数智发展驱动视域下教师数字素养的提升策略

2025-01-11 00:00:00周晨光陈凡
科技风 2025年1期

摘要:数智技术的快速发展,空前改变着社会各领域的进步,不仅推动了第四次科技革命和第四次工业革命的进程,还推动了高素质人才的竞争和需求。教师是培育人才的第一重要资源,教师数字化素养的提出正是数智时代数字智能化科技发展和创新人才培育的必然要求。本文从数智技术发展驱动的角度,分析了数智技术发展趋势及对未来教育的影响,提出了通过激发教师自我调节学习、创新学校数字智能化内在环境和依托国家政策开展区域合作等多元化途径提升教师数字化素养,同时建立包括教师自我评价、学校考核和国家区域评价三个层次统一、系统、科学的教师素养评价体系,为教师数字化素养的提升提供研究参考。

关键词:数智发展;教师数字化素养;教学改革;提升路径;素养评价

随着数智技术的快速发展,人们的社会生活正发生着深刻的变革,教育也不例外。教育部高等教育司在2023年工作要点中提出“加快高等教育数字化转型,打造高等教育教学新形态。加强高等教育数字化理论研究,布局建设高等教育数字化战略研究基地,以中国范式构建一整套国际标准。”2022年11月30日教育部教师工作司发布了《教师数字素养标准》,推进教育数字化成为当前教育改革的重要任务之一。教育心理学认为:人类作为自我导向的主体,其行为、个人和环境因素间可进行动态交互作用[1]。教师数字素养的提出,使数字和智能技术驱动社会各领域以空前速度发展,并使社会生产力和生产关系发生深刻改变的结果,创新社会的发展和技术进步成为教师素养提升的外在动力;同时社会的创新发展使人才标准和需求发生了重大的变化,学校要适应开展教学工作重塑[2]与教学改革的现实,成为教师数字素养提升的内在动力。教师数字素养是利用数字技术、人工智能技术及技能在数智时代解决问题时所持的意识、态度、知识、能力、道德等。《教师数字素养》(JY/T06462022)标准对教师数字素养给出了定义:教师适当利用数字技术获取、加工、使用、管理和评价数字信息和资源,发现、分析和解决教育教学问题,优化、创新和变革教育教学活动而具有的意识、能力和责任[3]。作为教育改革的当事者特别是高校教师,要完成好教育的数字化转型任务,提高自身的数字素养是十分必要的。

一、数智发展提升了教师素养完善的外部环境需求

随着互联网、大数据、半导体迭代与集成电路、人工智能(光计算、量子信息)、云计算、区块链等数智科技的快速发展,我们正大踏步地迈入数智时代。以高度信息化、智能化和跨界融合为特征的数字经济,已经成为全球经济增长和社会进步的新增长极,推动了新思维、新技术、新业态和新模式的创新发展,改变了传统社会各业态的运作方式,推动了创新驱动发展。

(一)数智时代推动第四次科技革命和第四次工业革命蓬勃发展

随着信息和智能技术的不断突破,人类社会正在快速地迈入智能社会,数据因人工智能而变得越来越重要,数据要素成为新质生产力的代表,数据挖掘能力成为新时代的国家重要竞争力[4]。智能技术尤其是生成式ChatGPT(包括GPT4)大模型的创新及新型训练方法的运用,特别是智能计算在理论方法、架构体系和技术能力的突破,为人类追求更高智能水平和海量数据的处理提供了可能,也进一步促进了智能体机制,包括认知、识别、理解、推理、规划、反思和进化功能的提升;机器人在多领域代替人类进行“思考”,做出可信的行动,自主完成复杂危险的任务,在环境中持续学习实现自主进化已逐步成为现实。由于近年来国家对未来高技术的规划布局和数字基础设施的巨大投入,数据算力、存储容量和通信速度同步增长了约一百万倍,同时脑科学、量子计算、芯片迭代技术、快速增长的数据池奠定了我国人工智能发展的重要基础,并在某些领域走在了世界的前列[5]。算力共享、5G落地普及、6G框架的创新以及多模态生成式人工智能的快速发展,天地融合、泛在物联、智能计算将改变着我们社会的方方面面,使人类社会进入一个崭新的时代。

