非線性學(xué)習(xí)視域下教師智能研修系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

劉璇 崔永鵬

摘要：教師研修是促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的有效途徑和重要方式，如何提高教師研修的針對(duì)性和實(shí)效性，創(chuàng)新研修模式成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。該研究在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，提出了包含教師模型、內(nèi)容模型和推薦模型等核心功能模型的教師智能研修系統(tǒng)模型，認(rèn)為通過(guò)學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)、學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)和學(xué)習(xí)干預(yù)系統(tǒng)等模塊的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃、適切性學(xué)習(xí)資源推薦和精細(xì)化學(xué)習(xí)反饋，可達(dá)到提高教師研修質(zhì)量的目的。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)非線性學(xué)習(xí)的理念，明確系統(tǒng)功能定位與需求分析，梳理了教師研修的核心要素，設(shè)計(jì)了包含教師個(gè)體特征分析模塊、研修資源精準(zhǔn)推送模塊和研修反饋評(píng)價(jià)模塊的教師智能研修系統(tǒng)，通過(guò)在廣東省某校的應(yīng)用實(shí)踐，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的適用性和有效性。研究成果能為優(yōu)化教師智能研修系統(tǒng)設(shè)計(jì)，創(chuàng)新教師研修模式，促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展提供依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：教師研修；智能研修；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

本文系國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金“十三五”規(guī)劃2017年度教育學(xué)重點(diǎn)課題“以教育信息化推進(jìn)教育精準(zhǔn)扶貧研究”（課題編號(hào)：ACA170010）、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目“社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析與可視化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”（項(xiàng)目編號(hào)：31920170067）研究成果。

一、引言

百年大計(jì)，教育為本；教育大計(jì)，教師為本。教師是教育發(fā)展的第一資源，建設(shè)高質(zhì)量教師隊(duì)伍是支撐高質(zhì)量教育體系的重要保障。2018年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見》，提出要造就黨和人民滿意的高素質(zhì)專業(yè)化創(chuàng)新型教師隊(duì)伍[1]，為教師隊(duì)伍建設(shè)明確了目標(biāo)。2020年，全國(guó)教師發(fā)展大會(huì)的召開吹響了教師高質(zhì)量發(fā)展的號(hào)角[2]。教師作為“實(shí)踐性知識(shí)”的掌握者和擁有者，其專業(yè)成長(zhǎng)往往以在職教育或研修的方式進(jìn)行[3]，自主研修、校本研修、集中培訓(xùn)和網(wǎng)絡(luò)研修等成為教師專業(yè)發(fā)展的主要方式。然而傳統(tǒng)的教師培訓(xùn)多以線下集中培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)等形式開展，存在耗時(shí)耗力、培訓(xùn)效果不佳等問(wèn)題。相比于傳統(tǒng)的線下培訓(xùn)，網(wǎng)絡(luò)研修作為信息時(shí)代背景下教師繼續(xù)教育發(fā)展的新模式[4]，受到各地教育部門的重視和教師的歡迎，也取得了一定的效果。但部分網(wǎng)絡(luò)研修由于系統(tǒng)功能單一、資源有限、交互不足等原因無(wú)法有效滿足教師的實(shí)際需求，導(dǎo)致研修效果不佳。而隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展及其在教育培訓(xùn)領(lǐng)域的深入應(yīng)用，智能研修為解決網(wǎng)絡(luò)研修過(guò)程中遇到的問(wèn)題提供了新的解決方案。

本文在遵循非線性學(xué)習(xí)理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的特征，構(gòu)建了教師智能研修系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)了教師智能研修系統(tǒng)，通過(guò)在部分地區(qū)的應(yīng)用實(shí)踐，驗(yàn)證了教師智能研修系統(tǒng)的效果，以期對(duì)其他相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供借鑒和參考。

二、教師網(wǎng)絡(luò)研修面臨的突出問(wèn)題與相關(guān)研究分析

（一）教師網(wǎng)絡(luò)研修面臨的突出問(wèn)題

1.無(wú)法精準(zhǔn)刻畫教師畫像，個(gè)性化研修難以實(shí)現(xiàn)

