摘要:教師培訓作為促進教師專業發展的重要路徑,對如何利用人工智能技術賦能鄉村教師精準培訓,破解現有培訓學員遴選不聚焦、評價維度單一、工學矛盾突出等問題具有重要意義。文章基于鄉村教師培訓實踐經驗,從教師畫像助力精準學員遴選、智能推薦算法助力精準推送資源、生成式人工智能助力課堂雙向交互、網絡研修助力精準返崗實踐、多模態數據采集助力精準評價實現的角度,闡述人工智能支持教師精準培訓的路徑與策略,為推動我國鄉村教師隊伍建設,培養一批“下得去、留得住、教得好”的鄉村教師作貢獻。
關鍵詞:人工智能;鄉村教師;精準培訓;教師隊伍建設
一、引言
2023年9月16日,《求是》雜志發表了一篇文章——《扎實推動教育強國建設》。文章強調,教育興則國家興,教育強則國家強。教師作為教育發展的第一資源,加強鄉村教師隊伍建設是提高鄉村教育教學質量、發展公平而有質量教育的基礎。我國政府高度重視鄉村教師隊伍建設問題,近10年來相繼出臺《國務院辦公廳關于印發鄉村教師支持計劃(2015-2020年)的通知》《教育部等六部門關于加強新時代鄉村教師隊伍建設的意見》等一系列文件。在各級黨委政府及教育行政部門的共同努力下,我國鄉村教師補充渠道趨向多元,編制配置更加充足,待遇體系逐漸完善,發展機會不斷增加,榮譽制度初步形成。教師培訓作為教師隊伍建設中的重要環節,其培訓質量的提升對教師隊伍建設具有重要意義。如何利用人工智能技術助力鄉村教師培訓模式變革,破解現有鄉村教師培訓主題不聚焦、內容同質化、評價維度單一等問題,實現精準培訓,是一個值得深入思考課題。
二、人工智能賦能鄉村教師精準培訓的重要意義
(一)符合建設教育強國的需要
為進一步縮小城鄉教育差異,相關部門利用人工智能技術提高鄉村教師隊伍建設質量迫在眉睫。培訓是教師隊伍建設的重要環節,利用人工智能技術實現教師精準培訓已經成為“十四五”期間教師隊伍建設的重點任務。人工智能技術能夠深入挖掘鄉村教師專業發展需求,很好地支持鄉村教師線上研修,搭建網絡研修平臺,推送匹配學習資源,補鄉村教師能力短板,發揮鄉村教師專業優勢。
(二)滿足鄉村教師專業發展的訴求
鄉村學校可以劃分為鄉村小規模學校(指不足100人的村小學和教學點)和鄉鎮寄宿制學校,不同類型的鄉村學校規模差異較大,教學環境、學生學情、教學資源千差萬別。鄉村教師理論知識不足,專業能力局限,對個人專業發展感到迷惘,超過80%的教師有專業發展的意愿,也渴望專家給予他們專業發展的引領。但是,現有的鄉村教師培訓內容不聚焦,教師外出參與培訓學習的內容城市化傾向明顯,鄉村教師迫切需要人工智能技術精準把脈,實現精準培訓,滿足專業發展訴求。
三、人工智能賦能鄉村教師精準培訓的研究現狀
我國政府先后頒布了《鄉村教師支持計劃(2015—2020年)》《關于加強新時代鄉村教師隊伍建設的意見》等專門性政策,指出要積極發揮5G、人工智能等新技術的助推作用,創新教師培訓內容與形式,培育符合新時代要求的高質量鄉村教師。
如何利用人工智能技術實現教師精準培訓,助力教師隊伍建設已經成為學術界關注的熱點問題。現有學者對人工智能助推鄉村教師精準培訓的研究主要分為四個方面。第一,在技術支持的課程資源建設維度,曲正偉發現我國教師培訓課程資源建設存在培訓課程資源平臺分散、共建共享程度低、適用性課程資源供需失衡、優質資源生成與開發機制不暢等現象。第二,在技術支持的教師研修平臺建設維度,宋靈青等人認為可以對教師教學設計、教學組織實施、技術素養等進行測評與可視化表征,實現系統課程、主題課程、名師工作室等云服務資源的精準推送。第三,在技術支持的培訓設計維度,馮曉英等人認為培訓設計精準具體表現為培訓對象精準、培訓目標精準、培訓內容精準、培訓資源精準、培訓方式精準等。第四,在技術支持的評價設計維度,徐建華等人表示機器學習可以通過智能傳感、人臉識別、圖像識別等技術實現在線教師教育數據、線下教師教育數據的有效采集與智能分析,有助于以大數據分析的方式可視化呈現教師教育質量分析結果。
綜上所述,已有研究成果盡管涉及人工智能賦能鄉村教師培訓的主題,但是對于如何使用人工智能技術支持教師精準培訓的研究仍然側重于理論探討,難以有效指導鄉村教師培訓實施。
四、鄉村教師培訓的現實困境
自教育部和財政部聯合啟動“中小學幼兒園教師國家級培訓計劃”(以下簡稱“國培計劃”)以來,國家層面大規模實施了支持中西部農村教師的在職培訓,為鄉村教師打造高質量的專業發展平臺,提供豐富的教學資源和高水平的專家指導,顯著提高了他們的師德修養與教學能力,推動了區域教育均衡,奠定了教育均衡發展的人力資源基礎。
但是,現有的鄉村教師培訓也存在學員遴選不精準、培訓缺乏針對性、內容設計不合理、評價維度單一等問題。同時,鄉村學校結構性缺員問題突出,難以支撐教師遠距離的、高頻率的線下集中培訓。如何利用人工智能技術破解現有鄉村教師培訓困境,支撐精準培訓的開展,提高培訓質量,是當下需要解決的問題。
