上海開放大學(xué)上海開放遠(yuǎn)程教育工程技術(shù)研究中心副主任肖君 ：AI賦能智慧教學(xué)范式重構(gòu)

在數(shù)據(jù)與 AI 驅(qū)動下，教師的數(shù)字素養(yǎng)及技能提升已成為教育改革至關(guān)重要的一環(huán)。《數(shù)據(jù)和 AI 驅(qū)動的智慧教學(xué)設(shè)計(jì)指南》為國內(nèi)外教師提供了運(yùn)用數(shù)字技術(shù)授課的新范式。

關(guān)鍵詞 智慧教學(xué) 人工智能 教學(xué)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)驅(qū)動

近日，上海開放大學(xué)和聯(lián)合國教科文組織教育信息技術(shù)研究所推出了聯(lián)合研制的《數(shù)據(jù)和AI驅(qū)動的智慧教學(xué)設(shè)計(jì)指南》。指南以“教學(xué)流程設(shè)計(jì)、教師自我檢視”為核心，為國內(nèi)外教師提供運(yùn)用數(shù)字技術(shù)授課的范式。指南研究負(fù)責(zé)人，上海開放大學(xué)上海開放遠(yuǎn)程教育工程技術(shù)研究中心副主任肖君對本刊表示，指南以國際化視野匯集了豐富的專業(yè)知識，在借鑒國際前沿教育理念的同時(shí)，確保了其廣泛的適應(yīng)性，對教師教學(xué)范式的轉(zhuǎn)型具有里程碑意義。

利用指南將數(shù)據(jù)和AI融入教學(xué)全過程

在線學(xué)習(xí)：請您介紹下該教學(xué)設(shè)計(jì)指南的研究背景及目的。

肖君：當(dāng)前，教育領(lǐng)域內(nèi)的人工智能應(yīng)用面臨著“重硬輕法”的現(xiàn)象，即過于重視信息化硬件、軟件的裝備，卻忽視了教學(xué)法的合理設(shè)計(jì)與應(yīng)用。尤其，作為知識傳播者的教師，雖然整體上認(rèn)可數(shù)據(jù)和AI教學(xué)工具的價(jià)值，但是由于缺乏系統(tǒng)的指導(dǎo)其在教學(xué)中應(yīng)用效果并不盡如人意。ChatGPT等不同類型的人工智能技術(shù)與工具的推出，為教學(xué)提供了更多的便利與可能性，同時(shí)也對教師的智能數(shù)字素養(yǎng)提出了新的要求。

為應(yīng)對教師所面臨的挑戰(zhàn)以及滿足學(xué)生更加豐富多樣的學(xué)習(xí)需求，上海開放大學(xué)開展了以提升數(shù)據(jù)和AI驅(qū)動的智慧教學(xué)能力為目標(biāo)的教師培訓(xùn)活動和教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，且培訓(xùn)反響良好。為進(jìn)一步助推技術(shù)與教育可持續(xù)的融合與發(fā)展，上海開放大學(xué)和聯(lián)合國教科文組織教育信息技術(shù)研究所聯(lián)合研制了《數(shù)據(jù)和AI驅(qū)動的智慧教學(xué)設(shè)計(jì)指南》。

作為教師培訓(xùn)實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)成果之一，指南在OMO+HyFlex混合彈性教學(xué)研究的基礎(chǔ)上，積極探索數(shù)據(jù)和AI輔助智慧教學(xué)的全新教學(xué)模式，聚焦教師在直播教學(xué)中面臨的各類互動設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，探索進(jìn)一步優(yōu)化課程教學(xué)的方法、技巧與最佳實(shí)踐策略。該模式輔助教師在OMO環(huán)境中進(jìn)行直播互動教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐與教學(xué)設(shè)計(jì)，總結(jié)提升課程教學(xué)效果的診斷方法與整改建議，最終協(xié)助教師將理論聯(lián)結(jié)課堂教學(xué)流程，設(shè)計(jì)智慧教學(xué)實(shí)施步驟。它被媒體評為“為全世界教師提供了運(yùn)用信息技術(shù)授課的范式”。