信息時(shí)代對(duì)教師能力提出新要求，以“技術(shù)、教學(xué)法與學(xué)科內(nèi)容整合”為基礎(chǔ)的教師知識(shí)能力新框架成為教師發(fā)展新視角，也為基于教師個(gè)性化需求的智能研修提供了新思路。而從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，由于教師個(gè)體特征的差異性和職業(yè)生涯的階段性，不同的教師在不同的階段具有不同的發(fā)展需求，處于同一階段的教師也因?yàn)閷W(xué)科背景、個(gè)性特征等具有不同的需求。不同性別、學(xué)科、學(xué)段、年齡、教齡的教師具有不同的發(fā)展訴求，這些差異要求教師除了參加共性的研修外，還應(yīng)具有一些適合教師個(gè)性化、自主發(fā)展的研修。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)研修由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)教師的精準(zhǔn)畫像，對(duì)教師研修需求分析不夠細(xì)致，無(wú)法明確教師的現(xiàn)實(shí)需求和發(fā)展需求，導(dǎo)致研修的個(gè)性化不足。

2.研修資源知識(shí)圖譜尚未構(gòu)建，可調(diào)節(jié)、自適應(yīng)的教師研修資源不足

從目前教師研修的主要資源來(lái)看，主要包括專題講座、案例集錦、網(wǎng)絡(luò)課程、案例分享等內(nèi)容[5]，從資源的表現(xiàn)形式來(lái)看，這些資源存在共享性、個(gè)性化和智能化不足等問(wèn)題[6]。為了滿足教師研修的實(shí)際需求，需要對(duì)研修資源進(jìn)行描述和組織。知識(shí)圖譜作為認(rèn)知智能領(lǐng)域的主要技術(shù)之一，從使用范圍的角度可以劃分為通用知識(shí)圖譜和領(lǐng)域知識(shí)圖譜。教育知識(shí)圖譜作為領(lǐng)域知識(shí)圖譜的垂直應(yīng)用可用于刻畫教育領(lǐng)域知識(shí)與學(xué)習(xí)資源的特征，解釋知識(shí)點(diǎn)與學(xué)習(xí)資源之間的關(guān)系，為資源的語(yǔ)義化聚合、適應(yīng)性學(xué)習(xí)和個(gè)性化路徑推薦提供支持。根據(jù)知識(shí)圖譜的相關(guān)理論和實(shí)踐，教師研修資源可形成面向知識(shí)點(diǎn)的知識(shí)圖譜和面向活動(dòng)的知識(shí)圖譜，而當(dāng)下這些研修資源的精細(xì)化供給程度不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)基于學(xué)習(xí)者時(shí)空特征的學(xué)習(xí)資源推薦[7]和基于多目標(biāo)優(yōu)化的智慧學(xué)習(xí)資源進(jìn)化[8]，可調(diào)節(jié)、自適應(yīng)的教師研修資源不足。

3.研修活動(dòng)的可持續(xù)性不足，研修活動(dòng)難以常態(tài)化

研修的核心要義是激發(fā)和引導(dǎo)教師學(xué)習(xí)，以達(dá)到知識(shí)建構(gòu)和能力發(fā)展的目的。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)研修往往以教師是否完成相關(guān)視頻資源的學(xué)習(xí)，是否參與相關(guān)討論等作為評(píng)判依據(jù)，缺乏對(duì)教師研修結(jié)束后的持續(xù)關(guān)注，使教師難以完成“拓展遷移”，難以真正地利用研修中的收獲來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐。而教師研修的實(shí)際效果應(yīng)體現(xiàn)在教師在參加完研修后的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，體現(xiàn)在教師的師德師風(fēng)、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)能力等方面的提升和轉(zhuǎn)變。目前部分研修的持續(xù)性不足，致使研修往往難以常態(tài)化。

（二）教師網(wǎng)絡(luò)研修相關(guān)研究

1.智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究

智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)是云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的新場(chǎng)景，其中自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)是研究者關(guān)注的熱點(diǎn)話題。自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型、功能設(shè)計(jì)、應(yīng)用實(shí)踐和未來(lái)展望是學(xué)者們研究的重點(diǎn)議題。自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)是自適應(yīng)和基于用戶模型的界面領(lǐng)域中一個(gè)新的研究方向，Brusilovsky提出自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)應(yīng)關(guān)注用戶的目標(biāo)、知識(shí)、背景、經(jīng)驗(yàn)和偏好[9]。Cannataro等提出自適應(yīng)系統(tǒng)的通用模型（XML-based Adaptive Hypermedia Model，簡(jiǎn)稱XAHM）[10]。邢麗刃回顧了自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望[11]。陳仕品等[12]、趙傳海等[13]、傅騫等[14]分別以《現(xiàn)代教育技術(shù)》、大學(xué)英語(yǔ)詞匯和閱讀為例，探討了自適應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。馬相春等通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者需求、學(xué)習(xí)資源和系統(tǒng)架構(gòu)等核心要素的分析，提出了基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化自適應(yīng)系統(tǒng)架構(gòu)模型[15]?？拙S梁提出了包含學(xué)習(xí)者模型庫(kù)、學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)、自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑構(gòu)建引擎等核心功能模塊的人工智能支持下的自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑構(gòu)建模型[16]。

