AI赋能、联动发展,“五位一体”师范生教学技能智慧实训体系构建与应用

发布时间: 2024-09-24 14:03【浏览字号: 来源:

  洛阳师范学院

  教学技能实训的效果直接影响着师范生培养的质量,探索有效的教学技能实训体系构建对于卓越教师的培养具有重要意义。本项目发挥智能技术在师范生人才培养过程中的重要作用,探索基于智能技术的师范生智慧教学技能实训体系的构建,按照“协同育人”的教育理念,发挥智能技术对教育变革的内生变量作用,着重解决“如何提升师范生”“如何有效联动多方协同育人”“如何构建智慧实训环境”和“如何优化实训内容”等问题。项目研究内容中的“五位一体”师范生教学技能培养模式、智慧实训体系的通用架构具有首创性,能够为其他高校开展教学技能智慧实训体系建设提供成功的案例。

  一、研究背景

  (一)研究背景及意义

  智能技术的发展引导了教育理念和教学模式的创新,促进智能技术与教学有效而深层次的融合转变,这种融合模式已成为教育现代化和创新发展的新热点和趋势。《中国教育现代化2035》《教育信息化 2.0 行动计划》《河南教育现代化 2035》《高等学校人工智能创新行动计划》《关于进一步做好“优师计划”师范生培养工作的通知》等文件明确提出加快信息时代教育变革,发挥智能技术在高等教育人才培养过程中的重要作用,探索基于新技术的教育教学新模式,推动新时代本科高校教育教学改革。教学技能培养是师范生人才培养体系中的重要组成部分,基于智能技术构建智慧实训体系对深化协同机制支持师范专业学生终身发展,培养新时代基础教育师资,实现国家教育现代化战略具有重要意义。

  (二)拟解决的关键问题

  1.设计科学的师范生教学技能培养内容

  1994年教育部颁布《高等师范学校学生的教师职业技能训练大纲》把教师的职业技能分为四个部分,一是语言技能;二是书写技能;三是实践能力;四是班主任工作技能。2021年教育部颁布《中学教育专业师范生教师职业能力标准(试行)》《小学教育专业师范生教师职业能力标准(试行)》等,从师德践行能力、教学实践能力、综合育人能力、自主发展能力等方面划分了教师的职业能力。能力的培养需要技能训练为支撑。开展教学技能方面的研究,科学设计符合新时代教师发展需求的技能实训内容是师范生教学技能培养的关键问题。

  2.构建智慧实训体系架构

  师范生教学技能实训包括的实训空间较多、实训内容跨度较大、比较复杂,构建能够发挥信息技术优势、整合各个实训方面的系统难度较大。目前,“智慧教学”“智慧实训”等方面的研究刚刚开始,如何发挥信息技术作用构建智慧实训体系方面的理论依据不足,同时,更缺乏“智慧实训体系”建设的实践经验和成功案例。开展智慧实训体系架构方面的研究与实践,是构建以学习者为主体,开放、共享、交互、协作、泛在的智慧实训体系的关键问题。

  二、研究内容

  学校成立由校长担任组长的智慧教学工作领导小组,制定《洛阳师范学院智慧教学实施方案》《洛阳师范学院智慧教室建设规划》等政策方案,建设智慧教室、AI智能微格教室、智慧三笔字实训室、师范生教学虚拟仿真实验室等100余间,与北京超星集团有限公司共建有“一平三端”智慧教学示范基地(图1),建设成河南省高等学校数字化校园示范学校,全方位构建智慧教学环境,有序推进师范生教学技能智慧实训体系构建与应用。

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图1 学校与北京超星公司共建“一平三端智慧教学示范基地”

  (一) 构建基于智能技术的师范生智慧实训环境

  师范生智慧实训环境以教师教育职业能力标准为建设目标,依托云计算、大数据、物联网等新技术,将传统的师范教育技能训练与现代信息技术深度融合,实现教师技能测训的现代化、智能化,为师范生提供教师技能训练的一站式服务,构建能为教师教育教学技能实训与测评活动提供支撑的实体空间。包括普通话训练与水平测试中心、AI智能微格教室、智慧三笔字实训室(图2)、师范生教学虚拟仿真实验室(图3)、数字教学研讨室、微课录制室等实训空间。能够采集学生实训过程中的数据并进行AI智能诊断和测评,为师生进行研习、实践和创新提供智慧实训空间。

