人工智能視域下師范生智能教育素養(yǎng)的框架構(gòu)建和提升路徑

摘要：人工智能技術(shù)的發(fā)展推動教育智能化迅速演進(jìn)，提升師范生的智能教育素養(yǎng)勢在必行。從師范生“在讀學(xué)生”與“未來教師”雙重角色的視角出發(fā)，構(gòu)建智能化學(xué)習(xí)素養(yǎng)、智能化教學(xué)素養(yǎng)和智能社會道德素養(yǎng)三個維度的培養(yǎng)框架，既符合師范生“一踐行三學(xué)會”畢業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)，又適應(yīng)未來教師崗位需求。應(yīng)對人工智能技術(shù)對教育領(lǐng)域帶來的挑戰(zhàn)，師范院校應(yīng)通過智能化環(huán)境建設(shè)、教師教育課程優(yōu)化更新、多元主體協(xié)同育人機(jī)制構(gòu)建三方面，著力提升師范生的智能教育素養(yǎng)，培養(yǎng)適應(yīng)智能時代的教育接班人。

關(guān)鍵詞：人工智能；師范生；智能教育素養(yǎng)

一、前言

當(dāng)前人工智能大模型迅猛發(fā)展，人工智能技術(shù)與教育教學(xué)逐漸融合，傳統(tǒng)教育模式不斷創(chuàng)新優(yōu)化。這就對培養(yǎng)師范生的智能教育素養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。

師范生智能教育素養(yǎng)的研究現(xiàn)狀顯示，這項(xiàng)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐正在全球范圍內(nèi)進(jìn)行。不同的研究者和機(jī)構(gòu)正在從不同的角度探討這個問題，并提出各種理論和實(shí)踐建議。在我國，智能教育素養(yǎng)的研究起步較晚[1]。2018年，教育部辦公廳發(fā)布了《關(guān)于開展人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動試點(diǎn)工作的通知》，首次提出要對試點(diǎn)學(xué)校教師開展智能教育素養(yǎng)提升行動，推動教師積極運(yùn)用人工智能技術(shù)，改進(jìn)教育教學(xué)[2]。2019年發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施全國中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0意見》明確指出在人工智能時代，教師必須掌握人工智能技術(shù)，以適應(yīng)人工智能時代的發(fā)展和變化。采取有效措施培養(yǎng)教師的智能化教育素養(yǎng)。2021年，教育部辦公廳頒布了《關(guān)于開展第二批人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)試點(diǎn)推薦遴選工作的通知》，指出要加強(qiáng)教師智能教育素養(yǎng)，建立教師智能教育體系和創(chuàng)新培養(yǎng)機(jī)制，探索智能時代教師能力標(biāo)準(zhǔn)，師范院校要提升師范生利用人工智能優(yōu)化學(xué)科教學(xué)的能力 [3]。2022年，教育部發(fā)布的《教師數(shù)字素養(yǎng)》標(biāo)準(zhǔn)指出要提升教師利用人工智能等數(shù)字化技術(shù)改革、優(yōu)化和創(chuàng)新教育教學(xué)活動的意識、能力和責(zé)任，提升智能時代課堂教學(xué)的整體水平[4]。2023年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于構(gòu)建優(yōu)質(zhì)均衡的基本公共教育服務(wù)體系的意見》指出，要聚焦人工智能等新技術(shù)、新方法，優(yōu)化師范生培養(yǎng)方案和課程體系，開展人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動。2024年，世界數(shù)字教育大會強(qiáng)調(diào)，要進(jìn)行數(shù)字化教育教學(xué)流程重組，將采用大數(shù)據(jù)、AI等核心數(shù)字技術(shù)的個性實(shí)用的新應(yīng)用模塊融合到教育教學(xué)，再造教育流程，創(chuàng)新教育模式，構(gòu)建智能化教育新格局。因此，培養(yǎng)人工智能時代的新型師范生已是當(dāng)務(wù)之急。

二、人工智能視域下師范生智能教育素養(yǎng)提升的重要意義

（一）有助于促進(jìn)教育教學(xué)創(chuàng)新優(yōu)化，提高教育質(zhì)量

師范專業(yè)發(fā)展與人工智能的深度融合有助于加強(qiáng)師范生對智能技術(shù)的理解與應(yīng)用，促進(jìn)課程以及教育管理模式的創(chuàng)新優(yōu)化，從而提高教學(xué)效率和質(zhì)量。師范生智能教育素養(yǎng)的提升有利于引發(fā)學(xué)習(xí)方式變革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力， 為社會的創(chuàng)新和發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

