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智能教育时代高校教师教学能力体系研究

2020-11-19田宏杰

苏州大学学报(教育科学版) 2020年4期
关键词:高校教师智能能力

田宏杰 龚 奥

(1.中国人民大学 刑事法律科学研究中心,北京 100872;2.中国人民大学 教师教学发展中心,北京 100872)

当前,新一轮科技革命与产业变革浪潮正在推动人类社会从第三次工业革命主导的信息化时代迈向第四次工业革命引领的智能化时代。人工智能技术在教育教学中的深度广泛应用成为近年来社会各界高度关注的话题,“智能+教育”正成为世界各国争夺教育话语权的制高点和开展教育系统性变革的试验田。正如17世纪法国数学家、哲学家布莱兹·帕斯卡尔(Blaise Pascal)所言:“克里奥巴特拉的鼻子如果生得短一些,那么整个世界的面貌都会改观。”(1)参见帕斯卡尔:《思想录:论宗教和其他主题的思想》,商务印书馆1985年版,第79页。克里奥巴特拉被后世称为埃及艳后,凭借自身美貌先后获得凯撒和安东尼两位罗马统治者的青睐,进而影响了整个世界历史发展的进程。人类社会在政治、经济、科技、教育等方面的重大变革往往源自一系列偶然突发事件。2020年年初暴发的新冠肺炎疫情在我国乃至世界高等教育领域掀起了一场人类历史上前所未有的在线教学革命,促使融合人工智能、云计算、区块链、虚拟现实等新兴技术的智能化教学在高等教育领域加速生根发芽(2)教育部副部长钟登华在2019年5月举办的国际人工智能与教育大会上介绍了智能技术与教育融合的探索与实践案例,其中由清华大学研发的智能学习助手“小木”可以在慕课教学中完成互动答疑、学习提示、智能推荐等功能,真正实现以学习者为中心的个性化学习。目前“小木”已在175门在线课程上部署,服务学习者近万人次。,智能教育时代的未来已来。与此同时,在这场大规模在线教学实践中,很多高校教师眼中的在线教学等同于利用信息技术将传统课堂的授课内容和教学流程在网络平台上的复现,教师无法基于数字智能化的教学环境整合运用学科知识、教育技术和教学理论促进学生学习效能与专业素养的有效提升,充分暴露出教学能力不足的问题。因此,面对智能技术重构的全新教育生态图景,高校教师该如何实现从低阶的信息化教学能力向高阶的智能化教学能力跃迁,如何从容自如地应对智能教育时代的教学挑战,成为高校教师专业发展的一项重要课题。

一、智能时代的教育新生态

(一)智能教育的概念辨析

为了积极应对人工智能教育领域愈发激烈的国际竞争,2017年,我国政府发布了《新一代人工智能发展规划》,提出发展智能教育,利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。[1]然而,当前学界对智能教育缺乏清晰统一的界定。不同学者基于自身独特的研究视角对智能教育给出了不同的定义,还创造了“教育智能化”“智慧教育”“教育人工智能”“人工智能教育”等诸多容易混淆的术语。由此,为了准确理解智能教育时代的特征,亟需从纵向和横向两个维度厘清智能教育的内涵、本质及其与各类“形似”术语的逻辑关系。

在纵向的时间维度上,智能教育的发展过程可以划分为计算机辅助教学、智能教学系统和智能教育体系三种由低到高的形态等级。计算机辅助教学是智能教育的早期形态,主要利用计算机系统创造数字化学习环境来开展教学活动,强调发挥智能技术对教育的工具替代和功能扩增作用;智能教学系统是智能教育的中期形态,以支持精准化教学和个性化学习为目标,注重实现智能技术对学习的增强和对教育结构的局部性调整作用;智能教育体系是智能教育发展的最新形态,突出新一代智能技术与教学实践和学习活动的深度融合与创新应用,人机协同发展一体化和教育教学应用体系化是这一阶段智能教育的主要特点。[2]在对智能教育各类概念术语进行横向比较的维度上,有的学者从“人的发展”的视角出发,认为无论是早期的一元智能理论还是现代的多元智能理论,都侧重于促进人的智能发展,主张教育最重要的价值在于提升个体的智能[3];有的学者从“技术应用”的视角出发,认为智能教育就是基于智能技术支持的教育或教育手段的智能化,主要运用先进的计算机信息技术促进教与学方式、方法和模式的变革,使教育管理、教学与学习实现智能数字化[4],是一种以智能技术为媒介来构建智能化学习环境和工具的新型教育模式。[5]有的学者从“专业教育”的视角出发,认为智能教育等同于人工智能教育,将其定位于“以人工智能为内容的教育”,目的在于培养具备人工智能素养或掌握机器智能技术的专业化人才。[3]此外,还有学者对智能教育与智慧教育的概念进行了区分,认为智慧教育是智能教育的高阶形态和目标愿景,智能教育则是智慧教育的实践路径和现实支撑,应该以智慧教育理念引导智能教育的健康、有序发展。[6]

