人工智能助推教师队伍建设

刘金星

习近平总书记指出，人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，加快发展新一代人工智能是关系我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略性问题。积极推进人工智能与教育的深度融合，推动教育改革创新，发挥人工智能优势，构建平等、适宜、开放、灵活的教育，是当前乃至更长时期我国人工智能教育发展的目标。

2018年，教育部启动人工智能助推教师队伍建设试点。作为全国首个人工智能助推教师队伍建设试点省份，宁夏于2019年1月召开了宁夏回族自治区人工智能助推教师队伍建设试点工作启动会。同时，会议确定石嘴山为宁夏试点城市。试点启动以来，石嘴山市全面构建人工智能助推教师队伍建设的路线图和时间表，积极开展了大量卓有成效的探索。

培育“头雁”:充分发挥校长和骨干教师的引领作用，加快试点进程。

人工智能与教育的结合是一个改革创新的过程。大数据和“互联网+”背景下的智能教学应用，将深刻改变教育的生态，从理念到行动，从载体到内容。对于学校来说，怎么改，改什么？对于教师来说，他们将面临一个全新的工作环境。它们不仅要提供个性化、多样化、适应性的人机合作教学，还要注重学生思维方式和核心素养的培养。教学标准更高，育人要求更精细。在这一点上，推进“试点应用”，既要提高思想认识，又要培养试点应用的领导者和引导者。

校长是学校的首席教师，他对人工智能等新技术和应用的理解、评价方向和决策水平决定着一个学校试点的成败。拥有一批精通人工智能和信息化，敢于探索和应用人工智能等新技术，积极应对新技术对教育教学的挑战，开展课堂教学实践探索的校长和骨干教师，将极大提升学校信息化应用水平，提升科技与教育融合创新能力，加快试点行动进程。

试点开展以来，石嘴山市坚持试点学校带动、骨干引领，分层次、分类别推进教师培训，集中优势，有针对性地设计培训项目，采取多角度、全方位的培训和实践体验活动等方式，，将人工智能普及培训与高端引领相结合，着力打造推进试点工作的“领头雁”和“排头兵”。

石嘴山市先后举办市县区教育部门领导专题培训班、全市校长“互联网+教育”、人工智能助推师资建设；组织县域管理者、校长、教师和研究人员参加北京、杭州人工智能高级研讨班，让校长和教师充分了解和感受人工智能和信息发展的前沿信息，了解人工智能时代的到来、教育面临的机遇和挑战、教师的角色转变和课堂教学改革的现实问题，实地体验和观摩高新企业的技术，加强与智能技术研发人员的交流，学习人工智能理论和新技术在教育教学中的应用。

建成了石嘴山市教师信息化与人工智能培训中心，改善了教师培训条件；举办学科教师“互联网+教育”、教育云及个人空室“学科网”等专题培训；各智能学科助教专项培训；开展“互联网+教育”、“人工智能研究”等高水平的培训和研究活动，邀请多位专家研究和授课；邀请北师大精准教研项目组成员跟踪指导学校教师做课、做研讨，借助移动终端和线上教研空开展协同备课、智能诊断等活动，让教师体验先进教育信息化设备带来的便利和学研共同体对教师发展的促进作用，进一步明确试点推广中“技教”融合的思路和发展路径。

截至2019年9月底，围绕“互联网+教育”和人工智能助推教师队伍建设，各级各类培训40余场，培训教师5600余人，占全市教师总数的65%以上。

在培训结束后的讨论中，有校长表示:“关于AI赋能教育，我听过很多，也有所了解。但我真的看到了，经历了，才感受到它的魅力。”系统的理论培训和体验式学习，极大地改变了教师对人工智能等新技术的认识。一批具有前瞻性、专业性、高素质的优秀教师和校长脱颖而出，成为学校信息化发展和教学改革的中坚力量，为试点应用提供了良好的团队支撑保障。

找准发力点:探索智能助手的应用，帮助老师教学，为老师赋能减负。

智能在教学中的应用，关键在教师。如何为教学赋能，提质增效？面对众多智能应用工具，如何选择？如何让教师掌握新技能，掌握管理数字技术并传授给学生，帮助学生获得使用数字技术、高效协作和解决创造性问题的能力，是保证教育稳步发展的关键。