在線學(xué)習(xí)：國內(nèi)是否有同類指南？相形之下，該教學(xué)設(shè)計(jì)指南有哪些亮點(diǎn)？

肖君：亮點(diǎn)之一是將數(shù)據(jù)和AI融入教學(xué)全過程，根據(jù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)所采集的即時(shí)數(shù)據(jù)有針對性地應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)與反饋。教師可通過采集教學(xué)過程的多維度數(shù)據(jù)驗(yàn)證教學(xué)模式、人工智能應(yīng)用的有效性，作為調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施的重要參考。教師通過有意識地應(yīng)用人工智能工具、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，在課前教學(xué)準(zhǔn)備、課中教學(xué)實(shí)施、課后教學(xué)管理三個(gè)主要環(huán)節(jié)有效地開展教學(xué)評估工作，獲得精確且多樣化的反饋，進(jìn)而調(diào)整教學(xué)策略，提升教學(xué)效果，形成可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。

亮點(diǎn)之二是上海開放大學(xué)上海開放遠(yuǎn)程教育工程技術(shù)研究中心研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)最新的技術(shù)發(fā)展與教育政策及時(shí)調(diào)整智慧教學(xué)設(shè)計(jì)框架與設(shè)計(jì)原則，以激發(fā)教師在日常智慧教學(xué)中的創(chuàng)新能力。指南整合教學(xué)數(shù)據(jù)與人工智能的應(yīng)用策略技巧，基于自我決定理論與ARCS動機(jī)模型，將學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和AI融入BOPPPS互動教學(xué)流程中每一個(gè)環(huán)節(jié)，對該環(huán)節(jié)可能使用到的人工智能技術(shù)與工具、可借鑒的教學(xué)形式、教學(xué)設(shè)計(jì)原理與技巧、主要活動與任務(wù)等內(nèi)容進(jìn)行闡述，教師可以針對教學(xué)需求與目的有針對性地選擇、創(chuàng)造教學(xué)活動，數(shù)據(jù)與AI的融入為這一傳統(tǒng)模式注入新的血液與動力。

亮點(diǎn)之三是提供了一份教師自我檢視表。檢視表包含教學(xué)流程設(shè)計(jì)、教學(xué)環(huán)境應(yīng)用、教學(xué)內(nèi)容、互動技巧、教學(xué)評估五大維度，以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)、設(shè)定明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、善用教室硬件設(shè)備、選用合適教學(xué)材料、促進(jìn)學(xué)生參與互動、識別學(xué)生學(xué)習(xí)問題等十一個(gè)指標(biāo)點(diǎn)和評分要素，幫助教師明確教學(xué)設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，從而進(jìn)行精確的完善與提升，節(jié)約了教學(xué)評估的時(shí)間、技術(shù)成本，盡可能便捷、快速地幫助教師明確問題所在。

更值得關(guān)注的是，該指南還依據(jù)課前、中、后所提供的參考設(shè)計(jì)原則提供了對應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)案例，協(xié)助教師明確教學(xué)設(shè)計(jì)原則、發(fā)現(xiàn)潛在問題、提供多元支持，且所提供的教學(xué)案例均是基于教師正在進(jìn)行的教學(xué)課程，具有實(shí)際參考意義。

智慧教學(xué)模式應(yīng)具備適用性、可行性

在線學(xué)習(xí)：在您看來，智慧教學(xué)模式的適用性如何？

肖君：首先，該指南基于通用性原則，將數(shù)據(jù)與AI作為整個(gè)教學(xué)過程循環(huán)的內(nèi)核、驅(qū)動力，提出了改進(jìn)后的BOPPPS互動教學(xué)設(shè)計(jì)流程。此模式通過學(xué)習(xí)分析工具對教師講授、學(xué)生參與、師生互動等教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行全程采集，并通過對課堂互動教學(xué)全過程的洞察、數(shù)據(jù)分析及可視化呈現(xiàn)精準(zhǔn)反映教學(xué)效果，預(yù)測可能出現(xiàn)的問題，總結(jié)多學(xué)科的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在課堂教學(xué)中，人工智能融入了教學(xué)不同階段，扮演著不同角色，從而發(fā)揮了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、了解學(xué)生準(zhǔn)備情況、增強(qiáng)課堂參與性等不同作用。

其次，指南所提供的運(yùn)用數(shù)據(jù)與AI支持的教學(xué)設(shè)計(jì)可作為教學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)整方法，教師可根據(jù)實(shí)際需求選取合適的環(huán)節(jié)應(yīng)用到課程教學(xué)中。比如，在“程序設(shè)計(jì)II”課程直播教學(xué)中，教師可以利用平臺即時(shí)的數(shù)據(jù)反饋與學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)，實(shí)時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，掌握學(xué)生動態(tài)。此外，這種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，通過小節(jié)的分段教學(xué)形式，使學(xué)生的專注力能夠持續(xù)。

