随着生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence,GAI)的迅速发展,高等教育正在经历一场深层次的结构性变革。过去,技术更多只是课堂中的辅助工具,而如今,人工智能已经开始直接参与教学设计、学习支持、资源生成与评价反馈等核心教育环节。当生成式AI进入大学课堂后,教师究竟需要具备怎样的新型能力结构?而AI又能否反过来帮助教师提升自身的教学能力?
本研究以TPACK(Technological Pedagogical Content Knowledge,技术—教学法—内容知识)模型为理论基础,通过对20位大学教师的访谈与概念图分析,构建出一个融合AI Prompt设计、教师知识结构与教学情境变量的新型教师培养框架。这项研究不仅重新理解了AI时代教师专业发展的方向,也揭示了未来教师教育可能发生的深刻转向。
一、人工智能正在重塑大学教学的底层逻辑
研究首先指出,人工智能的引入并不仅仅意味着“课堂中多了一项技术工具”,它真正改变的是教育运行的底层逻辑。
长期以来,高校教学主要围绕教师展开,处于一种教师讲授学生接受,课程统一推进。然而,AI的发展正在推动教育逐渐从“教师中心”走向“学习者中心(Learner-Centered)”。借助人工智能,教学开始具备更强的个性化、适应性与动态生成能力。学生能够根据自身水平获得差异化支持,而教师则能够通过智能系统快速生成教学资源、学习活动与评价方案。
研究引用大量文献指出,AI在教育中的应用,已经开始表现出几个明显趋势:其一,教学资源的生成速度大幅提升;其二,学习过程更加个性化;其三,课堂教学逐渐由静态内容传递转向动态学习设计;其四,教师的工作重点正在从“备课”转向“学习体验编排”。
但与此同时,一个关键问题也逐渐显现:并不是所有教师都具备有效整合AI的能力。
研究认为,当前很多大学教师实际上存在一种“教学脆弱性(Pedagogical Frailty)”。这种脆弱性并不意味着教师缺乏专业知识,而是指教师在教学法、技术整合与数字教学能力方面缺乏系统支持。当AI快速进入课堂时,这种脆弱性会进一步被放大。很多教师虽然会使用技术,却无法真正将技术与教学目标、学习活动以及学科内容有效融合。
因此,AI时代真正的挑战,不是“教师会不会使用AI”,而是教师能否在具体教学情境中,将人工智能转化为真正具有教育意义的教学能力。
也正是在这一背景下,TPACK模型重新获得了重要价值。
二、TPACK:AI时代教师专业能力的核心框架
TPACK模型是当前国际教育技术研究中最具影响力的教师能力模型之一。它强调,真正有效的技术融合,并不只是技术技能本身,而是技术、教学法与学科内容之间的深度整合。
研究指出,TPACK主要包含三类核心知识。
首先是内容知识(Content Knowledge,CK),即教师对自身学科的理解,包括概念体系、理论结构、学科逻辑与专业经验。一个优秀教师不仅知道“教什么”,还必须理解学科知识背后的结构与意义。
其次是教学法知识(Pedagogical Knowledge,PK),即教师关于“如何教学”的知识。这包括课堂组织、学习活动设计、学习评价、学生认知规律以及教学策略等内容。
第三是技术知识(Technological Knowledge,TK),即教师理解与使用技术工具的能力,包括数字平台、多媒体工具、在线学习系统以及近年来迅速发展的生成式AI工具。
TPACK最重要的地方在于,它并不把这三种知识看作彼此孤立的存在,而强调它们之间的交互融合。例如,教师需要知道某种技术适合怎样的教学策略,需要理解技术如何帮助学生学习具体学科内容,还需要能够根据教学目标动态调整技术应用方式。
因此,真正成熟的教师能力,不是单纯“懂技术”,而是能够在具体教学场景中,实现技术、教学法与内容之间的协同。
三、生成式AI正在让TPACK发生根本变化
这篇研究最重要的贡献之一,在于它提出生成式AI不仅是TPACK中的一种技术工具,它正在重新定义整个TPACK框架。
传统意义上的技术知识(TK),更多强调教师是否能够“使用技术”。然而,在AI时代,技术已经不再只是被动工具,而开始成为能够主动生成内容、提供建议、辅助决策的“认知伙伴”。
研究引用“Intelligent-TPACK”的概念指出,AI使TPACK从一个相对静态的知识模型,转变为一个动态、智能、可协同生成的能力系统。
例如,在过去,教师需要花费大量时间独立完成教学设计;而现在,AI可以帮助教师:自动生成教学案例;创建形成性评价任务;设计翻转课堂活动;调整不同学生层次的学习资源;根据课程目标生成课堂讨论问题。
这意味着,教师与AI之间的关系,不再是“使用工具”的关系,而更像是一种“协同设计”的关系。
研究特别强调,AI在TPACK中的作用,主要体现在三个关键维度上。
首先,在技术知识(TK)层面,AI降低了教师使用技术的门槛。即使教师不具备复杂的技术背景,也能够借助AI快速创建数字资源、调整教学内容、优化课堂设计。