2.研修平臺(tái)設(shè)計(jì)與建設(shè)研究

研修平臺(tái)作為網(wǎng)絡(luò)研修的重要載體，其設(shè)計(jì)理念、功能結(jié)構(gòu)對(duì)研修活動(dòng)開展具有重要的影響。單舉芝等提出了基于Web2.0的教師遠(yuǎn)程研修平臺(tái)設(shè)計(jì)的基本指導(dǎo)思想，并探討平臺(tái)的功能模塊[17]。嚴(yán)加平通過(guò)分析三次網(wǎng)絡(luò)研修的實(shí)踐，提出要構(gòu)建參與式教師培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)[18]。劉金河等設(shè)計(jì)了基于協(xié)作的區(qū)域教師專業(yè)能力均衡發(fā)展網(wǎng)絡(luò)支持平臺(tái)[19]。趙健等對(duì)相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的教師研修平臺(tái)功能進(jìn)行了梳理，從增強(qiáng)用戶體驗(yàn)、融合虛擬與現(xiàn)實(shí)兩個(gè)空間、建立“課程超市”、加強(qiáng)教師學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的收集與分析等角度提出了完善教師網(wǎng)絡(luò)研修平臺(tái)建設(shè)的設(shè)想[20]。薛楊等基于混合式培訓(xùn)的視角構(gòu)建了研修平臺(tái)，并對(duì)其應(yīng)用案例做了分析[21]。

綜上所述，學(xué)者們圍繞智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)和研修平臺(tái)等議題開展了豐富的研究，這些研究為教師研修實(shí)踐和理論發(fā)展提供了良好的借鑒和支持。大部分研究均表明研修平臺(tái)的質(zhì)量會(huì)對(duì)教師研修產(chǎn)生影響，而智能技術(shù)的發(fā)展也為教師網(wǎng)絡(luò)研修系統(tǒng)提供新的升級(jí)路徑。教師作為重要的教育資源，如何借助智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展和個(gè)性化發(fā)展是教師研修必須要解決的問(wèn)題?；诖?，本研究探索構(gòu)建教師智能研修系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心功能，并開展應(yīng)用研究，以進(jìn)一步完善教師智能研修系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊，提高應(yīng)用質(zhì)量。

三、教師智能研修系統(tǒng)模型構(gòu)建

（一）基礎(chǔ)模型

1.教師模型

在智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)者模型實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)體特征的描述，是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)的基礎(chǔ)。對(duì)于教師智能研修系統(tǒng)而言，為每一個(gè)使用該系統(tǒng)的教師建立教師模型，是規(guī)劃個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑和推送適切性資源的基礎(chǔ)。參照IEEE PAP[22]和GB/T 29805-2013（學(xué)習(xí)者模型）[23]等標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，本研究認(rèn)為教師模型應(yīng)主要包括教師基本信息（性別、年齡、受教育水平、工作年限、職稱等）、學(xué)習(xí)偏好（學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣偏好、媒體偏好、設(shè)備偏好、學(xué)習(xí)活動(dòng)偏好等）、認(rèn)知水平（背景知識(shí)、認(rèn)知風(fēng)格等）、學(xué)習(xí)歷史（相關(guān)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、次數(shù)等）等維度。

2.內(nèi)容模型

內(nèi)容模型是對(duì)領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)的要素、結(jié)構(gòu)及關(guān)系的描述。從現(xiàn)有相關(guān)研究來(lái)看，主要包括從章、節(jié)、知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)對(duì)象等方面描述的內(nèi)容模型[24]和基于語(yǔ)義描述、格式信息、學(xué)習(xí)活動(dòng)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、生成性信息和KNS網(wǎng)絡(luò)等學(xué)習(xí)元信息模型[25]等方式。從使用流程來(lái)看，內(nèi)容模型旨在構(gòu)建領(lǐng)域內(nèi)容的知識(shí)圖譜，通過(guò)對(duì)知識(shí)圖譜的階段性試用，結(jié)合對(duì)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的挖掘，不斷優(yōu)化知識(shí)圖譜，為知識(shí)圖譜中各節(jié)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的資源建立標(biāo)簽，在知識(shí)點(diǎn)與評(píng)價(jià)內(nèi)容之間建立映射關(guān)系，為自適應(yīng)資源推進(jìn)和自適應(yīng)路徑規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。

