人工智能助力乡村教育提升的路径探索

张应腾 徐晶晶

摘要：人工智能的快速发展，对现代基础教育模式的更迭产生巨大影响，为乡村传统教育模式的变革提供了契机。本文通过对近年来乡村教育现状的研究，分析了传统乡村教育存在的困境，主要表现为教学设备陈旧落后、教师队伍结构性失衡、传统教学思维固化、教师日常工作事务繁忙影响授课质量等问题，继而深入探索人工智能在乡村教育中的可行性，提出了以下几点策略：与人工智能企业合作打造智慧课堂、利用人工智能和大数据技术优化师资结构、提升乡村教师的人工智能应用能力、通过人工智能协同教学减轻乡村教师工作负荷等，为新时代乡村教育的发展提供借鉴。

关键词：人工智能；信息化教学；乡村教育

引言

当前，乡村教育的发展现状并不乐观，师资队伍结构不合理、教学设施落后、教学观念陈旧等已成为阻碍乡村教育发展的重要因素。乡村教育是实现乡村振兴的内在驱动力，提升乡村教育质量有助于提升中国教育的整体质量。2018年9月，《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》中明确指出，要“优先发展农村教育事业”[1]。2020年7月，《教育部等六部门关于加强新时代乡村教师队伍建设的意见》中指出，要创新教师教育模式，加强乡村教师培训，体现出大数据、物联网、人工智能等新兴技术的助力作用，培养符合新时代要求的高质量乡村教师，实施中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0[2]。此外，教育部部长怀进鹏强调，教育系统应当坚持以习近平总书记关于乡村振兴的重要指示精神为指引，发挥教育信息化在服务乡村振兴战略的重要作用，增强教育信息化[3]。

乡村教育现代化作为实现全国教育现代化的重要一环，必须对落后的传统教学模式进行大刀阔斧改革，而人工智能技术则是助力乡村教育现代化演进的重要工具之一。在新一轮的信息技术革命中，多方研究表明，通过将人工智能与教育相结合，能够有效推动乡村教育模式改革与创新。为此，我国众多学者进行了相关研究。

王丽娟[4]等人认为打造人工智能教师团队，有望解决乡村教师师资结构难题，减轻乡村教师工作负担。韩小凡[5]通过从技术赋能乡村教育振兴的基本内涵切入，探讨技术赋能乡村教育振兴的价值意蕴以及实践路径。方旭[6]等人对人工智能支持乡村教育振兴的困境与对策等问题进行了深入分析，为乡村教育振兴战略提出若干建议。倪侃[7]等人对中国乡村教育的发展现状进行分析研究，指出当前农村基础教育所面临的重要问题，提供解决问题的思路，进一步阐述运用人工智能信息技术促进农村教育振兴的对策，同时建立了基本应用模型。柳立言[8]等人系统分析了乡村教师专业知识和信念等面临的困境，梳理了智能时代乡村教师专业发展的新机遇，结合实例提出了乡村教师专业变轨发展的具体策略。

姚炎昕[9]等人从批判性的角度看待人工智能对于赋能乡村教育振兴的作用，认为人工智能虽然给乡村教育提供了新的思路，但仍然处于相对滞后的状态，并且不可避免地会引入一定风险。因此应当合理规避可能出现的风险，推动乡村教育健康地可持续发展，加强乡村教育与人工智能的和谐共生。贺培旭[10]认为“互联网+”与乡村教育的深度融合能够打破教育的时空界限，改变传统教学方式，推进信息化教学步伐，最大限度缓解专任教师、优质教师以及课程缺乏的问题，使师资队伍、学生素养、教学质量等各方面得到迅速提升，进而为乡村振兴培养优秀人才。

虽然国内人工智能助力乡村教育振兴已有一定的理论成果与实践经验，但仍存在可以继续挖掘的空间。为此，本文重新思考当下乡村教育所面临的困境和机遇，从不同层面探讨人工智能技术在其中所起的重要作用，旨在为乡村教育的建设发展提供有效借鉴。

1. 乡村教育现状的困境分析

1.1 教学设备陈旧落后

由于乡村学校地理位置偏远的客观因素，信息化设施建设不完善，从而影响人工智能技术在乡村学校的推广。近年来，国家实施了贫困地区义务教育工程等项目，加大对乡村学校的经费投入，旨在改善办学条件，但效果并不显著，主要在多媒体设备、体育艺术类活动器材、数字化课堂等方面仍相对滞后。落后的教育设备阻碍了乡村学生的学习视野，他们无法领略到人工智能的丰富多彩和高效，也就无法激发创新思维和培养创造力。