（二）有助于促進(jìn)教育資源共建共享，提升教育公平性

通過人工智能技術(shù)，可以打破地域、資源等限制，為偏遠(yuǎn)地區(qū)或資源匱乏的學(xué)校提供高質(zhì)量的教育資源。師范生掌握了智能教育應(yīng)用，有助于縮小城鄉(xiāng)、區(qū)域間的教育差距，促進(jìn)教育公平。

（三）有助于提升教師職業(yè)發(fā)展，適應(yīng)未來教育需求

在人工智能時代，教師的智能教育素養(yǎng)將成為其職業(yè)競爭力的重要組成部分。具備智能教育素養(yǎng)的師范生，掌握最新的教育領(lǐng)域動態(tài)和研究方向，探索人工智能在教育中的創(chuàng)新應(yīng)用，在未來的教育工作中將更具優(yōu)勢，更有利于拓展自身職業(yè)發(fā)展空間，適應(yīng)未來教育需求。

（四）有助于促進(jìn)基礎(chǔ)教育質(zhì)量提升，培養(yǎng)未來所需人才

本科院校師范生是未來的中小學(xué)教師，其自身智能教育素養(yǎng)的發(fā)展，將直接推動基礎(chǔ)教育水平的提升，提升中小學(xué)學(xué)生智能化學(xué)習(xí)水平，提升其創(chuàng)新能力、批判性思維、數(shù)字素養(yǎng)及解決問題能力，為社會輸送適應(yīng)未來發(fā)展需求的人才。

三、構(gòu)建與“一踐行三學(xué)會”相適應(yīng)的師范生智能素養(yǎng)框架

（一）確定三個維度的核心要素

2017年，教育部發(fā)布《普通高等學(xué)校師范類專業(yè)認(rèn)證實(shí)施辦法（暫行）》，明確了師范生專業(yè)認(rèn)證必須達(dá)到的畢業(yè)要求為“踐行師德、學(xué)會教學(xué)、學(xué)會育人、學(xué)會發(fā)展”四個維度[5]，即“一踐行三學(xué)會”能力標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)及人工智能時代未來教師工作崗位的實(shí)際需求，以師范生的學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)和教師的專業(yè)發(fā)展素養(yǎng)為基礎(chǔ)，從智能化學(xué)習(xí)素養(yǎng)、智能化教學(xué)素養(yǎng)、智能社會道德素養(yǎng)共三個維度確定師范生智能教育素養(yǎng)維度模型，既符合智能時代師范生培養(yǎng)目標(biāo)，也考慮到了師范生的雙重角色屬性。

學(xué)生的發(fā)展核心素養(yǎng)與人工智能技術(shù)的結(jié)合是智能化學(xué)習(xí)素養(yǎng)的內(nèi)容體現(xiàn)；教師的專業(yè)發(fā)展素養(yǎng)與人工智能技術(shù)的結(jié)合表現(xiàn)為智能化教學(xué)素養(yǎng)；智能社會道德素養(yǎng)是“踐行師德”的要求與智能倫理的結(jié)合，并貫穿全程。通過這三個維度創(chuàng)建模型，可以促使師范生在人工智能時代學(xué)會育人、學(xué)會教學(xué)、學(xué)會發(fā)展、踐行師德。

（二）構(gòu)建智能教育素養(yǎng)框架內(nèi)容

圍繞師范生智能教育素養(yǎng)三個維度的核心要素，以立德樹人為根本，構(gòu)建包含8個二級要素和21個三級要素的智能教育素養(yǎng)框架，并對二級要素和三級要素的具體內(nèi)容進(jìn)行明確，如表1所示。

四、人工智能視域下師范生智能教育素養(yǎng)提升路徑

（一）創(chuàng)設(shè)構(gòu)建未來學(xué)習(xí)中心

師范院校要加快建設(shè)未來學(xué)習(xí)中心[6]，依托不斷創(chuàng)新的互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，打造全方位、多功能、可復(fù)用、智能化的“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)體智慧空間，除師范生基本教學(xué)訓(xùn)練技能實(shí)訓(xùn)平臺的升級，還要推動新技術(shù)與智能教育素養(yǎng)培養(yǎng)全方位融合，達(dá)到集開放式學(xué)習(xí)、教學(xué)與實(shí)訓(xùn)、能力測評、科教融合、成果展示、資源共建共享[7]等多功能于一體的智能教育素養(yǎng)培養(yǎng)與測評中心，為師生提供智能化實(shí)踐環(huán)境。教師和師范生在未來學(xué)習(xí)中心，可以掌握最前沿的知識和技能，并實(shí)際操作積累智能教育的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，將實(shí)踐性經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為智能教育素養(yǎng)。

