上海師范大學打造基于生成式人工智能的教師教育新模式——在智能課堂“預見”未來教師

　　生成式人工智能的迅猛發展為教育帶來了新的機遇與挑戰，如何用好人工智能這把“金鑰匙”，解鎖面向未來教育的教師培養之路？
　　
　　今年8月，上海師范大學正式發布基于生成式人工智能的教師教育實踐實訓大模型MetaClass（元課堂）系統，結合大語言模型、計算機視覺、數字人、人機交互等技術打造大模型驅動的沉浸式人機交互系統，構建人機融合、交互評估一體化的智能課堂，探索未來教師的“預見式”培養新模式。
　　
　　“微格亭”里來了“AI學生”
　　
　　“同學們，觀察一下，這些乘法算式有什么共同的特點嗎？”在上海師范大學專家樓的一間“微格亭”里，該校2022級小教理科學生朱宇飛正在試練一節小學數學課，臺下聽講的是9名“AI學生”，和正常課堂里的學生一樣，他們認真聽講、積極舉手回答問題。
　　
　　“上學期我就開始用大模型上課了，與‘AI學生’的互動給了我很多真實的反饋，對我提升教學技能幫助很大。”朱宇飛是元課堂系統的首批“嘗鮮者”，她表示，課堂上的“AI學生”不僅能夠迅速反應、回答問題，還有豐富的表情，性格和能力也各異。
　　
　　正是因為“AI學生”的多樣性，“微格亭”里的朱宇飛仿佛走進了真實的課堂，她在這里盡情探索試驗著各種不同的教學方式，再根據“學生們”的反饋逐步改進。
　　
　　上海師范大學分析測試與超算中心主任王龔告訴記者，元課堂系統為師范生提供了可以充分試錯的模擬教學環境和沉浸式體驗，有效避免了師范生在現實教學情境中把學生作為“實驗品”的潛在倫理風險。在虛擬智能課堂，師范生可以無風險地創新教學方式，探索教育理念的落地。與此同時，平臺記錄反饋的各項數據，也為師范生反思成長提供了支持。
　　
　　“‘AI學生’的表現超出了我的想象，有時候他們還會與老師因為觀點不同發生爭執，他們反饋的想法給了我很多啟發。”上海師范大學英語師范專業大三學生陸尤琪說。
　　
　　“‘AI學生’給到老師的各種反饋，也是基于真實課堂的數據采集。”王龔介紹，目前元課堂系統建立的“AI學生”和“AI班級”最大限度地還原真實的學生和真實的教學場景，強化理論知識與實踐教學的聯系與轉換，其自然互動模式支持師范生建構面對兒童的教學經驗，進而提升師范生教學體驗與教學技能。
　　
　　元課堂系統不僅受到了師范生的青睞，還被應用于新教師培訓以及教師教學大賽中。
　　
　　“對于想成為教師的人而言，必須跨越從理論到實踐的鴻溝。如果沒有經過嚴格的教學實踐訓練，他的教育教學能力就很難得到提升和展現。無論是師范生還是非師范生，都可以利用大模型比較自由地開展模擬訓練，以提升自己的教學能力。”上海市教師教育學院院長王洋說。
　　
　　課堂教學有了“AI智核”
　　
　　“以往光講授這些內容就需要兩個課時，有了大模型工具竟然一個課時就講完了，每個小組還都有機會交流討論。”在中科院上海實驗學校，八年級語文教師張曄正在執教項目化學習課程“《紅星照耀中國》整本書閱讀”，課堂上同學們通過向AI提問的方式很快了解了小傳的文體格式，并在AI的幫助下梳理書本內容，創寫《毛澤東小傳》提綱框架……
　　
　　教師張曄的這堂課是在“中科智核”的支持下開展的。“中科智核”是上海師范大學為中科院上海實驗學校研發的“教學全流程數智協同平臺”，平臺里集成了人工智能與數字技術賦能教學全流程的實施和管理，為教師的日常教學提供了有力的支持。
