人工智能时代高等师范院校人才培养的挑战与变革

宋吉凯, 李福华

(淮北师范大学 教育学院, 安徽 淮北 235000)

2017年国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,明确提出“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。为抢抓人工智能发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国”[1]的发展规划。2019年中共中央国务院印发《中国教育现代化2035》,强调“建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台,利用现代技术加快推动人才培养模式改革,实现规模化教育与个性化培养的有机结合。”[2]人工智能成为各领域关注的热点话题,“人工智能+教育”的研究如火如荼,人工智能与教育跨界融合已成为不可阻挡的时代潮流。在国家人工智能发展战略中抓住机遇并激发教育的内在活力、培养具有多元智能的教师群体造就创新型人才,是各高等师范院校推进教育事业发展面临的重大课题。高等师范院校是培养创新型教师的基地,在人工智能崛起的时代,人工智能教育应用及师范生培养面临着挑战。破解诸多挑战,将阻力转化为变革的动力是需要思考的问题。本文以高等师范院校、高校教师和师范生3个因素作为研究的出发点,聚焦师范生培养面临的挑战与变革,尝试破解高校人才培养的瓶颈,推动人才培养体系改革。

一、 人工智能时代教育的发展前景

20世纪以来,计算机技术应用于教育并推动教育实现了跨越式发展。步入新世纪,随着信息化、大数据、物联网等信息技术的发展,人工智能在与教育的融合发展中彰显出得天独厚的优势,已成为传统教育向现代信息化教育转变的内在动力。其对于破解传统教育的顽疾发挥了不可替代的积极作用,彰显出无限的发展前景。

1. 开放式学校组织形态

人工智能具有增能和赋能的功能,能够解决诸多领域的相关问题,提升工作效率和效益[3]。人工智能以其高效的数据计算和分析能力,持续恒定的工作特性和语音、图像快速识别能力,为学校组织系统的优化安装上新引擎,引领学校转向自主开放、灵活操作、形式多样的组织形态。学校对教师和学生的评价考核越来越人性化、民主化,更加关注师生的发展,杜绝“一刀切”,鼓励教师学生参与学校管理。师生以主人翁的姿态投入学校建设和自身进步,实现两者的统一。同时,还将为教育发展带来诸多优势,成为教育公平的“助推器”。充分有效地运用现代信息技术,能不断地促进教育改革、教育公平和教育质量的提升,加速实现新时代教育现代化[4]。在线教育是促进区域教育公平的基础环节和必要途径,教育中利用人工智能技术,能够努力缩小和消除数字鸿沟和知识鸿沟,帮助完成弱势群体和残障群体的学习需求[5]。人工智能教育应用带来的是一种人性化、个性化、精准化、自主化、全面化和公平化的学校组织生态,能够破解学校传统组织形态发展中的瓶颈,营造出一种和谐向上的育人环境,实现教育组织形态向本质回归。

2. 智能型教师

人工智能时代教育技术应用改变了教师的专业能力和角色定位,实现从传统型教师向新型教师的转变。人工智能的强大优势解放了教师的双手,帮助教师摆脱了诸多繁杂重复的工作。智能型教师的出现将为国家培养出更多的创新人才,人工智能应用于教育,实现了教育质的飞跃。一方面,智能型教师具有计算思维、创造思维、数学素养、大数据分析等基本专业能力,有熟练操作人工智能教育技术,成为了技术的主人,是人工智能教育应用的实践者和创造者。另一方面,智能型教师具有人文、科技伦理、终身学习等基本专业素养,承担着学生的学业和人生导师的重要角色。人工智能教育的应用提高了教师的教学效率,让教师有更多的时间和机会去寻觅教育本真,找寻育人的价值。在教学中给予学生情感教育,潜移默化地培育学生的优秀品德和人格,培养社会主义现代化建设的高质量人才。智能型教师在人工智能教育中指导学生操作技能,培育思想观念,对学生开展全面教育。

3. 个性化学习

人工智能教育可以实现个性化自适应学习,培养创新人才[6]。“可以通过人工智能技术构建学科知识图谱,为学习者的个性化学习和学习资源智能推荐、诊断提供支持。”[7]学生的个性化学习具体表现在以下两个方面。①人工智能在课堂教学中的应用。教师在课堂教学中采集和解析学生的学习数据,利用智能技术语音识别、图像识别、深度学习的巨大优势,聚焦学生学习进度和疑难点,从而开展有针对性的讲解。在枯燥的课堂中创造一种虚拟现实的教学体验,激发学生的学习兴趣和情感认知,弥补了传统教育中教师单纯讲、学生单纯听的不足。学生有了“量身定做”的知识内容,使“好学习、学习好”成为现实。②人工智能在课后学习中的应用。针对课堂中学生学习的具体情况,人工智能教育应用在课后推出个性化辅导和差异化学习内容,智能导师辅助教学贯穿课堂前后、实时跟踪和及时反馈学习情况。基于人工智能教育应用的显著优势,通过对学生学习数据的收集、反馈与分析,实现了学生的个性化学习和成长。

