強(qiáng)化科技教育與AI教育課程建設(shè)推動(dòng)教師教育改革 培養(yǎng)面向未來的教師

關(guān)注“在線學(xué)習(xí)”

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人工智能如何重塑未來課堂？最近，清華大學(xué)國(guó)家優(yōu)秀中小學(xué)教師培養(yǎng)計(jì)劃（以下簡(jiǎn)稱國(guó)優(yōu)計(jì)劃）學(xué)生付立群正進(jìn)行一項(xiàng)關(guān)于智能教學(xué)系統(tǒng)MAIC在中小學(xué)應(yīng)用情況的調(diào)查。這個(gè)由清華大學(xué)自主設(shè)計(jì)的智能教學(xué)系統(tǒng)，構(gòu)建出一個(gè)生動(dòng)的未來學(xué)習(xí)場(chǎng)景：AI教師隨時(shí)響應(yīng)學(xué)生疑問，AI同學(xué)化身討論伙伴……生成式人工智能對(duì)教育教學(xué)的深刻變革，在此變得具體可感。

作為教師教育創(chuàng)新機(jī)制改革試點(diǎn)單位，清華大學(xué)正依托其頂尖理工科優(yōu)勢(shì)，以國(guó)優(yōu)計(jì)劃為核心載體，系統(tǒng)推進(jìn)教師教育改革，將科技教育理念與人工智能技術(shù)全面融入師資培養(yǎng)全過程，著力破解理工科人才向優(yōu)秀基礎(chǔ)教育教師轉(zhuǎn)型的難題。

打造科技教育與AI融合課程矩陣

學(xué)生課堂注意力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、中考體育實(shí)心球運(yùn)動(dòng)智能訓(xùn)練系統(tǒng)……在清華大學(xué)教育學(xué)院副教授郭菲開設(shè)的“教育大數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)行為分析”課上，學(xué)生一邊學(xué)習(xí)教育大數(shù)據(jù)知識(shí)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，一邊自主設(shè)計(jì)一套面向未來教與學(xué)的智能系統(tǒng)。

“人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，加強(qiáng)中小學(xué)階段的科技教育與AI教育是全球共識(shí)，而當(dāng)前我國(guó)能勝任這兩種教學(xué)的中小學(xué)教師還存在較大缺口?！鼻迦A大學(xué)教育學(xué)院副院長(zhǎng)李鋒亮表示，將科技教育與AI理念及技術(shù)系統(tǒng)性地融入師資培養(yǎng)體系，是關(guān)乎國(guó)家未來人才競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略選擇，具有極強(qiáng)的緊迫性。

為此，清華大學(xué)將教師教育納入“雙一流”建設(shè)全局，成立分管副校長(zhǎng)牽頭的專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組，聯(lián)動(dòng)研究生院、校團(tuán)委、學(xué)生職業(yè)發(fā)展指導(dǎo)中心等多部門及18個(gè)理工科院系，定期研判試點(diǎn)難題；組建30余人的專家培養(yǎng)委員會(huì)，涵蓋科技教育領(lǐng)域國(guó)家級(jí)教學(xué)名師、教育學(xué)科教授及清華附中、清華附小一線特級(jí)教師，為學(xué)生提供高水平的專業(yè)指導(dǎo)。

在課程建設(shè)上，學(xué)校構(gòu)建了科技教育與AI深度融合的課程矩陣，將相關(guān)課程納入教師教育必修課組，同步開設(shè)“未來教育與學(xué)習(xí)前沿”“未來教育與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”等交叉創(chuàng)新選修課，形成“必修+選修+實(shí)踐”模塊化結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，以“教育形勢(shì)與政策”課程為載體，教育學(xué)院邀請(qǐng)國(guó)際學(xué)者圍繞“生成式AI與科技教育融合”開展專題講座與短期課程，拓寬學(xué)生國(guó)際視野。

課程內(nèi)容注重實(shí)踐導(dǎo)向

一把復(fù)合弓的背后有著怎樣的科學(xué)原理？在清華大學(xué)航天航空學(xué)院教授高云峰開設(shè)的“科學(xué)教育教具的設(shè)計(jì)與制作”這門課上，學(xué)生以木板為原材料，利用激光切割機(jī)、CAD制圖軟件等工具，完成了一把弓身與輪組相結(jié)合的現(xiàn)代復(fù)合弓。在高云峰的指導(dǎo)下，學(xué)生們還開發(fā)了電磁感應(yīng)箱等多樣化的科學(xué)教具。