最后，實(shí)施的教師培訓(xùn)和多項(xiàng)實(shí)踐表明，數(shù)據(jù)+AI+BOPPPS組合的互動教學(xué)模式是一個(gè)有效果、有效率、有效益的，能夠促進(jìn)學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。因此，依據(jù)此模式開展大規(guī)模的智慧教學(xué)推廣具有可行性。

在線學(xué)習(xí)：指南顯示，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧教學(xué)框架設(shè)計(jì)是怎樣的？

肖君：基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧教學(xué)框架是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，利用數(shù)據(jù)和AI來優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，輔助教師開展教學(xué)工作。該框架教學(xué)流程設(shè)計(jì)包括課前準(zhǔn)備、課中沉浸、課后提升三個(gè)階段，各階段依據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則實(shí)施教學(xué)，從而形成一個(gè)層層遞進(jìn)、不斷提升的良性可持續(xù)發(fā)展閉環(huán)。

第一階段是課前準(zhǔn)備，即讓學(xué)生準(zhǔn)備好，同時(shí)也讓教師準(zhǔn)備好。教學(xué)設(shè)計(jì)原則依據(jù)三點(diǎn)：一是根據(jù)學(xué)生的真實(shí)情況實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)；二是設(shè)計(jì)熱身任務(wù)，幫助學(xué)生做好課前準(zhǔn)備；三是通過 AI 助教通知并幫助學(xué)生進(jìn)行課前熱身。基于以上設(shè)計(jì)原則，這一階段有利于教師在課前及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)規(guī)劃和安排，引起學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的注意、興趣和思考，幫助老師檢測學(xué)生預(yù)習(xí)暖身的情況，并隨時(shí)給予指導(dǎo)，最終高效完成課前準(zhǔn)備。

第二階段是課中沉浸，即保證師生沉浸在課堂互動、學(xué)習(xí)活動中。教學(xué)設(shè)計(jì)原則依據(jù)兩點(diǎn)：一是通過生生活動促進(jìn)整體的互動參與行為；二是通過及時(shí)報(bào)告了解學(xué)生的行為。基于以上設(shè)計(jì)原則，教師可以依據(jù)授課風(fēng)格、學(xué)生情況等，利用各類互動工具進(jìn)行師生互動與交流，調(diào)動學(xué)生參與課堂的積極性；通過對課中教學(xué)數(shù)據(jù)的收集和分析，實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整課堂學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)。

第三階段是課后提升，即延續(xù)課中所學(xué)內(nèi)容，持續(xù)提升教學(xué)與學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，鞏固學(xué)習(xí)成果，隨即進(jìn)入下一輪學(xué)習(xí)的課前環(huán)節(jié)。教學(xué)設(shè)計(jì)原則依據(jù)兩點(diǎn)：一是形成性地、總結(jié)性地評估學(xué)習(xí)；二是評估和反思教師教學(xué)。基于以上設(shè)計(jì)原則，教師可以借助課后報(bào)告和直播回放檢視整體學(xué)生情況，了解教學(xué)可能遺漏的相關(guān)細(xì)節(jié)以及總結(jié)自身的教學(xué)問題，作為調(diào)整下次教學(xué)的參考基礎(chǔ)。至此，“課前準(zhǔn)備—課中沉浸—課后提升”便可以形成一個(gè)良性循環(huán)的閉環(huán)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的螺旋式上升。

在線學(xué)習(xí)：您認(rèn)為，如何在借助人工智能技術(shù)培養(yǎng)智能素養(yǎng)的同時(shí)，關(guān)注批判性思維與能力的培養(yǎng)？

肖君：人工智能在大模型環(huán)境下，產(chǎn)生了備受矚目的AIGC工具。比如，ChatGPT等大模型工具正在充當(dāng)在線學(xué)習(xí)智能助理，完成在線作業(yè)批改等工作，并在教、學(xué)、評場景中蘊(yùn)含著巨大前景。從教師視角出發(fā)，AIGC可以成為教師的效率工具，輔助完成制訂教學(xué)計(jì)劃、布置課堂作業(yè)、在線學(xué)習(xí)評價(jià)等工作。需要注意的是，在AIGC助力教學(xué)的背景下，學(xué)生的創(chuàng)造性表達(dá)與批判性思維變得尤為重要，教師須學(xué)會如何融合人工智能工具與批判性思維培養(yǎng)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)者解決問題能力。因此，教師要善于將探究式學(xué)習(xí)與AIGC結(jié)合，通過提問與質(zhì)疑、多角度思考、深入閱讀與研究、驗(yàn)證信息來源等方式使學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)。

