打牢基礎,培養人工智能時代創新人才
智能家居、自動駕駛、個性化醫療……不知不覺中,人工智能正在悄然走進我們的生活。
享受便利的同時,掌握它們背后的核心技術更為重要。如何培養更多懂人工智能、會應用人工智能、能研發人工智能的人才?近日,教育部印發《關於加強中小學人工智能教育的通知》(以下簡稱《通知》),強調要加強頂層設計和部門協同,統籌推進中小學和大學人工智能教育一體化發展,2030年前在中小學基本普及人工智能教育。
人工智能教育進校園,有哪些難點和重點?如何借此激發青少年創新活力?記者走進校園一探究竟。
新趨勢:擁有跨學科創新素養,才能成為人工智能時代主人
記者在採訪中了解到,教育部門高度重視人工智能領域人才培養,並將人工智能教育列為國家發展戰略的關鍵一環。早在2017年國務院發布的《新一代人工智能發展規劃》中,就明確提出在中小學階段設置人工智能相關課程。2022年,教育部印發的《義務教育信息科技課程標准(2022年版)》再次提出將人工智能作為課程內容。
人工智能教育進校園,難點有哪些?
不少專家表示,隨著人工智能技術迅猛崛起,人才培養正迎來一場前所未有的深刻變革。長期以來,教育重心在於傳授基礎知識和技能﹔在人工智能時代,教育的著力點將更加聚焦於培養創新思維和數字素養等高階能力。
人工智能教育進校園,學生要學些什麼?
華南師范大學副教授宋宇認為,“首先要學習如何同機器打交道﹔其次要學習一些高階思維,比如計算思維、創新思維、互動和合作思維﹔第三要學習運用核心知識的能力,能舉一反三,學會遷移、創造。”
在教師們看來,人工智能時代“人機對話能力”包含諸多方面。“對於小學生而言,要學習人工智能硬件、軟件課程,需要重點培養的是計算思維,包括順序思維、分解思維、循環思維和條件思維,並對邏輯思維、創新思維能力提出了更高要求。”北京市海澱區一位小學教師告訴記者。
“綜合來看,人工智能時代對教育目標、人才培養目標提出了新要求:我們需培養學生成為智能技術的主人和智能時代的創新型人才,培養學生在智能時代的大視野、大思維、大能力﹔培養學生具有支持復雜問題解決的學科素養甚至跨學科素養,支持創造性任務解決的科學素養與創造力,發展以人機協同思維為核心的新型數字素養,以及面對人工智能技術及產品能保持理性思考,並辨別真假和優劣的審辨思維。”北京師范大學教育技術學院教授、學習設計與學習分析重點實驗室主任馮曉英說。
新探索:開課程、辦活動、用平台,各地“試水”AI教育進校園
有了人工智能,校園生活更精彩——
山東青島市二十六中“人臉識別技術”課、天津益中學校“設計並制作智能門鎖”課、北京海澱實驗四小“賓果機器人”進校園……今年2月,教育部公布了184個中小學人工智能教育基地名單,引領更多學校在人工智能教育實踐領域作出積極探索。一些企業、機構的智能實驗室、科技館等產學研一體化場所也面向中小學生開放,為學生提供更多生動的學習場景。
在課堂上,和你辯論的對手,可能不是真人而是AI——圍繞官渡之戰、赤壁之戰中曹操的人物評價,福建廈門市龍湫亭實驗學校歷史課堂上,學生們正在和生成式AI進行一場辯論。人機之間多輪對話你來我往,激發了思維碰撞,也改變著學生“認識三國史”的方式。
隻需用手機輕輕一掃,學校一草一木都會“說話”——走進江蘇南京市朝天宮民族小學,用手機掃碼,校園“元宇宙小導游”就帶領游客進入一場奇妙的探索之旅。進入該校元宇宙體驗館,還能體驗與江豚互動、探索航空航天科技、觀看動態畫作等沉浸式項目。