二、 人工智能时代高等师范院校面临的挑战

人工智能教育的应用使当前高等师范院校在师范生培养上存在诸多挑战。调查显示,在2020年新型冠状病毒疫情期间,“教师无论从思想观念,还是从教学策略和教学方法、教学习惯,以及教育技术掌握程度等方面,事前并未做好充分的思想准备和实践经验积累。”[8]本文从师范院校、高校教师、师范生的角度出发,对人工智能时代高等师范院校师范生培养面临的挑战展开讨论。

1. 缺乏统筹规划

师范院校作为培养师范生的主阵地,决定着师范生培养的质量和水平。在我国人工智能教育应用发展规模不断扩大的背景下,师范院校应意识到师范生的培养质量和水平的重要性,这是历史和时代对师范院校提出的客观要求,也是师范院校自我发展的必然要求。

当前,师范院校尚未意识到智能型师范生培养的紧迫性,对师范生智能化培养缺乏统筹规划,仍以传统型教育规划为主,未能推陈出新,未做好宏观的顶层设计,在对接国际先进人工智能教育应用方面缺乏规划的前瞻性。当然,面对智能教育,部分高校对人工智能时代师范生的培养工作态度比较积极,但缺少具体的实施方案,在实践层面力度和效果不明显。另外,师范院校对智能化师资的引进缺乏前景性规划,对学校师资的智能化水平考核较少,未形成一套完整的选拔、聘用和考核体系,更未能与教师的职称评定、评优评先直接挂钩。“教师职务的终身制和任命制使得教师职称制度形同政府机构的干部升适机制,年龄和资历是教师晋升的重要考量标准[9]”,这样的考量标准非常不利于新型智能型教师的自身水平的进步和职业发展。从智能校园的建设规划看,师范类院校的智能化水平相对落后,总体的智能化学习环境不尽如人意。教育理论与教育实践课程的开设以普遍性目标为主,教育理论课程与教育实践课程相互脱节,存在“两张皮”的现象[10]。实践课程学分学时与理论课相比而言,比重相对失衡,前后衔接不够协调,导致实践课程被弱化。总体上说,“现在教师专业发展的思想理论和实践,仍存在过于偏重强调教师在学科知识与技能意义上的专业性,容易忽视教师情感能力与修养在其专业成长中的重要性。”[11]教育是人与人之间的对话交流,人工智能终究是人工的,缺乏情感和思想,必然导致思想道德水准不高和情感教育的不足,难以支持师范生在未来的教育岗位上发挥职能。

2. 智能化能力欠佳,理念和角色定位不清晰

2020年突如其来的疫情导致在线教学的强制和紧急推广应用,集中折射出当前教师面临的诸多挑战。一方面,高校教师智能化能力缺失,对人工智能教育应用未给予足够的重视。教师与时代接轨和自我更新的能力弱,教学过程中较少应用人工智能相关技术。在线教学中,教师难以快速熟悉平台功能,“以致课程设计难、交流互动难、课堂监管难、学习评价难,从而加重工作负担,影响教学反馈。”[12]教师对教学新技术关注度较低,仍旧多以“老师讲,学生听”的模式教学,对人工智能教育技术应用的熟练度较低。“在数字化时代,如何应用各种新媒体有效提高课堂教学效率,绝不是简单的技术使用问题,而是一个教师必备的‘数字素养’”[13]。另一方面,教师思想理念不到位。传统教育教学观念受到挑战,“‘人工智能+教育’不等于智能技术在教育中的简单应用”[14]。教师表面化应用信息技术,为了利用而利用信息技术,没有树立正确的科技伦理观,简单强制性地生搬硬套在教学之中,不仅没有解放自己的双手,还增加了学生的学习负担。

智能设备和网络信息的普及化都给学校的课堂教学带来了颠覆性的变化,如教师固有角色未能及时改变,就会排斥用人工智能技术开展教学活动。当教师从线下走到线上,或走到线下与线上相融合的道路时,其角色也在发生改变。人工智能在教育领域的诸多挑战主要是对教师角色的挑战[15]。传统的教师角色已经无法适应教育现代化的要求和水准,传统教师角色的消解必须打破固有观念的束缚,重塑教师角色。认为未来的人工智能教师可以承担教师的12个角色,将是教师与人工智能教师协同共生的时代[16]。在智慧教育的大背景下,教师的角色将发生重大改变,“甚至是教师职业的新生,是对教师原有角色范畴的重构。”[17]人工智能将取代教师很多的工作和教学任务,对未能熟练掌握人工智能技术的教师将带来强大的冲击,譬如作业的批改和布置、教学内容的制定、疑难问题的解答等传统教师的角色都会被人工智能取代。教师角色和观念的转变无疑将是深刻的、全方位的。

