彭 靜

(福州軟件職業(yè)技術學院 經濟管理系，福州 350008)

隨著云計算、核心算法、互聯網大數據等關鍵技術的突破，人工智能(Artificial Intelligence，簡稱AI)發(fā)展進入了新紀元。[1]教育教學領域應順應時代的發(fā)展，努力尋求與人工智能行業(yè)的合作。2017年國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，指出人工智能技術在人才培養(yǎng)模式、教學方法改革、智慧校園建設、智能教育助理運用、智能學習環(huán)境建設中發(fā)揮核心作用。[2]各級各類教育教學單位主動運用人工智能教學技術，而身處教育教學一線的教師肩負運用、促進、協助開發(fā)人工智能教學技術的重任。特別是在疫情防控期間，在線教育暴露出一些問題，例如教師被迫變成全能型，從課程設計到內容錄制、網絡直播、后期輔導等都需要一個人完成，不僅工作量大，而且做的不一定好。在第四屆世界智能大會“新基建新教育新經濟高峰論壇”上，與會專家提出“人機結合成為新的教師教學方式，教師與人工智能結合，可以真正實現優(yōu)勢互補，大幅度提高教師的工作效率”。因此，教師應該積極轉變思維，努力成為人工智能教學的推動者、促進者。但是，面對新技術，有的老師不適應變革，依然維持傳統(tǒng)教學模式。本研究嘗試從人工智能教學的特點出發(fā)，分析新時代的教師需要具備的素質和能力，提出人工智能教學背景下教師角色重塑的路徑，并以AI教學課件開發(fā)為例，幫助老師們轉變思維，革新自我，加入人工智能教學大潮。

一、人工智能教學

人工智能教學是指教師運用人工智能技術進行教學設計、推送教學資源、開展精準化教學，從而幫助學生提升學習效果的活動。[3]人工智能教學主要有以下特點：第一，學習環(huán)境智能化，AI技術大量運用于教學實踐，例如機器人教學助理。第二，教學要素在傳統(tǒng)的教師、學生、學習內容之外添加了AI技術、AI教師以及AI同學。這六大要素的組合將對教學組織、教學模式、以及學習方式產生深刻變化。例如，教學組織將由傳統(tǒng)的以班級為單位的組織形式變?yōu)楦幼杂?、靈活、機動的動態(tài)學習形式。第三，教學評價從傳統(tǒng)的以知識為主的評價變?yōu)閺娬{知識評價、素養(yǎng)評價、能力評價相結合的評價方式，并且更注重過程性評價。第四，學校本身也面臨很大挑戰(zhàn)，學校從傳統(tǒng)的固定場所、相對封閉狀態(tài)走向傳播知識、培養(yǎng)技能的一定程度上的無邊界狀態(tài)。[4]

二、人工智能教學背景下教師角色定位

教學是一項重要的人類活動，它承載著傳承人類文明、創(chuàng)造知識、培養(yǎng)人才的功能，而技術是作為教學的輔具工具存在。雖然AI技術會給教學活動帶來劇烈變化，但是教學的本質不會變，教育的立德樹人的根本目標不會變。AI技術的運用可以有效提升教學效率，它所建造的巨量知識庫、方便快捷的搜索引擎，為學生提供了海量的、個性化的知識儲備。對教師而言，它能夠幫助教師因材施教，根據學生學情進行自動化命題、批閱和評價。[5]教師可以從繁瑣的教學資料收集、學情記錄、知識測評等工作中解脫出來，重點關注學生的品格塑造、人際關系、道德修養(yǎng)、情緒情感、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、高階思維能力、協作能力等培養(yǎng)工作。[5]事實上，人工智能教學對老師提出了更高的要求，教師必須持續(xù)地學習新的知識與技能，努力培養(yǎng)自身的人工智能教學素養(yǎng)。不僅如此，教師還需要不斷歷練自己的道德情懷，培養(yǎng)審美情趣，學會與學生進行情感的交流與互動，成為學生精神發(fā)展和人格塑造的引路人。具體來講，教師需要從以下三個方面重新定位。

(一)教學合作者

人工智能時代的教師應該是學生思想品格的引路人，學生共同學習的伙伴、學習服務的提供者、教學領域的專業(yè)技術人員、以及人工智能教學的評價者。因此，教師需要樹立合作意識，以合作者的姿態(tài)進入人工智能教學價值鏈，成為善溝通、懂合作的優(yōu)秀合作伙伴[6]，并與人工智能教學價值鏈的相關利益者形成協同共創(chuàng)統(tǒng)一體。

(二)掌握人工智能技術的“人類靈魂工程師”