（二）更新優(yōu)化教師教育課程

拓展通識教育課程，實(shí)現(xiàn)與人工智能技術(shù)融合。為了提升師范生的智能教育素養(yǎng)，師范院校的教學(xué)課程需要以現(xiàn)有的資源為基礎(chǔ)進(jìn)行拓展和豐富，研究構(gòu)建人工智能通識教育課程體系，為師范生提供關(guān)于人工智能的基礎(chǔ)知識、技能以及對其應(yīng)用的深入理解。人工智能通識教育課程體系建設(shè)是一個綜合而復(fù)雜的過程，需要多方面的協(xié)同配合，包括課程目標(biāo)的確定、課程內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的創(chuàng)新、教材與教學(xué)資源的選擇以及考核評價的完善。

課程目標(biāo)的確定，要使學(xué)生能夠理解人工智能的基本概念、原理和方法，使學(xué)生能夠探索不同類型的人工智能應(yīng)用；要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，以便他們能夠有效地將人工智能知識應(yīng)用于實(shí)際問題中；要引導(dǎo)學(xué)生討論人工智能的倫理影響，培養(yǎng)他們的責(zé)任感和道德意識。

課程內(nèi)容的設(shè)置，要在師范生通識平臺課程中增設(shè)人工智能相關(guān)必修課，包括人工智能基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)分析與挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機(jī)視覺等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，可以根據(jù)師范生教育課程的不同模塊特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容的更新和優(yōu)化。在對學(xué)科專業(yè)課程進(jìn)行設(shè)置時，需要抓準(zhǔn)教育理論和職業(yè)技能訓(xùn)練課程的各自特點(diǎn)，從實(shí)際出發(fā)將人工智能技術(shù)與各學(xué)科專業(yè)課程內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合，將學(xué)科知識、智能化技術(shù)、工具相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)相關(guān)學(xué)科的深度融合，以產(chǎn)生新的教育模式和教育實(shí)踐。

教學(xué)方法的創(chuàng)新，要與時俱進(jìn)，在課堂講授、案例分析等傳統(tǒng)課堂模式的基礎(chǔ)上，探索探究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、小組討論式學(xué)習(xí)、混合教學(xué)等新的教學(xué)模式和策略。

教材的選取，要選擇具有前沿性和權(quán)威性的教材，確保教材內(nèi)容能夠反映最新的技術(shù)和發(fā)展趨勢。與此同時要為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源和備課資源，如實(shí)驗(yàn)設(shè)備、軟件工具、案例庫、題庫等，以滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。

考核評價制度的完善，要綜合考慮師范生的知識掌握程度、實(shí)踐能力與道德意識。通過考試、作業(yè)等方式評價學(xué)生對人工智能基礎(chǔ)知識的掌握程度，通過實(shí)驗(yàn)報告、項(xiàng)目展示、小組討論等形式評價學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，通過課程討論、案例分析等方式評價學(xué)生對人工智能倫理問題的理解和態(tài)度。

增設(shè)實(shí)踐課程，提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)及實(shí)操能力。打造適合師范生的智能教育素養(yǎng)提升實(shí)踐課程模塊，讓師范生在智能學(xué)習(xí)環(huán)境中，充分利用未來學(xué)習(xí)中心的智慧空間，對各類智慧化設(shè)備、智能工具、AI軟件進(jìn)行實(shí)操，并將AI工具，如智能輔導(dǎo)、智能學(xué)伴、AI助教、ChatGPT以及各類互動研討工具等與教育教學(xué)進(jìn)行融合，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實(shí)施等實(shí)踐活動。除此之外，實(shí)踐課程還可以借助智能系統(tǒng)安排師范生自助研訓(xùn)，創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教學(xué)新模式。在未來學(xué)習(xí)中心，師范生可以自助預(yù)約場地進(jìn)行訓(xùn)練。教學(xué)訓(xùn)練過程可實(shí)時錄制、直播和自動回傳，再通過AI輔助分析訓(xùn)練數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題，快速評價和反饋。在AI實(shí)訓(xùn)室中，借助人工算法模型，可以對口語表達(dá)訓(xùn)練、課程情緒表達(dá)、板書書寫規(guī)范、課程節(jié)奏把握等多模態(tài)數(shù)據(jù)交叉分析，為師范生教學(xué)技能診斷和改進(jìn)提供更精準(zhǔn)的反饋數(shù)據(jù)。同時各類智能化工具和應(yīng)用還可以準(zhǔn)確感知學(xué)生認(rèn)知、判定學(xué)生分層、清晰識別學(xué)生思維，幫助師范生實(shí)現(xiàn)高效課堂教學(xué)訓(xùn)練。智慧教室中還配備完整的課前、課中以及課后全教學(xué)流程的線上、線下系統(tǒng)和各學(xué)科工具可供師范生探索基于智能工具和數(shù)據(jù)的教學(xué)模式。師范生在這里可以既可以提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)，充分體會到智能時代教育技術(shù)水平的提升帶來的比傳統(tǒng)課堂更好的教學(xué)效果，從而主動探索智能技術(shù)與教學(xué)的深度融合，創(chuàng)新教育模式，又可以得到實(shí)操技能，為將來到中小學(xué)任教打下良好的基礎(chǔ)。