以“四個(gè)轉(zhuǎn)型”構(gòu)建智慧教育生態(tài)

在線學(xué)習(xí)：在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型大背景下，您對未來的智慧學(xué)習(xí)生態(tài)構(gòu)建有怎樣的建議與期待？

肖君：未來智慧學(xué)習(xí)生態(tài)要重點(diǎn)關(guān)注“以學(xué)習(xí)者體驗(yàn)為核心，促進(jìn)學(xué)習(xí)者成功”，在環(huán)境、服務(wù)等四個(gè)方面進(jìn)行轉(zhuǎn)型。

一是學(xué)習(xí)環(huán)境轉(zhuǎn)型，打造線上線下融合的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。上海開放大學(xué)已經(jīng)從最初的“一中心兩平臺”向OMO智慧學(xué)習(xí)空間轉(zhuǎn)換，并積極探索虛實(shí)融合的情景化智慧學(xué)習(xí)場景，將線下智慧學(xué)習(xí)中心與線上智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)融合，借助人工智能、元宇宙、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)弱化“空間感”，增加學(xué)生“參與感”，打造一體化融通的智慧學(xué)習(xí)空間。

二是學(xué)習(xí)服務(wù)轉(zhuǎn)型，建立數(shù)據(jù)賦能的智能個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)。要構(gòu)建以數(shù)據(jù)為支撐的包括學(xué)習(xí)者畫像可視化分析、個(gè)性化學(xué)習(xí)提醒與預(yù)警、個(gè)性化學(xué)習(xí)進(jìn)度、個(gè)性化作業(yè)分析、智能問答與推薦、個(gè)性化學(xué)習(xí)賬戶在內(nèi)的完整智能個(gè)性化學(xué)習(xí)體系。

三是學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)型，構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的混合彈性教學(xué)模式，使學(xué)習(xí)者可以靈活選擇學(xué)習(xí)模式和平等地獲得所有模式下的教學(xué)資源。同時(shí)，各種場景下的學(xué)習(xí)活動數(shù)據(jù)可被捕獲進(jìn)行個(gè)性化服務(wù)，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率與滿意度，并促進(jìn)學(xué)習(xí)公平。基于已有成果，我們提出要通過促進(jìn)課中互動，提升教師數(shù)字化教學(xué)能力等方面來構(gòu)建OMO智慧互動教學(xué)模式，以支持各種教學(xué)情境。

四是數(shù)字素養(yǎng)轉(zhuǎn)型，重點(diǎn)關(guān)注培養(yǎng)面向AI時(shí)代的教師智能素養(yǎng)。通過選擇符合教育數(shù)字化創(chuàng)新實(shí)際需求的教師培訓(xùn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)包含資源學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)反思、專家研討、能力評測、AI輔助問答等形式的培訓(xùn)方式，幫助教師完成不同難易度的適應(yīng)性培訓(xùn)課程。

總之，未來的智慧學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)需從生態(tài)觀的角度出發(fā)，采用智能技術(shù)搭建融合的學(xué)習(xí)環(huán)境，契合多元彈性化的教學(xué)方法，將學(xué)習(xí)者、教師、技術(shù)、教學(xué)法等進(jìn)行有機(jī)融合，以提供精準(zhǔn)化、個(gè)性化和促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的智慧學(xué)習(xí)服務(wù)。我們預(yù)測，未來決策式和生成式人工智能在教育的應(yīng)用場景會更為廣泛，因此需要持續(xù)打造可信賴的智能教育體系，助力智慧教育的發(fā)展。

在線學(xué)習(xí)：指南發(fā)布后，在推廣應(yīng)用方面有什么計(jì)劃？作為普通教師如何使用指南？

肖君：一是組織各類培訓(xùn)和研討，邀請專家與教師共同深化指南的理論與實(shí)踐探討，多角度解讀、拓展指南內(nèi)容及其教學(xué)應(yīng)用，并鼓勵多學(xué)科交叉合作，結(jié)合反饋不斷完善指南。二是開展案例征集，收集并在專題網(wǎng)站分享使用指南所形成的各類教學(xué)案例，突顯其理論指導(dǎo)與應(yīng)用價(jià)值。

普通教師要有效使用該指南，首先應(yīng)全面了解其內(nèi)容和核心概念。應(yīng)結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生需求，在課前課中課后實(shí)際教學(xué)中逐步應(yīng)用推薦策略，觀察學(xué)生反應(yīng)，并參與相關(guān)經(jīng)驗(yàn)分享。

責(zé)任編輯：周淼" 郵箱：chinadisedu@zxxx.net.cn