人工智能助力鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)：優(yōu)勢(shì)、困境及策略

付衛(wèi)東 陳義妍

摘要： 鄉(xiāng)村教師是提高鄉(xiāng)村教育質(zhì)量、推動(dòng)鄉(xiāng)村教育改革發(fā)展的關(guān)鍵力量。當(dāng)前，我國(guó)鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)還存在結(jié)構(gòu)性失衡、專業(yè)化水平有待提升、治理體系有待完善等問題。人工智能的發(fā)展為鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)提供了新路徑，但人工智能助力鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)過程中還面臨不少困境，如鄉(xiāng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不完善、智能倫理道德面臨挑戰(zhàn)、人工智能專業(yè)人才缺乏、鄉(xiāng)村教師信息化素養(yǎng)不高等。為此，需要優(yōu)化鄉(xiāng)村學(xué)校智能設(shè)施建設(shè)、強(qiáng)化人工智能和大數(shù)據(jù)的治理、注重人工智能技術(shù)人才的培養(yǎng)以及提高鄉(xiāng)村教師的信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 人工智能;鄉(xiāng)村教師;策略

中圖分類號(hào)： G451

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-5995（2022）01-0019-09

當(dāng)前，我國(guó)教育的短板仍在鄉(xiāng)村教育，鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)直接關(guān)系到鄉(xiāng)村教育振興，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村教育振興，關(guān)鍵在于建設(shè)一支高素質(zhì)、專業(yè)化、創(chuàng)新型鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍。2018年，教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，要大力提升教師信息素養(yǎng)，使其主動(dòng)適應(yīng)人工智能等新技術(shù)變革，推動(dòng)人工智能助力教師隊(duì)伍建設(shè)。[1]當(dāng)前我國(guó)鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)還存在很多短板和不足，利用人工智能技術(shù)提高鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍質(zhì)量，對(duì)于加強(qiáng)新時(shí)代鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)現(xiàn)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、人工智能的內(nèi)涵及關(guān)鍵技術(shù)

（一）人工智能的內(nèi)涵

“人工智能”的概念最早在1956年達(dá)特茅斯會(huì)議上被正式提出，標(biāo)志著一門新學(xué)科的確立，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。人工智能作為一門交叉學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、仿生學(xué)、生物學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多門學(xué)科，它利用計(jì)算機(jī)控制機(jī)器模擬，延伸和擴(kuò)展人的智能，其目標(biāo)是能夠利用和人類相似的反射過程來執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。[2]14其“智能”包括了感官理解和互動(dòng)能力、思維能力、學(xué)習(xí)能力、推理能力、編程能力、提取信息能力和預(yù)測(cè)能力等。根據(jù)權(quán)威部門預(yù)測(cè)，到2025年，全球AI市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3萬(wàn)億美元。AI持續(xù)火熱的驅(qū)動(dòng)力來自技術(shù)本身的提高，主要包括：高質(zhì)量和大規(guī)模的海量數(shù)據(jù)使得AI成為可能;計(jì)算力提升突破瓶頸，以GPU為代表的新一代計(jì)算芯片提供了更強(qiáng)大的計(jì)算力;以多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)的算法，使得機(jī)器學(xué)習(xí)算法在圖像識(shí)別等領(lǐng)域的準(zhǔn)確性取得了飛躍性提高;大數(shù)據(jù)技術(shù)為海量數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)、清洗、整合方面提供了技術(shù)保障，幫助提升了深度學(xué)習(xí)算法的性能。[3]3

（二）人工智能的關(guān)鍵技術(shù)

1.云計(jì)算和大數(shù)據(jù)

云計(jì)算是一種按使用付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器以及存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件和服務(wù)等），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理，或與服務(wù)商進(jìn)行甚好的交互。[4]13云計(jì)算具有訪問靈活、支持在線協(xié)作與文件存儲(chǔ)等優(yōu)勢(shì)，成為公司或?qū)W校等進(jìn)行資源儲(chǔ)存、備份、軟件服務(wù)等的解決方案。

大數(shù)據(jù)是一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合。[5]大數(shù)據(jù)具有規(guī)模大（Volume）、速度快（Velocity）、多樣性（Variety）、密度低（Value）、真實(shí)性（Veracity）的特點(diǎn)，它是人工智能的基礎(chǔ)，各類信息系統(tǒng)和傳感器的數(shù)據(jù)是未來大數(shù)據(jù)的核心。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)開始以指數(shù)級(jí)規(guī)模增長(zhǎng)，大量的數(shù)據(jù)應(yīng)用到人工智能算法模型的訓(xùn)練中，又在結(jié)果輸出上不斷優(yōu)化，從而使人工智能向更為智能化的方向前進(jìn)。

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)相輔相成，互相促進(jìn)，共同構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)人工智能發(fā)展的兩個(gè)核心動(dòng)力，人工智能技術(shù)能夠?qū)Ａ康慕逃龜?shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，形成對(duì)教育發(fā)展現(xiàn)狀的趨勢(shì)分析，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效的教育管理和決策。

2.機(jī)器學(xué)習(xí)

機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的奠基人之一、美國(guó)工程院院士Mitchell教授認(rèn)為，機(jī)器學(xué)習(xí)是計(jì)算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的交叉，同時(shí)也是人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)的核心。他在其撰寫的經(jīng)典教材《Machine Learning》中給出機(jī)器學(xué)習(xí)的經(jīng)典定義為“利用經(jīng)驗(yàn)來改善計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自身的性能”[6]94。機(jī)器學(xué)習(xí)致力于研究如何通過計(jì)算的手段，利用經(jīng)驗(yàn)改善系統(tǒng)自身的性能，其根本任務(wù)是數(shù)據(jù)的智能分析與建模，進(jìn)而從數(shù)據(jù)里面挖掘出有用的價(jià)值。機(jī)器學(xué)習(xí)面向數(shù)據(jù)分析與處理，以無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)、有監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等主要研究問題，提出和開發(fā)一系列的模型、方法和計(jì)算方法，如基于SVM的分類算法、高位空間的稀疏學(xué)習(xí)模型等。

機(jī)器學(xué)習(xí)為我們帶來了高效的網(wǎng)絡(luò)搜索、使用的機(jī)器翻譯、高精度的圖像理解和識(shí)別，極大地改變了我們的生活方式。在教育領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)在學(xué)生學(xué)習(xí)建模、學(xué)生行為建模、預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)結(jié)果和資源推薦等方面均有不俗的表現(xiàn)?？傮w而言，機(jī)器學(xué)習(xí)能助力教育教學(xué)，提供更加智能化、人性化的服務(wù)。

3.自然語(yǔ)言處理

比爾·蓋茨曾說過，“語(yǔ)言理解是人工智能皇冠上的明珠”。自然語(yǔ)言處理是人工智能和語(yǔ)言學(xué)的分支學(xué)科，主要研究計(jì)算機(jī)和人類之間使用的自然語(yǔ)言進(jìn)行有效通信的各種理論和方法，主要包括語(yǔ)義分析、詞性標(biāo)注、句法分析、文本分類、信息檢索、機(jī)器翻譯、情感分析等。[7]16