综上所述,笔者认为,智能时代的智能教育既不是只关注促进人类自身智能发展或培养学习者人工智能专业素养的教育,也不是片面追求教育技术、教育工具、教育手段智能化的教育,而应该以促进人的全面发展和可持续发展为核心,以新兴智能技术为支撑,以构建个性化学习、差异化教学和精细化管理的智能教育环境为目标,推动智能技术与教育教学的融合共生以实现灵活、多元、开放、智慧的教育新生态。智能教育的重心是“教育”而不是“智能”,更加聚焦智能技术在教育领域的纵深发展如何推动整个教育生态系统的演化,如何重构教师教学和学生学习方式,如何培育出更加符合智能时代发展需求的创新型人才。技术的“加盟”对于现代教育变革而言,不再满足于一种锦上添花的简单点缀,更迫切需要实现双向赋能,在契合双方需求的基础上推动教育与技术的深度融合和创新发展。[7]

(二)智能教育的主要特征

“范式转移”(Paradigm Shift)的概念最初由美国当代科学哲学家托马斯·库恩(Thomas Kuhn)提出,是指在某个研究领域中新的学术成果涌现,打破了现有认知体系中的因果关系平衡,迫使人们对学科内的基本理论做出根本性的修正,使其能够同时解释原有的现象和新的观察。在全球规模最大的高等教育信息化专业组织EDUCAUSE发布的《2020地平线报告:教与学版》中,应用人工智能技术和构建下一代数字学习环境成为影响高等教育教学未来发展的主流趋势。[8]随着知识计算、深度推理、情感识别等高阶智能技术的快速发展,智能技术在教育教学场景中的应用层级已经从“计算智能+教育”的浅层应用进步到“感知智能+教育”的中层应用,并逐渐迈向“特定领域认知智能+教育”的较深层应用[9],正在重塑教育的理念、文化和生态,不断引发人们对智能教育推动教育教学范式转移的深刻思考。智能时代的教育教学活动具备如下几个特征。

1.智能化的人机协同教学

随着新一代人工智能技术在脑科学、神经科学以及认知科学领域的突破性进展以及类脑智能、自主智能和混合智能等技术在教育领域的深度融合应用,智能教学将会进入人机协同共教的“双师”模式,人类教师的创造性、灵活性和智能机器的逻辑性、稳定性将实现优势互补,在有序的分工协作中共同实现高效教学。在当前的弱人工智能阶段,智能机器能够模仿人类大脑感知、记忆、推理的初级功能,可以承担教师教学活动中难度较低但重复性高、工作量大的体力劳动和低级脑力活动,如作业批量批改、学科知识点讲解、学生评测报告定制生成、学习资料个性化推荐等。基于智能机器自身的芯片和算法优势,它们在处理这类工作时将比人类教师更加高效、更加精准、更加科学,从而将人类教师从繁重的常规性教学工作中解放出来。简单重复的劳动被技术取代之后,教学任务分配更加合理,进一步赋能教师创新教学方法和教学内容,教师的工作内容将聚焦于更复杂,更富有情感性、创造性和艺术性,更具互动性的“人”的教育活动[10],引导学生开展自主学习、协作学习和深度学习,帮助学生养成审美情趣、道德素养、批判性思维等高阶能力,进而构建知识探究、能力培养、素质提升、人格塑造“四位一体”的人才培养新体系,为学生的个性化成长和全面发展奠定基础。