3. 师范生核心素养欠缺,观念落后于时代

在人工智能时代背景下,师范生在核心素养和思想观念等方面还存在诸多挑战。一方面,是对师范生的核心素养的挑战,囿于师范生传统素养的习得已无法应对时代挑战。信息素养是师范生必备的基本专业素养。联合国于2016年出版了《反思教育:向“全球共同利益”的理念转变》[18],强调人文主义价值观,彰显出人文主义教育的重要性。人工智能无法像人类“一脑多用”,其每个功能都有不同的模型和学习数据,各部分之间不能融会贯通,不会产生任何创新意识,师范生的创新素养成为重要因素。一言以蔽之,在人工智能时代,师范生的信息素养、人文素养、创新素养等都面临挑战。另一方面,师范生学习观念面临挑战。思想是行动的先导和动力,思想指导人们开展一系列的行动,既不能坚持“技术决定论”,认为技术决定教育的未来,其优越性将要取代教师,教师职业将会消失;也不能默认“技术无用论”,认为技术对教师的教育教学没有作用,起不到推动教育教学发展和师生进步的作用。“人工智能会带来教学思维、教学形态、教学方式的全方位变革, 这对教师素养提出了新的更高要求。”[19]教育的全方位变革对师范生的学习观念产生了挑战,教学思维、教学形态等都不能拘泥于传统教学模式,师范生需要做出学习观念的积极转变。传统的学习观念的消解是必然趋势,智能型学习观念的到来是必然趋势。

三、 人工智能时代高等师范院校管理方式的变革

应对挑战必须变革。在新一代的师范生培养中,高等师范院校应积极推动人工智能教育应用,全方位提升未来教师群体信息化素养和技术实践能力。高等师范院校管理方式的变革,本文从师范院校、高校教师、师范生3个方面进行讨论。

1. 改变传统办学理念,打造智慧校园环境

随着人工智能在教育领域的推广,一方面,人工智能教育应用成为师范院校发展的驱动力和新的增长极;另一方面,师范院校作为培养智能型师范生的基地,其培养目标、课程设置、教师培训、考核及智慧校园环境建设等面临着变革。首先,培养目标从宏观上决定了人才培养的要求,是衡量专业是否与时俱进的标志。“专业人才培养目标是对某学科或专业的课程总体活动目标的预设。”[20]师范生的专业培养目标需要紧跟人工智能时代潮流,突出办学特色和智能化特色,为未来的智能工作模式做好准备,能够为学生提供随时随地进行学习的机会[21]。要培养师范生创新意识和实践能力,并对师范生智能化学习进行个性化和全方位评价。同时,激发师范生的人文情怀和情感教育体验,树立正确的科技伦理观。其次,在培养目标的引领下,需要在课程中增加与人工智能相关的课程学时学分,聚焦师范生掌握、分析、处理和应用数据的基本能力,并开设情感教育、创新批判思维的课程。加大资金投入,引进一批国内外人工智能金课,研讨先进课程开发经验,打造具有学校办学特色的人工智能课程,以课程体系的开发促进优质师资力量的提升,为培养师范生的人工智能教育应用水平提供坚实的基础。第三,对教师的考核要侧重人工智能教育应用实操和理论水平,在职称评审和工资绩效中侧重给予智能型教师政策补贴,倒逼高校教师主动对接时代新要求。同时,师范院校要在每一学年组织教师参加人工智能教育应用培训,学习和观摩国内外优秀教师研究成果,培训师资的情感教育认知和创新意识及批判精神,积极进行智能化教师团队建设,从而为师范生的培养提供良好的师资力量支持。第四,师范院校要牢固树立智慧校园发展理念,积极对接国内外智慧校园先进经验,对校园智慧化建设进行论证,集中力量打造高水平智慧校园,把智慧环境的构建落在实处,有序推进智慧校园环境总体规划和配套建设。

2. 转变教师角色,重塑思想观念

伴随着人工智能技术在教育教学的大规模应用,极大地促进了教育转型和发展。同时,传统教师面临巨大的挑战,不及时转变角色定位和思想观念,高校教师的发展就会举步维艰,自身角色面临着失效的风险。

