說,“現在教師專業發展的思想理論和實踐,仍存在過于偏重強調教師在學科知識與技能意義上的專業性,容易忽視教師情感能力與修養在其專業成長中的重要性。”[11]教育是人與人之間的對話交流,人工智能終究是人工的,缺乏情感和思想,必然導致思想道德水準不高和情感教育的不足,難以支持師范生在未來的教育崗位上發揮職能。

2. 智能化能力欠佳,理念和角色定位不清晰

2020年突如其來的疫情導致在線教學的強制和緊急推廣應用,集中折射出當前教師面臨的諸多挑戰。一方面,高校教師智能化能力缺失,對人工智能教育應用未給予足夠的重視。教師與時代接軌和自我更新的能力弱,教學過程中較少應用人工智能相關技術。在線教學中,教師難以快速熟悉平臺功能,“以致課程設計難、交流互動難、課堂監管難、學習評價難,從而加重工作負擔,影響教學反饋。”[12]教師對教學新技術關注度較低,仍舊多以“老師講,學生聽”的模式教學,對人工智能教育技術應用的熟練度較低。“在數字化時代,如何應用各種新媒體有效提高課堂教學效率,絕不是簡單的技術使用問題,而是一個教師必備的‘數字素養’”[13]。另一方面,教師思想理念不到位。傳統教育教學觀念受到挑戰,“‘人工智能+教育’不等于智能技術在教育中的簡單應用”[14]。教師表面化應用信息技術,為了利用而利用信息技術,沒有樹立正確的科技倫理觀,簡單強制性地生搬硬套在教學之中,不僅沒有解放自己的雙手,還增加了學生的學習負擔。

智能設備和網絡信息的普及化都給學校的課堂教學帶來了顛覆性的變化,如教師固有角色未能及時改變,就會排斥用人工智能技術開展教學活動。當教師從線下走到線上,或走到線下與線上相融合的道路時,其角色也在發生改變。人工智能在教育領域的諸多挑戰主要是對教師角色的挑戰[15]。傳統的教師角色已經無法適應教育現代化的要求和水準,傳統教師角色的消解必須打破固有觀念的束縛,重塑教師角色。認為未來的人工智能教師可以承擔教師的12個角色,將是教師與人工智能教師協同共生的時代[16]。在智慧教育的大背景下,教師的角色將發生重大改變,“甚至是教師職業的新生,是對教師原有角色范疇的重構。”[17]人工智能將取代教師很多的工作和教學任務,對未能熟練掌握人工智能技術的教師將帶來強大的沖擊,譬如作業的批改和布置、教學內容的制定、疑難問題的解答等傳統教師的角色都會被人工智能取代。教師角色和觀念的轉變無疑將是深刻的、全方位的。

3. 師范生核心素養欠缺,觀念落后于時代

在人工智能時代背景下,師范生在核心素養和思想觀念等方面還存在諸多挑戰。一方面,是對師范生的核心素養的挑戰,囿于師范生傳統素養的習得已無法應對時代挑戰。信息素養是師范生必備的基本專業素養。聯合國于2016年出版了《反思教育:向“全球共同利益”的理念轉變》[18],強調人文主義價值觀,彰顯出人文主義教育的重要性。人工智能無法像人類“一腦多用”,其每個功能都有不同的模型和學習數據,各部分之間不能融會貫通,不會產生任何創新意識,師范生的創新素養成為重要因素。一言以蔽之,在人工智能時代,師范生的信息素養、人文素養、創新素養等都面臨挑戰。另一方面,師范生學習觀念面臨挑戰。思想是行動的先導和動力,思想指導人們開展一系列的行動,既不能堅持“技術決定論”,認為技術決定教育的未來,其優越性將要取代教師,教師職業將會消失;也不能默認“技術無用論”,認為技術對教師的教育教學沒有作用,起不到推動教育教學發展和師生進步的作用。“人工智能會帶來教學思維、教學形態、教學方式的全方位變革, 這對教師素養提出了新的更高要求。”[19]教育的全方位變革對師范生的學習觀念產生了挑戰,教學思維、教學形態等都不能拘泥于傳統教學模式,師范生需要做出學習觀念的積極轉變。傳統的學習觀念的消解是必然趨勢,智能型學習觀念的到來是必然趨勢。