2.全周期的教学诊断评价

学习评价是以教学目标为依据、制定科学的评估标准,运用科学的技术和手段,对教学活动过程及其结果进行测定、衡量、分析、比较,并给以价值判断的过程。布鲁姆(Benjamin Bloom)提出了“以目标达成度为中心,注重适应并发展每个人能力”的教学评价理论,并根据教学过程区分出诊断性评价、形成性评价、终结性评价的教学评价方法。[11]囿于学习数据的分散化、非数字化以及课堂规模过大,传统课堂教学评价中采集的数据十分有限,往往只强调以作业和测试成绩为标准的终结性评价,无法有效开展针对学生个体差异的诊断性评价和形成性评价,导致教师往往根据成绩排名甚至直觉经验对学生进行分级排队。智能化情境下的教学评价将以教育大数据和学习分析技术为基础,建立全周期、多维度、精准化、可视化的评价体系,通过对学生的学科背景、学习行为、知识结构、课堂表现等数据的搜集、筛选、分析和评价,描绘出学生的知识地图和数字画像,更准确地为学生进行自适应学习路径设计;深入了解每一位学生的学习需求与困境,预测、识别学习过程中出现问题的学生,并主动帮助或及时干预。与此同时,教师可以借助智能化教学评价报告反思教学策略和教学方法,有针对性地提升自身的专业教学能力,为学习和评估方式创造出更多的可能性和灵活性,促进教学模式的改变和教学过程的优化。[12]

3.非线性的自适应学习

智能化教学环境正在深刻改变传统高校构建学习生态系统的方式,教育技术应用越来越需要开放标准为学生提供更多同步或异步的灵活学习体验,促使师生摆脱条条框框的束缚,重新思考和优化他们的教育方法[13],具备非线性特征的自适应学习就以此为背景应运而生。传统的线性学习是一种按部就班式的学习模式,学生按照既定的培养方案修习课程学分。与线性学习不同,非线性学习不是按照统一的教学计划和步伐,而是根据学生个性化学习差异,由学生自主选择学习内容、学习进程和学习方式。[14]得益于智能化学习平台系统的海量数据资源支撑,自适应学习能够为学生提供与其学习水平相适应的学习支持,通过对课程内容、学习资源的调整,精准匹配学习者个性化学习的需求,让学生在最短的时间内获取最优的学习资源。此外,自适应学习技术也具有变革高等教育教学的潜能,能够推动教师从学生的角度重新思考如何设计教学方案,甚至从头至尾推翻重构现有的课程体系。由此可知,追求以学生为中心的自适应学习将推动教学过程中师生角色的转变,学生将从知识的接受者变为知识的创造者,教师将从知识的传授者变为知识的引导者,在推动学习革命的同时倒逼教学革命的发生。

二、高校教师智能教学能力体系构建

(一)高校教师智能教学能力定义

教师的教学能力是影响教学质量和教学效果的关键性因素,教师教学能力的提升将有助于教学改革的施行和教师的专业化发展。教学能力是教师为达到教学目标、顺利从事教学活动所表现的一种心理特征。[15]教学活动科学性与艺术性相统一的本质决定教师的教学能力是一般能力和特殊能力的结合,即以一般能力(智力)为依托,在具体学科教学活动中表现出来的一种特殊能力(专业能力)。[16]在对教师教学能力研究的关注程度上,从论文发表的数量和时间看,对中小学教师教学能力的研究起步较早且已形成系统深入的理论,而高校教师教学能力直到2000年以后才受到国内一线教师和学者的高度关注,但研究尚处于初步发展阶段,仍然缺少持续性和高水平的成果。有学者认为造成这一现状的原因是中小学的教师专业化研究与实践较为成熟,而高校教师的专业化发展长期以来受制于人们对于教师主体地位认识的误区和制度保障方面的乏力。[17-18]高校教师专业发展的滞后导致国内学者常常借鉴中小学教师教学能力的研究思路来推导高校教师教学能力,忽略了高等教育教学在教学方法选择、技术融合应用、专业知识建构以及创新人才培养等方面的独特性。目前对教师教学能力结构的概述中,高校与中小学教师教学能力指标严重趋同,而对如何体现高校教师教学能力特色,实际上则应该有所回应和关照。[19]因此,本文探讨的教师教学能力侧重于高校教师在具体学科教学活动中整合运用学科知识、教育技术和教学理论促进学习者学习效能与专业素养提升的核心能力,是集实践智慧、理论智慧和技术智慧于一体的能力。

