在数据与AI驱动下，教师的数字素养及技能提升已成为教育改革至关重要的一环。《数据和AI驱动的智慧教学设计指南》为国内外教师提供了运用数字技术授课的新范式。
近日，上海开放大学和联合国教科文组织教育信息技术研究所推出了联合研制的《数据和AI驱动的智慧教学设计指南》。指南以“教学流程设计、教师自我检视”为核心，为国内外教师提供运用数字技术授课的范式。指南研究负责人，上海开放大学上海开放远程教育工程技术研究中心副主任肖君对本刊表示，指南以国际化视野汇集了丰富的专业知识，在借鉴国际前沿教育理念的同时，确保了其广泛的适应性，对教师教学范式的转型具有里程碑意义。
肖君：当前，教育领域内的人工智能应用面临着“重硬轻法”的现象，即过于重视信息化硬件、软件的装备，却忽视了教学法的合理设计与应用。尤其，作为知识传播者的教师，虽然整体上认可数据和AI教学工具的价值，但是由于缺乏系统的指导其在教学中应用效果并不尽如人意。ChatGPT等不同类型的人工智能技术与工具的推出，为教学提供了更多的便利与可能性，同时也对教师的智能数字素养提出了新的要求。
为应对教师所面临的挑战以及满足学生更加丰富多样的学习需求，上海开放大学开展了以提升数据和AI驱动的智慧教学能力为目标的教师培训活动和教学实验活动，且培训反响良好。为进一步助推技术与教育可持续的融合与发展，上海开放大学和联合国教科文组织教育信息技术研究所联合研制了《数据和AI驱动的智慧教学设计指南》。
作为教师培训实践与实验成果之一，指南在OMO+HyFlex混合弹性教学研究的基础上，积极探索数据和AI辅助智慧教学的全新教学模式，聚焦教师在直播教学中面临的各类互动设计挑战，探索进一步优化课程教学的方法、技巧与最佳实践策略。该模式辅助教师在OMO环境中进行直播互动教学的创新实践与教学设计，总结提升课程教学效果的诊断方法与整改建议，最终协助教师将理论联结课堂教学流程，设计智慧教学实施步骤。它被媒体评为“为全世界教师提供了运用信息技术授课的范式”。
国内是否有同类指南？相形之下，该教学设计指南有哪些亮点？
肖君：亮点之一是将数据和AI融入教学全过程，根据学习系统所采集的即时数据有针对性地应用于教学设计与反馈。教师可通过采集教学过程的多维度数据验证教学模式、人工智能应用的有效性，作为调整教学设计与教学实施的重要参考。教师通过有意识地应用人工智能工具、学习数据，在课前教学准备、课中教学实施、课后教学管理三个主要环节有效地开展教学评估工作，获得精确且多样化的反馈，进而调整教学策略，提升教学效果，形成可持续发展的良性循环。
亮点之二是上海开放大学上海开放远程教育工程技术研究中心研究团队根据最新的技术发展与教育政策及时调整智慧教学设计框架与设计原则，以激发教师在日常智慧教学中的创新能力。指南整合教学数据与人工智能的应用策略技巧，基于自我决定理论与ARCS动机模型，将学习数据和AI融入BOPPPS互动教学流程中每一个环节，对该环节可能使用到的人工智能技术与工具、可借鉴的教学形式、教学设计原理与技巧、主要活动与任务等内容进行阐述，教师可以针对教学需求与目的有针对性地选择、创造教学活动，数据与AI的融入为这一传统模式注入新的血液与动力。
亮点之三是提供了一份教师自我检视表。检视表包含教学流程设计、教学环境应用、教学内容、互动技巧、教学评估五大维度，以及激发学生学习动机、设定明确学习目标、善用教室硬件设备、选用合适教学材料、促进学生参与互动、识别学生学习问题等十一个指标点和评分要素，帮助教师明确教学设计各个环节的优点与缺点，从而进行精确的完善与提升，节约了教学评估的时间、技术成本，尽可能便捷、快速地帮助教师明确问题所在。
更值得关注的是，该指南还依据课前、中、后所提供的参考设计原则提供了对应的实践教学案例，协助教师明确教学设计原则、发现潜在问题、提供多元支持，且所提供的教学案例均是基于教师正在进行的教学课程，具有实际参考意义。
肖君：首先，该指南基于通用性原则，将数据与AI作为整个教学过程循环的内核、驱动力，提出了改进后的BOPPPS互动教学设计流程。此模式通过学习分析工具对教师讲授、学生参与、师生互动等教学数据进行全程采集，并通过对课堂互动教学全过程的洞察、数据分析及可视化呈现精准反映教学效果，预测可能出现的问题，总结多学科的教学经验。在课堂教学中，人工智能融入了教学不同阶段，扮演着不同角色，从而发挥了激发学生学习兴趣、明确学习目标、了解学生准备情况、增强课堂参与性等不同作用。
其次，指南所提供的运用数据与AI支持的教学设计可作为教学设计的调整方法，教师可根据实际需求选取合适的环节应用到课程教学中。比如，在“程序设计II”课程直播教学中，教师可以利用平台即时的数据反馈与学习统计,实时了解学生学习情况，掌握学生动态。此外，这种以学生为中心的教学模式，通过小节的分段教学形式，使学生的专注力能够持续。
最后，实施的教师培训和多项实践表明，数据+AI+BOPPPS组合的互动教学模式是一个有效果、有效率、有效益的，能够促进学生积极参与课堂学习的教学模式。因此，依据此模式开展大规模的智慧教学推广具有可行性。