自然語(yǔ)言處理技術(shù)推動(dòng)人工智能進(jìn)步，從而使人工智能技術(shù)可以落地生根。自然語(yǔ)言處理在教育領(lǐng)域中有諸多研究和應(yīng)用，例如，在智能輔助學(xué)習(xí)方面，智能語(yǔ)言教學(xué)系統(tǒng)可以幫助學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)效果;在主觀題自動(dòng)批閱方面，自然語(yǔ)言處理技術(shù)可以為學(xué)生提供英文自動(dòng)批改在線服務(wù)，幫助學(xué)生通過自主練習(xí)提升英文寫作能力。

4.人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交互是計(jì)算機(jī)科學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，同時(shí)涉及人體工效學(xué)、社會(huì)學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等諸多學(xué)科。人機(jī)交互研究的是系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系，它不僅觀察分析人與計(jì)算機(jī)的現(xiàn)有交互方式，還會(huì)對(duì)新的交互方式進(jìn)行探索和設(shè)計(jì)。[8]18

人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)，將人工智能與機(jī)器人技術(shù)有機(jī)結(jié)合，很好地促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展。人機(jī)交互包括基于可穿戴設(shè)備的人機(jī)交互和基于深度網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)交互。近年來，多樣化的人機(jī)交互越來越多地引入教育，如語(yǔ)言交互模式被廣泛應(yīng)用于英語(yǔ)口語(yǔ)自主學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者能夠直接以語(yǔ)音方式與智能系統(tǒng)隨時(shí)隨地進(jìn)行多次對(duì)話練習(xí)，并得到系統(tǒng)的自動(dòng)及時(shí)的評(píng)判和糾正，讓學(xué)生真正開口表達(dá)，從而提升口語(yǔ)的實(shí)際運(yùn)用能力。

二、人工智能助力鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

（一）人工智能促進(jìn)鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展

教師的專業(yè)素養(yǎng)是提高教師隊(duì)伍質(zhì)量的關(guān)鍵，當(dāng)前鄉(xiāng)村教師專業(yè)素養(yǎng)普遍偏低，其主要原因在于：鄉(xiāng)村學(xué)校受到地理環(huán)境等因素的制約，優(yōu)質(zhì)的教師資源較為分散，難以定期進(jìn)行系統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)，不便于教師之間溝通交流學(xué)習(xí)。大部分鄉(xiāng)村教師的學(xué)歷不高或者本身是非師范專業(yè)，教育教學(xué)能力、知識(shí)的專業(yè)化程度不高，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量難以提高。

人工智能為鄉(xiāng)村教師實(shí)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)提供有力支持。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR），都是利用與圖像、視頻、3D模型等相關(guān)技術(shù)，營(yíng)造視覺、聽覺、觸覺等多種感官的數(shù)字化虛擬世界，它們都綜合運(yùn)用了多方面的智能技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感技術(shù)等。[9]22運(yùn)用VR和AR等技術(shù)可以為鄉(xiāng)村教師創(chuàng)設(shè)在線學(xué)習(xí)空間，并針對(duì)鄉(xiāng)村教師的個(gè)性化需求，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展的全新模式。

一是構(gòu)建虛擬培訓(xùn)教室，可以增強(qiáng)鄉(xiāng)村教師培訓(xùn)積極性。AR通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將虛擬的信息疊加到真實(shí)世界，從而使真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)融合到同一個(gè)畫面中。虛擬教室是指綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像、3D模型、多傳感技術(shù)等創(chuàng)設(shè)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，它能夠?qū)⒄鎸?shí)的教師培訓(xùn)場(chǎng)景通過三維模型表現(xiàn)出來，讓教師產(chǎn)生身臨其境的感覺。鄉(xiāng)村教師可以結(jié)合自己任教的科目和學(xué)習(xí)興趣選擇適合的學(xué)習(xí)方案，靈活安排學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)進(jìn)度。同時(shí)，鄉(xiāng)村教師可以通過線上教研室、教師學(xué)習(xí)論壇、視頻會(huì)議等方式和其他在線學(xué)習(xí)的教師進(jìn)行互動(dòng)交流討論，突破了傳統(tǒng)教師培訓(xùn)的固定講授模式和教師交流學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上的局限，增強(qiáng)鄉(xiāng)村教師的學(xué)習(xí)積極性和自主性。在鄉(xiāng)村教師學(xué)習(xí)過程中，數(shù)據(jù)引擎技術(shù)能夠及時(shí)記錄鄉(xiāng)村教師的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)進(jìn)展，針對(duì)每個(gè)鄉(xiāng)村教師的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在課程結(jié)束時(shí)對(duì)教師的學(xué)習(xí)狀況出具培訓(xùn)報(bào)告，及時(shí)為鄉(xiāng)村教師提供反饋和指導(dǎo)。

二是建立虛擬學(xué)習(xí)資源庫(kù)，可以滿足鄉(xiāng)村教師個(gè)性化學(xué)習(xí)。VR技術(shù)能夠突破時(shí)空限制，在教育中的應(yīng)用主要包括營(yíng)造虛擬仿真環(huán)境進(jìn)行教學(xué)、模擬技能訓(xùn)練、構(gòu)建虛擬角色等。它具有沉浸性（Immersion）、交互性（Interation）、想象性（Imagination）的特征。[10]虛擬學(xué)習(xí)資源庫(kù)就是VR技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)很好的范例，虛擬學(xué)習(xí)資源庫(kù)能夠?yàn)猷l(xiāng)村教師提供精品在線課程和數(shù)字化電子資源，滿足鄉(xiāng)村教師在線學(xué)習(xí)的需要。教育專家、各地學(xué)校的骨干教師可以與技術(shù)設(shè)計(jì)人員、軟件開發(fā)人員、評(píng)估人員組建教育資源研發(fā)團(tuán)隊(duì)[11]，共同研發(fā)優(yōu)質(zhì)的鄉(xiāng)村教師教育課程，為鄉(xiāng)村教師提供不同領(lǐng)域、不同學(xué)科、不同年級(jí)、不同教學(xué)模式的課程學(xué)習(xí)資源。同時(shí)，利用文本挖掘技術(shù)、知識(shí)庫(kù)技術(shù)和多媒體語(yǔ)義分析技術(shù)幫助鄉(xiāng)村教師檢索學(xué)習(xí)資源，并結(jié)合鄉(xiāng)村教師自主探究學(xué)習(xí)的內(nèi)容，形成本地教師教育資源庫(kù)，并基于鄉(xiāng)村教師不同的學(xué)習(xí)偏好，為鄉(xiāng)村教師推薦最佳的學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村教師個(gè)性化的專業(yè)化學(xué)習(xí)。

三是開展遠(yuǎn)程智能教學(xué)研討，可以提升鄉(xiāng)村教師專業(yè)化水平。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)推動(dòng)城鄉(xiāng)教師實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能互動(dòng)研討學(xué)習(xí)，組建鄉(xiāng)村教師校際聯(lián)盟教研中心，形成以區(qū)帶縣、以縣帶鄉(xiāng)、以鄉(xiāng)帶村的逐級(jí)幫扶教研組織[12]。教研人員可以在線上講授課程，對(duì)鄉(xiāng)村教師進(jìn)行線上教學(xué)指導(dǎo)，幫助鄉(xiāng)村教師解決日常教學(xué)活動(dòng)中的困惑，在開展教研活動(dòng)的過程中，鄉(xiāng)村教師可通過電子設(shè)備終端和參與教研的教師進(jìn)行互動(dòng)交流，提高教研活動(dòng)的效率。通過遠(yuǎn)程視頻會(huì)議、在線協(xié)作軟件和社交媒體等工具，為城市和鄉(xiāng)村的教師以及專家建立協(xié)作關(guān)系，形成在線學(xué)習(xí)與交流專區(qū)。通過開展智能幫扶鄉(xiāng)村教師的活動(dòng)，提升鄉(xiāng)村教師專業(yè)化水平，構(gòu)建鄉(xiāng)村教師區(qū)域化教研團(tuán)隊(duì)，提高鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍質(zhì)量。