教师教学能力是在教师个体化教学活动中逐渐形成、发展和完善的,技术驱动下的高等教育生态体系持续演进促使高校教师动态地审视并界定自身的角色定位与所需能力。面对新一代智能技术对重塑高等教育生态带来的广阔机遇和深刻挑战,2018年4月教育部制定发布了《高等学校人工智能创新行动计划》,提出利用智能技术支撑人才培养模式的创新、教学方法的改革、教育治理能力的提升,培养教师实施智能教育能力。[20]2019年3月联合国教科文组织发布的《教育中的人工智能:可持续发展的挑战和机遇》报告指出,构建面向数字化和人工智能赋能世界的课程,为人工智能教育时代做好准备,亟需定义新的符合智能时代发展的“AI胜任力”。[21]通过文献梳理可以发现,现有关于智能教育时代下教师开展教学所需核心能力的研究,大多是从教师在智能教学情境中扮演的角色出发逆向推演教师智能教学能力的构成要素,并未真正从智能时代教育新生态下教学活动的特征以及教师专业发展的角度理解教师智能教学能力的含义。如前所述,智能时代的教育破除了传统教育模式的标准化束缚,呈现出教学主体非人化、教学目标多元化、学习空间虚拟化、学习内容个性化以及知识建构的交互性与教学过程的非线性等特征。学习者的关注点和知识需求时刻在发生变化,传统课堂教学中“一支粉笔走天下”“一套PPT用十年”的模式已不再适用,需要教师以自身专业知识为媒介将教育科学理论、教育技术理论、教学理论转化为契合智能教育时代教学生态的教学能力。为适应智能技术变革教育的实践需求,教师教学能力的具体内涵与内部结构亦应随之动态调整并获得新的理论诠释。因此,笔者认为,智能教育时代下高校教师应当具备的教学能力称为“智能教学能力”,指高校教师在智能化情境下基于具体学科教学实践推动学习方式、教学方式、课堂形态与智能技术的深度融合应用,以有效组织课堂教学和培养学生核心素养的能力。

(二)高校教师智能教学能力体系构成

与信息化时代的传统在线教育相比,智能时代的教育将构建人机协同、跨界共享、数据融通、深度交互的智能化教学情境,实现教育流程、教学方法和教育技术以及整个教育生态的重组与再造,使规模化前提下的个性化和多元化教育成为可能。在智能技术和教育教学开始双向赋能的今天,传统的教师教学能力在内在理路层面缺乏融洽的逻辑体系,致使教师在建构教学能力的过程中迷失自我的主体性地位,或是过分偏执技术应用熟练程度而忽视教学学术素养的历练,从“技术的主人”沦为“技术的奴隶”;或是完全沉迷于拓展学科专业教学深度,而狭隘地理解技术在教学活动中的作用,将在教育场域中引入技术视为一种不必要的束缚。这样一种单向度的教学能力观将教师应当具备的各种教学能力的有机联系割裂开来,一味追求某种教学能力的片面发展,导致教师在转变教学理念、创新教学方法、提升教学学术和技术应用能力的过程中不能形成彼增我长的良性循环,已然无法适应智能化教学的趋势。由此,构建一种凸显教师主体性地位、回归教育育人本质、嵌合智能教育特征的智能教学能力体系已然刻不容缓。

由于智能教育出现的时间较短,目前国内外学者对教师智能教学能力体系构成的研究尚处于起步阶段,大多数文献主要关注于教师的信息化教学能力、信息技术应用能力、数字胜任力或信息素养的构成。1986年,舒尔曼(Shulman)提出了由学科内容知识和教学法知识构成的学科教学知识(PCK)。2005年,科勒(Koehler)和米什拉(Mishra)在舒尔曼的学科教学知识基础上加入技术知识,提出了整合技术的学科教学知识(TPACK)的教师知识框架,强调教师在教学过程中不仅要同时关注学科内容、教学法和技术这三个知识要素,更要关注这三者之间的交互。[22]联合国教科文组织2011年发布了《教师信息与通信技术能力框架》,强调教师仅运用信息通信技术将知识传授给学生是远远不够的,教师应帮助学生发展协作能力、问题解决能力和创造力,从技术素养、知识深化和知识创造三个层面构建了教师在理解教育中的信息与通信技术(ICT)、课程与评估、教学法、ICT、组织与管理、教师专业学习六大能力指标。[23]在最近的研究中,有学者剖析教师促进学生智慧生成与发展、胜任智慧课堂教学实践的智慧教学能力,构建了工具理性教学向度、价值理性教学向度、意义理性教学向度与技术保障教学维度的教师智慧教学能力向度模型。[24]可以看出,上述研究基于特定的教育学理论或教学实践诉求对教师教学能力做了不同维度的分类,但在本质上都认同高校教师的教学是对学科知识、教育技术和教学理论的综合运用,教师教学能力表现为教师在具体学科教学活动中运用技术建构知识以有效实现教学目标的能力。基于此,本文认为,在智能技术与教育教学深度融合的教育新生态背景下,高校教师智能教学能力体系由专业教学能力、技术应用能力和教学学术能力三种能力构成。