新時代的學生都是互聯網原住民，他們很容易掌握信息技術，能夠快速獲取知識和信息，不再需要老師提供純粹的知識。因此，教師的價值更多體現在引導學生形成精神品質以及啟發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。教師需要變革的勇氣，在持續(xù)提升自己的專業(yè)技術水平的基礎上，融入人工智能教學環(huán)境，憑借自身的魅力在潛移默化中影響學生的“靈魂”。

(三)人工智能教學技術的促進者

教師作為人工智能教學技術的運用者應該積極、主動與技術人員合作，形成由教師、學生提出需求，教師和技術人員共同完成制作的教學資源開發(fā)流程，從而有效提升人工智能的應用效果。

三、人工智能教學背景下教師角色重塑路徑

人工智能時代，雖然教師角色面臨巨大挑戰(zhàn)，但是教育領域更注重人與人之間“心靈”的互動，因此人工智能技術不可能替代教師。但是，教師必須順應教學環(huán)境的變化，主動轉變思維方式，并通過努力實現角色轉變，如圖1所示。

圖1 教師角色轉變路徑

(一)提升教師運用AI技術實施教學的能力

教師運用AI技術實施教學的能力具體包括四種能力。第一，人工智能教學資源的利用能力。包括知曉并熟悉人工智能教育應用的典型場景，例如智能教育環(huán)境、虛擬機器人助教等；熟練使用智能教學系統(tǒng)、自適應學習系統(tǒng)、智能虛擬助手、智能批閱系統(tǒng)等人工智能工具輔助教學；能夠熟練運用大數據、物聯網等技術獲得所需的教育資源及數據，運用多元方式評價學生；能夠參與人工智能教學資源的開發(fā)與制作。第二，融合交互能力。教師需要充分運用人工智能的交互功能，成為人機協作中的教育管理者，通過創(chuàng)設、組織和實施教學活動，為學生提供高質量的教育和有效支持。第三，定制化教學能力。人工智能教學背景下，學生學習的個體需求更為強烈，教師的單一專業(yè)技能已經不能滿足學生對多樣化知識與技能的渴求。因此，教師需要采用AI技術為學生開展定制化教學。例如，根據學生的學習情況，運用人工智能群體化輔助教學功能，由教學支撐團隊制定針對該生的教學方案，并開展教學實施和管理。在這個教學支撐團隊中既有專注于某一教學模塊內容設計和課程建設的專家，又有設計動手實踐的實訓教師，還有心理輔導教師。

(二)與技術人員合作創(chuàng)新

教師在教學領域較擅長，但是對人工智能教學技術卻是個初學者。教師應該主動尋求人工智能技術人員的支持，加強合作，從教學大數據分析、虛擬教學手段的開發(fā)、個性化推薦功能的完善以及融合教學技術的運用等方面，提出教學需求，并配合技術人員完成教學資源開發(fā)，從而提升人工智能的應用效果。

(三)學校支持

學校轉變角色，將自身定位于推動人工智能教學的服務者，幫助教師實現轉型。教師個人的力量相對渺小，即缺乏學習新知識新技術的渠道，也缺少技術運用、教學手段提升的資金。他們迫切需要學校的理解、鼓勵和支持。學校在人工智能教學價值鏈中承擔服務功能，是推動教師角色變革與重塑的推動力量。學校應該積極創(chuàng)造人工智能教學環(huán)境，積極與教師溝通和合作，從支持教師培訓、完善教學管理、提供人工智能教學資源、提升校園智慧服務等方面幫助老師們更好地融入人工智能教學。

四、教師如何參與AI課件開發(fā)