　　
　　“人工智能賦能教育教學是要給教師提供支持，而不是增加負擔。”上海師范大學人工智能教育研究院副研究員吳旻瑜介紹，平臺研發的整個過程都是基于解決教師教學中遇到的問題，從學習科學的視角來觀察傳統的課堂，進而提供有針對性的幫助和支持，助力教師提升教學的有效性和科學性，激發學生的學習活力。
　　
　　“我們學校教師的平均年齡為34歲，‘中科智核’平臺推動了這支年輕教師隊伍的迅速成長。”中科院上海實驗學校校長夏紅梅介紹，平臺通過數字技術實現教學各環節的無縫銜接，保障教學流程的系統性與一致性，并利用生成式人工智能覆蓋教學全流程，提供數據驅動的教學支持。
　　
　　記者了解到，學校有了像“中科智核”這樣的“AI智核”，教師可以迅速了解到每一項教學資源的詳細講解模式和難點要點分析的示范，可以實時共享優秀教案，高效實現從“共同教案”到“個性教案”的靈活轉化，可以根據平臺反饋的實時數據，開展個性化學習輔導。有了“AI智核”，學生們在社團活動中可以一鍵制作社團海報，還可以借助AI制作數字音樂、做科創小實驗，等等。
　　
　　“我們清醒地看到，目前，哪怕是最先進的人工智能技術，仍然有它難以克服的倫理問題。”夏紅梅介紹，學校一方面搭建了智能平臺賦能教育教學全過程，另一方面更注重以人為本，通過課程和活動系統培養教師和學生理解和運用人工智能的能力。
　　
　　“在應用大模型的過程中，我們也會把來自中小學教育教學一線實踐中探索的經驗，運用到師范生的培養中。”吳旻瑜說。
　　
　　據了解，面對人工智能時代對教師提出的新挑戰，上海師范大學在師范生培養中也特別增強以“人工智能”為核心的信息素養實踐能力培養，構建“高校、中小學、行業企業”多元協同參與的實踐培養模式，全面提升未來教師的綜合素養。
　　
　　“知行圖譜”預見未來教師
　　
　　“除了課堂教學的場景模擬，我們還開發了一系列虛擬教學環境應用場景，比如家校溝通的場景中，真人教師可以和‘AI家長’進行溝通，提升家校溝通能力，在教學創新試驗場，真人教師可以搭建形式多樣的創新課堂，探索創新教學實踐，我們還設置了全納教育場景，教師可以在虛擬課堂中探尋融合教育課堂教學的策略，等等。”王龔說。
　　
　　“元課堂使用方便，不依賴人、頭顯設備或其他控制器，實訓全過程高度還原課堂教學場景。”王龔介紹，日前，上海師范大學元課堂系統正式推出網頁版，登錄網頁便可以隨時隨地構建一個“智能課堂”，有9名“AI學生”陪練，在人機互動中共同磨課。元課堂系統還會對使用者的教學能力進行智能分析，及時反饋教育技能優點與不足，助力使用者自我訓練與提高。
　　
　　王龔告訴記者，團隊正在構建教師教學“知行圖譜”，將結合“AI學生”的反饋與教師勝任力評估體系構建教師勝任力智能評估系統，并針對反饋的教學問題做精準化推薦，形成“實訓—評估—推薦”的教師培訓閉環模式。
　　
　　人工智能技術為教師教學賦能的同時，“未來教師”的雛形也逐步在智能課堂里顯現。當教師從簡單的知識傳授者“解放”出來時，又該具備哪些新的素養和能力？
　　
　　上海師范大學教務處處長王健告訴記者，學校正在建構大思政與師德培養課程群，聚焦“現代師德”素養培育，著力提升師德和育德能力。接下來，會結合系統數據的分析處理，推出師德師風建設應用場景，在智能課堂中嵌入師風師德素養培育，以塑造教師的精神世界為中心，推動未來教師培育情感歸屬，形成教育信念。