1.专业教学能力

专业教学能力指的是教师整合学科知识与教学知识,根据特定主体、特定情境、特定知识有针对性地选取教学策略和教学方法的能力。无论是学科知识还是教学知识,都不是静态的、一成不变的,而是在教师的教学实践中不断生成、进化与创新,进一步丰富教师的知识储备,反过来指导教师因地制宜地开展教学。不同学科、不同教学环境、不同教师所生成的关于“如何教的知识”都是不同的。所谓的“教无定法”就是指“如何教的知识”是一种高度个性化的隐性知识。[25]在人机交互的智能教学环境中,传统的知识讲授、互动答疑和课间测验将由智能机器人承担,教师应不断提升差异化和个性化教学指导的能力,充分利用学习诊断和伴随性评价的分析结果,及时调整教学安排,开展基于情境和问题导向的互动式、启发式、案例式、体验式、探究式课堂教学,帮助学生深入探索学科知识,牢固掌握专业技能,培养学生求知欲望、创新精神和自主学习能力。

2.技术应用能力

技术应用能力指的是教师在教学实际中将教学经验、教学理论与教育技术进行有效结合,以此提升教学效果和学习效率的能力。以人工智能为代表的新型智能数字化技术能否引领新一轮的高等教育教学变革,一项重要指标在于,它能在多大程度上使教师重新专注于学习理论(Learning Theory)和教学法(Pedagogy)的再造与创新。在技术赋能的教学生态下,智能机器分担了教师教学活动中大部分体力活动和少部分初级的脑力活动,使教师从机械化的教学工作中解放出来,充分体现了技术对教育生产力的变革作用。但如果教师对智能教育的定位产生误差,认为只需要学会使用和操作智能教学系统或人工智能教学设备就可以轻松完成教学任务,而不去思考将智能技术真正融入教育教学活动,丧失应用技术改造教学模式、调整自身角色、传递高阶知识的能力,就会从“技术为我所用”变为“我被技术所用”。教育现代化的核心不是教学技术的现代化,而是培养人的现代性,使教学活动契合现代性的需要。因此,教师对技术应用的能力不应该止步于学会使用技术,要进一步反思技术在教学活动中发挥的作用,以技术服务教学为中心,善于运用各种技术理解学生的学习偏好、思维方式和个性特点,为学生提供个性化、差异化、定制化的学习内容,在师生交互中共同探究知识、创造知识、建构知识。

3.教学学术能力

教学学术能力指的是教师对教学理念、教学方法、教学手段等教学活动中的要素进行探究和反思,通过对教与学本质的领悟传播知识和再造知识的能力。1990年,厄内斯特·博耶(Ernest L.Boyer)在《学术水平反思:教授工作的重点领域》一书中首次提出“教学学术”的概念,并对教学学术能力做过如下描述性定义:深入理解教学内容,在教师的理解和学生的学习之间建立桥梁,认真计划并检查教学程序,刺激主动学习,超越知识传播实现知识的改造和扩展。[26]教学学术能力既包括教学能力,也包括学术能力,体现了科教融合的教育理念,强调教师既是知识的创造者,也是知识的传播者,主张通过科学的课程开发和教学设计将最前沿的研究成果和学科知识最有效地传播给学生。在智能化教学情境下,教师需要基于智能教育技术重建教学价值观、重组教学结构、重造教学程序、重构教学文化,以学科知识为话题,基于师生互动,促进学生与学科知识相遇,与社会现实相遇,与人类文化相遇,在理解、交往、探究、体验、实践等多样化活动中促进学生成长。[27]