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图2智慧三笔字实训室

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图3师范生教学虚拟仿真实验室

  (二)构建“五位一体”师范生教学技能培养模式

  成果依托智能技术,根据师范生教学技能培养内容,构建“名师引领、训练巩固、竞赛促进、实习检验、教研提升”五位一体的师范生教学技能实训模式(见图4)。“名师引领”是充分发挥联动发展共同体中基础教育方面的名师工作室作用,建设教学技能培养示范课程,由名师引领学生学习教学技能(见图5)。“训练巩固”是指借助AI、虚拟仿真实验室、三笔字实训室等智慧实训空间开展专项的教学技能训练,巩固教学效果(见图6)。“竞赛促进”是指组织开展各类教学技能竞赛和实施全员教学技能达标,激发学生学习积极性,促进学生学习教学技能。“实习检验”是指选择优秀实习见习基地开展实习和支教活动,检验学生教学技能的培养效果。“教研提升”是指组织中小学优秀教师引导学生开展教学方面的研究,反思教学技能的不足之处,提升学生教学技能综合素养(见图7)。该模式覆盖教学技能培养的全过程,能充分发挥智能技术的优势,对师范生的实践能力进行有效的、全方位的培养。该模式在国内具有首创性,将为高师院校构建特色鲜明的师范生教学技能实训模式提供实践经验。

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图4 “五位一体”师范生教学技能培养模式结构图

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图5 UGS联盟(豫西片区)名师工作室网络平台

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图6 借助AI、虚拟仿真实验室、智慧三笔实训室等开展训练巩固

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图7远程互动观摩-名师引领教研提升

  (三)设计科学的师范生教学技能培养内容

  1994年教育部颁布《高等师范学校学生的教师职业技能训练大纲》把教师的职业技能分为四个部分,一是语言技能;二是书写技能;三是实践能力;四是班主任工作技能。2021年教育部颁布《中学教育专业师范生教师职业能力标准(试行)》《小学教育专业师范生教师职业能力标准(试行)》等,从师德践行能力、教学实践能力、综合育人能力、自主发展能力等方面划分了教师的职业能力。成果按照相关标准,结合师范生培养的各个阶段,从语言表达能力培养、汉字与书写技能培养、现代教育技术技能培养、课堂教学能力培养、班级管理能力培养、职业道德与职业精神自我养成能力培养等6个方面对师范生的技能训练内容进行科学设计,坚持“实践取向”,以自主、合作、探究为主要学习方式,让师范生充分了解和体验新课改的理念与实践,不断提升卓越教师基本技能、教学技能、班主任工作技能、教学研究技能、STEM教育技能、课程思政教育技能等方面的能力。

  (四)构建教学技能智慧实训体系的通用架构

  教学技能智慧实训体系包括的实训空间较多、实训内容跨度较大、比较复杂,构建能够发挥智能技术优势、整合各个实训方面的系统难度较大。目前,“智慧教学”“智慧实训”等方面的研究刚刚开始。项目通过研究,将按照智慧实训空间和智慧实训平台两个层面开展建设,构建教学技能智慧实训体系的通用架构(见图8),填补省内对于教学技能智慧实训方面的实践空白,为师范生教学技能智慧实训体系建设提供成功的案例。

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图8 教学技能智慧实训体系通用架构

  (五)持续优化师范生教学技能智慧实训体系

  智能技术的发展带动教育教学改革,师范生教学技能智慧实训体系顺应时代进行理念和技术的优化。继续提升智慧实训高水平智库建设,加强联合信息技术行业人才、教学名师、优质教学资源等多元主体协同发展,打造基于数据的新型协作化教研团队,进一步影响学校师范特色水平和豫西片区基础教育改革,助力教育高质量发展。

  三、研究成效

  研究成果在洛阳师范学院教师教育类专业学生进行改革实验,帮助广大师范生形成先进的教育理念,掌握完备的教育教学技能,养成良好的教师职业道德,具备卓越教师的基本素质,受益学生达8000名以上;学校连续5年在河南省高等学校师范类专业毕业生教学技能比赛中获得团体一等奖第一名(图9);学校连续20年安排实习学生实施援疆支教志愿服务,师范生扎实的教学能力获得新疆哈密市基础教育学校的高度评价,被《人民日报》《光明日报》和河南电视台(图10)等媒体报道。项目组发表《坚守师范初心,深化教师教育人才培养综合改革》《联动与协同:共创教师教育新样态》《教育数字化背景下师范生数字素养的内涵与提升策略》等文章。研究成果被洛阳市教师进修学校、三门峡市电化教育馆采纳,用于豫西教师教育联动发展共同体内中小学教师的在职培训,进一步提高在职教师的教学能力,构建终身学习的教师教学技能培训平台,受益教师达1000名以上。

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图9 河南省高等学校师范类专业毕业生教学技能比赛中多次获得团体一等奖第一名

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图10 洛阳师范学院援疆志愿服务被《人民日报》《光明日报》和河南电视台等媒体报道