打造科技教育与AI融合课程矩阵、破解跨领域培养难题……清华大学强化科技教育与AI教育课程建设推动教师教育改革,培养面向未来的教师。今天,“走进改革现场”专栏“微记录”系列,一起去清华大学看看——
打造科技教育与AI融合课程矩阵
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学生课堂注意力监测系统、中考体育实心球运动智能训练系统……在清华大学教育学院副教授郭菲开设的“教育大数据与学习行为分析”课上,学生一边学习教育大数据知识和数据挖掘技术,一边自主设计一套面向未来教与学的智能系统。
“人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,加强中小学阶段的科技教育与AI教育是全球共识,而当前我国能胜任这两种教学的中小学教师还存在较大缺口。”清华大学教育学院副院长李锋亮表示,将科技教育与AI理念及技术系统性地融入师资培养体系,是关乎国家未来人才竞争力的战略选择,具有极强的紧迫性。

清华大学学生全功能智能体学伴“清小搭”
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清华大学将教师教育纳入“双一流”建设全局,成立分管副校长牵头的专项领导小组,联动研究生院、校团委、学生职业发展指导中心等多部门及18个理工科院系,定期研判试点难题;组建30余人的专家培养委员会,涵盖科技教育领域国家级教学名师、教育学科教授及清华附中、清华附小一线特级教师,为学生提供高水平的专业指导。
在课程建设上,学校构建了科技教育与AI深度融合的课程矩阵,将相关课程纳入教师教育必修课组,同步开设“未来教育与学习前沿”“未来教育与学习评价”等交叉创新选修课,形成“必修+选修+实践”模块化结构。
同时,以“教育形势与政策”课程为载体,教育学院邀请国际学者围绕“生成式AI与科技教育融合”开展专题讲座与短期课程,拓宽学生国际视野。
课程内容注重实践导向
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一把复合弓的背后有着怎样的科学原理?在清华大学航天航空学院教授高云峰开设的“科学教育教具的设计与制作”这门课上,学生以木板为原材料,利用激光切割机、CAD制图软件等工具,完成了一把弓身与轮组相结合的现代复合弓。在高云峰的指导下,学生们还开发了电磁感应箱等多样化的科学教具。
“这些教具的设计融合了力学、材料学、电磁学等多学科知识,学生在设计过程中加深了对科学原理的理解,也锻炼了工程设计和动手实践能力。”长期投身科普教育的高云峰发现,工程教育是中小学教育体系中的薄弱环节,学生动手实践机会普遍不足。
“在科学技术与工程高度融合的趋势下,学生不能只掌握科学知识,还需要深入了解工程技术方法,鼓励学生动手制作简单的小装置小道具就是很好的切入点。”高云峰说。
高云峰老师自制的教具
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围绕国优计划教育实践要求,清华大学教育学院优化教学组织和实践环节,创新教学模式,开展项目式、跨学科主题教学等活动,课程内容注重实践导向,如“人工智能与教育”课程结合生成式AI在课堂教学中的应用场景,指导学生开发智能教学辅助工具;针对基础教育阶段的教学实操能力,开设“教学基本功训练”课程,聘请北京大学、首都师范大学等高校专家授课。
破解跨领域培养难题
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2025年,清华大学国家优秀中小学教师培养计划学生付立群在清华附中高研实验室完成了一学期的教育实践。在实践导师、清华附中信息技术教师白鑫鑫的指导下,她设计了一门“制作输入法”的项目课程,引导学生掌握编程的核心逻辑和简单概率模型设计,最终实现一个能将拼音转化为汉字的程序。
“对于刚接触大语言模型的初中生来说,课程内容有些晦涩,实践导师建议我融入学生身边感兴趣的元素。”于是,她在课程计划中增设制作智能体环节,学生们化身“代码工程师”,尝试打造了辩论智能体,让两个智能体展开辩论,点燃了学生的学习热情。
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为系统破解跨学科培养难题,清华构建“三导师制+双班主任制”协同模式,提供个性化指导。“三导师制”为每名学生配备理工科院系专业导师(负责学科知识深化)、教育学院教育学科导师(负责教育理论与方法)、中小学名师实践导师(负责教学实操指导),三类导师共同制定培养计划。“双班主任制”由理论班主任(教育学科教师)与实践班主任(中小学骨干教师)共同管理班级,定期组织主题研讨。
目前,2025届10名国优计划毕业生有4人进入中小学校从事科技教育相关工作。
作为教师教育创新机制改革试点单位,清华大学正依托其顶尖理工科优势,以国优计划为核心载体,系统推进教师教育改革,将科技教育理念与人工智能技术全面融入师资培养全过程,着力破解理工科人才向优秀基础教育教师转型的难题。
“下一步,清华大学将继续深化科技教育与人工智能课程建设,探索国优计划拔尖科学教师本研贯通培养,完善从教就业及职业发展支持,弘扬科学家精神与教育家精神,为基础教育输送‘懂专业、会教学、善创新’的高素质师资,为教育强国建设贡献清华力量。”清华大学教育学院院长石中英表示。
文字:焦以璇,来源:微言教育综合自《中国教育报》、清华大学微信号等,原标题为《培养面向未来的教师,清华这样做》