综上所述,产生于教师个体内在层面的专业教学能力、技术应用能力、教学学术能力在具体学科教学实践中的交叉汇聚构成教师智能教学的核心能力。需要指出的是,教师智能教学能力体系的生成并非三种能力的简单组合或机械叠加,而是在彼此的交互影响中共荣共生。由此,教师智能教学能力在具体的教学活动中表现为,教师在反思智能教育生态下教学情境和师生关系的基础上,在特定学科教学中采用融合智能化技术的教学策略和教学方法促进学生的有效学习。

三、高校教师智能教学能力应用路径

教师对人工智能的认知界定、关系建构与价值判断,将决定人工智能在教师行动中的角色扮演、融合程度与意义建构,更是直接决定着身处人工智能时代的教师行动视域的敞开程度。[28]辩证地看,新兴智能技术的涌现对高校教师教学的影响体现为内在和外在两个层面,二者之间不仅存在紧密联系,还共同描绘出智能教育时代高校教师教学的生态图景(如图1)。在对教师教学能力的智化内生方面,智能教育的迅猛发展倒逼高校教师不断审视与反思自我存在的价值以及与智能技术、智能设备融合共生的方式,推动高校教师在技术习得的基础上进一步挖掘自我教学潜能,突破既有教学范式,探求学科知识、教育技术与教学理论三者系统融合的可能性,进而构建以专业教学能力、技术应用能力、教学学术能力为核心的智能教学能力体系,通过不断提升自身智能教学能力以实现教育变革与教学创新的美好愿景。在对教师教学活动的外在影响方面,智能教育时代的教学新样态打破了传统的师生二元主体关系,极大地拓展了学习环境的空间界限,塑造了多元化的学习目标,颠覆了流水线式的教学过程。以上种种变化彰显了智能技术既可以对教师教学和学生学习“赋能”,也能使教育理念和教学方法“智化”,反过来也要求教师将智能教学能力的持有具化为对教学主体、教学目的、教学环境和教学过程等要素的优化组合,在理性认识智能技术运作机理的前提下转“识”成“智”,充分释放智能时代的教育动能,构建灵活、多元、开放、智慧的个性化教育新生态。化而言之,高校教师所具备的智能教学能力在教学活动中的应用体现在以下几个方面。

图1 智能教育时代高校教师教学生态图景

(一)重建教学主体关系

智能化时代下教育活动的参与者、活动主体更为多样化,随着计算机科学、认知科学和脑科学研究的持续快速发展,基于神经网络方法的深度学习正在推动人工智能技术向混合增强智能发展,智能机器逐渐具有自主意识和自主学习能力,开始承担相应的教学任务,人机交互甚至人机融合将在不久的将来成为现实。由此,人机之间的关系将从主客体关系走向主体间关系,传统教学中的师生二元主体关系将被打破,重新形成教师—学生—机器的三元主体关系。教师在与智能机器开展协同教学的同时,需要审慎思考自己与智能机器、智能机器与学生以及自己与学生不同主体之间的互动关系,既要理性认识人类智慧与人工智能在教学活动中的角色分工,充分挖掘智能机器在实现精准化、个性化、智能化教学方面的潜力;又要保持对教学的主观能动性与专业敏感性,恪守人之为人的尊严与智慧,在人机互动中促进学生的生命成长。具备智能教学能力的教师能够通过人机协同实现智能教学,他们善于有效使用基于人工智能的深度学习开发设计各类智能教学工具,如课堂即时评价反馈系统、智能推荐、智能批阅等,为学生提供适应个性化发展的弹性的、可选择的教育教学。[29]随着未来强人工智能时代的来临,教师可以通过互教互学、协商互动和知识探究等活动塑造人机共生的教学生态,推动从“人机知识习得”向“人机知识创造”的转变,实现学生的高阶思维和知识创造能力培养。[30]正如海德格尔(Martin Heidegger)所言,技术是合目的的手段。[31]追求效率至上的智能机器只有在教师的合理引导下才能真正达致“器以载道”的境界。具备智能教学能力的教师需要在教学实践中及时反思智能机器的能力和限度,在恪守教书育人的内在规律与本质的前提下,发挥技术器具传承人类智识的功用。从某种意义上说,智能机器的存在更加凸显了教师无可替代的价值,即践行“立德树人”的初心与使命,彰显“以文化人”之独有魅力和人文关怀,春风化雨般地去滋养学生的心智,健全学生的人格,唤醒学生的志趣,以此实现对学生品格和学术的双重引导。