3.推薦模型

推薦模型是連接教師模型和內(nèi)容模型的中介和橋梁，借助教師模型實(shí)現(xiàn)對(duì)教師的分析、診斷與畫像，基于個(gè)體或群體的學(xué)習(xí)者畫像，匹配和規(guī)劃適切性的路徑，并根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)程的推進(jìn)和學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)基于教師學(xué)情診斷的學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃和學(xué)習(xí)資源推薦，實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)資源的多維關(guān)聯(lián)。

（二）系統(tǒng)模型

教師智能研修系統(tǒng)基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等智能技術(shù)，以教師模型、內(nèi)容模型和推薦模型為基礎(chǔ)，形成學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)、學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)和學(xué)習(xí)干預(yù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃、適切性學(xué)習(xí)資源推送和精細(xì)化學(xué)習(xí)反饋，具有支持個(gè)體研修和群體研修，支持區(qū)域研修與校本研修。具體來(lái)看，教師智能研修系統(tǒng)利用教師模型獲取教師的基本情況，獲取教師的靜態(tài)屬性和動(dòng)態(tài)特征，推算和量化教師的基礎(chǔ)知識(shí)和能力水平，形成教師畫像。推薦模型參考教師畫像數(shù)據(jù)，從研修系統(tǒng)內(nèi)容中抽取最適合教師研修的內(nèi)容模塊，推薦給教師學(xué)習(xí)，并根據(jù)內(nèi)容模型，為教師提供相近內(nèi)容的學(xué)習(xí)資源。學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)通過(guò)對(duì)教師的分析，為個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑推薦提供數(shù)據(jù)依據(jù)，學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)組合，為適切性資源的推送提供支持，學(xué)習(xí)干預(yù)系統(tǒng)則通過(guò)對(duì)教師研修效果的評(píng)測(cè)，為教師提供精細(xì)化學(xué)習(xí)反饋，以便教師及時(shí)調(diào)整研修各項(xiàng)安排。其系統(tǒng)模型如圖1所示。

四、教師智能研修系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)理念與定位分析

非線性學(xué)習(xí)是數(shù)字化時(shí)代的重要的學(xué)習(xí)形態(tài)，具有學(xué)習(xí)內(nèi)容的離散性、學(xué)習(xí)時(shí)間的碎片性、學(xué)習(xí)空間的多樣性、拖拉式的知識(shí)傳遞、知識(shí)建構(gòu)的主動(dòng)性等特點(diǎn)[26]，非線性學(xué)習(xí)空間認(rèn)為學(xué)習(xí)空間主要有實(shí)體空間、虛擬空間和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)空間構(gòu)成[27]。將非線性學(xué)習(xí)理念運(yùn)用于教師研修領(lǐng)域，通過(guò)落實(shí)“人人研修、時(shí)時(shí)研修、處處研修”的研修理念，重新思考教師研修的內(nèi)容設(shè)計(jì)和架構(gòu)。即通過(guò)先明確教師需要什么樣的研修內(nèi)容、能夠達(dá)到什么樣目的，然后根據(jù)研修成果來(lái)設(shè)計(jì)課程和活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)教師經(jīng)過(guò)研修后在知識(shí)、技能、態(tài)度及行為方面的表現(xiàn)和進(jìn)步，基于教師研修結(jié)果來(lái)改進(jìn)研修過(guò)程，通過(guò)搭建泛在研修環(huán)境和建設(shè)可調(diào)節(jié)、自適應(yīng)的資源，最終提升研修的實(shí)效性。

“教師智能研修系統(tǒng)”旨在創(chuàng)建面向教師的智能化研修空間，其核心是教師網(wǎng)絡(luò)研修環(huán)節(jié)的優(yōu)化和資源的自適應(yīng)推送。系統(tǒng)應(yīng)滿足以下需求：（1）根據(jù)教師發(fā)展目標(biāo)和能力測(cè)試結(jié)果，形成個(gè)性化的研修安排與內(nèi)容設(shè)計(jì)，滿足教師泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下的成長(zhǎng)發(fā)展需求。（2）良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，及時(shí)、有效的學(xué)習(xí)效果反饋，促進(jìn)研修目標(biāo)的達(dá)成。因此，本系統(tǒng)在分析教師研修要素的基礎(chǔ)上，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析、資源推送和信息反饋等環(huán)節(jié)，利用智能技術(shù)賦能教師研修，提高研修質(zhì)量。

（二）研修要素設(shè)計(jì)

