跨學(xué)科研究工作坊助力“AI+”研究型課程開發(fā)與實(shí)施

敖培

【內(nèi)容摘要】本文以“面向成果的‘AI+研究型課程開發(fā)與實(shí)施”工作坊為例，介紹了工作坊從籌備、成立到開展研究實(shí)踐的歷程。工作坊以AI賦能教育教學(xué)為切入點(diǎn)，匯聚了一批志同道合的教師形成跨學(xué)科研究共同體。工作坊采用線上和線下研修的方式，通過主題討論的方式探討AI與學(xué)科的契合點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)踐相關(guān)研究型課程。半年來，每位成員均完成了一份“AI+”研究型課程的方案設(shè)計(jì)，參與部分已實(shí)施的AI+課程培訓(xùn)的學(xué)生在各類比賽中取得了優(yōu)異的成績。

【關(guān)鍵詞】跨學(xué)科教師研究和實(shí)踐共同體 成果導(dǎo)向教育 “AI+”研究型課程

工作坊（workshop）最早起源于60年代的美國，因突出的創(chuàng)新模式、新穎的交流方式以及卓越的產(chǎn)出成果，被歐美諸多企業(yè)競相引入，逐漸演變成以解決問題為導(dǎo)向、以達(dá)成共識為目標(biāo)、以創(chuàng)新實(shí)踐為驅(qū)動(dòng)，促使不同環(huán)境、立場的人思考、探討及分享和解決問題的有效方式。2018年下半年，為進(jìn)一步落實(shí)教師高層次、個(gè)性化、跨學(xué)科協(xié)作的專業(yè)發(fā)展，為教師創(chuàng)設(shè)寬松、愉悅、有吸引力的研究氛圍，上海市晉元高級中學(xué)搭建了“跨學(xué)科研究工作坊”校本研修平臺(tái)。該平臺(tái)項(xiàng)目由坊主教師基于學(xué)校發(fā)展、學(xué)生發(fā)展和教師自身發(fā)展自主申報(bào)立項(xiàng)，各項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過招募的方式由志同道合的教師組成，以期通過工作坊團(tuán)隊(duì)合作研究的新模式提升科研素養(yǎng)，成就更好的自己。這里以“面向成果的‘AI+研究型課程開發(fā)與實(shí)施”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為例，介紹工作坊科研活動(dòng)的開展情況。

一、項(xiàng)目準(zhǔn)備階段：篳路藍(lán)縷啟山林

（一）工作坊研究項(xiàng)目背景

1.人工智能時(shí)代呼喚新一代研究型課程

近年來，人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，不但改變了人類的生活方式，還推動(dòng)了社會(huì)變革的進(jìn)程。從2017年開始，我國先后發(fā)布的重要文件中都提出要在中小學(xué)階段引入人工智能教育。如今大勢已至，未來已來。如何將人工智能與教育教學(xué)相融合，建設(shè)能夠適應(yīng)信息時(shí)代、智能時(shí)代發(fā)展需要的校本研究型課程，培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新精神、研究能力、實(shí)踐能力和終身學(xué)習(xí)能力，成為每個(gè)晉元研究型課程開發(fā)團(tuán)隊(duì)教師亟待思考和解決的問題。

2.“成果導(dǎo)向教育”理念助力學(xué)生成長

1981年，斯派蒂最先提出了“成果導(dǎo)向教育”概念[1]。隨后，在美國掀起了一場有關(guān)“成果導(dǎo)向教育”的大規(guī)模教育改革。成果導(dǎo)向教育（Outcomes-based Education，OBE）是指教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程所取得的學(xué)習(xí)成果，是學(xué)生通過某一階段學(xué)習(xí)后所能達(dá)到的最大能力。為了提高研究型課程的教學(xué)效果，提升學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力、分析和綜合信息的能力、策劃和組織能力等高階思維能力，可以將OBE融入研究型課程中，首先明確學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中實(shí)現(xiàn)自我挑戰(zhàn)，再將成果反饋來改進(jìn)原有的課程設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)。

