摘要： 名師工作室是教師專業(yè)發(fā)展的新型載體，也是培養(yǎng)人工智能師資的孵化基地。面向人工智能教育的名師工作室教師培養(yǎng)可遵循以下策略：搭建面向人工智能的教師專業(yè)發(fā)展平臺(tái)，構(gòu)建名師工作室聯(lián)合的人工智能教研共同體，開(kāi)展人工智能教學(xué)和科研活動(dòng)，研制人工智能師資培訓(xùn)演示教具，開(kāi)展線上線下結(jié)合的人工智能師資培訓(xùn)。

關(guān)鍵詞：人工智能;名師工作室;教師專業(yè)發(fā)展;實(shí)踐共同體;培養(yǎng)策略

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、VR/AR、物聯(lián)網(wǎng)、5G、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)的飛速發(fā)展，人類社會(huì)正在進(jìn)入人機(jī)協(xié)同、集智聚力、跨界融合、創(chuàng)新發(fā)展、深度學(xué)習(xí)、合作共享的智能時(shí)代。2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）提出“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”^[1]。可見(jiàn)，人工智能進(jìn)學(xué)校、編程教育進(jìn)課堂已上升為國(guó)家戰(zhàn)略?！兑?guī)劃》頒布三年多來(lái)，我國(guó)中小學(xué)人工智能教育取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，各地中小學(xué)以多種形式相繼開(kāi)設(shè)了人工智能課程，以積木式圖形化編程、App Inventor、Python等編程語(yǔ)言推廣編程教育。但是，當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)校面臨的最大問(wèn)題是人工智能師資嚴(yán)重短缺。一方面是教師自身的人工智能素養(yǎng)和能力不足，經(jīng)過(guò)對(duì)廣州市部分中小學(xué)教師調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前超過(guò)99%的中小學(xué)教師在大學(xué)期間沒(méi)有學(xué)過(guò)人工智能知識(shí);另一方面是教師還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到人工智能支持教學(xué)的重要性。

人工智能推進(jìn)教育變革必須有教師的積極參與。名師工作室作為教師專業(yè)發(fā)展的新型載體，也將成為培養(yǎng)人工智能師資的孵化基地。名師是學(xué)校最寶貴的資源，是學(xué)校的核心競(jìng)爭(zhēng)力^[2]，名師工作室以名師為引領(lǐng)，以學(xué)科為紐帶，以先進(jìn)的教育思想為指導(dǎo)，由同一學(xué)科的骨干教師和青年教師共同組成，是集教學(xué)、科研、培訓(xùn)等職能于一體的教師合作共同體。名師工作室具有六個(gè)特征：跨界融合、重塑結(jié)構(gòu)、尊重人性、開(kāi)放生態(tài)、連接一切和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)^[3]。因此，依托名師工作室探索推進(jìn)人工智能教育的有效策略，可充分發(fā)揮名師的引領(lǐng)、示范、輻射和指導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)資源共享、智慧生成和全員提升的目的。在名師的引領(lǐng)下，可培養(yǎng)出一批熟練掌握人工智能新技術(shù)的教師，為人工智能知識(shí)進(jìn)學(xué)校、進(jìn)課堂、進(jìn)教案、進(jìn)學(xué)生頭腦奠定基礎(chǔ)。為此，筆者結(jié)合自身從事人工智能教育的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及主持的名師工作室實(shí)踐，提出了面向人工智能教育的名師工作室教師培養(yǎng)策略（如圖1）。實(shí)踐證明，該策略能使名師工作室產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，有助于打造智能時(shí)代教師專業(yè)發(fā)展的實(shí)踐共同體，促進(jìn)智能時(shí)代教師的專業(yè)發(fā)展，有效解決人工智能師資短缺的問(wèn)題。

一、搭建面向人工智能的教師專業(yè)發(fā)展平臺(tái)

教師興則教育興，教育興則國(guó)家興。智能時(shí)代的到來(lái)，對(duì)教師的專業(yè)發(fā)展提出了更高要求。要想在智能時(shí)代實(shí)現(xiàn)教師興、教育興和國(guó)家興，就需要把人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，綜合運(yùn)用到教師的教學(xué)、學(xué)習(xí)、管理、科研、生活和文化等各個(gè)方面，探究智能時(shí)代背景下教師專業(yè)發(fā)展的價(jià)值取向和發(fā)展趨勢(shì)，搭建面向人工智能的教師專業(yè)發(fā)展平臺(tái)，促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展。

