中小學(xué)人工智能教育:從愿景步入實(shí)踐
2024年11月,教育部辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育的通知》,對(duì)中小學(xué)人工智能教育工作進(jìn)行系統(tǒng)部署。通知明確,2030年前在中小學(xué)基本普及人工智能教育,這為中小學(xué)人工智能教育的發(fā)展指明了方向。此前,教育部在《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中,已將人工智能列為構(gòu)建課程體系的六條邏輯主線(xiàn)之一。
為何在中小學(xué)開(kāi)展人工智能教育?其發(fā)展面臨著哪些問(wèn)題?如何構(gòu)建適合中小學(xué)生的人工智能課程體系?帶著這些問(wèn)題,記者近日采訪(fǎng)了相關(guān)專(zhuān)家。
培養(yǎng)未來(lái)所需人才
早在2017年,國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,明確提出“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目,在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育”。
在頂層設(shè)計(jì)的引領(lǐng)下,各地中小學(xué)開(kāi)始探索并開(kāi)展人工智能教育。
2020年,廣州市教育研究院編寫(xiě)的教材《人工智能》由廣東省中小學(xué)教材審定委員會(huì)審定通過(guò),成為全國(guó)首套經(jīng)省級(jí)教材審定部門(mén)審定通過(guò)的中小學(xué)人工智能教材。山東省青島市推進(jìn)人工智能教育“1+4+100N”戰(zhàn)略,成立人工智能教育研究院,與科研院所和高校專(zhuān)家聯(lián)合培養(yǎng)本地骨干教師。此外,北京、上海、深圳、武漢等地積極開(kāi)發(fā)人工智能教育資源、構(gòu)建人工智能課程體系,并取得一定成效。
各地競(jìng)相探索中小學(xué)人工智能教育的背后,是技術(shù)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)提出的新要求。華南師范大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、教育信息技術(shù)學(xué)院學(xué)術(shù)分委員會(huì)主任鐘柏昌教授指出,人工智能已經(jīng)成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展不可或缺的生產(chǎn)要素,而具備人工智能素養(yǎng)也成為了現(xiàn)代公民的基本能力需求。“學(xué)校是提升公民素養(yǎng)的主陣地,只有在中小學(xué)校園普及推廣人工智能教育,才能廣泛、全面地提升青少年的人工智能素養(yǎng)。”鐘柏昌說(shuō)。
“未來(lái)社會(huì)需要大量掌握人工智能知識(shí)和技能的人才。”對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)講師孫宇認(rèn)為,開(kāi)展中小學(xué)人工智能教育,可以讓學(xué)生提前了解并掌握這一前沿技術(shù),為他們未來(lái)的職業(yè)發(fā)展打下基礎(chǔ)。更為重要的是,人工智能教育可以推動(dòng)教育的創(chuàng)新與變革,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,為我國(guó)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中搶占科技和人才制高點(diǎn)提供有力支撐。
推廣普及并非易事
然而,在中小學(xué)普及人工智能教育并非易事。
首先,中小學(xué)人工智能教育的推行方式有待改進(jìn)。“目前,中小學(xué)主要通過(guò)競(jìng)賽推行人工智能教育。”鐘柏昌告訴記者,這只能惠及一部分學(xué)生,普及力度仍待提升,范圍仍需擴(kuò)大。此外,由于人工智能課程具有前沿性,不同地區(qū)的中小學(xué)在師資力量、課程建設(shè)以及配套硬件方面仍有差距。
在師資力量方面,孫宇表示,人工智能作為新興領(lǐng)域,專(zhuān)業(yè)人才相對(duì)稀缺,現(xiàn)有的信息技術(shù)教師或相關(guān)學(xué)科教師在人工智能專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能方面可能存在欠缺,難以進(jìn)行高質(zhì)量教學(xué)。
鐘柏昌補(bǔ)充道:“目前,不少中小學(xué)的人工智能任課教師并非信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)出身,缺少系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)、專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)不足,這無(wú)疑影響課程推行進(jìn)度和質(zhì)量。”
在課程建設(shè)方面,鐘柏昌表示,完善人工智能課程體系對(duì)于中小學(xué)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。“目前,部分人工智能教材缺乏課程體系的頂層設(shè)計(jì),教材內(nèi)容存在低水平重復(fù)、碎片化等現(xiàn)象,甚至停留于傳統(tǒng)的編程教育、創(chuàng)客教育、機(jī)器人教育。”他說(shuō)。
此外,在中小學(xué)普及人工智能教育的過(guò)程中,具備算力的硬件設(shè)施至關(guān)重要。“目前市場(chǎng)上缺少適用性良好的工具平臺(tái),而算力服務(wù)器的低成本解決方案尚未成熟。”鐘柏昌認(rèn)為,人工智能課程涉及諸多算法模型的訓(xùn)練和數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)備,需要符合中小學(xué)生認(rèn)知水平的數(shù)據(jù)采集工具和模型訓(xùn)練平臺(tái),甚至還需要可以部署模型的智能硬件。而為了保證課堂教學(xué)效率,較大模型和數(shù)據(jù)集的訓(xùn)練還需要算力服務(wù)器的支撐。
多方合力構(gòu)建體系
曾經(jīng),人工智能只存在于科幻電影和文學(xué)作品中;如今,它已融入我們的日常生活。而對(duì)于中小學(xué)生而言,未來(lái)他們與人工智能的關(guān)系將會(huì)更加緊密。因此,構(gòu)建一個(gè)完善的人工智能教育體系至關(guān)重要。
鐘柏昌認(rèn)為,要推動(dòng)中小學(xué)人工智能教育走向成熟,僅依靠政策是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,學(xué)校、企業(yè)等主體也要采取行動(dòng)。
“各中小學(xué)應(yīng)高度重視人工智能課程的開(kāi)設(shè),為課程配備合適的教師,并確保足夠的課時(shí)和經(jīng)費(fèi)投入。同時(shí),人工智能的授課教師需要不斷提升自我,深入學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)的知識(shí)、技能,成為一名‘專(zhuān)家型’教師。”鐘柏昌說(shuō)。
人工智能教育對(duì)硬件設(shè)施也有一定的要求。鐘柏昌認(rèn)為,人工智能企業(yè)應(yīng)加快開(kāi)發(fā)匹配中小學(xué)生認(rèn)知水平的數(shù)據(jù)采集工具和模型訓(xùn)練平臺(tái),以及可切分算力的國(guó)產(chǎn)算力服務(wù)器產(chǎn)品,為中小學(xué)校提供低成本的軟硬件解決方案。
孫宇表示,構(gòu)建既滿(mǎn)足學(xué)生需求又符合社會(huì)需要的人工智能課程體系,需要從培養(yǎng)目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、師資隊(duì)伍和評(píng)價(jià)體系等多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮和設(shè)計(jì)。這樣才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人工智能人才,為社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。
“人工智能課程不僅涉及前沿科技,還是一門(mén)‘做學(xué)創(chuàng)’合一的實(shí)踐性課程。”鐘柏昌強(qiáng)調(diào),在人工智能教育的實(shí)施階段,要倡導(dǎo)做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)感受、理解和掌握人工智能的概念、原理、方法和技能,學(xué)會(huì)提出新問(wèn)題、形成新方案,并通過(guò)人機(jī)協(xié)同解決問(wèn)題。這樣才能實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)、能力塑造和價(jià)值創(chuàng)造的有機(jī)統(tǒng)一。
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