(二)重塑教学目标

就宏观层面而言,教育的目的涉及将受教育者培养成具备何种素质和担当何种社会角色的人,它是培养人的总目标和顶层理念。就微观层面而言,教学目标是指教学中师生预期达到的学习结果和标准,它在方向上对教学活动设计起指导作用,并为教学评价提供依据。[15]因此,教育目的影响着教学目标的选择面向,教学目标进而又决定了教学实践的具体展开。古希腊雅典城邦的教育旨在将人培养成为身心和谐发展的公民,中国古代封建社会的儒家教育以“仁”为核心,主张培养明人伦和恪守三纲五常的士大夫,工业化时期的社会教育与当时的经济生产活动亦步亦趋,追求标准化人才的大规模批量生产。基于数据存储和算法演绎的优势,智能技术可以对学生学习的节点性数据、过程性数据和结果性数据进行全面采集和深入分析,根据每一位学生的知识图谱生成个性化、定制化的学习方案,有效克服传统教育人才培养规模化、标准化、同质化的劣势,使教学的差异化和学习的个性化成为可能。基于此,具备智能教学能力的教师应当摒弃传统教育培养单一性人才的教育目的和以知识传授为中心的教学目标,注重促进学生自身能力和品格的自然、均衡以及个性化发展,以培养学生的分析推理能力、批判性思维、创新创造能力、群体合作精神和拓展学生的思想眼界与实践能力为目标,开展智能化教学情境下的教学设计和教学活动组织。在智能评价系统的数据决策支持下,教师应当将自主学习与合作学习作为课堂教学的主要形式,允许学生根据自己的学习需求开展非线性学习和自适应学习,积极采用“任务驱动、问题导向”的启发式、探究式、讨论式、协作式学习,让学生成为知识的联结者、合作者、创造者与建构者,培养学生主动探究知识、解决复杂问题的能力,推动以教师为中心的传统教学模式向以学生为中心的新型教学模式转变,真正实现以人的个性化发展为核心的教育目的。

(三)重构教学环境

教学环境是基于学习需要而创设的联结教师与学生的结点或纽带,同时也是知识传递活动赖以存在的客体负载物和中介空间。学习者需要借助特定的(实体性或非实体性)外部场所实现与客观知识的交往互动,借助这一场所及其中的某些技术,学习者将会建立与外部事物的关联,并能够在这种关联之中逐步建立起个体的认知体系。[32]随着未来的智能技术进一步增强,人机将共存、物理世界与虚拟信息世界将更加交互并行,人、物理世界的二元空间将转变为人、物理世界、智能机器、虚拟信息世界的四元空间。[33]传统的课堂教学局限于物理空间,信息化时代的在线教学分散于物理空间与网络空间,智能化时代下的智能教学将打通物理空间和虚拟空间,建立人机交互的新兴智能化泛在型学习环境。以虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、触感技术(Haptic)为代表的扩展现实(XR)技术消弭了物理世界和虚拟世界的界限,极大地延展了学生学习空间,给学生带来沉浸式的学习体验,促使学生进入深度学习境界。具备智能教学能力的教师能够在不同维度的空间之间实现灵活切换,借助智能技术开展翻转课堂、同步教学、异步教学等混合式教学,组建跨空间、跨学科的学习共同体,利用空间集成的多元化资源开展交互活动,引导学生在虚拟环境中锻炼解决真实问题的能力。教师应充分发挥智能时代教育时空场景更加动态、多元、开放的优势,基于不同类型学习者对环境的实际需要,开发设计具有较强临场感和交互性的个性化学习环境,帮助学生通过身心感知与物理世界、虚拟世界建立深度联系。与此同时,教师应清醒地认识到,在教学活动中创设多维的教学环境、构建泛在的学习空间是为了促进学习的高效发生,其本质在于引导学生完成从抽象的一般知识到具象的学科意识的跃迁,要时刻警惕智能化教学环境的“知识消耗”现象,避免技术环境的复杂架构阻碍教学内容的有效传递,走向“形式大于内容”的极端。