三、 人工智能時代高等師范院校管理方式的變革

應對挑戰必須變革。在新一代的師范生培養中,高等師范院校應積極推動人工智能教育應用,全方位提升未來教師群體信息化素養和技術實踐能力。高等師范院校管理方式的變革,本文從師范院校、高校教師、師范生3個方面進行討論。

1. 改變傳統辦學理念,打造智慧校園環境

隨著人工智能在教育領域的推廣,一方面,人工智能教育應用成為師范院校發展的驅動力和新的增長極;另一方面,師范院校作為培養智能型師范生的基地,其培養目標、課程設置、教師培訓、考核及智慧校園環境建設等面臨著變革。首先,培養目標從宏觀上決定了人才培養的要求,是衡量專業是否與時俱進的標志。“專業人才培養目標是對某學科或專業的課程總體活動目標的預設。”[20]師范生的專業培養目標需要緊跟人工智能時代潮流,突出辦學特色和智能化特色,為未來的智能工作模式做好準備,能夠為學生提供隨時隨地進行學習的機會[21]。要培養師范生創新意識和實踐能力,并對師范生智能化學習進行個性化和全方位評價。同時,激發師范生的人文情懷和情感教育體驗,樹立正確的科技倫理觀。其次,在培養目標的引領下,需要在課程中增加與人工智能相關的課程學時學分,聚焦師范生掌握、分析、處理和應用數據的基本能力,并開設情感教育、創新批判思維的課程。加大資金投入,引進一批國內外人工智能金課,研討先進課程開發經驗,打造具有學校辦學特色的人工智能課程,以課程體系的開發促進優質師資力量的提升,為培養師范生的人工智能教育應用水平提供堅實的基礎。第三,對教師的考核要側重人工智能教育應用實操和理論水平,在職稱評審和工資績效中側重給予智能型教師政策補貼,倒逼高校教師主動對接時代新要求。同時,師范院校要在每一學年組織教師參加人工智能教育應用培訓,學習和觀摩國內外優秀教師研究成果,培訓師資的情感教育認知和創新意識及批判精神,積極進行智能化教師團隊建設,從而為師范生的培養提供良好的師資力量支持。第四,師范院校要牢固樹立智慧校園發展理念,積極對接國內外智慧校園先進經驗,對校園智慧化建設進行論證,集中力量打造高水平智慧校園,把智慧環境的構建落在實處,有序推進智慧校園環境總體規劃和配套建設。

2. 轉變教師角色,重塑思想觀念

伴隨著人工智能技術在教育教學的大規模應用,極大地促進了教育轉型和發展。同時,傳統教師面臨巨大的挑戰,不及時轉變角色定位和思想觀念,高校教師的發展就會舉步維艱,自身角色面臨著失效的風險。

(1) 教師角色的重新定位。傳統教師角色與時代發展的客觀要求難以兼容,人工智能技術為廣大的教師提供詳細學生學習和生活數據。帶來便利服務的同時,要求教師必須具備配套的數據分析能力,能夠解讀數據背后深層次的價值和教育意義。在人工智能時代,教師必須轉變角色,從傳統教師的角色定位中脫離出來,“教師的角色則逐漸從教學的主導者轉變為輔助者、支持者,從教學資源的開發和提供者轉變為組織者、設計者。”[22]基于此,教師要積極與團隊成員溝通合作,觀摩優秀智能型教師的教學汲取營養,不斷完善自己智能化教學能力,切實獲得大數據處理和分析能力,掌握調整學習的方式方法,對接師范生的時代發展要求。教師是人工智能教育應用的使用者和發展者,應利用人工智能為學生營造一種虛擬現實、深度學習的課堂教學環境,使學生在身臨其境中感同身受、獲取知識。加強對學生情感和人文精神教育,培養熟諳人工智能教育應用優勢和缺陷的人才。