（二）人工智能助推鄉(xiāng)村教師師德師風(fēng)建設(shè)

黨的十九大將立德樹人作為教育的根本任務(wù)。師德是存在于教師主體中的一種品質(zhì)、一種修養(yǎng)，具有鮮明的獨(dú)特性?！皫熣?，教之以事而喻德者也。”習(xí)近平總書記高度重視師德師風(fēng)建設(shè)，他指出：“評(píng)價(jià)教師隊(duì)伍素質(zhì)的第一標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是師德師風(fēng)”[13]9。《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)的意見》明確提出，要加強(qiáng)鄉(xiāng)村教師師德師風(fēng)建設(shè)，努力培養(yǎng)造就具有高尚師德師風(fēng)的鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍[14]。在人工智能環(huán)境下，鄉(xiāng)村教師能夠?qū)崿F(xiàn)泛在化的師德教育學(xué)習(xí)，使鄉(xiāng)村教師能夠享受無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不在的學(xué)習(xí)服務(wù)，提升自身的師德素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本目標(biāo)。

一是建立智慧師德教育平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村教育育人過程顯性化。人工智能借助技術(shù)手段能夠匯聚各方智慧，顯性化育人過程中的顯性和隱性知識(shí)，并基于大數(shù)據(jù)將育人規(guī)律更精確和明確的方式呈現(xiàn)出來。育人中的人工智能可以被看作打開“育人黑箱”的強(qiáng)有力的工具，它可以幫助我們更深入地理解育人過程是如何進(jìn)行的。例如，教育云平臺(tái)根據(jù)鄉(xiāng)村教師的師德建設(shè)實(shí)際情況，在資源庫(kù)中進(jìn)行檢索，構(gòu)建鄉(xiāng)村教師師德教育知識(shí)圖譜，并利用參與度分析法和內(nèi)容分析法等自動(dòng)化的交互文本分析技術(shù)，獲取教師進(jìn)行師德教育學(xué)習(xí)的參與度、學(xué)習(xí)內(nèi)容等信息，智能化安排教師的師德教育學(xué)習(xí)進(jìn)度，定期向教師推送教育理論等重要的學(xué)習(xí)資料，構(gòu)建數(shù)字化、個(gè)性化的師德教育系統(tǒng)。

二是通過智能診斷，可以加強(qiáng)師德建設(shè)監(jiān)管。數(shù)據(jù)挖掘是指有組織、有目的地收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，并從大量數(shù)據(jù)中提取有用的信息，從而尋找出數(shù)據(jù)中存在的規(guī)律、規(guī)則、知識(shí)以及模式、關(guān)聯(lián)、變化、異常和有意義的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)挖掘是統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和人工智能等技術(shù)的綜合。數(shù)據(jù)分析是用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法及工具對(duì)收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，提取有價(jià)值的信息。[15]388利用數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析技術(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)鄉(xiāng)村教師的職業(yè)道德行為，實(shí)時(shí)掌握鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍思想狀況和作風(fēng)建設(shè)進(jìn)展，并對(duì)鄉(xiāng)村教師的師德行為進(jìn)行智能診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并整改鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍中存在的不良行為傾向和問題。

三是開展智能師德榜樣評(píng)比活動(dòng)。借助大數(shù)據(jù)采集技術(shù)，對(duì)鄉(xiāng)村教師參加師德培訓(xùn)、職業(yè)道德行為等信息進(jìn)行記錄，將師德評(píng)比數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，為師德模范的評(píng)選提供科學(xué)依據(jù)。利用自然語(yǔ)言技術(shù)，構(gòu)建鄉(xiāng)村教師師德模范案例庫(kù)激勵(lì)鄉(xiāng)村教師向榜樣學(xué)習(xí)，自覺規(guī)范自身的職業(yè)道德行為，努力提高自身的道德素養(yǎng)和道德情操。以AI育人好老師為例，首先，梳理并篩選優(yōu)秀育人案例，其中案例主要包括問題行為、問題診斷、問題解決策略;其次，通過人工標(biāo)注和自然語(yǔ)言處理的方式抽取高頻詞，建立育人詞庫(kù);最后，構(gòu)建育人知識(shí)圖譜，利用圖譜技術(shù)建立各實(shí)體之間的關(guān)系，為教師提供個(gè)性化的育人方案。[16]

（三）人工智能賦能鄉(xiāng)村教師減負(fù)增效

由于鄉(xiāng)村教師的數(shù)量相對(duì)短缺，許多學(xué)校專任教師不足，教師數(shù)量難以滿足教學(xué)需求，一名教師要教好幾門科目，有些農(nóng)村小規(guī)模學(xué)校甚至是“一師一?！?，師生比例嚴(yán)重失衡[17]，加大了鄉(xiāng)村教師教學(xué)工作強(qiáng)度。鄉(xiāng)村教師除了備課、上課、批改作業(yè)，還要管理班級(jí)事務(wù)，對(duì)留守兒童、單親家庭等特殊群體學(xué)生進(jìn)行思想教育工作。此外，鄉(xiāng)村教師還要負(fù)責(zé)教學(xué)行政工作，例如，教學(xué)檢查、考核、評(píng)比等活動(dòng)，耗費(fèi)鄉(xiāng)村教師大量精力和時(shí)間，嚴(yán)重影響了教師的正常教學(xué)工作。繁重的工作任務(wù)對(duì)鄉(xiāng)村教師身心健康產(chǎn)生不利影響，也使鄉(xiāng)村教師無(wú)暇顧及自身專業(yè)發(fā)展，阻礙了教師教學(xué)能力的提升。

聯(lián)合國(guó)教科文組織在《教育中的人工智能：可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)和機(jī)遇》中提到，教師應(yīng)善于利用人工智能技術(shù)，培養(yǎng)科研和數(shù)字分析能力、管理技能、批判性思維和計(jì)算思維能力，以及用技術(shù)代替重復(fù)性工作。[18]61隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人工智能工具廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，成為教師教學(xué)的得力助手，智能教學(xué)助手便是一種被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域的人工智能型助手。教師智能助手匯聚了教學(xué)情境庫(kù)、教學(xué)資料數(shù)據(jù)庫(kù)、學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)等[19]172，并利用圖像識(shí)別技術(shù)、自然語(yǔ)言處理技術(shù)和人機(jī)交互技術(shù)等來輔助鄉(xiāng)村教師工作，將他們從繁瑣的事務(wù)中解放出來。

