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

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人工智能如何重塑未來課堂？最近，清華大學國家優(yōu)秀中小學教師培養(yǎng)計劃（以下簡稱國優(yōu)計劃）學生付立群正進行一項關(guān)于智能教學系統(tǒng)MAIC在中小學應(yīng)用情況的調(diào)查。這個由清華大學自主設(shè)計的智能教學系統(tǒng)，構(gòu)建出一個生動的未來學習場景：AI教師隨時響應(yīng)學生疑問，AI同學化身討論伙伴……生成式人工智能對教育教學的深刻變革，在此變得具體可感。

作為教師教育創(chuàng)新機制改革試點單位，清華大學正依托其頂尖理工科優(yōu)勢，以國優(yōu)計劃為核心載體，系統(tǒng)推進教師教育改革，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

學生課堂注意力監(jiān)測系統(tǒng)、中考體育實心球運動智能訓練系統(tǒng)……在清華大學教育學院副教授郭菲開設(shè)的“教育大數(shù)據(jù)與學習行為分析”課上，學生一邊學習教育大數(shù)據(jù)知識和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，一邊自主設(shè)計一套面向未來教與學的智能系統(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)，加強中小學階段的科技教育與AI教育是全球共識，而當前我國能勝任這兩種教學的中小學教師還存在較大缺口。”清華大學教育學院副院長李鋒亮表示，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)乎國家未來人才競爭力的戰(zhàn)略選擇，具有極強的緊迫性。

為此，清華大學將教師教育納入“雙一流”建設(shè)全局，成立分管副校長牽頭的專項領(lǐng)導(dǎo)小組，聯(lián)動研究生院、校團委、學生職業(yè)發(fā)展指導(dǎo)中心等多部門及18個理工科院系，定期研判試點難題；組建30余人的專家培養(yǎng)委員會，涵蓋科技教育領(lǐng)域國家級教學名師、教育學科教授及清華附中、清華附小一線特級教師，為學生提供高水平的專業(yè)指導(dǎo)。

在課程建設(shè)上，學校構(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)“未來教育與學習前沿”“未來教育與學習評價”等交叉創(chuàng)新選修課，形成“必修+選修+實踐”模塊化結(jié)構(gòu)。

同時，以“教育形勢與政策”課程為載體，教育學院邀請國際學者圍繞“生成式AI與科技教育融合”開展專題講座與短期課程，拓寬學生國際視野。

課程內(nèi)容注重實踐導(dǎo)向

一把復(fù)合弓的背后有著怎樣的科學原理？在清華大學航天航空學院教授高云峰開設(shè)的“科學教育教具的設(shè)計與制作”這門課上，學生以木板為原材料，利用激光切割機、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，學生們還開發(fā)了電磁感應(yīng)箱等多樣化的科學教具。

“這些教具的設(shè)計融合了力學、材料學、電磁學等多學科知識，學生在設(shè)計過程中加深了對科學原理的理解，也鍛煉了工程設(shè)計和動手實踐能力。”長期投身科普教育的高云峰發(fā)現(xiàn)，工程教育是中小學教育體系中的薄弱環(huán)節(jié)，學生動手實踐機會普遍不足。

“在科學技術(shù)與工程高度融合的趨勢下，學生不能只掌握科學知識，還需要深入了解工程技術(shù)方法，鼓勵學生動手制作簡單的小裝置小道具就是很好的切入點。”高云峰說。

圍繞國優(yōu)計劃教育實踐要求，清華大學教育學院優(yōu)化教學組織和實踐環(huán)節(jié)，創(chuàng)新教學模式，開展項目式、跨學科主題教學等活動，課程內(nèi)容注重實踐導(dǎo)向，如“人工智能與教育”課程結(jié)合生成式AI在課堂教學中的應(yīng)用場景，指導(dǎo)學生開發(fā)智能教學輔助工具；針對基礎(chǔ)教育階段的教學實操能力，開設(shè)“教學基本功訓練”課程，聘請北京大學、首都師范大學等高校專家授課。

破解跨領(lǐng)域培養(yǎng)難題

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

“對于剛接觸大語言模型的初中生來說，課程內(nèi)容有些晦澀，實踐導(dǎo)師建議我融入學生身邊感興趣的元素。”于是，她在課程計劃中增設(shè)制作智能體環(huán)節(jié)，學生們化身“代碼工程師”，嘗試打造了辯論智能體，讓兩個智能體展開辯論，點燃了學生的學習熱情。

為系統(tǒng)破解跨學科培養(yǎng)難題，清華構(gòu)建“三導(dǎo)師制+雙班主任制”協(xié)同模式，提供個性化指導(dǎo)。“三導(dǎo)師制”為每名學生配備理工科院系專業(yè)導(dǎo)師（負責學科知識深化）、教育學院教育學科導(dǎo)師（負責教育理論與方法）、中小學名師實踐導(dǎo)師（負責教學實操指導(dǎo)），三類導(dǎo)師共同制定培養(yǎng)計劃。“雙班主任制”由理論班主任（教育學科教師）與實踐班主任（中小學骨干教師）共同管理班級，定期組織主題研討。

目前，2025屆10名國優(yōu)計劃畢業(yè)生有4人進入中小學校從事科技教育相關(guān)工作。

“下一步，清華大學將繼續(xù)深化科技教育與人工智能課程建設(shè)，探索國優(yōu)計劃拔尖科學教師本研貫通培養(yǎng)，完善從教就業(yè)及職業(yè)發(fā)展支持，弘揚科學家精神與教育家精神，為基礎(chǔ)教育輸送‘懂專業(yè)、會教學、善創(chuàng)新’的高素質(zhì)師資，為教育強國建設(shè)貢獻清華力量。”清華大學教育學院院長石中英表示。

本文來源｜《中國教育報》2026年1月28日

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