“AI+教育”背景下师范生培养新模式构建与实践研究

关键词：人工智能；师范生培养；AI素养；AI能力

0 引言

2019年《中国教育现代化2035》指出：“互联网、人工智能等新技术的发展正在不断重塑教育形态，知识获取方式和传授方式、教和学关系正在发生深刻变革。”2022年ChatGPT为代表的生成式人工智能（Artifi⁃cial Intelligence Generated Content，AIGC） [1]拉开新一代信息技术的大幕，大模型迅猛发展，逐步渗透到各个领域。以人工智能为代表的现代数字信息技术作为关键引擎引导教育数字化转型趋向持续深入[2]，AI 促使教育培养目标发生转变：以知识为核心培养目标向以人的发展为核心价值转变[3]，AI素养[4]成为应对智能时代所必需的技能。在此基础上，学生的通识知识、学科视野、数据编码、场景应用、解决复杂问题等能力成为AI时代竞争力的新要点；AI知识、AI能力和看待AI 的态度等要素成为适应智能社会所必备的素质。

1“ AI+教育”的背景和挑战

2018年教育部《教育信息化2.0行动计划》强调，要构建人工智能多层次教育体系。同年《教育部办公厅关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》首次提出“教师智能教育素养”的概念，其中提到“帮助教师把握人工智能技术进展，推动教师积极运用人工智能技术”。人工智能赋能教育简称为“AI+教育”的核心价值是“改善学习评价、助力个性化培养，赋能教学、辅助教师工作，改善教育管理、优化教育供给”最终目的是“培养具备智能素养、全面发展的学生”。

2022年中国教育科学研究院组织专家研制发布《中小学人工智能教师能力标准（试行）》（后面简称《能力标准》） ，参考国内外相关政策及标准文件，并结合我国人工智能教育发展实际，从人工智能理解与意识、基本知识、基本技能、问题解决、教学实践、伦理与安全等6个维度提出18项基本技能要求。《人工智能教育蓝皮书》（简称《蓝皮书》） 建议提高教师应用人工智能教育技术的能力，认为教育应用层位于教育人工智能技术框架的最顶层，是各类人工智能技术在教育领域应用的集中体现。

同年，联合国教科文“国际人工智能与教育”大会的主题为“促使人工智能赋能教师和变革教学”。人工智能被认定为教育数字化转型的重要组成部分，教师是“情境反应学习”（context-responsive learning op⁃tions） 的设计者、促进者和指导者。“AI+教学”的能力框架包括人文价值、AI素养、AI与教学法、使用和创造AI工具以促进学习、保护教师权利以及确保AI工具的伦理规范等关键领域。

在生成式人工智能AIGC时代背景下，如何构建AI赋能的人才培养模式，实现“AI+教育”融合发展？师范类院校作为培养教育人才的主力阵地，积极探索“AI+教育”师范生培养新模式顺应了时代需求和社会需求。接下来，以计算机专业公费师范生的培养新模式的探索与实践为切入点，以培养AI素养为导向，重构课程体系、优化培养机制。

2 计算机专业师范生培养新模式建构

以《普通高等学校师范类专业认证实施办法》为指南，结合《能力标准》《蓝皮书》，对计算机专业公费师范生培养计划和培养模式以“AI+”的方式重新定义，以培养“具备良好AI素养的中小学人工智能教师”为导向，重构课程教学体系。具体内容如图1所示。

2.1 加强计算机专业师范生的职业认可感教育

2018 年 国务院办公厅发布《教育部直属师范大学生公费教育实施办法》，将原有履约任教服务期 10 年的“师范生免费教育政策”调整为“师范生公费教育政策”“服务期 6 年”。师范生培养内涵也在转变，一方面在招生选拔阶段需要选择对政策认可度高、报考功利性低，真正热爱教育事业的学生，才能保证生源质量。另一方面，入学之后尤其是大学一年级要定期开展教育教师的职业素养讲座、培训。让学生从心底里了解，理解一名计算机专业的师范生在中学大有可为，尤其在当前“人工智能+教育”的时代背景之下，计算机专业的师范生是中学人工智能技术的骨干力量。

2.2 以培养“AI 素养”为导向修订人才培养计划

在新版培养方案中将培养目标聚焦未来发展：明确“全面掌握基础教育的基本理论、基本规律和教学方法，系统掌握AI信息技术领域的专业知识体系，具有扎实的教学、教育和管理能力，成为中学生的AI信息技术启蒙者和引路人”“能够创新性地将AI技术融入信息技术教学过程，深入地钻研AI技术领域的教育教学”“具有终身教育的意识，通过继续教育和自主学习，能紧跟AI技术前沿动态和发展趋势，掌握AI技术教育改革的最新发展动态，获得适应社会的可持续发展能力。”落实到具体培养实践上，新模式将以AI素养为导向，AI相关的6个维度18项能力指标为驱动。这里的能力指标达标程度定义为四级L0-L3，其中L0对应的是了解、认识的能力；L1对应的是理解、识别、分析等能力和具备某种意识；L2对应的是掌握、选择、应用、指导的能力；L3对应的是设计、搭建、开发的能力。