一是人工智能賦能變革傳統(tǒng)的教學(xué)模式。隨著人工智能和教育教學(xué)的深度融合，促使傳統(tǒng)課堂向智能課堂發(fā)展。智慧課堂是利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)的智能化、高效化課堂，能夠?qū)崿F(xiàn)課堂反饋及時(shí)化、交流互動(dòng)立體化、資源推送個(gè)性化。在課前環(huán)節(jié)，智慧課堂信息化平臺(tái)為鄉(xiāng)村教師提供學(xué)生的知識(shí)掌握情況，預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)，并向?qū)W生推送所要預(yù)習(xí)的內(nèi)容，教師再根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)反饋情況確定教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法等。在課中環(huán)節(jié)，通過語(yǔ)音情緒識(shí)別和面部表情識(shí)別功能，了解鄉(xiāng)村教師的授課風(fēng)格和學(xué)生上課時(shí)的狀態(tài)，并記錄教師在課程中講授、板書、互動(dòng)的時(shí)間以及學(xué)生所反映的情緒和行為數(shù)據(jù)，幫助教師分析不同授課方式所形成的教學(xué)效果，使教師選擇最佳的授課方式。并且，語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理技術(shù)運(yùn)用深度學(xué)習(xí)算法，可以輔助鄉(xiāng)村教師進(jìn)行口語(yǔ)測(cè)評(píng)，有效糾正和改進(jìn)鄉(xiāng)村學(xué)生的英語(yǔ)發(fā)音不標(biāo)準(zhǔn)和語(yǔ)言表達(dá)不清晰的情況，解決鄉(xiāng)村英語(yǔ)教師口語(yǔ)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)難題。在課后環(huán)節(jié)，通過自然語(yǔ)言處理技術(shù)對(duì)鄉(xiāng)村教師講授的內(nèi)容進(jìn)行提取，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資料鞏固復(fù)習(xí)[20]，并利用智能診斷等技術(shù)幫助教師分析每個(gè)學(xué)生課堂表現(xiàn)，生成學(xué)生課堂學(xué)習(xí)報(bào)告，及時(shí)為鄉(xiāng)村教師提供教學(xué)反饋。

二是人工智能輔助鄉(xiāng)村教師教學(xué)工作。智能教學(xué)助手可以為鄉(xiāng)村教師備課提供豐富的課件、教案、習(xí)題等教學(xué)資源，根據(jù)鄉(xiāng)村教師常用教學(xué)情境和學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從知識(shí)庫(kù)、資源庫(kù)、練習(xí)庫(kù)中提取相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，為鄉(xiāng)村教師提供多種可選擇的教學(xué)設(shè)計(jì)方案，提高鄉(xiāng)村教師的備課效率。在課程結(jié)束后，智能教學(xué)助手通過一系列的算法，對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握情況進(jìn)行分析，選擇不同難度的題目為其制定個(gè)性化的作業(yè)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握、鞏固和提升。當(dāng)學(xué)生完成作業(yè)后，不再由教師對(duì)作業(yè)進(jìn)行批閱，而是通過智能作業(yè)批改系統(tǒng)運(yùn)用自然語(yǔ)音處理技術(shù)和語(yǔ)義分析技術(shù)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批閱，不僅減輕了鄉(xiāng)村教師的工作量而且使教師能夠全面掌握班級(jí)學(xué)生的知識(shí)掌握情況。例如，智能作業(yè)批改系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別學(xué)生的作業(yè)，并對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行批注和修改，準(zhǔn)確指出學(xué)生存在的問題，使學(xué)生能夠及時(shí)查漏補(bǔ)缺。人機(jī)交互技術(shù)可以協(xié)助鄉(xiāng)村教師為留守兒童和農(nóng)村單親家庭子女在線答疑解惑，能有效緩解他們的心理焦慮和情感渴求。

三是人工智能提供個(gè)性化的教育評(píng)價(jià)。人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用使得鄉(xiāng)村教師不再僅僅只能利用試卷的形式對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度進(jìn)行定點(diǎn)靜態(tài)測(cè)量，還可以利用各種不同類型的計(jì)算設(shè)備以及人工智能技術(shù)對(duì)學(xué)生的高階認(rèn)知、元認(rèn)知、心理以及身體健康等進(jìn)行多角度的綜合評(píng)價(jià)。由于當(dāng)前鄉(xiāng)村學(xué)?！按蟀囝~”尤為普遍，鄉(xiāng)村教師所帶的學(xué)生數(shù)量較多，他們只能通過考試評(píng)分和作業(yè)對(duì)鄉(xiāng)村學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)，難以覺察鄉(xiāng)村學(xué)生的不良行為。智能測(cè)評(píng)技術(shù)強(qiáng)調(diào)通過一種自動(dòng)化的方式測(cè)評(píng)學(xué)生的發(fā)展。所謂自動(dòng)化，是指機(jī)器擔(dān)任一些教師負(fù)責(zé)的工作，包含體力勞動(dòng)、腦力勞動(dòng)或認(rèn)知工作。通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)測(cè)評(píng)方式，可以實(shí)時(shí)跟蹤?quán)l(xiāng)村學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)鄉(xiāng)村教師反思教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量。例如，批改網(wǎng)便是一個(gè)以自然語(yǔ)言處理技術(shù)和語(yǔ)料庫(kù)為基礎(chǔ)的在線自動(dòng)評(píng)測(cè)軟件，它能夠解析鄉(xiāng)村學(xué)生英語(yǔ)作文和標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)料庫(kù)之間的差距，對(duì)鄉(xiāng)村學(xué)生作文進(jìn)行即時(shí)評(píng)分，并提供改善性建議和知識(shí)分析結(jié)果，能大大減輕鄉(xiāng)村教師的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率。同時(shí)，人工智能中的大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)影響鄉(xiāng)村學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、習(xí)慣等因素進(jìn)行深入分析，剖析影響鄉(xiāng)村學(xué)生不良表現(xiàn)的深層次原因，為鄉(xiāng)村教師提供精確的分析報(bào)告，及時(shí)對(duì)鄉(xiāng)村學(xué)生存在的問題進(jìn)行干預(yù)和引導(dǎo)。例如，利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，通過設(shè)計(jì)并開發(fā)具有相應(yīng)評(píng)測(cè)功能的軟件和平臺(tái)，記錄鄉(xiāng)村學(xué)生各類交互行為數(shù)據(jù)，通過人機(jī)交互和數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)鄉(xiāng)村學(xué)生的行為進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鄉(xiāng)村學(xué)生的不良行為并給予適當(dāng)?shù)念A(yù)警和干預(yù)，能夠起到提示鄉(xiāng)村學(xué)生的高危行為和潛在風(fēng)險(xiǎn)的作用。

總之，人工智能賦能變革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，輔助鄉(xiāng)村教師的教學(xué)工作，提供個(gè)性化的教學(xué)評(píng)價(jià)，大大減輕了鄉(xiāng)村教師的工作負(fù)擔(dān)，這正如安東尼·塞爾登所說“人工智能卸下了數(shù)百年來纏在教師身上的行政負(fù)擔(dān)，讓他們能去做更有意義的事;還讓教學(xué)變得更有吸引力，更有成就感，也更有激情。這不僅能降低教師的辭職率，還能招來更多的好老師” [21]203。