明確教師網(wǎng)絡(luò)研修要素是教師智能研修系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要工作。本研究通過(guò)對(duì)目前已開展的多個(gè)教師研修項(xiàng)目進(jìn)行梳理分析，并對(duì)部分組織教師研修的相關(guān)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人、教師等進(jìn)行訪談，整理相關(guān)需求，認(rèn)為研修人員、研修主題、研修資源、研修任務(wù)、研修反思、研修成果和效果評(píng)價(jià)等要素是教師研修工作的核心要素，如圖2所示。具體來(lái)看，研修人員是研修系統(tǒng)的使用用戶，從研修的實(shí)際情況來(lái)看，主要包括各級(jí)教研員、學(xué)校管理者、一線教師等，不同的用戶在研修過(guò)程中具有不同的需求，明確需求是教師智能研修系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題。研修主題是根據(jù)實(shí)際教學(xué)、管理問(wèn)題，針對(duì)不同實(shí)際需求形成的總體設(shè)計(jì)。研修資源是為了達(dá)成研修主題設(shè)定的目的而提供的材料、工具的集合體。研修任務(wù)是用戶在研修過(guò)程中需要完成的內(nèi)容。研修活動(dòng)主要是指通過(guò)自主學(xué)習(xí)或協(xié)作學(xué)習(xí)等方式參與的各類正式或非正式的專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，合理有效的研修活動(dòng)可以提高教師研修的積極性和參與度。研修成果是研修實(shí)施效果最直接的體現(xiàn)，其表現(xiàn)形式根據(jù)研修主題和任務(wù)的不同而表現(xiàn)出不同的形態(tài)。效果評(píng)價(jià)是對(duì)研修項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、實(shí)施到效果各方面相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和價(jià)值判斷，應(yīng)當(dāng)貫穿于一個(gè)完整的研修項(xiàng)目實(shí)施周期，包括項(xiàng)目設(shè)立背景、項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)施方案設(shè)計(jì)、實(shí)施效果過(guò)程性評(píng)價(jià)、項(xiàng)目總結(jié)性評(píng)價(jià)等內(nèi)容，研修效果評(píng)價(jià)的有效性是研修質(zhì)量得以保障的關(guān)鍵[28]。研修反饋是研修對(duì)象對(duì)研修內(nèi)容和整體安排的態(tài)度反映。研修反思是在活動(dòng)參與、任務(wù)完成等各環(huán)節(jié)中對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)、自我發(fā)展、主題本身的思考，往往會(huì)對(duì)研修的體驗(yàn)產(chǎn)生較大的影響作用。因此，研修系統(tǒng)要在在業(yè)務(wù)流程、功能模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)注這些相互之間存在緊密聯(lián)系的要素。

（三）系統(tǒng)功能模塊

根據(jù)教師智能研修系統(tǒng)模型和研修要素的分析，可以將教師智能研修系統(tǒng)分解為教師個(gè)體特征分析模塊、研修資源精準(zhǔn)推送模塊和研修反饋評(píng)價(jià)模塊，如圖3所示。

1.教師個(gè)體特征分析模塊

為實(shí)現(xiàn)研修資源精準(zhǔn)推送，首先需要對(duì)教師個(gè)體特征進(jìn)行準(zhǔn)確分析。教師個(gè)體特征是對(duì)教師特征的詳細(xì)描述，包括個(gè)人信息、知識(shí)水平、興趣偏好、認(rèn)知能力等學(xué)習(xí)者特征。教師個(gè)體特征分析模塊從教師個(gè)人信息、學(xué)習(xí)行為信息、學(xué)習(xí)情景信息三方面描述教師個(gè)體特征。教師個(gè)人信息的分析有助于系統(tǒng)根據(jù)教師的基本信息和任教信息等大致確定教師所需研修資源類別，進(jìn)行資源模糊匹配，初步預(yù)測(cè)教師的研修資源偏好，完成教師特征信息模型的初始化。學(xué)習(xí)行為信息包括學(xué)習(xí)者知識(shí)水平、學(xué)習(xí)者興趣偏好、學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格等內(nèi)容。學(xué)習(xí)者知識(shí)水平在一定程度上會(huì)影響后續(xù)研修過(guò)程中研修資源選擇。學(xué)習(xí)者的興趣偏好主要包括媒體格式偏好、資源風(fēng)格偏好、交互方式偏好等內(nèi)容。學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力主要是分析教師對(duì)研修主題相關(guān)內(nèi)容的理解和掌握情況。學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格有助于更準(zhǔn)確地描述和診斷教師，適配相關(guān)信息。學(xué)習(xí)情景信息主要分析教師參與研修活動(dòng)和協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程中的過(guò)程性數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)教師個(gè)體特性信息分析提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力，為教師提供更準(zhǔn)確的研修資源和研修建議。