3.跨學(xué)科教師研究和實(shí)踐共同體賦能新一代研究型課程建設(shè)

控制論創(chuàng)始人維納曾經(jīng)說過：“在科學(xué)的發(fā)展上，可以得到最大收獲的領(lǐng)域是各種已經(jīng)建立起來的部門（學(xué)科）之間的被忽視的無人區(qū)?！笨鐚W(xué)科共同體[2]在研究和實(shí)踐的過程中，會(huì)在其他學(xué)科中獲得靈感，改變單學(xué)科視角的思維定勢，從不同的角度發(fā)現(xiàn)新的有價(jià)值的東西。另外，共同體的建立也有助于凝聚集體的力量來集中攻破教育教學(xué)中的重難點(diǎn)問題。人工智能屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)范疇，涉及的理論和技術(shù)較為復(fù)雜，應(yīng)用領(lǐng)域也廣泛。如何在研究性課程中融合人工智能，不僅需要學(xué)科領(lǐng)域的知識和經(jīng)驗(yàn)，還需要理解人工智能領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容?？鐚W(xué)科教師研究和實(shí)踐共同體可以實(shí)現(xiàn)知識共享、資源流動(dòng)以及創(chuàng)生和諧的氛圍，群策群力破解新一代研究型課程建設(shè)過程所遇到的各種難題。

（二）工作坊研究方案

1.研究目標(biāo)

①拓展教師人工智能視野，提升教師研究型課程開發(fā)與實(shí)施能力。

②打造1-2門有晉元特色的“AI+”研究型課程，提升學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)。

2.研究內(nèi)容

①通過跨學(xué)科共同體，研究人工智能賦能教育的相關(guān)理論和路徑，探索人工智能與各學(xué)科教學(xué)的契合點(diǎn)。

②通過跨學(xué)科共同體，研究“成果導(dǎo)向教育”理念的相關(guān)理論，探索“AI+”研究型課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

（三）團(tuán)隊(duì)活動(dòng)形式與計(jì)劃

工作坊原則上每月至少舉行一次研討交流活動(dòng)，且每次活動(dòng)均應(yīng)圍繞一個(gè)專題進(jìn)行。為保證活動(dòng)效果，可以建立工作坊微信群，每次活動(dòng)前在線預(yù)告活動(dòng)議程、發(fā)布學(xué)習(xí)資料、即時(shí)互動(dòng)交流學(xué)習(xí)體會(huì)，線下團(tuán)隊(duì)活動(dòng)根據(jù)主題采用世界咖啡、群策群力、高端研究等形式。

（四）預(yù)期研究成果

工作坊完成工作坊活動(dòng)記錄手冊和項(xiàng)目研究報(bào)告。

每位成員完成一份“AI+”研究型課程方案。

每位成員完成“AI+”研究型課程的教案。

每位成員依托課程孵化研究型課題，指導(dǎo)學(xué)生參加科技競賽。

二、項(xiàng)目實(shí)施階段：櫛風(fēng)沐雨砥礪行

（一）“世界咖啡”挖掘AI與學(xué)科的契合點(diǎn)

世界咖啡是構(gòu)建學(xué)習(xí)型組織的基本方法，是團(tuán)隊(duì)協(xié)同共進(jìn)的高效工具，是“用對話解決問題、找到方案”的學(xué)習(xí)方式，是在一種真誠互助和共同學(xué)習(xí)的精神下把人們齊聚一堂，通過營造朋友聚會(huì)式的休閑氛圍，讓背景各異、觀念不一，甚至素不相識的人能夠圍坐在一起，進(jìn)行心無障礙的輕松交流和暢談，讓深藏的思想碰撞出火花，形成集體的智慧。