“這些教具的設(shè)計(jì)融合了力學(xué)、材料學(xué)、電磁學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中加深了對(duì)科學(xué)原理的理解，也鍛煉了工程設(shè)計(jì)和動(dòng)手實(shí)踐能力?！遍L(zhǎng)期投身科普教育的高云峰發(fā)現(xiàn)，工程教育是中小學(xué)教育體系中的薄弱環(huán)節(jié)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)普遍不足。

“在科學(xué)技術(shù)與工程高度融合的趨勢(shì)下，學(xué)生不能只掌握科學(xué)知識(shí)，還需要深入了解工程技術(shù)方法，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作簡(jiǎn)單的小裝置小道具就是很好的切入點(diǎn)?！备咴品逭f。

圍繞國(guó)優(yōu)計(jì)劃教育實(shí)踐要求，清華大學(xué)教育學(xué)院優(yōu)化教學(xué)組織和實(shí)踐環(huán)節(jié)，創(chuàng)新教學(xué)模式，開展項(xiàng)目式、跨學(xué)科主題教學(xué)等活動(dòng)，課程內(nèi)容注重實(shí)踐導(dǎo)向，如“人工智能與教育”課程結(jié)合生成式AI在課堂教學(xué)中的應(yīng)用場(chǎng)景，指導(dǎo)學(xué)生開發(fā)智能教學(xué)輔助工具；針對(duì)基礎(chǔ)教育階段的教學(xué)實(shí)操能力，開設(shè)“教學(xué)基本功訓(xùn)練”課程，聘請(qǐng)北京大學(xué)、首都師范大學(xué)等高校專家授課。

破解跨領(lǐng)域培養(yǎng)難題

2025年，付立群在清華附中高研實(shí)驗(yàn)室完成了一學(xué)期的教育實(shí)踐。在實(shí)踐導(dǎo)師、清華附中信息技術(shù)教師白鑫鑫的指導(dǎo)下，她設(shè)計(jì)了一門“制作輸入法”的項(xiàng)目課程，引導(dǎo)學(xué)生掌握編程的核心邏輯和簡(jiǎn)單概率模型設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)能將拼音轉(zhuǎn)化為漢字的程序。

“對(duì)于剛接觸大語言模型的初中生來說，課程內(nèi)容有些晦澀，實(shí)踐導(dǎo)師建議我融入學(xué)生身邊感興趣的元素?！庇谑?，她在課程計(jì)劃中增設(shè)制作智能體環(huán)節(jié)，學(xué)生們化身“代碼工程師”，嘗試打造了辯論智能體，讓兩個(gè)智能體展開辯論，點(diǎn)燃了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

為系統(tǒng)破解跨學(xué)科培養(yǎng)難題，清華構(gòu)建“三導(dǎo)師制+雙班主任制”協(xié)同模式，提供個(gè)性化指導(dǎo)。“三導(dǎo)師制”為每名學(xué)生配備理工科院系專業(yè)導(dǎo)師（負(fù)責(zé)學(xué)科知識(shí)深化）、教育學(xué)院教育學(xué)科導(dǎo)師（負(fù)責(zé)教育理論與方法）、中小學(xué)名師實(shí)踐導(dǎo)師（負(fù)責(zé)教學(xué)實(shí)操指導(dǎo)），三類導(dǎo)師共同制定培養(yǎng)計(jì)劃?！半p班主任制”由理論班主任（教育學(xué)科教師）與實(shí)踐班主任（中小學(xué)骨干教師）共同管理班級(jí)，定期組織主題研討。

目前，2025屆10名國(guó)優(yōu)計(jì)劃畢業(yè)生有4人進(jìn)入中小學(xué)校從事科技教育相關(guān)工作。

“下一步，清華大學(xué)將繼續(xù)深化科技教育與人工智能課程建設(shè)，探索國(guó)優(yōu)計(jì)劃拔尖科學(xué)教師本研貫通培養(yǎng)，完善從教就業(yè)及職業(yè)發(fā)展支持，弘揚(yáng)科學(xué)家精神與教育家精神，為基礎(chǔ)教育輸送‘懂專業(yè)、會(huì)教學(xué)、善創(chuàng)新’的高素質(zhì)師資，為教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)清華力量?！鼻迦A大學(xué)教育學(xué)院院長(zhǎng)石中英表示。

本文來源｜《中國(guó)教育報(bào)》2026年1月28日

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