(2) 教師思想觀念的深刻變革。需要由單一講授轉變為與學生積極互動教學,智慧課堂教學的關鍵是互動教學,“即把課堂教學過程看作是一個教與學融合、交互作用與影響的動態過程,其核心標志是具有立體化的互動交流能力。”[23]人工智能技術只有在師生的互動中才能轉化為促進教育發展的內生動力,而不是簡單地疊加。同時,教師要客觀理性地認識人工智能教育應用,樹立正確的技術觀,“人工智能技術通過改變、發展和創新體現其教育價值和特點。否則,就會失之偏頗,甚至產生技術決定論或者是技術虛無論。”[5]堅持立德樹人的教育觀,合理運用人工智能教育技術服務于學生的全面發展,堅持以學生為本,關注學生成長特點、因材施教。“教師是學生創新表現的把關者和看門人,教師的創新素養直接影響學生創造力的表現。”[24]教育要創新,而教育創新就是教師和學生教與學的創新,教師的創新意識、創新思想和創新技術在現代教育中尤為重要。

3. 更新學生觀念,塑造核心素養

進入新時代,民族的復興和經濟的發展都亟需大量的智能和創新型人才。人才培養的關鍵是教師,師范院校的學生是未來的教師,師范生及時更新學習觀念,塑造核心素養是必要的,也是緊迫的。

(1) 適應人工智能時代的發展要求,做一個真正的新時代教師。師范生要更新學習觀念,樹立職業理想,完成職前培養任務。師范生要搶抓人工智能的顯著優勢,主動學習和提高自身的數字素養、人文素養、信息素養等必備素養,主動學習相關科學文化知識,在自己本專業的教育教學中充分應用人工智能教育技術,樹立創新意識和終身學習意識。要切實加強自我反思意識,不斷增強腦科學、心理學、認知神經科學、教育學、管理學等知識的學習,注重陶冶自己的專業情操,用人工智能滋養自己業務發展水平,為成為人工智能時代優秀的教師打下基礎。同時,要自覺遵守人工智能科技倫理,切實保護好自身的隱私,增強自身網絡安全保護觀念,樹立正確的人工智能教育應用價值觀。

(2) 師范生需積極塑造自身核心素養。核心素養的塑造要充分發揮主觀能動性,從點滴小事做起,如選擇人工智能教育企業實習和培訓,以新一代智能化學習平臺為基礎,在實訓平臺鍛煉自己的操作能力。主動運用網上遠程授課終端,進行遠程觀摩和交流互動,學習分析和管理各種線上學習APP和網站優質人工智能教學課件和培訓課程,嘗試創設網站教學,達到理論與實踐的統一。熟練掌握新技術和新思想,培養自身的信息素養、數字素養和創新素養,提高智能化教育教學的效能,實現對信息的深加工。同時,師范生要積極與學校、企業、教育機構進行一系列的座談會,及時反饋學習心得,深化對人工智能教育應用的認識和感悟。此外,師范生還應積極關注國內外人工智能教育應用相關進展,增強理論學習的能力,提高對人工智能時代的認知,借助國際優質人工智能教育資源實現自身核心素養的進步和發展。

四、 結 語

人工智能為教育帶來了跨越式發展,昭示了人工智能教育應用無限的發展前景。與此同時,高師院校師范生的培養面臨諸多新挑戰,這些挑戰的消解須打破傳統的思想觀念和行為模式。師范生是國家的未來教師,高等師范院校現行的師范生培養模式要進行重構和調整,方可塑造現代化教師群體,進而實現教育現代化。所以,推動高等師范院校師范生培養創新與變革,不僅需要加大對教師智能化水平的考核和培訓,創設智慧校園環境,更需要高校教師重新進行角色定位和轉變思想觀念,也需要師范生更新學習觀念,培養自身核心素養。師范生培養的出發點要多方協作,對師范院校、高校教師、師范生3者要整體把握。人工智能時代智能型師范生的培養將為我國教育的發展插上騰飛的翅膀,為我國教育與人工智能融合發展提供條件。