工作坊教師來自于不同學(xué)科，專業(yè)背景也各不相同。為了能有效地將AI知識和技術(shù)融合到每一位教師的研究型課程教學(xué)中，坊主借鑒世界咖啡的模式，首先由成員與成員之間分別進(jìn)行深度交流，互相了解自己對AI融入學(xué)科教學(xué)的想法。然后，坊主帶領(lǐng)所有成員共同整理和總結(jié)成員之間深度交流的觀點(diǎn)。最后，初步形成了AI與學(xué)科的結(jié)合方式，以及各成員在研究型課程中融入AI的初步設(shè)想，如圖1所示。

（二）“群策群力”攻堅(jiān)克難

群策群力是一種工作坊常用技術(shù)，是GE公司在20世紀(jì)80年代末開始推動(dòng)公司文化變革的舉措，其目的在于快速地發(fā)動(dòng)組織成員集體參與到?jīng)Q策過程中，從而支持組織變革、解決問題和改進(jìn)流程。

工作坊項(xiàng)目在實(shí)施階段，因教學(xué)環(huán)境的不斷變化，可能經(jīng)常會(huì)遇到與設(shè)計(jì)階段設(shè)想不一致的問題。比如：在設(shè)計(jì)階段，研究型課程采用基于同一課題不同教師在各自課堂協(xié)同教學(xué)，學(xué)生流動(dòng)聽課的實(shí)施模式。但是，在項(xiàng)目實(shí)施階段，由于開課時(shí)間、教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)連續(xù)性等客觀條件的局限性致使教學(xué)實(shí)踐無法按原有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行。經(jīng)過成員們的“群策群力”，最終提出將課程實(shí)施模式轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程前期做好項(xiàng)目相關(guān)知識內(nèi)容的教學(xué)鋪墊，最后階段的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)統(tǒng)一的項(xiàng)目，不同教師在各自課內(nèi)遴選1-2組學(xué)生，進(jìn)行分組指導(dǎo)，有效地解決了課程實(shí)踐與設(shè)計(jì)不一致的難題。

（三）“他山之石”促進(jìn)共同發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科相繼出現(xiàn)。這種趨勢對于教師的教學(xué)提出了更高的要求，教師不僅需要精通本學(xué)科知識，同時(shí)也要涉獵不同領(lǐng)域的相關(guān)知識?？鐚W(xué)科聽評課是教師思維拓展，擴(kuò)充知識儲(chǔ)備的重要途徑之一。

工作坊圍繞課程實(shí)施，通過跨學(xué)科聽評課的形式，讓工作坊成員打破自己學(xué)科的固有思維局限，跳出學(xué)科看學(xué)科，完善自身知識體系，發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科課程教學(xué)特點(diǎn)和亮點(diǎn)，將這些優(yōu)點(diǎn)融入自身課堂教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、項(xiàng)目實(shí)施階段性成果

工作坊成立半年來，積極開展研究實(shí)踐。目前，工作坊部分成員已經(jīng)形成了較為成熟的課程綱要，將AI融入各類課程中，如圖2所示。此外，部分成員成功的開設(shè)了AI類課程，經(jīng)過課程培訓(xùn)，有一批學(xué)生已經(jīng)在各類比賽嶄露頭角，獲得了優(yōu)異的成績，如圖3所示。且行且思，漸行漸明。未來，工作坊將繼續(xù)秉持“成果導(dǎo)向教育”理念，探索人工智能賦能教育和教學(xué)路徑，積極實(shí)踐為學(xué)生提供有高品質(zhì)的教育。

【參考文獻(xiàn)】

[1]田秋香.基于OBE理念的商務(wù)英語人才培養(yǎng)與需求間的協(xié)同對策研究[J].河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2019，38（2）：57-59.

[2]武樹濱.跨學(xué)科學(xué)研共同體：實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)校共發(fā)展[J].中小學(xué)管理，2011（11）：28-30.

（作者單位：上海市晉元高級中學(xué)）