指南显示，基于数据驱动的智慧教学框架设计是怎样的？
肖君：基于数据驱动的智慧教学框架是以信息技术为基础，利用数据和AI来优化教学设计，辅助教师开展教学工作。该框架教学流程设计包括课前准备、课中沉浸、课后提升三个阶段，各阶段依据相应的设计原则实施教学，从而形成一个层层递进、不断提升的良性可持续发展闭环。
第一阶段是课前准备，即让学生准备好，同时也让教师准备好。教学设计原则依据三点：一是根据学生的真实情况实时调整教学设计；二是设计热身任务，帮助学生做好课前准备；三是通过 AI 助教通知并帮助学生进行课前热身。基于以上设计原则，这一阶段有利于教师在课前及时调整自己的教学规划和安排，引起学生对学习内容的注意、兴趣和思考，帮助老师检测学生预习暖身的情况，并随时给予指导，最终高效完成课前准备。
第二阶段是课中沉浸，即保证师生沉浸在课堂互动、学习活动中。教学设计原则依据两点：一是通过生生活动促进整体的互动参与行为；二是通过及时报告了解学生的行为。基于以上设计原则，教师可以依据授课风格、学生情况等，利用各类互动工具进行师生互动与交流，调动学生参与课堂的积极性；通过对课中教学数据的收集和分析，实时关注学生课堂学习情况，及时调整课堂学习的设计。
第三阶段是课后提升，即延续课中所学内容，持续提升教学与学习的体验，巩固学习成果，随即进入下一轮学习的课前环节。教学设计原则依据两点：一是形成性地、总结性地评估学习；二是评估和反思教师教学。基于以上设计原则，教师可以借助课后报告和直播回放检视整体学生情况，了解教学可能遗漏的相关细节以及总结自身的教学问题，作为调整下次教学的参考基础。至此，“课前准备—课中沉浸—课后提升”便可以形成一个良性循环的闭环，促进教学质量的螺旋式上升。
您认为，如何在借助人工智能技术培养智能素养的同时，关注批判性思维与能力的培养？
肖君：人工智能在大模型环境下，产生了备受瞩目的AIGC工具。比如，ChatGPT等大模型工具正在充当在线学习智能助理，完成在线作业批改等工作，并在教、学、评场景中蕴含着巨大前景。从教师视角出发，AIGC可以成为教师的效率工具，辅助完成制订教学计划、布置课堂作业、在线学习评价等工作。需要注意的是，在AIGC助力教学的背景下，学生的创造性表达与批判性思维变得尤为重要，教师须学会如何融合人工智能工具与批判性思维培养，进而激发学习者解决问题能力。因此，教师要善于将探究式学习与AIGC结合，通过提问与质疑、多角度思考、深入阅读与研究、验证信息来源等方式使学生主动参与学习。
在教育数字化转型大背景下，您对未来的智慧学习生态构建有怎样的建议与期待？
肖君：未来智慧学习生态要重点关注“以学习者体验为核心，促进学习者成功”，在环境、服务等四个方面进行转型。
一是学习环境转型，打造线上线下融合的智慧学习环境。上海开放大学已经从最初的“一中心两平台”向OMO智慧学习空间转换，并积极探索虚实融合的情景化智慧学习场景，将线下智慧学习中心与线上智能学习系统融合，借助人工智能、元宇宙、大数据、区块链等技术弱化“空间感”，增加学生“参与感”，打造一体化融通的智慧学习空间。
二是学习服务转型，建立数据赋能的智能个性化学习系统。要构建以数据为支撑的包括学习者画像可视化分析、个性化学习提醒与预警、个性化学习进度、个性化作业分析、智能问答与推荐、个性化学习账户在内的完整智能个性化学习体系。
三是学习模式转型，构建以学习者为中心的混合弹性教学模式，使学习者可以灵活选择学习模式和平等地获得所有模式下的教学资源。同时，各种场景下的学习活动数据可被捕获进行个性化服务，进而提高学习者的学习效率与满意度，并促进学习公平。基于已有成果，我们提出要通过促进课中互动，提升教师数字化教学能力等方面来构建OMO智慧互动教学模式，以支持各种教学情境。
四是数字素养转型，重点关注培养面向AI时代的教师智能素养。通过选择符合教育数字化创新实际需求的教师培训内容，设计包含资源学习、学习反思、专家研讨、能力评测、AI辅助问答等形式的培训方式，帮助教师完成不同难易度的适应性培训课程。
总之，未来的智慧学习生态系统需从生态观的角度出发，采用智能技术搭建融合的学习环境，契合多元弹性化的教学方法，将学习者、教师、技术、教学法等进行有机融合，以提供精准化、个性化和促进学生主动学习的智慧学习服务。我们预测，未来决策式和生成式人工智能在教育的应用场景会更为广泛，因此需要持续打造可信赖的智能教育体系，助力智慧教育的发展。
指南发布后，在推广应用方面有什么计划？作为普通教师如何使用指南？
肖君：一是组织各类培训和研讨，邀请专家与教师共同深化指南的理论与实践探讨，多角度解读、拓展指南内容及其教学应用，并鼓励多学科交叉合作，结合反馈不断完善指南。二是开展案例征集，收集并在专题网站分享使用指南所形成的各类教学案例，突显其理论指导与应用价值。
普通教师要有效使用该指南，首先应全面了解其内容和核心概念。应结合教学目标和学生需求，在课前课中课后实际教学中逐步应用推荐策略，观察学生反应，并参与相关经验分享。