教師專業(yè)發(fā)展平臺(tái)的搭建可由教育行政主管部門主導(dǎo)，聯(lián)合教研院、電教館、師培中心、高校和人工智能企業(yè)，通過(guò)教師繼續(xù)教育、專項(xiàng)培訓(xùn)、高校研修、企業(yè)實(shí)習(xí)等多種形式，培養(yǎng)一批具有過(guò)硬理論知識(shí)、實(shí)踐操作技能、勝任人工智能教學(xué)的骨干教師，從而解決學(xué)校缺少人工智能教師的難題。例如，“廣州市王同聚名師工作室”（以下簡(jiǎn)稱工作室）成立之初就以推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育為主題，依托廣州市電化教育館的“智創(chuàng)空間”創(chuàng)建了基于智能機(jī)器人的“物聯(lián)網(wǎng)·人工智能體驗(yàn)中心”，為中小學(xué)師生營(yíng)造了能夠現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)的人工智能實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，讓參觀和體驗(yàn)的師生通過(guò)語(yǔ)音交互、模式識(shí)別、體感互動(dòng)等，感知人工智能在日常生活和教學(xué)中的具體應(yīng)用。基于該中心，可開(kāi)展課題、培訓(xùn)、教學(xué)展示等活動(dòng)，為中小學(xué)教師搭建了一個(gè)集教學(xué)、展示和交流于一體的教師專業(yè)發(fā)展平臺(tái)。

二、構(gòu)建名師工作室聯(lián)合的人工智能教研共同體

名師工作室以工作室主持人為中心，可形成特色發(fā)展、助人發(fā)展、協(xié)同發(fā)展的良好團(tuán)隊(duì)氛圍，助力教師實(shí)現(xiàn)能力提升、技藝傳承和服務(wù)社會(huì)^[4]。構(gòu)建由名師工作室聯(lián)合而成的人工智能教研共同體，則能大大加快人工智能教師的專業(yè)發(fā)展步伐。兩年來(lái)，工作室與廣東省多個(gè)名師工作室聯(lián)合，組建了基于名師工作室的中小學(xué)人工智能教育教研共同體，開(kāi)展了面向中小學(xué)人工智能教育的系列線上線下教研活動(dòng)，取得了較好的教學(xué)教研效果。

2019年10—12月，為提升教師的人工智能素養(yǎng)、理論知識(shí)和實(shí)踐能力，工作室開(kāi)展了廣州市中小學(xué)教師系列人工智能課程“無(wú)人機(jī)編程入門與實(shí)踐”“人工智能編程入門與實(shí)踐”“VR編程入門與實(shí)踐”的專題培訓(xùn)，并聯(lián)合廣東省唐章輝名師工作室、徐建剛名師工作室，分別到東莞松山湖華為歐洲小鎮(zhèn)、東莞中學(xué)、東莞市第六中學(xué)考察學(xué)習(xí)，讓工作室成員深度了解華為人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和5G等新技術(shù)在教育中的應(yīng)用場(chǎng)景。隨后，又開(kāi)展了三個(gè)名師工作室的協(xié)同教研，提高工作室成員的教學(xué)科研水平和教學(xué)專業(yè)能力。

2020年2月，工作室積極響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)、停課不停教”的號(hào)召，與廣州市鄭賢名師工作室共同發(fā)起了“停課不停研”線上研修活動(dòng)，并在廣州市中小學(xué)教師繼續(xù)教育網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)建“中小學(xué)人工智能編程教育網(wǎng)上研修家園”。之后，廣州市阮銘健名師工作室也加入線上研修活動(dòng)。三個(gè)名師工作室的成員打破時(shí)空限制、跨區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)研修互動(dòng)交流，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、資源共享、高效研修和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

2020年10月，工作室聯(lián)合華南師范大學(xué)胡小勇教育專家工作室、廣東省徐建剛名師工作室舉行了“教學(xué)成果凝練”和“名師共話AI+教育”公益直播活動(dòng)?；顒?dòng)采用線下與線上相結(jié)合的方式進(jìn)行，胡小勇教授和王同聚老師分別做了《智能時(shí)代，教師為未知而教》《讓人工智能和編程教育走進(jìn)中小學(xué)課堂》專題講座。三個(gè)工作室成員共有50人參加現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)，線上直播觀看人數(shù)超過(guò)1 100人次。學(xué)科教研和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)內(nèi)容豐富、信息量大、針對(duì)性強(qiáng)、學(xué)術(shù)價(jià)值高，讓工作室成員受益匪淺。