2.研修資源精準(zhǔn)推送模塊

研修資源精準(zhǔn)推送模塊包含研修課程、研修資源、個(gè)性化研修空間等內(nèi)容。其中研修課程是系統(tǒng)化研修內(nèi)容，具有完整的教學(xué)大綱、課程導(dǎo)航和內(nèi)容體系，具有較強(qiáng)的針對(duì)性。研修資源是各級(jí)各類資源聚合體，兼容國(guó)家資源平臺(tái)、市區(qū)級(jí)資源服務(wù)平臺(tái)和本地名師優(yōu)課資源，為教師提供研修資源服務(wù)。個(gè)性化研修空間基于教師個(gè)體特征分析與資源屬性，為教師推薦個(gè)性化資源，教師可以根據(jù)個(gè)人需求在研修資源中選擇自己感興趣的主題，開展研修。

3.研修反饋評(píng)價(jià)模塊

研修信息反饋評(píng)價(jià)模塊為教師提供研修成果展示和效果評(píng)價(jià)功能，包含研修論壇、研修成果、研修測(cè)評(píng)等功能。通過(guò)設(shè)立課程論壇、主題論壇、小組論壇等形式，實(shí)現(xiàn)研修教師與其他教師、專家的信息交流與反饋。研究成果部分展示和呈現(xiàn)教師在研修過(guò)程中形成的過(guò)程性和結(jié)果性作品。該模塊具備研修全過(guò)程的數(shù)據(jù)記錄和分析功能，結(jié)合相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系和指標(biāo)，對(duì)教師研修效果進(jìn)行測(cè)評(píng)。

五、教師智能研修系統(tǒng)應(yīng)用案例

（一）背景

基于非線性學(xué)習(xí)理念設(shè)計(jì)和開發(fā)的教師智能研修系統(tǒng)旨在構(gòu)建一種技術(shù)賦能的學(xué)習(xí)型社區(qū)，致力于為教師提供一個(gè)交互方便的學(xué)習(xí)空間，通過(guò)營(yíng)造寬松和諧的學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)教師通過(guò)自主探索、交流協(xié)作等方式，根據(jù)相應(yīng)的研修任務(wù)，自選學(xué)習(xí)內(nèi)容，自定學(xué)習(xí)路徑和步驟開展研修活動(dòng)，體現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的主動(dòng)性、學(xué)習(xí)內(nèi)容的非線性和學(xué)習(xí)時(shí)間的碎片性[29]。通過(guò)以測(cè)助學(xué)和以測(cè)促學(xué)，確定學(xué)習(xí)起點(diǎn)，及時(shí)診斷和評(píng)估學(xué)習(xí)效果，通過(guò)生成個(gè)性化的學(xué)習(xí)菜單，滿足不同教師的學(xué)習(xí)興趣和需求，最終達(dá)到個(gè)性化研修和精準(zhǔn)化研修的目的?；谝陨纤伎迹凇巴Ｕn不停學(xué)”期間為了保證“停課不停教、停課不停研”的現(xiàn)實(shí)需求而設(shè)計(jì)研發(fā)了教師智能研修系統(tǒng)。該系統(tǒng)自2020年9月運(yùn)行以來(lái)，在多地多個(gè)學(xué)校推廣試用，為系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)積累了一定的實(shí)際用戶使用數(shù)據(jù)。本研究以該系統(tǒng)在廣東省陽(yáng)江市某小學(xué)教師研修中的使用情況來(lái)驗(yàn)證該系統(tǒng)的適用性和有效性。