其次,在技术教学法知识(TPK)层面,AI开始直接参与教学设计。教师可以通过Prompt生成主动学习活动、翻转课堂方案、形成性评价策略以及个性化学习路径。这使得教学法设计变得更加灵活、高效且具有适应性。
最后,在技术内容知识(TCK)层面,AI能够依据不同学科自动生成适配性内容。例如,语言学教师可以生成发音训练活动,护理学教师可以生成临床案例模拟,教育学教师则可以生成课堂观察与分析任务。
研究认为,AI最大的价值,并不是替代教师,而是增强教师的教学设计能力、反思能力与创新能力。换句话说,AI真正改变的,是教师“思考教学”的方式。
四、研究如何展开:从教师真实教学经验中提炼AI框架
为了理解大学教师的TPACK结构以及AI可能发挥的作用,研究者采用了“设计与发展研究(Design and Development Research)”的方法。
研究共邀请20位大学教师参与,他们分别来自护理学、物理治疗、教育学、语言学、社会教育与特殊教育等不同领域。之所以选择这些教师,是因为他们都已经在教学中不同程度地使用ICT(信息通信技术)。
研究首先对教师进行半结构化访谈,并结合概念图(Concept Maps)分析教师在教学过程中如何理解与使用技术。
通过分析,研究者不仅提取了教师显性的教学策略,更重要的是捕捉到了教师隐性的知识结构。例如,教师如何理解学生学习,如何组织课堂活动,如何选择技术工具,如何设计学习评价,如何协调课程资源以及如何处理学生参与度问题等等。
研究进一步发现,教师的TPACK能力并不是孤立形成的,它会受到教师对技术的态度、学生参与程度、教师原有经验、学校支持系统、教学目标、资源条件、教师之间的协作关系等大量教学情境变量影响。这些变量共同决定了教师技术整合的真实效果。
五、研究最核心的创新:利用TPACK设计AI Prompt
这项研究最具有突破性的部分,是将TPACK知识结构转化为生成式AI Prompt设计框架。
研究者认为,未来教师培养不应只是“教教师使用AI”,而应帮助教师学会如何利用自身的TPACK知识,高质量地与AI进行协同。
因此,研究根据教师访谈与概念图分析结果,设计出一系列AI Prompt。这些Prompt并不是普通的问题,而是融合了学科知识;教学法知识;技术知识;教学情境变量;教师真实实践经验的“教育型Prompt”。
例如,研究中提出这样一个Prompt:
“请为物理治疗专业学生设计一个基于互动视频的翻转课堂活动,以促进课堂中
的主动参与。”
这个Prompt背后实际上同时激活了学科内容知识(物理治疗)、技术教学法知识(翻转课堂)、学生态度变量(主动参与)和数字资源设计能力。也就是说,一个高质量Prompt,本质上是一种教师专业知识的结构化表达。
研究发现,当Prompt能够充分体现教师真实教学情境时,AI生成的结果会更加贴近真实课堂需求,也更具教育意义。

六、研究发现:AI可以成为教师的“认知中介”
研究最终提出了一个非常重要的观点:AI在未来教师培养中的角色,不只是工具,而是“认知中介(Cognitive Mediator)”。
所谓“认知中介”,意味着AI能够帮助教师扩展教学思维,激发教学创意,促进教学反思从而重构教学设计过程。
研究发现,很多教师虽然拥有丰富学科经验,但在教学法与技术融合方面仍存在困难。而AI能够通过Prompt快速生成活动设计、评价方案、教学资源、小组合作任务、个性化反馈等内容。这实际上降低了教师教学创新的门槛。
更重要的是,AI还能够帮助教师把零散经验转化为系统化教学方案,从而减少教师的“教学脆弱性”。
因此,研究认为未来教师培养的核心,不再只是技术培训,而是培养教师与AI协同设计学习的能力。由此,教师教育正在从“技术学习”迈向“智能教学设计”。
七、AI时代的教师培养,正在进入“TPACK-AI”新阶段
文章最后指出,未来教师教育很可能进入一个新的发展阶段,即“TPACK-AI”阶段。
在这一阶段中,教师培养不再只是围绕学科知识、教学法、教育技术展开,而是进一步加入Prompt设计能力、AI协同能力、智能教学设计能力和AI伦理与批判性应用能力。
研究认为,未来高校教师最重要的能力之一,将是能否利用AI生成真正符合学生需求、学科特点与教学情境的学习体验。
这意味着,教师角色正在从“知识讲授者”逐渐转向学习设计者、AI协作者、学习体验编排者和教学创新推动者。
最终,研究强调人工智能并不会削弱教师的重要性,相反,它正在迫使教师专业能力进入一个更加高级、更具创造性的新阶段。而TPACK与AI的融合,也许正是未来教师教育最重要的发展方向之一。
参考文献:
Carrió, A. L. (2025). Orchestrating the TPACK of University Professors, in Order to generate AI Prompts that Improve theInitial Training. Foro de Educación, 23(1).
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