(二)数智U1GoUAGitTFX+txDzgHPUg==技术的发展带动和促进了“网络+教育”的深入

2022年3月国家智慧教育平台正式上线,2023年10月国家智慧教育公共服务平台新版升级和“智慧教育”APP正式公布和应用,教育信息化规划和政策引导着全国教育系统从中小学到各大学,从东部到中西部践行着教育强国的实践,推动着智慧教育改革的发展。特别是人工智能技术及新一代信息技术的突破,多模态生成式人工智能在课程设计、智慧教育公共服务平台的应用,传统的认知和学习方式将发生颠覆性改变,人们获取知识和提高技能的效率会大大提高,传统教育方式逐步转向智慧化教育改革已是大势所趋。

(三)数智时代创新、创造能力是新质生产力形成的核心

从2016年开始,随着《“十三五”国家信息化规划》和《新一代人工智能发展规划》的发布,量子信息、人工智能、数字孪生、5G、云计算、区块链快速向各领域广泛渗透,推动了战略新兴和未来产业的融合交叉发展。2023年国家工业和信息化部联合四部门印发了《新产业标准化领航工程实施方案(2023─2035年)》[6],对新一代信息技术、新能源、新材料、高端装备等八大新兴产业,以及脑机接口、量子信息、生成式人工智能、未来网络、人形机器人等九大未来产业发展,分“三步”统筹推进标准的研究、制定、实施和国际化。面向未来,创新和创造可持续发展的核心是具有符合发展需要的人才,新创新技术研发高地带动新业态产业不断涌现,对人才竞争力和素质提出了更高的要求,培育更多爱党、爱国,有创新精神,有国际前沿视野、创造力和思辨能力,能适应学科交叉融合发展趋势的青年科技人才变得越来越急迫[7]。教育机构必须紧紧把握社会、科技、产业发展的新趋势,变革现有教育体制,根据发展的新需要,围绕创新、个性化、素养与能力塑造,以多元化方式提高教师素养,以“教学学术”[8]和“科研学术”分类管理、平等对待,激发从事教学和科研教师的主观能动性,按照人才需求标准,科学设置课程内容,逐步建立人工智能与高素质师资相结合的新教育体制,为培养数智时代需要的符合创新、创造、创业要求的高素质人才提供有利条件。

二、多元化创新人才需求为教师数字素养的提升创造了内生动力

随着数智技术的快速发展,该技术已经潜移默化地融入教育领域,从幼儿教育到基础教育逐渐改变着教育的形态,数智技术推动下的教育变革已是大势所趋,以知识教育为核心的传统教育模式已经不能满足新课标标准的要求。党的二十大报告对我国人才队伍建设提出了殷切的希望,一是要加快建设国家战略人才力量;二是要努力造就大师、战略科学家队伍;三是要培养一流科技领军人才和创新团队,创造青年科技人才、卓越工程师、大国工匠、高技能人才不断涌现的良好局面。为实现党的二十大报告提出的人才建设目标,按照培养新时代需要的爱党、爱国,具有全球视野、创造力、批判性创新思维和解决问题能力等思维和能力的创新型人才标准[9],形成大师、战略科学家领衔,高素质多层次人才支撑的,有组织科研为主与自由探索相融合的多元创新和人才成长模式,就要从根本上创新教学组织形式和运行机制,在真实情境之中,培养学生认识客观世界、解决实际问题的能力,推动自主、合作、探究的课程主题或重大任务教学[10],积极开展以兴趣和需求为核心的主题项目式学习等综合性教学活动成为改革的必然。教师是教育变革的直接参与者和推动者,是为党育人、为国育才的宝贵资源,教师的全素质提升特别是数字素养的提升,对新时代人才的培养、能力的塑造具有重要的意义。