2.3“ AI+教育”重构课程体系

现有课程体系中包括两大类：一类是师范教育教学类：教育学、心理学及学科教学法。另一类是计算机核心课程如程序设计、数据结构、计算机组成原理、编译原理等。两类课程各自独立，没有融合点。重构课程体系是根据“AI+教育”的特点，在师范教育类课程中加入计算机技术（主要是AI技术）教学的可操作性的实例。依照《蓝皮书》的设定，将AI素养相关内容通过增设、替换，填充的方式对现有两类课程做优化，提高AI素养与能力。

在优化课程体系的同时，依据课程需要，将采用“理论+实操”的模式将课时灵活设定为“2+1”“2+2”的组合课时模块，让融合情境教学和教学实操容易落实，有助于学生通过实践与反思，将知识内化，建构新认知体系。

3“ AI+教育”的课程设计与实施实例

以教育类专业核心课“信息学科课程与教学论”为例，给出教材资源、课程内容、评价考核等方面的设计与实施方案。

3.1 建设多元化的“教材”资源体系

选用何克抗教授的教研成果集《信息技术与课程深层次整合理论》（简称《课程理论》） 为教学理论指导蓝本，引导师范生明确在中小学信息科学与技术教学中的角色定位与核心教学理念。采用新课标《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》为教学实操指导书，中学信息课本必修模块一与模块四为实训内容参考书。线上资源集成“北京师范大学未来教育高精尖创新中心”资源、浦育AI平台、“课程与教学论”“教学设计原理与方法”等MOOC资源，及其各类AI工具资源共同构成多元化的资源体系。

3.2 课程内容与课时重组

采用教学理论研讨+教学实操的“2+2”模式。将《课程理论》重组成不同主题模块如“建构主义理论”“教学结构理论”“教学模式”“教学设计”“资源设计与应用”等。每一模块与新课标、必修教材《数据与计算》与《人工智能初步》的内容结合，将6维度18项能力融合，在教学实操中体现并作为考核依据。

3.3 课程评价与考核体系改良

评价与考核分为过程评价与期末考核，所占比重分别为40%与60%，其中，过程评价贯穿整个学期，分为权重相同的4个部分：

（1） 教学设计，其中教学目标、教学内容、教学资源利用都要求围绕AI素养和能力指标设计。

（2） 微格教学，实操中要求体现能够运用AI工具、平台、模型[5]等要素。

（3） 同行互评，实践中每个课程小组需要对每一名完成微格教学任务的师范生给出限定时间内的教学评价，其中包括AI能力指标的完成度。

（4） 考核训练，要求每个课题组提交一份纸版的考核资料，包括问卷、答卷、评分细则，考核内容，主要涉及新课标指导下的AI知识与技能的教学理论与实操要点。

期末考核主要是教师结合考核大纲的培养指标与师范生教学过程的实际情况，整合过程评价中的信息反馈进行综合性考核。对实际考核的结果进行分析，可以看出：综合性考核结果与师范生投入贡献正相关。

3.4“ 以学生为中心o8kj9j64Tevc1luTECEPEXF+CgS8GdDlfM75DO8GWgc=，学生为主体”教学过程

教师在整个课程教学过程中所起到的作用是：推动、促进、观察、总结提升。学生在整个学习过程需要以主体身份开展系列活动，包括：充分利用AI资源，包括ChatGPT、文心一言、天工、智浦等大模型平台及其AI智能体工具；AI主题的教学设计；课程小组集体研讨；微格教学（15分钟）；自我评价与他评；教学反思；考核训练；课程考核。其中自评和他评优秀的同学完成录课、视频剪辑等工作。

3.5“ AI+”的赋能教学实践

根据新课标、《能力指标》《蓝皮书》的AI素养、AI 能力指标要求，将AI学习内容、主流工具、基本模型、常用平台直接引入教学活动。师范生完成从自主学习到熟练使用，同时能对教学实践中使用、创建的资源进行迭代、更新、分享、高效复用。

4 结论

AI代表解决社会生活中各种问题的一种思维方式，以培养AI素养为导向全面提升师范生的专业能力。一方面，驱使计算机专业的师范生的专业认同感、学习主观能动性得到充分提升。另一方面，在让计算机类与教育类课程实现融合。在教学实施的各个环节中，通过AI赋能，将AI素养的培养和AI能力的提升转化成具有实操性的教学实践。“AI+教育”模式的探索为“以人的发展为核心价值”教育实践提供了有意义的参考。