（四）人工智能提高鄉(xiāng)村教師治理效能

人工智能發(fā)揮作用的基礎(chǔ)是擁有海量的數(shù)據(jù)，因此，依托數(shù)據(jù)而存在的人工智能必將促進(jìn)教育治理數(shù)據(jù)化。經(jīng)過數(shù)據(jù)化的各種信息更加清晰、明確，可以根據(jù)數(shù)據(jù)來制訂計(jì)劃，作出決策、評(píng)估工作等。目前我國(guó)鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)還存在教師結(jié)構(gòu)性失衡、教師編制不足、教師職稱評(píng)定認(rèn)定難和教師評(píng)價(jià)方式不合理等問題，利用智能化系統(tǒng)和教育大數(shù)據(jù)對(duì)鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍進(jìn)行全方位的精準(zhǔn)分析和可視化分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能診斷和及時(shí)反饋，加快實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村教師治理體系現(xiàn)代化的進(jìn)程。

一是人工智能可以精準(zhǔn)匹配鄉(xiāng)村教師資源。從技術(shù)原理來講，人工智能主要由數(shù)據(jù)和算法兩部分組成，通過海量數(shù)據(jù)不斷地計(jì)算而提高決策的效果。[22]72利用教育大數(shù)據(jù)構(gòu)建鄉(xiāng)村教師資源分布動(dòng)態(tài)圖，對(duì)鄉(xiāng)村教師的任教學(xué)科、年齡、職稱、學(xué)歷等信息進(jìn)行整合分析，協(xié)調(diào)鄉(xiāng)村教師資源分布，對(duì)音樂、美術(shù)、體育等學(xué)科可以利用智能機(jī)器教師為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué)，彌補(bǔ)鄉(xiāng)村教師學(xué)科性失衡的缺陷。此外，人工智能的關(guān)鍵技術(shù)之一就是預(yù)測(cè)，借助云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等高技術(shù)，能夠從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)事物之間隱藏的關(guān)系，探索潛在的規(guī)律;通過分析、建模、模擬和預(yù)測(cè)結(jié)果，使教育決策更精準(zhǔn)、更具預(yù)見性、更科學(xué)。因此，可以根據(jù)鄉(xiāng)村學(xué)校的教學(xué)需求和辦學(xué)規(guī)模，運(yùn)用智能算法科學(xué)預(yù)測(cè)未來幾年對(duì)不同學(xué)科教師數(shù)量的需求狀況，為教育部門和師范院校制定人才培養(yǎng)計(jì)劃提供數(shù)據(jù)參考，為鄉(xiāng)村學(xué)校提供合理的師資配比。

二是人工智能可以優(yōu)化鄉(xiāng)村教師編制管理。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和空間分析方法統(tǒng)計(jì)各地區(qū)鄉(xiāng)村教師的學(xué)歷、教研能力、教齡等信息，建立鄉(xiāng)村教師基本情況數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)崗位設(shè)置、教師輪崗、人員招聘等實(shí)行智能化的統(tǒng)籌管理，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村教師編制結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)調(diào)整。此外，由于每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口結(jié)構(gòu)、人口流動(dòng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、教育狀況各不相同，縣級(jí)教育主管部門在配備鄉(xiāng)村學(xué)校緊缺性學(xué)科教師難度很大。人工智能技術(shù)可以緩解這種矛盾，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)分析技術(shù)預(yù)測(cè)鄉(xiāng)村學(xué)生規(guī)模、鄉(xiāng)村學(xué)校的發(fā)展規(guī)模和緊缺性學(xué)科教師的需求數(shù)量，合理設(shè)置鄉(xiāng)村教師編制數(shù)量，適當(dāng)增加緊缺性學(xué)科教師的編制，有效解決鄉(xiāng)村教師短缺的問題。

三是人工智能可以創(chuàng)新鄉(xiāng)村教師評(píng)價(jià)方式。電子學(xué)習(xí)檔案袋是人工智能環(huán)境下的產(chǎn)物。電子學(xué)習(xí)檔案袋（E-Protfolio，簡(jiǎn)稱電子學(xué)檔）是依托現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)教育教學(xué)過程進(jìn)行真實(shí)性記錄，關(guān)注評(píng)價(jià)發(fā)展性、反思性功能的一種有效的質(zhì)性評(píng)價(jià)記錄方式。[23]25通過建立鄉(xiāng)村教師個(gè)人電子檔案袋[24]，將鄉(xiāng)村教師的教學(xué)實(shí)踐過程、參與教研次數(shù)、培訓(xùn)進(jìn)修時(shí)長(zhǎng)等信息記錄下來，在對(duì)鄉(xiāng)村教師進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，利用數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行挖掘分析，形成直觀化、客觀化的評(píng)價(jià)報(bào)告，改變以往單一的教師評(píng)價(jià)方式，并將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給鄉(xiāng)村教師，使他們能及時(shí)調(diào)整在教學(xué)中存在的問題，促進(jìn)鄉(xiāng)村教師專業(yè)化發(fā)展水平提高。

總之，通過人工智能系統(tǒng)對(duì)多元數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍中的問題和不足，并提出相應(yīng)的建議供教師和教育管理者參考，逐步實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村教師治理工作精準(zhǔn)化，形成動(dòng)態(tài)的鄉(xiāng)村教師治理模式，提高鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍的質(zhì)量。 ?三、人工智能助力鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)面臨的困境

（一）鄉(xiāng)村學(xué)校網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待完善

鄉(xiāng)村學(xué)校受到地理位置、信息化設(shè)施建設(shè)等因素的制約，導(dǎo)致人工智能技術(shù)難以在鄉(xiāng)村學(xué)校推進(jìn)。主要表現(xiàn)為：一是教育信息化設(shè)施較落后。鄉(xiāng)村教師難以正常使用智能化設(shè)備進(jìn)行教學(xué)工作，無(wú)法發(fā)揮人工智能技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)的作用。二是智能設(shè)備建設(shè)資金不足。人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，其研發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試等流程都要耗費(fèi)大量的資金，需要政府提供專項(xiàng)資金支持，目前我國(guó)實(shí)行“以縣為主”的教育財(cái)政管理體制，鄉(xiāng)村由于資金相對(duì)匱乏，無(wú)法為各個(gè)學(xué)校提供智能化教學(xué)的數(shù)字環(huán)境。三是智能設(shè)備維修問題難以解決。鄉(xiāng)村學(xué)校缺乏專業(yè)的設(shè)備維修人員，加之學(xué)校地理位置偏遠(yuǎn)、資金緊缺等原因，無(wú)法及時(shí)修理教學(xué)設(shè)備，對(duì)鄉(xiāng)村教師進(jìn)行教學(xué)工作造成困擾。

（二）人工智能倫理道德面臨挑戰(zhàn)