1.2 教师队伍结构性失衡

结构合理的师资队伍是学校教育高质量发展的重要保障，而乡村学校的教师队伍往往存在结构性失衡。一是农村中小学专业学科教师比例严重失调或学科教师配备不全，如缺少体育、艺术、政史地物化生等专职教师，这导致语数外教师不得不兼任并不擅长的学科授课任务，不仅加大教师压力，也严重影响学生的学习质量和兴趣。二是教师队伍年龄偏大，部分即将退休的教师仍是学校的主力军，这些老教师不能很好地跟随现代化教育的发展脚步，教育理念较为固化，知识结构未随着新课标及时更新，教学能力水平提高有限，从而影响学校的教育发展。三是乡村青年教师流失严重，这归咎于教学设施落后、工资待遇低下、缺少进修机会等诸多因素。四是老教师临近退休年龄，在这部分教师退休后将面临教师人数紧缺的局面，如不采取相应措施吸引青年教师补充，那么在不久以后，农村教师的断层现象势必会越来越明显。

1.3 传统教学思维固化

由于农村地区教学资源的落后以及教学环境的艰苦，年轻教师越来越倾向于到城区学校任教，这是导致教师老龄化现象突出的重要成因。老教师在多年教学中积累了丰富的教学经验，在授课过程中能帮助学生理解学习的内容、掌握学习的方法，但由于年龄较大，思维方式和授课方式与年轻教师相比相对固化。在课堂上主要的教学方式仍为老师讲授、学生吸收的单方面灌输的传统教学模式，学生的课堂参与度较低，互动性不足。这些老教师在推动新课改和学校教育的创新发展方面，处于被动接受状态，使得教育活动的改革推进较慢，不利于乡村教育发展。

1.4 教师日常工作事务繁忙，影响授课质量

部分小规模的农村学校为“一师一校”，教师配比严重失调，这极大地增加了乡村老师的工作强度。农村教师不仅要完成日常教育管理工作，还要主管班级事务。农村大部分学校中是留守儿童、单亲家庭等特殊人群，教师还必须倾注精力于学生群体的思想教育工作当中。此外，部分乡村教师还要负责行政工作，比如学校管理和上级部门的任务布置，耗费了大量精力和时间，严重影响了正常的教学工作。沉重的教学工作任務使乡村教师身心疲惫，无暇顾及自己的专业发展，也限制了教育能力的提高。

2. 人工智能应用于乡村教育的措施探讨

2.1 与人工智能企业合作打造智慧课堂

虽然国家近年来在教育事业上的经费投入有所提升，然而真正落实到乡村教育建设上却捉襟见肘。近年来，腾讯、阿里巴巴、科大讯飞等科技企业开发了一系列人工智能教育产品，用于打造智慧课堂。比如，阿里巴巴研发的人工智能机器人在自动批改学生作文时，能智能化且快速地纠正作文中存在的错别字和病句。这种在线批改作业的智能化教学模式，不仅帮助家长解决了作业辅导的困扰，也让老师的日常教学变得轻松不少。

乡村政府可以利用这一契机，主动联系科技企业，并利用国家政策的扶持，实现乡村教育的智能化发展。乡村教师可以通过云课堂平台与国家示范级中小学教师进行视频互动，为研讨和磨课提高效率。此外，乡村学校可以积极推广线上线下课堂混合式教学，线上主要体现为大城市的优质教师教学资源的远程授课功能；线下主要体现为乡村教师做好学生答疑解惑、批改作业等教学工作，与线上教师配合高效履行教学任务，实现智能化、多样化的互动式教学，丰富了以往乡村学生体验不到的课堂内容，有效实现教学模式的转化。

2.2 利用人工智能和大数据技术优化师资结构

随着我国近年来开展“互联网+”和大数据战略，发展教育大数据已成为推进教育领域深化改革和创新的战略选择。教育资源数据库的不断充实，为大数据技术助力学校管理提供了契机。通过利用人工智能和大数据技术对乡村教师队伍进行智能化、全方位的精准分析，可以实现师资结构的优化。

一方面可以利用人工智能技术优化乡村教师资源。通过大数据库可视化乡村教师的动态分布，对乡村教师的基本信息进行整合分析，协调乡村教师资源分布，根据乡村学校的教学需求和办学规模，运用人工智能技术预测未来几年对不同学科教师数量的需求状况，为乡村学校提供合理的师资配比。另一方面可以利用人工智能创新乡村教师评价方式。通过建设农村教师电子档案，把农村教师的课堂实施情况的数据记录下来，生成直观的、客观化的考核报表，彻底改变以往单纯的老式考核方法，并把考核成绩即时反馈给教师，让他们能够适时调整在课堂教学中出现的问题，促进乡村教师专业化成长能力的提高。