(1) 教师角色的重新定位。传统教师角色与时代发展的客观要求难以兼容,人工智能技术为广大的教师提供详细学生学习和生活数据。带来便利服务的同时,要求教师必须具备配套的数据分析能力,能够解读数据背后深层次的价值和教育意义。在人工智能时代,教师必须转变角色,从传统教师的角色定位中脱离出来,“教师的角色则逐渐从教学的主导者转变为辅助者、支持者,从教学资源的开发和提供者转变为组织者、设计者。”[22]基于此,教师要积极与团队成员沟通合作,观摩优秀智能型教师的教学汲取营养,不断完善自己智能化教学能力,切实获得大数据处理和分析能力,掌握调整学习的方式方法,对接师范生的时代发展要求。教师是人工智能教育应用的使用者和发展者,应利用人工智能为学生营造一种虚拟现实、深度学习的课堂教学环境,使学生在身临其境中感同身受、获取知识。加强对学生情感和人文精神教育,培养熟谙人工智能教育应用优势和缺陷的人才。

(2) 教师思想观念的深刻变革。需要由单一讲授转变为与学生积极互动教学,智慧课堂教学的关键是互动教学,“即把课堂教学过程看作是一个教与学融合、交互作用与影响的动态过程,其核心标志是具有立体化的互动交流能力。”[23]人工智能技术只有在师生的互动中才能转化为促进教育发展的内生动力,而不是简单地叠加。同时,教师要客观理性地认识人工智能教育应用,树立正确的技术观,“人工智能技术通过改变、发展和创新体现其教育价值和特点。否则,就会失之偏颇,甚至产生技术决定论或者是技术虚无论。”[5]坚持立德树人的教育观,合理运用人工智能教育技术服务于学生的全面发展,坚持以学生为本,关注学生成长特点、因材施教。“教师是学生创新表现的把关者和看门人,教师的创新素养直接影响学生创造力的表现。”[24]教育要创新,而教育创新就是教师和学生教与学的创新,教师的创新意识、创新思想和创新技术在现代教育中尤为重要。

3. 更新学生观念,塑造核心素养

进入新时代,民族的复兴和经济的发展都亟需大量的智能和创新型人才。人才培养的关键是教师,师范院校的学生是未来的教师,师范生及时更新学习观念,塑造核心素养是必要的,也是紧迫的。

(1) 适应人工智能时代的发展要求,做一个真正的新时代教师。师范生要更新学习观念,树立职业理想,完成职前培养任务。师范生要抢抓人工智能的显著优势,主动学习和提高自身的数字素养、人文素养、信息素养等必备素养,主动学习相关科学文化知识,在自己本专业的教育教学中充分应用人工智能教育技术,树立创新意识和终身学习意识。要切实加强自我反思意识,不断增强脑科学、心理学、认知神经科学、教育学、管理学等知识的学习,注重陶冶自己的专业情操,用人工智能滋养自己业务发展水平,为成为人工智能时代优秀的教师打下基础。同时,要自觉遵守人工智能科技伦理,切实保护好自身的隐私,增强自身网络安全保护观念,树立正确的人工智能教育应用价值观。

(2) 师范生需积极塑造自身核心素养。核心素养的塑造要充分发挥主观能动性,从点滴小事做起,如选择人工智能教育企业实习和培训,以新一代智能化学习平台为基础,在实训平台锻炼自己的操作能力。主动运用网上远程授课终端,进行远程观摩和交流互动,学习分析和管理各种线上学习APP和网站优质人工智能教学课件和培训课程,尝试创设网站教学,达到理论与实践的统一。熟练掌握新技术和新思想,培养自身的信息素养、数字素养和创新素养,提高智能化教育教学的效能,实现对信息的深加工。同时,师范生要积极与学校、企业、教育机构进行一系列的座谈会,及时反馈学习心得,深化对人工智能教育应用的认识和感悟。此外,师范生还应积极关注国内外人工智能教育应用相关进展,增强理论学习的能力,提高对人工智能时代的认知,借助国际优质人工智能教育资源实现自身核心素养的进步和发展。

四、 结 语

人工智能为教育带来了跨越式发展,昭示了人工智能教育应用无限的发展前景。与此同时,高师院校师范生的培养面临诸多新挑战,这些挑战的消解须打破传统的思想观念和行为模式。师范生是国家的未来教师,高等师范院校现行的师范生培养模式要进行重构和调整,方可塑造现代化教师群体,进而实现教育现代化。所以,推动高等师范院校师范生培养创新与变革,不仅需要加大对教师智能化水平的考核和培训,创设智慧校园环境,更需要高校教师重新进行角色定位和转变思想观念,也需要师范生更新学习观念,培养自身核心素养。师范生培养的出发点要多方协作,对师范院校、高校教师、师范生3者要整体把握。人工智能时代智能型师范生的培养将为我国教育的发展插上腾飞的翅膀,为我国教育与人工智能融合发展提供条件。