2016年美國(guó)斯坦福大學(xué)頂尖人工智能專家杰瑞·卡普蘭（Jerry Kaplan）教授，在他的《人工智能時(shí)代》一書中闡述了他的理論：人工智能從技術(shù)走向生活，成為人類助手和朋友的同時(shí)，我們更要關(guān)注其產(chǎn)生的倫理問題。[25]32人工智能助力鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)過程中，由于缺乏法律約束和專業(yè)化的指導(dǎo)，導(dǎo)致一系列倫理道德問題的產(chǎn)生，主要表現(xiàn)四個(gè)方面：一是數(shù)據(jù)隱私安全問題。適當(dāng)?shù)碾[私與邊界是人類社會(huì)倫理秩序的必要組成部分，對(duì)隱私的保護(hù)也構(gòu)成了幾乎所有文明社會(huì)的法律和倫理共識(shí)，在“落后”的技術(shù)條件下，隱私很容易被規(guī)范和保護(hù)，人們縱然有窺視的心思，卻沒有窺視的手段，然而人工智能的發(fā)展或許改變這樣的格局。[26]135教師和學(xué)生的個(gè)人信息、地理位置等私人信息都會(huì)被智能教育系統(tǒng)獲取[27]，既然大數(shù)據(jù)是人工智能得以生存發(fā)展的前提，那么大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的隱私信息也就成為不得不交予的資源，隱私交給第三方，隱私泄露的擔(dān)憂不可避免地浮現(xiàn)出來。這些數(shù)據(jù)一旦泄露，就會(huì)造成數(shù)據(jù)安全問題，使鄉(xiāng)村教師和學(xué)生個(gè)人的人格尊嚴(yán)受到侵害。例如，鄉(xiāng)村留守兒童、單親家庭子女等個(gè)人信息，以及鄉(xiāng)村大齡教師婚戀問題等，都存在數(shù)據(jù)隱私安全問題。二是智能教學(xué)束縛鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展。大數(shù)據(jù)能夠全面收集教育教學(xué)信息，并為教師推送個(gè)性化教學(xué)設(shè)計(jì)方案等，使鄉(xiāng)村教師過度依賴數(shù)據(jù)算法分析，缺乏對(duì)教育數(shù)據(jù)的甄別和判斷能力，限制了鄉(xiāng)村教師專業(yè)能力的提高。三是人工智能限制鄉(xiāng)村教師和學(xué)生的社交能力。機(jī)器可以模仿人類的情感，但它永遠(yuǎn)也不能感知情感。牛津大學(xué)的卡爾·弗雷和邁克爾·奧斯本曾表示：“雖然算法和機(jī)器人目前可以完成一些社交活動(dòng)，但還是很難識(shí)別出人類的自然情感。要讓它們對(duì)這些情緒做出回應(yīng)就更難了”。牛津大學(xué)馬丁學(xué)院前院長(zhǎng)伊恩·戈丁的觀點(diǎn)很明確：機(jī)器“不可能具備那些人類特有的素質(zhì)，也就是愛、情緒和情緒反應(yīng)”[28]61。因此，人工智能的過度使用，可能會(huì)限制鄉(xiāng)村教師和學(xué)生的社交能力，難以充分保證師生和生生之間的情感交流。四是算法偏見可能導(dǎo)致鄉(xiāng)村教師發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)。凱文·凱利在《失控》中描述：“人們?cè)诎炎匀贿壿嬢斎霗C(jī)器的同時(shí)，也將技術(shù)邏輯帶到了生命之中，機(jī)器人、計(jì)算機(jī)程序等人工制造物也越來越具有生命屬性”，這一說法成為關(guān)于人工智能算法歧視的廣泛引證。智能算法雖然本身是一種數(shù)學(xué)形式的代碼表達(dá)，然而在設(shè)計(jì)、運(yùn)用和發(fā)布的過程中都離不開設(shè)計(jì)者和開發(fā)者的主觀意志，人們可能把已有的歧視嵌入程序設(shè)計(jì)之中而猶未察覺，而智能算法有可能把這種其實(shí)擴(kuò)大化。[29]138同樣，由于算法設(shè)計(jì)人員對(duì)教育方法、教育理論、師生關(guān)系等教育專業(yè)知識(shí)關(guān)注較少，容易忽視鄉(xiāng)村教師發(fā)展的實(shí)際需求，開發(fā)者可能設(shè)計(jì)出錯(cuò)誤的算法模型，對(duì)鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍發(fā)展造成不良影響。因此，需要治理人工智能所引起的倫理道德問題，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)安全的重視，使人工智能技術(shù)更好地為鄉(xiāng)村教師服務(wù)。

（三）人工智能技術(shù)人才嚴(yán)重短缺

國(guó)內(nèi)人工智能領(lǐng)域的主要問題在于教育人才培養(yǎng)的速度與行業(yè)發(fā)展速度不匹配。根據(jù)麥肯錫《中國(guó)人工智能未來之路》報(bào)告：“中國(guó)只有不到30所大學(xué)的研究實(shí)驗(yàn)室專注于人工智能，輸出人才的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足人工智能企業(yè)的用人需求”。[30]同樣，隨著人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用不斷推進(jìn)，需要培養(yǎng)具有扎實(shí)的人工智能技術(shù)和知識(shí)素養(yǎng)的復(fù)合型人才，目前鄉(xiāng)村學(xué)校的人工智能人才難以滿足實(shí)際需求。主要表現(xiàn)為：一是鄉(xiāng)村學(xué)校缺乏人工智能方面的教師。鄉(xiāng)村學(xué)校存在教師數(shù)量短缺的問題，熟練掌握教育信息技術(shù)的教師更是少之又少，嚴(yán)重阻礙了鄉(xiāng)村學(xué)校人工智能教學(xué)的現(xiàn)實(shí)需要。二是鄉(xiāng)村教師教學(xué)需要人工智能技術(shù)人才專業(yè)指導(dǎo)。部分鄉(xiāng)村學(xué)校雖然推行積極智能化教學(xué)，但是缺乏專業(yè)的人工智能技術(shù)人員的指導(dǎo)，鄉(xiāng)村教師在實(shí)施智能化教學(xué)過程中，無(wú)法解決設(shè)備故障、不知如何篩選和處理教育數(shù)據(jù)等問題，沒有真正發(fā)揮人工智能教學(xué)的價(jià)值。三是鄉(xiāng)村教師不愿使用人工智能教學(xué)設(shè)備。由于鄉(xiāng)村教師大多數(shù)年齡較大，他們不愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)新的教學(xué)技術(shù)，加之對(duì)新技術(shù)的掌握和運(yùn)用能力較差，仍然按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法進(jìn)行教學(xué)，忽視了人工智能對(duì)教育教學(xué)的推動(dòng)作用，導(dǎo)致鄉(xiāng)村學(xué)校使用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)的進(jìn)程緩慢。

（四）鄉(xiāng)村教師的信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)亟待提升

在大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代，信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)是教師應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)，這三個(gè)基本素養(yǎng)能否養(yǎng)成，對(duì)教師的思維能力、教育技術(shù)能力、讀懂學(xué)生的能力有著重要的影響。[31]181當(dāng)前我國(guó)鄉(xiāng)村教師的信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和和智能素養(yǎng)相對(duì)薄弱，教師利用智能化教學(xué)技術(shù)的能力有待提高，缺乏對(duì)教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘的能力。主要原因在于：一是鄉(xiāng)村教師對(duì)上述三種素養(yǎng)缺乏重視。教師尚未充分認(rèn)識(shí)到人工智能對(duì)提高教育教學(xué)質(zhì)量的重要性[32]，對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)不明晰，難以將人工智能和日常教學(xué)工作結(jié)合起來，仍是根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。二是鄉(xiāng)村教師的信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)培養(yǎng)不足。教師對(duì)人工智能的教學(xué)工具和數(shù)據(jù)處理軟件的運(yùn)用不熟練，對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)了解較少，導(dǎo)致鄉(xiāng)村教師無(wú)法進(jìn)行人工智能輔助教學(xué)并對(duì)教育數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解讀。三是鄉(xiāng)村教師教育數(shù)據(jù)隱私安全意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)僅停留在認(rèn)識(shí)層面，在具體操作上缺乏數(shù)據(jù)安全保護(hù)措施。