试点运行以来，石嘴山市按照“选择项目、分步推进、提炼总结、开拓创新”的思路，与高校、企业协商确定合作试点项目。从教师教学的常规工作出发，开发人工智能助手的应用，解决教师重复低效的工作，为教师教学提供有力支持。积极探索基于改变教师教学方式和学生学习方式的智能课堂教辅应用，帮助教师智能备课、授课和阅卷、掌握学习情况，让教师基于数据分析为学生提供更有针对性的精准教学干预；探索基于数学物理学生教辅工具、人机对话英语训练、智能阅读、电子触摸屏教辅工具的学科智能教辅应用，减轻教师负担，提高课堂教学效率；探索大数据驱动、智能课堂观察和课堂行为观察的教研体系，分析教师的教学行为和学生的学习情况，为改进教学管理和加强教学策略研究提供依据，提高教研成效；深化基于翻转课堂模式的智能课堂教学应用，通过使用优质教育资源，按需推送备课和学习资源，促进教与学方式的变革、课堂教学改革和教师专业成长；探索各类成熟的、基于教学机器人的体验式、沉浸式创新学习助手，拓宽学生学习视野，推进创新素养教育；探索应用基于电子班卡和家校共育平台的智能班级管理助手，提高教师班级和学生管理的效率和质量。

通过探索和应用，石嘴山市校长和教师的现代教育理念得到了有效提升，教师实现了从被动使用到主动应用再到良好应用的巨大转变，为试点项目的全面实施奠定了坚实的应用基础。

聚焦课堂:积极构建数字化、智能化应用，推进课堂教学模式改革。

智能教育的关键和难点在于智能技术在真实教学环境中的实践和应用，以及技术与教育者、教材、理念与方法的深度融合。传统教学的固有弊端是老师教什么，学生只能学什么；教学过程受到时间空的限制，无法给所有学生提供一个普遍的相互交流和互动的机会。因此，教学过程往往因信息不对等而表现为自上而下的灌输，缺乏发现问题和解决问题的过程。人工智能可以增加实际操作，改变传统的教学模式和固有的教学管理思维。

试点以来，石嘴山市积极探索互联网、人工智能等新技术，构建数字化、智能化课堂应用，打造“以学生为中心”的自主合作反思课堂，使传统课堂教学逐步向现代教学方式转变，促进了以学生发展为中心的理念。

探索“平台+资源”的教学方式，带来课堂教学结构的变革。开设数字化教学实验班，利用宁夏教育云等学习资源平台，配备触摸式教学终端和教学录播系统。学生有专门的平板电脑进行智能学习，老师配备相应的移动教学设备。课前，教师利用自己丰富的网络资源，收集整理设计这节课所需的课件、微课、习题等资源，有选择地推送到学生的平板电脑上。学生在平板终端完成课程内容的碎片化学习，并实时反馈到教师终端。课堂上组织学生小组汇报学习情况，针对学生学习中的困惑、难点和重点，开展合作学习、探究学习和点拨指导。课后推送相应的作业练习并反馈学生的学习情况，对个别学习困难的学生进行个性化辅导。改变课堂教学中平均向每个学生发力的传统教学模式，打破传统教学中以教师为中心的思维惯性。课堂逐渐从老师讲课、学生听课转变为多元化技术(大数据、人工智能、移动互联网等)的支撑。)的智能终端(平板电脑)，开发了基于合作学习、探究学习和个性化学习的新型教学模式。

探索精准个性化教学，帮助学生个性化自主学习能力快速提升。以人工智能、大数据为代表的智能教育技术，将加速人才培养模式改革，实现大规模教育与个性化培养的有机结合。针对课堂教学难以精准化、个性化的问题，石嘴山市从学习过程出发，探索“互联网+”等技术在学生个性化学习中的应用，为有效学习提供支撑。石嘴山三中依托大数据系统平台，收集学生每日课堂测试、周测、月测、期中、期末测试等数据，收集学生错题，形成学生个性化错题本，根据学生错题和知识点精准刻画学生，为学生推荐个性化纸质作业——个性化学习手册。根据学生形成的个性化学习手册，在智能引擎的指导下，自适应学习大大提高了学生的个性化学习能力，增强了学习效果。石嘴山市第十五中学“微课+问题清单”数学项目组改变了传统教学中教师不统一备课、课后留作业的现象。课前，学生通过观看微课的方式学习，教师借助教学平台将问题清单推送给学生，要求学生完成清单上的任务。学生通过智能技术的应用，积极参与课堂学习和课后巩固，逐步养成自主学习和合作学习的习惯和能力。