（二）過(guò)程

在該校某一次的研修過(guò)程中，針對(duì)全體教師開展“微課制作與應(yīng)用能力提升研修”。根據(jù)該校的實(shí)際情況，研修目的是讓每個(gè)老師都能具備微課制作與應(yīng)用的能力。雖然此次研修的目標(biāo)都相同，但由于不同年齡、教齡、學(xué)科等教師的信息技術(shù)能力初始水平不同，傳統(tǒng)的線下培訓(xùn)或在線視頻學(xué)習(xí)的方式并不能真正滿足教師的需求。因此，采用智能研修系統(tǒng)開展研修。研究團(tuán)隊(duì)在智能研修系統(tǒng)中設(shè)置了“理念與模式”“方法與操作”“分享與交流”等模塊。在研修過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)教師完成的前測(cè)初步了解教師基本情況，記錄包括基本信息、教學(xué)情況、教研情況、培訓(xùn)經(jīng)歷、研修需求五個(gè)方面的教師個(gè)人信息，并從知識(shí)水平、興趣偏好、認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格四個(gè)角度分析，構(gòu)建教師學(xué)習(xí)者畫像。基于教師學(xué)習(xí)者畫像和大數(shù)據(jù)分析，對(duì)教師的微課制作與應(yīng)用能力做出精準(zhǔn)診斷，從而找到教師研修的起點(diǎn)。同時(shí)，引入國(guó)家資源平臺(tái)、市區(qū)級(jí)資源服務(wù)平臺(tái)、校本資源平臺(tái)、本地名師優(yōu)課資源及校本資源，依托豐富的學(xué)習(xí)資源，將不同主題的研修內(nèi)容劃分成多個(gè)專題，對(duì)每個(gè)專題進(jìn)行概念體系、方法體系及問(wèn)題體系梳理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)資源管理，整合后設(shè)計(jì)開發(fā)了教育理論篇、微課教學(xué)設(shè)計(jì)、微課評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分析、常用方法介紹、軟件使用等課程資源?；谙到y(tǒng)內(nèi)嵌的教師信息特征與學(xué)習(xí)資源信息特征選擇模型，根據(jù)教師觀看、瀏覽資源的行為數(shù)據(jù)，記錄教師個(gè)人學(xué)習(xí)行為偏好，為不同教師確定個(gè)性化的學(xué)習(xí)起點(diǎn)和學(xué)習(xí)路徑，并為每個(gè)教師規(guī)劃了自適應(yīng)的資源。此外，根據(jù)教師在研修共同體中的發(fā)帖、評(píng)論等交流討論數(shù)據(jù)，判斷教師的掌握情況。研修目標(biāo)的達(dá)成體現(xiàn)在教師的作品中，根據(jù)教師提交的作品給予診斷性的評(píng)價(jià)，為教師給予個(gè)性化的指導(dǎo)，達(dá)到以研修促發(fā)展的目的。

（三）效果

為了了解教師對(duì)智能研修系統(tǒng)的使用效果，研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)所有參加研修的教師發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，并結(jié)合智能研修系統(tǒng)中在線數(shù)據(jù)，分析研修效果。調(diào)查問(wèn)卷主要包括教師個(gè)人基本情況、教師前期參與研修的基本情況、教師對(duì)智能研修系統(tǒng)的接受度、教師開展智能研修所遇到的問(wèn)題等。在調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)請(qǐng)教了教育技術(shù)學(xué)專家、有研修經(jīng)歷的教師，對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行了多次修改與完善。其中，調(diào)查問(wèn)卷第一、二和四部分采用單選或多選題的形式調(diào)查實(shí)際情況，第三部分引用國(guó)際經(jīng)典量表對(duì)教師采用智能研修系統(tǒng)的接受度開展調(diào)查。本研究借鑒自我決定理論和技術(shù)接受模型，采用感知有用性、感知易用性、感知自主性和持續(xù)使用意愿來(lái)表示教師參與智能研修的意愿。量表采用李克特五級(jí)尺度量表，1至5分別表示從非常不符合至非常符合。數(shù)據(jù)回收后，采用克隆巴赫Alpha系數(shù)來(lái)評(píng)測(cè)各量表的信度。數(shù)據(jù)分析顯示，各量表的克隆巴赫Alpha系數(shù)均高于0.70，表明量表具有較高的信度。

教師對(duì)智能研修系統(tǒng)的接受度調(diào)查結(jié)果如下頁(yè)表1所示，調(diào)查表明，教師持續(xù)使用智能研修系統(tǒng)的意愿較高，均值為4.05，說(shuō)明教師對(duì)未來(lái)使用智能研修系統(tǒng)提升自我的意愿較強(qiáng)。教師感知的智能研修對(duì)其專業(yè)發(fā)展的有用性的認(rèn)同度較高，均值為4.16，表明教師對(duì)智能研修系統(tǒng)對(duì)自身發(fā)展的認(rèn)識(shí)給予較高的認(rèn)同，認(rèn)為參與智能研修能夠促進(jìn)專業(yè)發(fā)展和成長(zhǎng)。教師感知的易用性均值為3.99，說(shuō)明智能研修系統(tǒng)提供了良好的使用說(shuō)明和指南，教師開展智能研修比較容易、方便。感知自主性表示教師在智能研修過(guò)程中對(duì)目標(biāo)、內(nèi)容、過(guò)程和時(shí)間等的自我控制程度，其均值為3.68，表明教師參與智能研修過(guò)程中具有一定的自主性，基本能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、可調(diào)節(jié)的研修。