(一)激发教师的主观能动性,为数字素养的提升创造自我调节学习能力

人的主观能动性是人类具备的能动地认识世界和改造世界的能力、活动和精神状态。作为数智时代的教师,始终处于社会、环境和行为的相互作用和影响之中[11]。教师的自我效能感驱动着自我调节学习,首先,教师通过对数智社会的变化的认识,调整对数字化的意识和态度,认清数智时代数字经济社会和第四次科技革命及第四次工业革命已经到来的现实,并积极融入时代发展,积极主动规划,有目的地学习,选准方向,了解前沿技术的发展和应用前景;弄懂可应用于教育教学中的相关数字智能技术,结合自身教学教育工作,探索智能化教学与传统教学的融合方式和方法,反思和总结应用效果,取长补短,提高教学效果和水平;对应用中遇到的问题或教研难点联合攻关,或优化资源多点突破,以积极的态度参与问题的破解,为智能化教学难题的攻关提供教学经验。其次,教师通过自我调节学习,具备开展数智化教学的技能和能力,能够密切关注重点公共教育平台的发展情况,按照学校学科人才培养定位和学科发展的需要,依据各类人才不同阶段的培养规律和目标,筛选和统筹社会智能化教学资源,结合自身教学的需要,优化利用、人机融合[12]、创新教学范式,将优质的公共教育资源、智能化设备有机地融合到教学全过程中;运用数字化技术深入分析评价学生的学习、作业的反馈,了解学生的心理动态和教学效果,及时疏解学生的心理问题;通过线上线下等多种方式,有重点地辅导学生普遍存在的学习难点,使教育呈现出公平性、启发式、个性化、沉浸互动式的教学效果,提高新时代人才能力培养的效果和人才素质的塑造质量。最后,主动参与与人工智能相关的活动,人工智能是全业态创新的核心,要实现人机有机协同优势互补,就需要教师开展深层次探索和思考,创新人机融合的途径和方法。如教改方案的确立、交叉学科专业知识的融合、知识图谱的编制采集、多学科知识的筛选集成、不同层次人才能力、素养构建指标的设计评价、机器的编程驯化和深度学习等,这种教学改革实践的过程就是教师素养提升的过程。

(二)激发学校(教育教学机构)创新意愿为教师数字素养的提升创造内在环境

社会发展和创新是学校培养创新人才的动力,创新人才培育的主要根基在学校,而支撑学校创新发展的根本是具有创新意识的高素养教师队伍。要打造创新人才培育的高地,一是要根据学校自身的发展定位和专业人才培养的目标,在国家教育智慧骨干网络和省市教育智慧网络的基础上,整合优质资源,构建适合学校自身发展需要的智能化教育平台与数字化教学场所,形成现实与虚拟的平行教育空间,通过样板引路,探索数字化智慧教学与传统教学相融合、有形与虚拟相补充的教学新范式,逐步创建数字智能化多元超时空的教学场域。二是完善教师素质化再教育体系,制定提升教师数字化素质研修、研训规划,通过数智化技术、数智化教学应用案例、智能化教案分析讲座及研修培训提升教师的数字化能力[13];通过开展智能化创新教学竞赛和鼓励教师申报立项,与智能化企业、科研单位联合开发智能教学产品,提升教师的数字化技术技能和专业能力[14]。三是根据学校教书育人的目标,优势学科塑造,精品课程引路,在优势学科建立智能化精品课程团队,有计划、分层次地开展智能化精品课程创新研究,逐步形成符合自身优势专业教学特点和人才需求标准的智能化课程体系,为教师数字化素质水平的提升创造实践条件。四是校际联合共同发展,组织教师力量开展校际交流,并与优势学科院校共建优质课程智慧化平台,弥补学科发展和师资素养短板,在过程实践中培育教师能力,提升教师的数字素养。

(三)国家对教师队伍建设的重视为教师数字素养的提升营造了政策环境

教育大计,教师为本。一方面,为了提高教师思想政治素质、师德和专业化水平,促进教师队伍高质量建设,2018年中共中央、国务院发布了《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》,2020年国家教育部等六部门印发了《关于加强新时代高校教师队伍建设改革的指导意见》,文件针对当前新科技对人才培养需求的挑战,明确提出了要提升教师运用信息技术改进教学的能力,并积极支持教师参与国内外访学研修和国际交流合作,开展高校青年教师培训、教学创新团队建设项目。为落实文件提出的举措,教育部提出了“国培计划”“人工智能助推教师队伍建设试点”“职业院校教师素质提高计划”等国家级项目,并组织有关部门开发建设数字智慧化平台,遴选教师数字化学习必需的优质资源,为国家级项目参训学员和各级教师专业发展提供资源服务。实施教师发展数字化行动,以国家智慧教育公共服务平台为支撑,强化“教师研修”板块建设和应用,组织开展寒暑假教师研修,常态化推进有组织的教师研修,建立名师名校长线上工作室,推进人工智能助推教师队伍建设行动试点等工作,为教师数字素养的提升创造了政策、环境和国家统一推进的软硬件条件。另一方面,在国家教育体制改革任务中通过推进行业、地方与高校共建,探索人才培育新模式,建立产学研融合的长效机制,使人才综合素养与产业需要更有效衔接。通过政府搭台,多渠道广纳投资,促进具有区域优势资源的产教科融创共建、共同开发,形成投资主体、教学机构、智能化行业、科研机构和教育平台共建的区域智慧教育中心[15],产学合作、协同育人,以融创实践提升教师数字化素养。