(四)重造教学流程

在以教学为中心理念的深刻影响下,高校传统的教学流程由学校等权威机构决定,教学内容的遴选由教师独自垄断,学生永远处于知识被动接收者的地位。在智能教育时代,在线教学平台的建设重点将从“内容为王”的时代过渡到“数据为王”的时代,教学评价的关注重心将从“结果导向”过渡到“过程导向”。通过伴随式教学诊断方法,教师可以与智能学习平台共同协作,为每一位学生提供定制化的学习内容,赋权学生反向构建更契合自己能力限度的知识体系。具备智能教学能力的教师能够充分利用智能技术,开展以学生的个性化发展为中心的教育流程再造,构建更加重视学生的学习兴趣和自主学习能力的教育流程体系。[34]通过智能教学系统收集提供的学生情感、态度、思维和行为等多维数据,教师可以对教与学的全过程进行跟踪、监测和干预,开发适合每一位学生成长的教学方案,破除传统教育中标准化教学流程和流水线人才培养模式的束缚。具体而言,一方面,教师应该能够真正读懂学生学业表现的过程性分析和评测报告,在海量数据背后准确定位学生的学习盲点和知识漏洞,并以此及时调整教学内容和教学策略,引导学生重新安排学习计划,从而有的放矢地开展精准化教学,提供个性化学习服务;另一方面,大数据的教学测评无法反映学生全部的学习需求和综合素养,这就要求教师应该更加关注复杂的高级认知技能和隐性的非认知学习成果,把促进人的全面发展、适应经济社会发展作为评价教育质量的根本标准,努力呈现学生成长的整体面貌。[35]因此,身处智能教育时代的教师对教学流程的再造改变的不仅是教学活动的路径、程序、形式,而是更多地触及深层次的人才培养模式的质变,必将推动教育理念和教学体系的彻底变革。

四、结语

此次疫情在促逼举国上下师生投身在线教学革命的同时,也给予了我们一次深刻反思教育信息化1.0时代高校教师教学能力不足的机会,让我们开始加速向构建智能教育时代的教师教学能力体系转型。正如世界上第一台电子计算机的诞生彻底改变了人类社会历史的发展进程,智能技术与教育教学的深度融合极有可能在人类教育史上写下浓墨重彩的一笔。处在动态演进中的新一代数字智能技术在人机关系、教育流程、教学评价等方面实现了颠覆式创新,打破了传统教育系统的固有生态,解构了现有教育理论的思维定式和对教学范式的路径依赖,构建起技术赋能的教学环境。面对即将席卷高等教育领域的智能技术新浪潮,高校教师必须做好迎接智能教育的充分准备,综合提升以专业教学能力、技术应用能力和教学学术能力为核心的智能教学能力,不断优化智能教育生态下的教学主体、教学目的、教学环境、教学过程等要素。教育的本质是成就没有门槛的高贵。在智能化教学情境下,具备智能教学能力的教师通过构建个性化、多元化和差异性的教学体系实现“因材施教”;通过探索泛在、灵活、开放的教学环境实现“有教无类”;通过创新探究式、引导式的教学方式实现“教学相长”;通过全景式教学诊断和自适应学习实现“以学定教”,进而使千年来的教育理想得以实现,达致“他人即老师、社会即学校,创造即学习”的教育最高境界。

与此同时,在人工智能、大数据分析、虚拟现实等技术不断渗透入大学课堂教学的今天,部分学者开始反思技术在教育中的应用正在使人们越来越远离自己的天赋与才能,由此质疑信息化教学、智能化教学等新型教学模式取代传统教学的可能性与必要性,彰显出科技主义与人文精神的冲突对立。关于什么是教育,当代苏格兰女作家穆里尔·斯帕克(Muriel Spark)的描述十分精辟:“教育是把学生灵魂中已存在的东西引导出来。”[36]事实上,这才是古希腊哲学家所关注的教育的意义——教育是一个唤起每个人全部内在潜能的终身过程。面对上述反思与质疑,身处智能教学情境中的教师应清醒地认识到人的培养与器物制造之间的本质区别,致力于实现大学教育传统使命与现代愿景的有机融合,善于运用自身的思想、经验和阅历引导学生养成批判思考、协作创新的智慧,塑造学生面对时代变革的眼界与底气,在寻求技术与情感、确定性与不确定性平衡的过程中实现智能技术的工具理性与教育活动的价值理性之统一。

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