2020年11月，工作室聯(lián)合華南師范大學(xué)胡小勇教育專家工作室、廣東省鄭賢名師工作室，通過(guò)視頻會(huì)議在線參加全國(guó)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度教育部重點(diǎn)課題“面向中小學(xué)人工智能教育的教師培養(yǎng)與教學(xué)策略研究”開(kāi)題報(bào)告會(huì)，搭建“AI+5G+ 物聯(lián)網(wǎng)”的人工智能應(yīng)用場(chǎng)景，共同探討中小學(xué)教師培訓(xùn)的新途徑，探索中小學(xué)開(kāi)展人工智能和編程教育的推進(jìn)策略。隨后，工作室成員圍繞人工智能教學(xué)，通過(guò)視頻會(huì)議開(kāi)展線上線下相結(jié)合的說(shuō)課、評(píng)課活動(dòng)。

三、開(kāi)展人工智能教學(xué)和科研活動(dòng)

教育部《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代教育科學(xué)研究工作的意見(jiàn)》中提出“加強(qiáng)跨學(xué)科研究，促進(jìn)教育科學(xué)和自然科學(xué)交叉融合，綜合運(yùn)用人工智能等新技術(shù)開(kāi)展教育研究，深入探討人工智能快速發(fā)展條件下教育發(fā)展創(chuàng)新的思路和舉措，不斷拓展教育科研的廣度和深度”^[5]。在此背景下，探索建立中小學(xué)人工智能課程的教學(xué)模式，開(kāi)發(fā)中小學(xué)教師人工智能培訓(xùn)課程和開(kāi)展課題研究就顯得尤為重要。作為名師工作室主持人，筆者基于智能機(jī)器人構(gòu)建了“微課導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式^[6][7]和“智能機(jī)器人‘學(xué)·做·創(chuàng)’教學(xué)模式”^[8]。經(jīng)過(guò)幾年的驗(yàn)證和教學(xué)實(shí)踐，這兩種教學(xué)模式不僅適用于智能機(jī)器人課程的教學(xué)，還適用于實(shí)操性強(qiáng)的創(chuàng)客教育、STEM教育和人工智能課程的教學(xué)，為中小學(xué)人工智能教學(xué)提供了可行的教學(xué)模式。依托筆者主持的教育部重點(diǎn)課題“面向中小學(xué)人工智能教育的教師培養(yǎng)與教學(xué)策略研究”、廣州市教育科學(xué)規(guī)劃2020年度重大課題“人工智能在智慧校園輔助教學(xué)與教育管理中的應(yīng)用研究”，人工智能教研共同體的構(gòu)建和教學(xué)研究的開(kāi)展也有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，編著的多本人工智能教材和人工智能師資培訓(xùn)教程，為人工智能名師工作室開(kāi)展師資培訓(xùn)和課堂教學(xué)提供了培訓(xùn)教程，解決了人工智能師資培訓(xùn)教材短缺的難題。

四、研制人工智能師資培訓(xùn)演示教具

人工智能師資培訓(xùn)應(yīng)基于智慧教室，通過(guò)線下空間和線上空間的融合打破人工智能教育的時(shí)空限制，并充分利用團(tuán)隊(duì)的技術(shù)力量和豐富的人力資源，創(chuàng)建基于物聯(lián)網(wǎng)的人工智能展示應(yīng)用場(chǎng)景。因2020年新冠肺炎疫情期間無(wú)法組織線下師資培訓(xùn)活動(dòng)，筆者便集中精力研制開(kāi)發(fā)了應(yīng)用于人工智能師資培訓(xùn)課程的系列教具，通過(guò)語(yǔ)音交互實(shí)現(xiàn)對(duì)智慧教室、智能家居等人工智能應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)備的控制和人工智能教學(xué)案例演示。如實(shí)現(xiàn)智慧教室中的LED平板計(jì)算機(jī)、投影儀、機(jī)器人表演、無(wú)人機(jī)表演、3D掃描設(shè)備控制、AR交互實(shí)驗(yàn)、班級(jí)教學(xué)管理、空調(diào)、窗簾、燈具、風(fēng)扇、開(kāi)水供應(yīng)、環(huán)境溫濕度檢測(cè)、人體體重自動(dòng)檢測(cè)等多種智能語(yǔ)音交互控制功能。筆者還開(kāi)發(fā)了基于智能機(jī)器人的智慧黨建語(yǔ)音交互平臺(tái)、VR虛擬智慧黨建體驗(yàn)館平臺(tái)，讓參觀體驗(yàn)的師生感受到人工智能和編程教育的重要性及其在日常教學(xué)中的具體呈現(xiàn)方式，并把研究成果推廣到各實(shí)驗(yàn)區(qū)和實(shí)驗(yàn)校，共同開(kāi)展研究，以此培養(yǎng)師生的計(jì)算思維、編程思維和創(chuàng)新思維能力，發(fā)展核心素養(yǎng)。