(一)AI課件的特點

AI課件是指針對自主學習領域研發(fā)的可互動AI教學資源，它以名師課程(課程實錄)為基礎，通過AI老師在3D(三維立體圖形)場景內的重新演繹，并結合豐富的教學內容表現形式，將傳統(tǒng)的課程實錄轉變成更生動、觀看性更好的AI課件。從以上定義可以看出，AI課件并沒有改變課程本身的授課內容和授課過程，只是改變了教學的表現形式，增強了教學內容呈現的生動性和可視性。它不僅能豐富學習體驗，讓學生隨時學習、輕松學習，而且還能打造教學練測評的完整教學閉環(huán)?？偟膩砜矗c傳統(tǒng)的課堂教學相比，AI課件的先進之處主要體現在以下五個方面。第一，AI課件中的教師千變萬化。它能按照不同國家文化、不同教育領域、不同學生群體喜好量身定做教師形象。具體表現為：(1)可以定制化3D老師形象，即可以是真人教師的卡通3D形象，也可以選取深受學生喜愛的動漫形象。(2)可以將老師的表現能力最大化，例如增加百般變化的肢體與面部語言，讓虛擬老師形神兼?zhèn)洌鰪娬n堂感染力。(3)可以展現虛擬教師獨特的性格魅力，既能和藹可親也能元氣滿滿，隨時捕捉到老師的可愛之處。第二，多變的互動模式。AI課件加入互動問答、游戲化題型、可體驗的互動教學，從而還原課堂互動，提升“課堂感”。具體表現為：(1)通過互動問題、互動操作，讓學生參與到課堂講解中來，達到促使學生認真聽講的目的。(2)學生可以參與到隨堂練習中，真正起到及時測評反饋的效果。(3)提供體驗式學習，讓學生的學習更有趣、更有效，如表1的AI課件互動設計所示。第三，栩栩如生的3D教室場景。3D技術和AI技術的結合突破傳統(tǒng)的環(huán)境限制，打造出多樣化的3D場景，從而營造出更為有趣的授課環(huán)境，讓學生身臨其境。第四，直觀易懂的板書。運用趣味動畫實拍視頻、手寫板書、學科工具、3D實驗等手段呈現知識點，從而輔助學生理解學習內容，提高接收知識的效率。第五，趣味十足的視聽體驗。運用電影級的運鏡手段、配合恰到好處的音效與背景讓每一段課程都繪聲繪色，增強整體代入感，從而提高學生的學習注意力。

表1 AI課件互動設計

總體來看，AI課件的使用和推廣不僅可以滿足學生、家長對優(yōu)質教育資源的需求，而且在一定程度上緩解教師數量不足、縮小地區(qū)間教學質量差異、統(tǒng)一教學標準、突破固有的教學模式、提升教學水平。因此，教師有責任和義務參與到AI課件的制作過程中，不僅要在課程設計、內容優(yōu)化方面發(fā)揮主導作用，而且要積極參與生產制作，以期打造最優(yōu)質的AI教學資源。

(二)教師在AI課件制作中的角色塑造

如前文所述，學校在人工智能教學價值鏈中承擔服務功能，是推動教師角色變革與重塑的推動力量。學校不僅需要營造人工智能教學環(huán)境，而且需要完善相關獎勵配套制度，提供人工智能教學技術培訓，鼓勵教師積極參與教學改革。為此，福州某高職院校依托業(yè)界知名的互聯網公司，致力于促進優(yōu)質數字教育資源共建共享，并結合新冠肺炎疫情影響下線上線下教學融合發(fā)展的新趨勢，鼓勵教師和AI技術人員共同開發(fā)高職AI教學資源，從而構建師資團隊“人人皆學、處處能學、時時可學”的學習型新生態(tài)。例如，學院統(tǒng)一部署AI課件課程資源建設工作，為教師提供AI課件制作技術、流程和規(guī)范的專項培訓，并提供教學、技術等配套資源，協助老師們完成工作，圖2為AI課件的開發(fā)流程。

圖2 AI課件開發(fā)流程

如圖2所示，AI課件的起始點是課程教學設計，優(yōu)秀的教學設計和教學方法也決定了AI課件的基礎質量，因此教師在AI課件開發(fā)過程中，居于領導者、中介者以及評估者的角色。它需要教師深入分析崗位群典型工作任務要求，并結合最新職業(yè)教育教學理念進行課程設計。具體來看，AI課程設計必須滿足以下要求。第一，課程設計必須將傳授基礎知識與培養(yǎng)專業(yè)能力結合起來。第二，課程設計不僅要能強化學生職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成和專業(yè)技術積累，還要體現專業(yè)精神、職業(yè)精神和工匠精神的融入。第三，課程設計必須體現創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育思維，培養(yǎng)學生創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力。第四，課程設計必須符合職業(yè)技能等級考試要求，能夠滿足“1+X”認證課程建設等要求。因此，從教學設計來看，人工智能教學實施并沒有改變“傳承文明、傳遞知識和技能、創(chuàng)造知識、培養(yǎng)人才”的教育本質，教師依然肩負著“人類靈魂工程師”的重任，教師的每一個教學設計、每一次教學活動都承載著促進學生的品格塑造、道德修養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、協作能力等方面的成長。我們以高職《市場營銷》課程的“尋找客戶”教學情景為例，探討教師如何參與AI教學資源的開發(fā)。

首先，教師需要確定課程總體設計思路。通常來看，任課教師采用“為什么、是什么、怎么做”的設計邏輯，即先分享實際市場營銷工作中出現的問題，引發(fā)學生興趣，并提出“為什么”，再銜接問題實質，即“是什么”，最后指出“如何解決”。