四、人工智能助力鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)的策略

（一）優(yōu)化鄉(xiāng)村學(xué)校智能教育基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

一是建立多元化的鄉(xiāng)村學(xué)校人工智能基礎(chǔ)設(shè)施投入機(jī)制。要深入推進(jìn)人工智能技術(shù)，就需要政府、學(xué)校、企業(yè)等利益相關(guān)者建立良好的協(xié)作關(guān)系，通過合理分工，調(diào)配社會(huì)資源，豐富鄉(xiāng)村學(xué)校人工智能資源供給。政府將人工智能的經(jīng)費(fèi)投入納入教育信息化發(fā)展規(guī)劃中，確保中央、省和縣（區(qū)）級(jí)政府均有專項(xiàng)投入。縣（區(qū)）政府部門在分配資金時(shí)要適當(dāng)?shù)叵蜞l(xiāng)村學(xué)校傾斜，確保用于智能化教學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施、教育數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、光纖寬帶入網(wǎng)系統(tǒng)等建設(shè)資金[33]。尤其要加大對(duì)貧困地區(qū)學(xué)校的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的投資，為其提供智能化教學(xué)技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享。利用風(fēng)險(xiǎn)投資、創(chuàng)業(yè)投資基金及資本市場(chǎng)融資等多種渠道，引導(dǎo)社會(huì)資本支持鄉(xiāng)村學(xué)校人工智能發(fā)展。落實(shí)對(duì)人工智能中小企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)的財(cái)稅優(yōu)惠政策，通過高新技術(shù)企業(yè)稅收優(yōu)惠和研發(fā)費(fèi)用加計(jì)扣除等政策支持鄉(xiāng)村學(xué)校人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的完善。

二是優(yōu)化鄉(xiāng)村學(xué)校人工智能技術(shù)環(huán)境。作為教育信息化的重要組成部分，鄉(xiāng)村學(xué)校資源環(huán)境建設(shè)必須隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步以及與教育融合的創(chuàng)新持續(xù)地改進(jìn)，以豐富多樣、有效供給的資源環(huán)境，為未來智能化和個(gè)性化的信息化教育提供有力的支持。通過政府購(gòu)買、學(xué)校配置和社會(huì)捐助等多種形式，加強(qiáng)鄉(xiāng)村學(xué)校智能化教學(xué)硬件設(shè)施建設(shè)，提升網(wǎng)絡(luò)工具的配置水平，為鄉(xiāng)村教師提供智能化的教學(xué)工具，提高工作效率，減輕鄉(xiāng)村教師的工作負(fù)擔(dān)，使鄉(xiāng)村教師有充足的精力投入到教學(xué)工作中。

三是通過校企合作建設(shè)智能化教育平臺(tái)。通過鄉(xiāng)村學(xué)校和企業(yè)簽訂合作協(xié)議的方式，企業(yè)為鄉(xiāng)村學(xué)校提供智能化教學(xué)平臺(tái)、創(chuàng)建基礎(chǔ)知識(shí)資源庫(kù)、教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)等。同時(shí)，根據(jù)鄉(xiāng)村學(xué)校的實(shí)際情況和教師的工作需要不斷完善智能化硬軟件設(shè)備，更新人工智能教育資源庫(kù)和學(xué)校教育數(shù)據(jù)庫(kù)，優(yōu)化智能化教學(xué)分析技術(shù)，為鄉(xiāng)村教師提供更好的智能化服務(wù)。

（二）強(qiáng)化人工智能和教育大數(shù)據(jù)治理

一是加強(qiáng)對(duì)人工智能和教育大數(shù)據(jù)的監(jiān)管。加快制定人工智能和教育大數(shù)據(jù)的相關(guān)法律法規(guī)制度，推進(jìn)人工智能教育產(chǎn)品的研發(fā)者和使用者的自律。實(shí)行教育隱私數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)清洗和脫敏，保護(hù)教育數(shù)據(jù)的隱私安全，確保教育數(shù)據(jù)的安全合法使用。建立人工智能數(shù)據(jù)安全監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)教育數(shù)據(jù)的采集、分析、保存等流程設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)并加以監(jiān)管，定期評(píng)估教育數(shù)據(jù)隱私風(fēng)險(xiǎn)，并及時(shí)采取合理的隱私保護(hù)措施，切實(shí)保障教育數(shù)據(jù)安全。將學(xué)校的教育數(shù)據(jù)隱私防護(hù)能力納入校園安全評(píng)價(jià)體系，切實(shí)提升廣大教育工作者的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)意識(shí)和能力。

二是建立人工智能和教育大數(shù)據(jù)的研究機(jī)構(gòu)。加強(qiáng)教育領(lǐng)域?qū)＜液腿斯ぶ悄軐＜抑g的合作，使技術(shù)研發(fā)人員了解教育發(fā)展的實(shí)際需求，將教育理論、教育的現(xiàn)實(shí)問題等融入到算法框架中，不斷優(yōu)化教育人工智能算法模型 [34]，構(gòu)建專業(yè)化的教育數(shù)據(jù)質(zhì)量和評(píng)估體系，精準(zhǔn)分析鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)的現(xiàn)狀及問題，為鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)提供科學(xué)、高效的智能決策和管理服務(wù)。

三是高度關(guān)注人工智能技術(shù)理論道德問題?！缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》要求：“開展人工智能行為科學(xué)和倫理等問題研究，建立倫理道德多層次判斷結(jié)構(gòu)及人機(jī)協(xié)作的倫理框架”。為此，要加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防與約束引導(dǎo)，積極應(yīng)對(duì)人工智能在師生倫理、算法歧視等方面可能產(chǎn)生的問題，探索制定數(shù)據(jù)收集、使用補(bǔ)償機(jī)制和定期審查追責(zé)機(jī)制的可行性，保證人工智能技術(shù)在鄉(xiāng)村教師隊(duì)伍建設(shè)中使用的安全性和可靠性。

四是培養(yǎng)鄉(xiāng)村教師的教育數(shù)據(jù)倫理素養(yǎng)。教育數(shù)據(jù)倫理素養(yǎng)是教師在使用教育數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)遵守的道德信念和行為規(guī)范。通過教育數(shù)據(jù)倫理素養(yǎng)培訓(xùn)，使鄉(xiāng)村教師了解教育數(shù)據(jù)倫理的相關(guān)知識(shí)以及相關(guān)法律法規(guī)，自覺遵守教育數(shù)據(jù)倫理的道德標(biāo)準(zhǔn)，合理使用教育數(shù)據(jù)。培養(yǎng)鄉(xiāng)村教師甄別教育數(shù)據(jù)的能力，教師在使用教育數(shù)據(jù)時(shí)要確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性，積極探究并改進(jìn)智能教育資源的不足之處，避免過度依賴智能技術(shù)，增強(qiáng)鄉(xiāng)村教師使用智能教學(xué)工具的獨(dú)立性和能動(dòng)性。

（三）重視人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)