打造案例教學(xué)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科融合及技術(shù)應(yīng)用。在對新知識進(jìn)行學(xué)習(xí)時，無法對先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，并且教育技術(shù)課程中的知識也未對師范生日后教學(xué)能力產(chǎn)生影響。這就需要將教育技術(shù)的應(yīng)用和教育案例進(jìn)行鏈接。因此，案例教學(xué)法在人工智能視域下培養(yǎng)師范生智能教育素養(yǎng)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。案例觀摩是師范生教學(xué)訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，優(yōu)質(zhì)的案例觀摩資源可為師范生提供很好的模仿榜樣，提升自主訓(xùn)練效果。在智能教育素養(yǎng)培養(yǎng)實(shí)施過程中，通過案例教學(xué)，可以對案例之間的層次進(jìn)行合理安排，使案例之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，增加師范生對技術(shù)和教育融合的理解以及認(rèn)識。未來學(xué)習(xí)中心中的資源管理模塊應(yīng)當(dāng)包含面向中小學(xué)的優(yōu)質(zhì)案例資源和備課資源，并且可以根據(jù)教學(xué)需求智能推送給師范生，優(yōu)質(zhì)校本資源也可實(shí)時上傳，形成優(yōu)質(zhì)資源共建共享的良性循環(huán)。除此之外，在職業(yè)道德素養(yǎng)的培養(yǎng)課程中，需要增加一些與人工智能技術(shù)相關(guān)的道德兩難案例，幫助師范生建立人工智能時代的道德和倫理觀念。

（三）探索構(gòu)建多元主體協(xié)同機(jī)制

在傳統(tǒng)的“三習(xí)”（教育見習(xí)、教育研習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)）育人模式的基礎(chǔ)上，探索構(gòu)建多元主體協(xié)同育人模式。師范生的傳統(tǒng)的“三習(xí)”場所主要是師范院校和中小學(xué)。面對信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的“三習(xí)”環(huán)境已無法滿足人工智能環(huán)境下師范生人才培養(yǎng)需求，需進(jìn)一步拓展智能素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐環(huán)境和資源。在傳統(tǒng)模式的基礎(chǔ)上，引入人工智能公司或教育產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，與企業(yè)共建人工智能產(chǎn)業(yè)學(xué)院或虛擬教研室，探索校企合作培養(yǎng)新模式。企業(yè)是科技創(chuàng)新、數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施搭建、軟硬件工具研發(fā)、數(shù)據(jù)匯聚及分析、AI實(shí)驗(yàn)以及推動技術(shù)與教學(xué)融合的重要參與者，掌握最新的智能技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品，而高校無法確保教育裝備的實(shí)時更新。實(shí)踐中，企業(yè)既可以提供培訓(xùn)導(dǎo)師，以線上或線下的形式參與指導(dǎo)，為師范生講解最新人工智能與教學(xué)融合的技術(shù)案例，展示人工智能產(chǎn)品教育實(shí)況，又可以讓師范生到企業(yè)現(xiàn)場參與和體驗(yàn)新技術(shù)和教育應(yīng)用產(chǎn)品。這種模式也可緩解地方師范院校師資不足，場地受限，且不能與最新技術(shù)同步更新的壓力。

五、結(jié)語

師范生智能教育素養(yǎng)的提升已成為人工智能時代教育改革和發(fā)展的關(guān)鍵。面向未來，師范院校和教育工作者需要不斷探索和實(shí)踐，以適應(yīng)智能時代對教師角色和能力的新要求。同時，師范生也應(yīng)積極擁抱變化，通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐，不斷提升自身的智能教育素養(yǎng)，為成為新時代的教育者打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們期待，通過教育界的共同努力，能夠培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)教師，為推動教育現(xiàn)代化和實(shí)現(xiàn)教育公平貢獻(xiàn)力量。

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基金項(xiàng)目：唐山師范學(xué)院2023年度協(xié)同提質(zhì)計劃對接基礎(chǔ)教育教學(xué)研究與改革項(xiàng)目“人工智能視域下師范生智能素養(yǎng)框架構(gòu)建及培養(yǎng)機(jī)制研究”（項(xiàng)目編號：D2023XTTZ005）

作者單位：丁囡、賈佳和，唐山師范學(xué)院；陳靜艷，唐山市第二十一中學(xué)；李萌，河北師范大學(xué)

■ 責(zé)任編輯：王穎振、楊惠娟