“從‘元宇宙校園’進入元空間,就有一個數字人出現,為大家介紹相關知識。”該校六(1)班學生楊曦雲說。
“為提升學生人工智能素養,激發他們對元宇宙技術和數智化學習的興趣,學校開展了一系列活動。”朝天宮民族小學校長李萬青介紹,在人工智能助學課堂上,學生們可以創作詩歌和音樂,並借助元宇宙技術展示自己的創作成果。
學生親手設計小程序翻譯動畫片——在華南師范大學附屬廣州大學城小學四年級課堂上,師生共用AI開發一款翻譯軟件,並用其翻譯英文動畫片的字幕。該校老師黃嘉華向學生們展示了AI翻譯工具的工作原理,動手能力強的學生自己便可動手編程設計出一款翻譯小程序。目前該校三到六年級都開設了人工智能課,每兩周一節,通過廣州中小學人工智能教學平台開展教學。
“人工智能課已進入廣州市中小學課程表。針對廣州市中小學人工智能教育普及和支撐服務項目,我們希望在人工智能教育平台數字化基座上,生成廣州特色精品課程和資源,助力拔尖創新人才培養,探索‘人工智能+’在中學教育中的實踐。”廣州市電化教育館副館長羅勝濤表示。
新展望:創新組織支持和教研模式,破解師資不足、模式僵化難題
記者了解到,目前,我國信息化教育教學環境日益完善,但人工智能教育軟硬件資源配給尚不均衡,打造面向中小學的優質人工智能教育,仍有諸多問題待破解。
“教師隊伍是當前人工智能教育短板,區域間、城鄉間差異很大。加強人工智能教育,最迫切、最關鍵的是,要為教師人工智能教學素養提升、教學創新提供支持,而傳統依靠本校資源的校本教研很難滿足需求,無法真正起到引領和支持作用。”馮曉英說。
如何補短板?《通知》提出,要推動規模化教師供給,將人工智能教育教師培訓納入計劃,提高教師專業化水平。馮曉英建議,應打破學校界限,引入外部資源撬動教師教學變革,積極探索政府政策牽引、高校學術引領、學校實踐落地、企業技術支持“四位一體”的組織支持機制,並搭建跨學校、跨區域的教研共同體,提升教師人工智能教育素養,建設一支高水平創新型教師隊伍。
面對這一問題,在今年5月舉行的中小學創新人才培養高端論壇上,發展中世界工程技術院院士韓力群表示:“目前,中小學人工智能教師資源嚴重短缺,部分教師對這門新興課程存在畏難情緒。為克服這一挑戰,同教材相對應的,更翔實、更普惠、更具備實操性特征的師資培訓資源建設應跟上。”
記者注意到,為彌合城鄉教育水平差距造成的“資源鴻溝”,《通知》要求做好城鄉統籌,加大對農村和邊遠地區學校的支持力度,推動教師流動,利用網絡平台實現城鄉學校人工智能教育相關課程互聯互通。
“要做好農村學校的AI教育,關鍵在於讓學生不僅重視學習知識本身,還要‘學會學習’。否則,就是給農村學校配備了AI教學設施設備,這些設施設備也可能被閑置。”21世紀教育研究院院長熊丙奇表示。
除了資源分布不均衡,如何突破傳統教育方法、實現教學模式革新也是當前人工智能教育面臨的主要問題。對此,《通知》強調,要結合人工智能技術的特點,大力推進基於任務式、項目式、問題式學習的教學。
“教學模式不變,人工智能教育的終極目的便無法達成。因此,須打破傳統的‘以教為中心’、關注知識傳遞和技能學習的教學模式,真正建立‘以學為中心’、關注真實復雜問題解決、強調協作探究的教學模式﹔打破單一學科壁壘,建立信息科技教師與其他學科教師聯合備課教研、開展‘AI+X’跨學科教學的常態化教學教研機制。”馮曉英表示。
(記者 王軒堯 周世祥)
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