五、開(kāi)展線上線下結(jié)合的人工智能師資培訓(xùn)

為重點(diǎn)解決目前中小學(xué)校人工智能師資短缺的問(wèn)題，工作室先后開(kāi)設(shè)了“積木式圖形化軟件與智能機(jī)器人創(chuàng)意編程”“App Inventor與智能機(jī)器人創(chuàng)意編程”“人工智能編程入門與實(shí)踐（Python版，基于物聯(lián)網(wǎng)硬件）”等系列人工智能課程，面授培訓(xùn)教師661人次^[9]，并結(jié)合人工智能教研共同體的活動(dòng)開(kāi)設(shè)了多次人工智能線上專題講座，培訓(xùn)教師3 980人次。

此外，工作室在廣州市中小學(xué)教師繼續(xù)教育網(wǎng)名師工作室研修平臺(tái)開(kāi)設(shè)人工智能專題培訓(xùn)專欄，放置微課視頻和PPT課件等教學(xué)資源，供工作室成員線上研修、線上問(wèn)答和線上評(píng)價(jià)，并采用騰訊會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行線上授課，定期在“智創(chuàng)空間”組織線下實(shí)操培訓(xùn)和人工智能應(yīng)用場(chǎng)景體驗(yàn)。通過(guò)線上線下相結(jié)合的人工智能師資培訓(xùn)，中小學(xué)教師更好地掌握了人工智能基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何應(yīng)用人工智能技術(shù)支持學(xué)科教學(xué)，從而在實(shí)際教學(xué)中更好地與人工智能發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，協(xié)同實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教育，協(xié)作完成教書育人的任務(wù)。

在智能時(shí)代，智能教育素養(yǎng)已成為教師的關(guān)鍵素養(yǎng)。教師一方面需要學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)知識(shí)，另一方面需要具備應(yīng)用人工智能技術(shù)支持教學(xué)的能力。在未來(lái)，教書育人的任務(wù)將由人類教師和人工智能教師協(xié)同完成。通過(guò)名師工作室，能更好地構(gòu)建人工智能教研共同體，將人工智能技術(shù)與教育進(jìn)行深度融合，培養(yǎng)一批熟練掌握人工智能技術(shù)和會(huì)用智能技術(shù)組織教學(xué)的師資隊(duì)伍，有效提升教師的智能教育素養(yǎng)。

注：本文系全國(guó)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度教育部重點(diǎn)課題“面向中小學(xué)人工智能教育的教師培養(yǎng)與教學(xué)策略研究”（項(xiàng)目編號(hào)：DHA200334）研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知[EB/OL].[2017-07-20].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm.

[2] 徐禎.目標(biāo)引領(lǐng) 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 有機(jī)融合——徐禎名師工作室混合式研修模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].中學(xué)物理，2020（15）：24-27.

[3] 王永固，聶瑕，王會(huì)軍，莫世榮.“互聯(lián)網(wǎng)+”名師工作室促進(jìn)鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展：機(jī)制與策略[J].中國(guó)電化教育，2020（10）：106-114.

[4] 劉波.以名師工作室為載體的教師發(fā)展共同體構(gòu)建路徑[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（14）：107-108.

[5] 教育部辦公廳關(guān)于開(kāi)展人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)工作的通知[EB/OL].[2018-08-31].http：//www.gov.cn/xinwen/2018-08/31/content_5318029.htm.

[6] 王同聚.中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)中“微課”的制作與應(yīng)用研究[J].中國(guó)電化教育，2014（6）：107-110.

[7] 王同聚.“微課導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐——以中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)為例[J].中國(guó)電化教育，2015（2）：112-117.

[8] 王同聚，丁美榮.人工智能進(jìn)入學(xué)校的瓶頸與應(yīng)對(duì)策略[J].課程教學(xué)研究，2019（9）：92-96.

[9] 王同聚.人工智能進(jìn)入中小學(xué)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)[J].今日教育，2020（Z1）：16-21.

（作者系廣東省廣州市電化教育館正高級(jí)教師，華南師范大學(xué)等高校兼職教授和碩士生導(dǎo)師）