智能研修系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)也為本研究的效果分析提供了數(shù)據(jù)支持。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)智能研修系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)對(duì)教師開展智能研修的情況進(jìn)行分析，主要包括教師開展研修采用的終端設(shè)備類型、各類型資源的訪問(wèn)次數(shù)、每周的學(xué)習(xí)活躍人數(shù)等。從教師教研使用的終端類型來(lái)看，使用智能手機(jī)開展研修的比例為74.4%，說(shuō)明大部分教師已經(jīng)習(xí)慣和適應(yīng)使用智能手機(jī)開展研修活動(dòng)。從各類型資源的訪問(wèn)次數(shù)來(lái)看，視頻類資源的訪問(wèn)數(shù)遠(yuǎn)高于其他類型資源。從每周的學(xué)習(xí)活躍人數(shù)來(lái)看，在研修開始和結(jié)束的一周時(shí)間內(nèi)，教師通過(guò)智能研修系統(tǒng)學(xué)習(xí)的人數(shù)高于其他周次，保證研修過(guò)程中的用戶活躍度是未來(lái)智能研修系統(tǒng)需要關(guān)注的問(wèn)題，如圖4所示。

此外，為了更好地完善智能研修系統(tǒng)功能，為教師提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，研究團(tuán)隊(duì)從系統(tǒng)功能穩(wěn)定性、資源推薦精準(zhǔn)度、實(shí)際體驗(yàn)等方面開展了訪談。訪談顯示大部分教師認(rèn)為在研修期間系統(tǒng)運(yùn)行良好，用戶體驗(yàn)較高，研修主題、流程和環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)較為合理，但推薦資源的精準(zhǔn)性、數(shù)據(jù)挖掘方面還有待加強(qiáng)。

六、總結(jié)與建議

信息化賦能教育教學(xué)改革的實(shí)踐對(duì)智能時(shí)代教師的能力結(jié)構(gòu)提出新的要求，如何促進(jìn)教師發(fā)展，提升教師素質(zhì)，成為教育研究者、管理者和教師高度關(guān)注的核心問(wèn)題。本研究在分析教師研修核心要素的基礎(chǔ)上，借鑒相關(guān)領(lǐng)域智能系統(tǒng)的模型架構(gòu)，分析了由教師模型、內(nèi)容模型和推薦模型構(gòu)成的教師智能研修系統(tǒng)模型，在對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行定位和需求分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)研發(fā)了包括教師個(gè)體特征分析模塊、研修資源精準(zhǔn)推送模塊和研修反饋評(píng)價(jià)模塊的教師智能研修系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于學(xué)校校本研修的實(shí)踐過(guò)程中，基本滿足了教師研修的需求。但研究發(fā)現(xiàn)，智能研修系統(tǒng)在教師研修領(lǐng)域的常態(tài)化應(yīng)用還存在諸多的困難，如系統(tǒng)的智能化和個(gè)性化程度提升還需要基層算法、模型的支持，學(xué)習(xí)路徑和資源的推送也需要大數(shù)據(jù)分析和海量資源來(lái)支撐。希望本研究在教師智能研修系統(tǒng)方面的探索為其他研究提供一點(diǎn)參考，也為各級(jí)各類教師研修提供新的思路。

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作者簡(jiǎn)介：

劉璇：在讀博士，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教育應(yīng)用。

崔永鵬：在讀博士，研究方向?yàn)閿?shù)字化學(xué)習(xí)理論與實(shí)踐。

Research on the Design and Application of Teacher Intelligent Training System from the Perspective of Nonlinear Learning

Liu Xuan1， Cui Yongpeng2（1. School of Information Science and Technology， Northeast Normal University， Changchun 130117， Jilin； 2.Faculty of Artificial Intelligence in Education， Central China Normal University， Wuhan 430079， Hubei）

Abstract： Teacher Training is an effective and important way to promote teacher professional development. How to improve the pertinence and effectiveness of teacher training has become the focus of all circles. On the basis of literature research， this paper puts forward an adaptive system model of teacher research， which includes learner model， content model and recommendation model， through the construction of learning analysis system， learning support system and learning intervention system， personalized learning path planning， appropriate learning resources recommendation and fine learning feedback can be realized， it can achieve the goal of improving the quality of Teachers research and training. On this basis， according to the concept of nonlinear learning， the orientation of system function and the analysis of demand are made clear， and the core elements of teacher training are sorted out， this paper designs an intelligent system for teacher training， which includes a module for analyzing individual characteristics of teachers， a module for precise push of resources and a module for feedback evaluation of teacher training， the applicability and validity of the system are verified. The research results can provide basis and reference for optimizing the design of intelligent system， innovating the mode of teacher training and promoting the professional development of teachers.

Keywords： teacher training； intelligent training； system design； application research

責(zé)任編輯：邢西深