三、智能化时代为教师数字化素质系统评价和提升奠定了基础

教师是教育改革和可持续发展的第一重要资源。教师数字化素养是教师专业素养的重要组成部分,是国家、区域和学校教育水平和育人能力的重要体现,是数智时代教师必备的关键素养。建立统一、系统、科学的教师素养评价体系,科学、真实、全面地开展教师数字化素养水平的评价,不仅是对学校整体和教师个体素养能力的考核,而且是对国家和区域教育主管部门有的放矢实施教师素养提升政策、措施落实效果的具体检验,对于建立高素养的教师队伍、全面提升国家教育能力和水平具有现实的指导意义。

(一)构建教师数字化能力的自我评价体系

按照国家对教师核心素养培养的总体要求,将数字化素养融入教师整体素养评价体系,按照数据化、模块化、智能化、实用化、科学化的原则,建立模型算法、筛选数据表征方法,数据汇集、分析和挖掘,建立教师个体发展数据库,形成符合信息安全要求的教师动态信息化平台。通过教师个体教学、研训和继续教育全场域、过程化的信息汇集和智能化评价,使教师个体可以直观地发现自身个体素养在教师整体中的位置,哪些方面素养有待提升,哪些素养是影响自身发展的关键因素,素养提升的方法与途径,以及通过素养提升对教学绩效结果的影响,反思自身素养提升对创新型人才培养的方式和方法,提高自我调节能力,调动教师个体素养提升的积极性和主动性,营造教师个体发展的自我激励、自我提高、自我完善的动态智能化良性生态环境,实现教师队伍整体化、常态化更高层次的自我发展。

(二)构建教师数字素养考核体系

该体系应包括教师数字化学习能力、应用能力、研究能力和教学绩效等方面内容。依托智能技术实现数据驱动的教师数字素养测评,保障信度、效度。在教师数字化学习能力方面,通过记录教师数智化基本知识水平考核、参与培训、讨论和会议交流情况;在数字化设备软件操作能力方面,通过数字技术应用技能学习,掌握日常教学媒体、网络、电子教学等电子设备操作情况,掌握数字化软件操作与应用情况等;在数字化教学应用方面,编写数字化教学案例,将数字技术应用到创新教学范式、教学规范、教学情景组织情况等;在数字化教改研究能力方面主持数字化技术应用课题情况、数智化教改参与情况、取得数字化教学研究成果等情况;在教学绩效方面,参加智能化研讨会、学术成果交流和成果会,学生数字化学习参与、应用状况和效果情况,指导学生申报智能化研究课题、参加智能化社会实践,学生参加数字化学生社团、参加数智化竞赛等情况,通过多维度精细化内容的定性和定量评价,形成教师数字化过程性评价与指导机制,促进教师数字素养提升与评价科学化、规范化发展。

(三)构建区域教学单位教师数字化评价机制

该机制通过对统一的全区域教学单位教师数字化素养考核的统计结果,从教师数字化学习能力、信息化设备软件操作技能、数字化教学应用能力、数字化教改研究能力和数字化教学绩效等方面内容,宏观评价教学单位在教师数字化素养提升方面的整体水平、教师素养及能力的分布、素养因素对提升效果的影响等,在宏观上确立教师素养提升的区域目标,鼓励先进、鞭策后进,通过问题导向,对于影响教师素养提升的共性问题,制定政策、提出对策,提高素养提升的效果,保障区域整体教师素养、教学改革能力、教学质量和人才塑造能力的提升及教师个体素养的可持续发展。

结语

随着以多模态生成式人工智能为核心的数智技术时代的到来,引领了新质生产力的形成,创造了中国特色的现代化之路。十四届全国人民代表大会第二次会议审议通过的政府工作报告将加快发展新质生产力列入2024年政府的十大工作任务,推动我国新经济业态的形成,促进社会高质量发展。发展新质生产力推动产业创新,最终要靠具有创新思维的人才。创新人才培育的前提是要有一支具有包含数字素养的高素质教师队伍,而数字素养的具备、提升在数智技术时代显得尤为重要,因此,围绕教师数字素养的提升,建立“提升—评价—提升”的外部和自我激励模式,在数智技术快速发展时代具有重要意义。

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作者简介:周晨光(1989—),男,汉族,黑龙江哈尔滨人,博士,北京工业大学数学统计学与力学学院讲师,主要从事高等数学教学与改革方面的研究。

*通讯作者:陈凡(1987—),女,汉族,山东临沂人,硕士,枣庄学院数学与统计学院讲师,主要从事高等数学教学与改革方面的研究。