一是深化師范生培養(yǎng)體系改革，在師范生課程培養(yǎng)體系中增設(shè)人工智能教育和數(shù)據(jù)素養(yǎng)課程，使師范生掌握人工智能教育的理念、智能技術(shù)的應(yīng)用、智能教育的態(tài)度和價(jià)值觀、教育數(shù)據(jù)倫理知識(shí)等。[35]122鼓勵(lì)師范院校設(shè)立人工智能教育學(xué)院，開設(shè)人工智能相關(guān)專業(yè);拓寬人工智能教育內(nèi)容，形成“人工智能+X”的新模式，推動(dòng)人工智能與數(shù)學(xué)、語(yǔ)文、物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、法學(xué)等學(xué)科的交叉融合。健全人工智能人才培養(yǎng)機(jī)制，鼓勵(lì)企業(yè)逐步介入人工智能技術(shù)人才培養(yǎng)過程，與師范院校協(xié)同培養(yǎng)更實(shí)用、更專業(yè)的高素質(zhì)人工智能技術(shù)人才。

二是實(shí)施人工智能師范生定向委培計(jì)劃。鼓勵(lì)師范院校開展人工智能師范生定向培養(yǎng)計(jì)劃，為鄉(xiāng)村學(xué)校提供技術(shù)型人才。此外，培養(yǎng)師范生對(duì)鄉(xiāng)村文化的認(rèn)同，增強(qiáng)他們對(duì)鄉(xiāng)村教育的熱愛，促進(jìn)教師職業(yè)道德素養(yǎng)和責(zé)任感的提升。同時(shí)，要提高人工智能專業(yè)人才的工資待遇，通過特殊補(bǔ)貼的方式，增強(qiáng)他們工作的滿意度和幸福感，吸引更多年輕的人工智能專業(yè)的師范畢業(yè)生到鄉(xiāng)村學(xué)校任教。

三是加強(qiáng)校企人工智能產(chǎn)學(xué)研合作。通過各大高校和科技企業(yè)的合作，為學(xué)生提供人工智能項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)踐平臺(tái)，在人才培養(yǎng)過程中，實(shí)行科研訓(xùn)練、應(yīng)用創(chuàng)新的遞進(jìn)式教學(xué)，推進(jìn)注重產(chǎn)學(xué)研的深度結(jié)合[36]。此外，在鄉(xiāng)村學(xué)校開展人工智能教育試點(diǎn)，鼓勵(lì)鄉(xiāng)村教師在教學(xué)實(shí)踐中探索智能化教學(xué)模式，及時(shí)解決在教學(xué)過程中遇到的問題，引領(lǐng)鄉(xiāng)村教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，積極應(yīng)用人工智能技術(shù)。

（四）培養(yǎng)鄉(xiāng)村教師的信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)

信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)的形成，需要教師能夠時(shí)刻保持對(duì)數(shù)據(jù)、信息、智能等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)操條件的敏感度，以便確保教師具有對(duì)教學(xué)活動(dòng)過程中的價(jià)值信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、提純、分析、決策、批判等方面的實(shí)踐能力，最終幫助教師在“茫茫數(shù)據(jù)海洋中”高效而準(zhǔn)確地篩選有價(jià)值的教育資源。因此，人工智能時(shí)代的鄉(xiāng)村教師，要具備信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)的培養(yǎng)能力。

一是給予鄉(xiāng)村教師信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)培訓(xùn)支持。政府部門為鄉(xiāng)村教師培訓(xùn)提供專門的經(jīng)費(fèi)支持，積極鼓勵(lì)各地開展鄉(xiāng)村教師的信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)培訓(xùn)工作。人工智能教育資源研發(fā)團(tuán)隊(duì)要結(jié)合鄉(xiāng)村學(xué)校的實(shí)際情況，為鄉(xiāng)村教師提供優(yōu)質(zhì)、適切的學(xué)習(xí)資源，并對(duì)鄉(xiāng)村教師提供針對(duì)性的指導(dǎo)，保證他們有能力選擇、評(píng)估和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)和資源，以提高鄉(xiāng)村教師參與度和學(xué)習(xí)積極性。

二是加強(qiáng)鄉(xiāng)村教師信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)的培訓(xùn)工作。制定鄉(xiāng)村教師培養(yǎng)方案及其標(biāo)準(zhǔn)，明確信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)的內(nèi)容和發(fā)展目標(biāo)，并且不斷完善培訓(xùn)方案。將三種素養(yǎng)的培訓(xùn)納入到鄉(xiāng)村教師在職培訓(xùn)的重要內(nèi)容。在國(guó)培計(jì)劃中增設(shè)在職鄉(xiāng)村教師的信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)的培訓(xùn)，并將其列為教師職稱評(píng)定的必備條件之一，提高鄉(xiāng)村教師對(duì)三種素養(yǎng)的重視程度。豐富鄉(xiāng)村教師培訓(xùn)形式，除了傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、專家講座外，還可以采取在線培訓(xùn)、個(gè)性化培訓(xùn)以及教師微培訓(xùn)等形式。

三是提高信息素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和智能素養(yǎng)意識(shí)。鄉(xiāng)村教師要積極探索智能化教學(xué)模式，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)生情況和個(gè)人的教學(xué)風(fēng)格，將教育數(shù)據(jù)的理論、技術(shù)融合到教學(xué)實(shí)踐中，分析各類教學(xué)數(shù)據(jù)，及時(shí)改進(jìn)教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。鄉(xiāng)村教師之間要加強(qiáng)合作和交流，分享數(shù)據(jù)改進(jìn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，不斷提升教師應(yīng)用數(shù)據(jù)改進(jìn)教學(xué)的自我效能感，不斷提升自身的數(shù)據(jù)意識(shí)。

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Artificial Intelligence Assist Rural Teacher Team Construction：

Advantages， Dilemmas and Strategies

Fu Wei-dong， Chen Yi-yan

（AI Department of Education， Central China Normal University，Wuhan 430079）

Abstract： Rural teachers are the key force to improve the quality of rural education and promote the reform and development of rural education. At present， there are still some problems in the construction of rural teachers in China， such as structural imbalance， the need to improve the professional level and the need to improve the governance system. The development of artificial intelligence provides a new path for the construction of rural teacher teams， but there are still many dilemmas in the process of artificial intelligence to help the construction of rural teacher teams， such as the imperfect rural network infrastructure， the challenge of intelligent ethics， the lack of artificial intelligence professionals， and the low information literacy of rural teachers. Therefore， it is necessary to optimize the construction of intelligent facilities in rural schools， strengthen the governance of artificial intelligence and big data， pay attention to the cultivation of artificial intelligence talents， and improve the information literacy， data literacy and intelligence literacy of rural teachers.

Keywords： artificial intelligence; rural teachers; strategy

基金項(xiàng)目：華中師范大學(xué)國(guó)家教師發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)研究項(xiàng)目：人工智能賦能鄉(xiāng)村教師職前職后培養(yǎng)一體化的理論與實(shí)踐探索（CCNUTEIII2021-17） ;華中師范大學(xué)信息化與基礎(chǔ)教育均衡發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心2021年度重大委托：基于大數(shù)據(jù)和小數(shù)據(jù)相結(jié)合的“雙減”政策研究（xtzdwt2021-004）.

作者簡(jiǎn)介：1. 付衛(wèi)東，男，湖北省浠水縣人，華中師范大學(xué)人工智能教育學(xué)部副教授、博士生導(dǎo)師，研究方向：教育政策與規(guī)劃，教師隊(duì)伍建設(shè);2.陳義妍，女，湖北省荊州市人，華中師范大學(xué)人工智能教育學(xué)部碩士研究生，研究方向：教師教育.