五、人工智能如何賦能鄉村教師精準培訓
(一)教師畫像助力精準學員遴選
現有的鄉村教師培訓存在因學員遴選不精準造成培訓項目的培訓目標設置不聚焦,效果打折扣的問題,其主要原因是教師信息管理系統內數據單一、滯后,只包含教師的年齡、性別、職稱等基本信息,缺乏對教師獲得成果榮譽的及時錄入,無法支持學員的精準遴選。
教育行政機構利用人工智能技術,在教師信息管理系統內,除基本信息之外,還可以采集教師的教育教學成果(如優質課大賽、指導學生競賽成績等)、科研成果(如主持參與的科研項目、獲得的科研榮譽等),并且要求教師在系統內完成知識與技能、教學風格數據采集的前置測試,分析數據并生成教師畫像。教育行政部門依據培訓對象要求的不同,借助教師畫像系統智能匹配適合的學員,實現精準遴選。
(二)智能推薦算法助力精準推送資源
隨著互聯網、人工智能技術的快速發展,網絡研修因覆蓋對象廣泛,不受時間和空間的限制而廣受歡迎。在“國培—省培—市培—縣培—校培”五級聯動的培訓體系中,網絡研修不可或缺。但是,網絡研修存在內容同質化嚴重、缺乏針對性等不足,導致參訓教師學習積極性不高,甚至出現“掛課”的現象,浪費培訓資源。
借助人工智能技術創建的教師畫像系統能有效實現課程資源的個性化推薦,確保學習資源與教師的實際需求緊密匹配,從而破解大規模個性化在線研修這一難題。針對鄉村教師,培訓資源推送可以聚焦鄉村教學實際,增加他們急需的兒童心理學、家校共育、復式教學等內容,真正做到培訓資源有用、有效。
(三)生成式人工智能助力課堂雙向交互
在現有的鄉村教師培訓中,因部分邀請的授課專家無法精準把握學員學情,授課內容較為泛化,活動設計缺乏針對性,無法精準吻合學員需求。另外,專家授課時往往需要在短時間內完成教學任務,不由自主地采用“滿堂灌”模式,缺乏和學員的溝通交流,更遑論一對一的精準指導。
專家借用生成式人工智能技術,將學員畫像、教學內容、教學活動等資源“投喂”給大模型,可以定制出針對該節課的AI助手,將專屬生成式AI助手引入“生成式課堂”后,基礎知識性的問題可以由AI助手予以解答。專家會騰出更多時間與學員深度交流,評估學員的問題,給予個性化指導,促進深度學習的產生。專家也可以從一線學員豐富的教學實踐中汲取經驗,進一步收集教學實踐案例,凝練教學智慧,促進課堂的雙向交互。
(四)網絡研修助力精準返崗實踐
一般來說,一個鄉村中心校下面管理的鄉村教學點之間較為分散,同一縣城內的不同教學點之間可能相差幾十甚至上百千米。因此,鄉村學校難以像城市學校一樣組織高頻率的線下教研,極大地影響了鄉村教師的專業發展。同時,鄉村教師與培訓專家缺乏信息的雙向流動,培訓內容脫離了真實的教學情境,導致培訓效果不佳。
在線下集中培訓結束后的返崗實踐階段,專家牽頭利用人工智能技術搭建教師研修工作坊,鄉村教師可以就教學實踐中出現的問題與專家及時溝通。這對實現信息交互、加強返崗培訓指導、推動學用結合增強培訓效果具有重要意義。
(五)多模態數據采集助力精準評價實現
因為培訓數據采集不足,現有的鄉村教師培訓項目質量管理監控不足,難以準確衡量項目績效的狀況。同時,培訓任務設置單一,相應的評價方式也比較匱乏。比如,對學員成績的評價,教師只依靠其提交的學習心得,不能全面了解其學習的實際情況。
承訓機構利用人工智能技術搭建培訓平臺,采集教師前測數據,記錄培訓中教師聽課過程中的多模態數據,如眼動、腦電、肌電等數據,以及教師網絡研修平臺的提問、評價、交流數據,全方位、全過程的數據采集能助力生成精準的培訓評價。該評價結果可以作為培訓機構績效考核的依據記錄到教師管理系統中,豐富教師信息管理系統。
六、總結
為了進一步加強鄉村教師隊伍建設,相關部門利用人工智能技術變革現有鄉村教師培訓模式,實現精準培訓已經刻不容緩。在人工智能技術的有力支撐下,承訓機構全面采集所培訓學員數據來構建精細的學員畫像,以此確保培訓學員的精準選拔,同時采用生成式人工智能技術增強課堂教學的互動性,并通過智能算法為學習資源進行優化匹配,滿足學員的個性化的學習需求。此外,教師網絡研修平臺作為線下集中培訓的延續,能持續、精準地協助鄉村教師解決實際工作中的各種挑戰。后續,學者可以持續探索基于人工智能技術的高校、地方教育行政機構、學校協同聯動的教師培訓運行機制,并開展實證研究,為實現技術支持下的鄉村教師精準培訓,提高鄉村教育質量作出貢獻。
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基金項目:2024年河南省科技發展計劃項目“人工智能賦能鄉村教師精準培訓的作用機理及實踐路徑研究”,項目編號:242102321082;2024年度河南省高校人文社會科學研究一般項目“鄉村青年教師何以留任:特征、動機及影響因素研究”,項目編號:2024-ZZJH-097。
(作者單位:河南開放大學)