然后，教師需要根據崗位群典型工作任務梳理教學場景，重點從以下四個方面入手。第一，分析市場營銷崗位的工作場景，以場景化為設計原則選取教學內容，且場景能夠引起師生共鳴；第二，場景講解設計為教師與學生互動的模式，以滿足“課堂”的授課感；第三，場景講解后匹配案例等教學資源，讓知識和技能理解更輕松并能加深記憶；第四，場景展示部分結合教學PPT以及線上教學資源進行調整填充。

最后，教師需要參與到AI課件的制作，具體包含以下三個流程。第一，教師需要設計每一個教學場景的學習目標、課程結構、講解內容及教學活動。第二，教師需要按照AI課件自動化生產的標準提供結構化腳本，包括選擇教學事件類型、設定環(huán)境參數、分配角色、撰寫配音稿、設計動效，以及提供板書素材等。第三，配合技術人員完成后期制作。我們以“尋找客戶”的工作場景為例，詳細分析AI課件教學設計，如表2所示。

表2 “尋找客戶”AI教學場景設計

從表2可以看出，AI課件制作需要教師提供完善的“教、學、練、測”教學資源，并將這些資源以結構化腳本的方式進行編排，即將腳本內容輸入標準化模板，以便計算機程序自動讀取。除此以外，教師還需要精心挑選或設計板書素材，學習教學事件拆解技術、學會運用Unity合成等專業(yè)技術。在此過程中，教師必須保持與人工智能技術人員的密切溝通和通力協作，才能不斷完善課程設計，豐富課程資源，從而提升AI課件的制作水平。我們以教學事件拆解技術為例來說明AI課件制作的精細化要求，同時也反映出精良的AI課件制作需要老師們付出巨大的努力。事件拆解技術是AI課件制作的基本技術，它將一堂完整的教學課堂以教學事件為單位，拆解成一種最小顆粒狀態(tài)，也稱為MINI顆粒拆解。教學事件主要包括教師行為和學生行為。具體而言，教師行為包括陳述、提問、邀請、指讀、鼓勵等，學生行為包括舉手、起立、回答、回座、上臺、自習、默讀、書寫等。僅僅是“老師提問、學生作答”這一最常見的教學事件就需要將教師行為拆解成提問、邀請等具體動作，將學生行為拆解成“舉手”“手放下”“起立”“回答”“回座”等具體動作，以達到計算機自動識別教學事件類型的目的，從而自動匹配相應的3D動畫，最終呈現出完整的教學事件畫面，如表3所示。進一步解釋，如果學生起立并回答問題后沒有設置“回座”這一教學事件，那么該學生就將一直以站立的方式出現在屏幕里，而不會回座。因此，每一次學生回答完畢，都需要設計“回座”的教學事件。由此來看，制作AI課件耗時耗力，老師們需要接受專業(yè)的培訓和反復實操才能掌握制作技術，不僅如此，它還需要老師的熱情和耐心，才能保證AI課件的高質量。

表3 教學事件拆解示例

誠然，老師們在剛接觸AI課件制作時會覺得陌生，不免有些緊張，甚至產生抵觸情緒。這時候，學校的強有力支持會打消老師們的疑慮，并增強老師們挑戰(zhàn)新知識、新技能的信心。學校不僅為老師們提供了豐富的培訓課程，而且建立了技術支持團隊，搭建起AI教學資源創(chuàng)造平臺。技術團隊與老師們深入溝通，不斷摸索，通過模板化、標準化、自動化生產工具逐漸實現套路模板庫的生產，以方便老師們根據課程特點自由選擇、自主搭配，最終將結構化腳本設計輸入電腦進行Unity合成，并輸出AI課件?？傊涍^學校、老師、技術團隊的密切合作，整個AI課件生產環(huán)節(jié)逐漸實現了全面自動化，不僅有效提升了制作AI課件的效率，而且?guī)椭蠋焸兲嵘畔⒒虒W水平，引領老師們走進AI教學新時代。

人工智能時代，教師職業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn)。教師必須響應時代的召喚，找準定位，主動轉型，努力將自己打造為不僅能夠掌握人工智能技術、具備人工智能素養(yǎng)，而且能夠深入學生“心靈”、師德高尚的新時代“人類靈魂工程師”。為此，本研究提出教師角色重塑的三條路徑，即教師能力提升、技術人員合作創(chuàng)新以及學校支持。另外，本研究以AI教學資源開發(fā)為例，展示了教師如何運用人工智能技術進行教學模式創(chuàng)新。總的來看，教師與學校、人工智能技術人員通力合作，共同探索新知識新技術并不斷擴展知識邊界，產出人工智能教學成果，不僅有效提升了教學效率和效果，而且也讓教師切切實實地走近AI教學環(huán)境，實現教師角色的重塑目標。