2.3 提升乡村教师的人工智能应用能力

由于工作环境等多方面原因，乡村教师的职业发展道路往往比城市教师面临更加严峻的障碍。乡村教师是乡村教育发展的关键要素，提升乡村教师的信息化素养能力有助于振兴乡村教育。借鉴人工智能融合教育发展的新特点，结合乡村教师的发展需求，建立新时代人工智能协同乡村教师专业发展的新模式。乡村教师应当充分利用互联网拥有的大数据资源，吸收国内外先进的人工智能赋能教育的经典教学案例和丰富教学经验，并积极与城市学校教师合作交流，借助人工智能教育衍生的工具为抓手，形成智能化乡村教育发展的新模式。

通过局部教师的人工智能专业素养提升，以局部带动整体，借助网络通信技术为乡村教师搭建教育信息化平台，并以此作为乡村教师智能化信息素养共同提升的主阵地。在教育信息化平台的推动下，乡村教师能够通过相互交流探讨发现教育实践中的重点与难点，进而提升乡村教育的专业发展路径。通过提升乡村教师的人工智能应用能力，推动乡村教育模式变革，增强教育发展的内在动力，有助于促进乡村教育提质增效。

2.4 通过人工智能协同教学减轻乡村教师工作负荷

人工智能最显著的优势是能够替代一些基础性、程序性的单一工作，进而提高局部工作效率。比如，在考试出题和作业批改中，乡村教师往往花费不少精力和时间完成这项工作。这时，人工智能可以扮演助教角色，结合大数据题库灵活进行考试出题，在作业批改当中对于答案固定的客观题实现高效自动批改，让教师摆脱这些重复性的体力和脑力劳动，从而可以将更多精力放在学生的学情、情感等方面的培养。但教师不能完全依赖人工智能技术，人工智能即使再先进，也无法脱离人类进行独立思考，甚至可能存在误判。这时，我们应当做好复核的角色，确保人工智能处于可掌控、辅助的范围之内。不可否认的是，人工智能技术在教育领域的应用与传统教学方法相比体现出显著的正面影响。有了人工智能的辅助，教师们才能腾出更多的时间与精力革新教学方法、变革教学方式。教师将不再单纯是知识的传递者，还能够为学生提供个性化需求的教育服务，充分发挥创新、激励、情感关怀等优势。

结语

在人工智能如火如荼的信息化教学时代，传统的教学观念和教学方法已然不能满足对高质量人才的培养要求，这要求我们必须对传统乡村教育模式进行大刀阔斧的改革，构建适合当前教育发展动向的智能信息化教学体系。相信人工智能技术必定能为乡村教育开辟出新的教学模式道路，并助力乡村教育培养优质人才。而对于人工智能落实乡村教育的具体层面的选择，仍有待进一步探索和尝试。

参考文献：

[1]中共中央 国务院印发《乡村振兴战略规划（2018-2022）》 [A/OL].（2018-09-26）[2023-05-09].http：//www.gov.cn/zhengce/2018-09/26/content_5325534.htm.

[2]教育部，中央组织部，中央编办，等.教育部等六部门关于加强新时代乡村教师队伍建设的意见（教师〔2020〕5号）[A/OL].（2020-07-31）[2023-05-09]. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-09/04/content_5540386.htm.

[3]教育部，統筹做好乡村教育振兴和教育振兴乡村[EB/OL].（2021-12-23）[2023-05-09]. http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/moe_1485/202112/t20211223_589795.html.

[4]王丽娟，汪燕，唐智松.智能时代乡村教师队伍建设的困境与出路[J].现代远程教育研究，2021，33（6）：103-111.

[5]韩小凡.技术赋能乡村教育振兴的内涵、价值意蕴及实践路径[J].现代教育管理，2023，（1）：118-128.

[6]方旭，开文慧.人工智能支持乡村教育振兴的困境与对策[J].阅江学刊，2023，15（2）：144-153，175.

[7]倪侃，倪其育.人工智能助推乡村教育振兴的技术框架及模型[J].电子技术与软件工程，2020，（4）：130-131.

[8]柳立言，张会庆，闫寒冰.智能时代乡村教师专业发展的困境、机遇和实践路径[J].中国电化教育，2021，（10）：105-112.

[9]姚炎昕，雷江华.人工智能赋能乡村教育振兴的限度及超越[J].中国电化教育，2023，（5）：43-48.

[10]贺培旭.“互联网+”与乡村教育融合发展的途径探析[J].中国新通信，2022， 24（15）：176-178.

作者简介：张应腾，博士，讲师，研究方向：大学生创新创业教育、医疗人工智能。

基金项目：江苏省高校自然科学基金面上项目（编号：22KJB310019）；江苏省双创博士项目（2022）；泰州学院高层次人才科研启动基金项目（编号：TZXY2021QDJJ001）；泰州市“凤城英才计划”青年科技人才托举工程（2022）；泰州学院优秀科技创新团队项目（2022）；泰州学院教育教学改革研究课题（编号：2022JGB03）。