探索双师型教学应用，充分挖掘教育资源，促进优质资源共享。AI赋能教育的目标是改善学习，促进教育公平。围绕教育公平，如何让优质资源惠及辖区更多学校、更多师生，如何解决学校与地区之间信息化应用发展不平衡、优质教育资源不足等问题，石嘴山积极探索利用远程在线教育平台，建立在线教室，开展在线互动教学。探索双师型教学应用，搭建城乡学校在线手把手培训平台，在城市学校依托精准扶贫农村移民学校建设一批在线课堂，基本实现农村薄弱学校优质资源全覆盖。同时，积极开展薄弱学校与优质学校“网上手拉手”活动，建设与北京、上海等地优质教师对接的远程网络教室，开展远程教学。石嘴山市光明中学结合学校艺术、体育教学特点，在国内知名高校的音乐、体育、美体等学科和艺术学院建立了网上“教学总端口”，定期开展网上教学和网上教研活动，扩大了覆盖面，促进了优质教育资源的共享。

系统推进:开展试点工作创新探索，为教师教学创新提供保障。

随着试点的逐步推广，我们意识到，如果没有良好的保障和激励措施，将会影响试点的进一步发展。试点学校起到了很好的引领作用，但同时也有一部分教师群体跟不上。要克服上述问题，既要发挥名校、先进校、试点校的引领作用，又要引导更多的学校参与进来，提高教师信息技术与课堂教学的整合水平。石嘴山市进一步完善并出台相关政策，鼓励教师积极探索，试点工作呈现出诸多亮点和特色。

制度创新。完善信息化应用教师培训、中小学教师奖励性绩效工资分配指导意见、中小学教师职称评定和岗位晋升评价意见等制度措施，加大教师信息素养考核、管理和评价力度；建立了骨干教师智能教育培训与推广、人工智能与信息实验学校建设管理办法和成果奖励表彰制度；建立智能教学专家和人工智能助推教师队伍建设试点重点学校评选表彰制度，发挥校长和骨干教师的示范引领作用。首批评选出10所人工智能教学先进学校和35名专家，极大地调动了学校和教师参与人工智能试点工作助推教师队伍建设的积极性和主动性。

模式创新。点对点组合导频布局模式。试点工作铺开后，石嘴山市加大顶层设计，全面推进“大数据精准教学系统”在高中阶段的应用，推进示范高中精准教学；初中阶段全面开展数学学科工具应用全覆盖的模式创新。同时，各试点学校分布着各自的智能教学应用，形成了点面结合的试点布局模式。项目试点推广模式。石嘴山市第十五中学将不同信息技术的教学活动分成几个示范项目。教师分组认领项目，开展课堂实证研究，形成一定的教学经验或教学模式。教师从单打独斗到跨学科合作，从单项工作到项目代表带头联合攻关，参与热情被点燃，为整个学科信息技术与教学整合的常态化奠定了坚实基础。需求导向的自主选择模式。在石嘴山三中、石嘴山实验中学等学校，校长先根据学校的教学需要，主动筛选试点申请项目，然后在学校局部试行，成熟后再在全校推广。

应用创新。一般来说，应用创新是企业从技术层面进行研发，然后商业化。但石嘴山不少学校从教学和管理的需要出发，积极探索应用创新。在不到一年的试点工作中，学校与企业合作探索了多项应用创新。石嘴山三中依托中央电化教育馆“葵花籽网络平台”等课程资源，与北京四中网校合作开发建设学生个性化学习教室，满足了尖子生延伸学习、学困生互补学习、学生兴趣特色发掘的需求。石嘴山市实验中学，依托微信微信官方账号，自主研发学校综合管理教学管理平台，实现微信管理，低门槛、低难度，让包括学生、家长在内的不同人群轻松登录申请，为学校管理、家校沟通带来方便快捷；一些学校也积极探索，开展了人工智能试点应用项目的相关课题研究。目前已建立部级课题3个，省级课题4个，市级课题23个。

今天，“人工智能代替不了老师，但是用人工智能的老师可以代替不用人工智能的老师。”这句话给了石嘴山参与试点行动的学校和老师更多的切身感受。一年来，教师的备课、学情分析、作业批改、问题反馈等85%以上的工作基本实现了智能化、信息化工具化，教师的智能素养和信息技术应用能力大幅提升。更多的教师尝试和应用借助人工智能可以实现的教学方法，掌握如何利用人工智能技术分析教学实践，基于人工智能的个性化教学等。，并在实践中不断反思和提高这些教学方法的有效性，从而提高教师专业发展的水平和质量，助推教师专业成长进入快车道。