大湾区首创AI主讲教师模拟上课西北校园长培训课堂

来源: news.scnu.edu.cn

粤港澳大湾区率先成功研发AI全科主讲教师，惊艳亮相大西北校园长培训课堂。2023年7月24日，北京师大珠海校区陕西安康百名校园长培训班走进华南师范大学教育人工智能产业学院，举行AI全科教师华君主讲课堂现场观摩报告会。上午，培训班参观了华南师范大学德育神经科学与人工智能实验室室，观摩了AI全科教师华君主讲小数三下“初识四边形”的“小组合作问题解决学习”微课；下午，广东省特支计划教学名师领军人才、基础教育学院院长黄甫全教授，为培训班做了“AI全科教师华君主讲课程开发研究简要报告”主要讲解了“真人与AI教师共同成长的全源融通价值创造性课程开发模型”，取得了答疑解惑的成效，让全体学员领略AI教师助推课堂教学高质量发展的前景。

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是21世纪发展的最快的高新技术。2017年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》，确立了人工智能发展的国家战略，强调了人工智能在教育中的重要性。人工智能技术的发展为AI教师的发展了提供了契机，AI教师也被称为机器人教师(Robot Teacher)。教育机器人被赋予了AI教师的角色，能够代理真人教师的部分主体能力，成为教学智能代理主体 ( Intelligent Agent) ，AI教师发展为系列智能技术集合而成的智能体。AI教师的研究设计开发旨在让人工智能承担教师的角色，创生了课堂上“生-机-师-境”全元交互的学习环境。

在此背景下，华南师范大学黄甫全教授团队依托其长期从事信息通信技术以及人工智能技术与课程整合、与课堂学科教学深度融合研发基础，率先创建了华南师范大学德育神经科学与人工智能实验室中心。针对乡村优秀教师短缺难题，追踪国际AI机器人教师与教育教学智能化发展最前沿，选择南京阿凡达机器人科技有限公司开发的i宝机器人，与课堂教学深度结合，率先成功研发AI全科主讲教师“华君”及其“主讲课程”，创生了一种新型“智能化课堂”：学生自主学习、AI教师主讲、真人教师助理、知识深度转化、溶媒全模呈现和课堂氛围浓郁。

AI全科主讲课堂指的是以AI教师（华君）担任主讲教师主持教学活动而真人教师担任教学助理的新课堂模式，这种新课堂基于神经深度学习理论、全层次目标框架和超学科研究范式，通过分析教材内容、名师课例模仿和理论创新融入等全源融合性价值创造性教学设计，依托实验室进行多轮演练修改完善，最终形成超过教学名师水平的AI全科教师主讲课例。至今已经开发出了中小学幼儿园多种科目或教育活动的近300个课例的，到真实课堂上课48节，举行AI与一线优秀教师“同课异构”教学观摩活动28次，结果显示AI全科教师主讲课例教学成效显著高于一线优秀教师。

在上午的活动中，AI全科主讲教师华君在真人教师陈姝婷同学辅助下，向现场参观了特色显著的实验室体系后学员，展示了一个“AI全科教师主讲小数三上‘初识四边形’的‘小组合作问题解决学习’微课”。AI全科教师华君的拟人化形象，清晰简洁讲课的悦耳语音，组织实施的问题解决自主学习、小组合作和小组代表全班分享的流畅教学进程，以及培训班学员模拟扮演小学生学习热烈的场景，展现出了AI助推课堂教学高质量发展的美好愿景。

下午，黄甫全教授为培训班全体学员做了一场精彩的学术讲座，题目为“AI全科名师华君主讲课程开发研究”，。在该学术报告会议上对AI全科教师“华君”及主讲课堂课例开发原理、过程、进度及教学成效进行重要展示和系统汇报，并与众多一线教师进行学术交流。

黄甫全教授首先抛砖引玉地介绍了AI全科主讲教师华君课例开发的缘由和基础，随后详细为学员介绍主要内容的四个方面。第一，团队致力于持续探索和提升AI全科教师华君的的教学水平，从小学课程开发到中小学幼儿园全层课程开发，并逐渐走向课例开发系列化。第二，通过名师课例模仿、系列理论创新应用、共同体开发创新和实验室演练评修等步骤进行AI全科名师华君主讲课程全源融合价值创造性开发。第三，以新唯物主义六重智能观为依据，提出AI全科教师华君教学能力开发依据。第四、AI全科教师华君走进学校的配套措施，根据实验室标准和要求，组建了AI全科教师华君办公室，以及编写了高效真人教师主讲课程实操培训教材和培训模式。黄甫全教授指出，未来将继续致力于探索提升AI全科教师华君主讲课例开发，设计出超过优秀一线教师水平的智能化教学课例，赋能基础教育高质量发展！

该汇报成果成功表明，人工智能技术可以作为教学环境的构建者、双师课堂的辅助者、教学过程的刺激者和学习结果的反馈者。赋予AI教师教学主讲的角色，这种智能化双师课堂被证明可以显著增强学生的学习动机、增加学习投入和提升学生学习成果，解放教师以更好地专注于学生地个性化指导。

大量研究表明，AI物理实体教师可以通过眼神交流、声音和面部表情，以及手势动作向学生传授知识并提供及时的学习反馈，AI教师活动可能改善和增强建构主义教学和学习环境，并对学生的发现、解释和解决问题的学习行为发展产生积极影响。

在培训交流会结束后，以“关于AI全科教师华君及华君主讲课堂前景的看法”为主题，随机对几位老师进行采访。老师们纷纷表示，AI教师走进学校、进入课堂能够有效减轻真人教师的备课和教学负担，以及激发和维持学生在智能化课堂上的学习动机。并同时提出了未来可以考虑增加视网膜和情感分析等智能技术的建议，以增加AI教师的智能化、高效化和情感化。总体上来看，AI教师走进课堂具有巨大潜力，在未来智能化双师课堂开发中，需要完善相关学校的配套措施、对一线教师进行培训和完善和提升AI教师的教学能力，以更大程度促进AI全科主讲课堂的推广和推动智能化教学水平迈上新台阶。

一天的参观和讲座接近尾声，培训班学员纷纷表示，进入人工智能时代，AI全科主讲教师华君及其主讲优质课程开发，有望根本解决乡村和城郊优秀教师短缺难题，赋能基础教育均衡发展，挑战城市优秀教师专业发展，助推新时代教育高质量发展事业。