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打牢基础,培养人工智能时代创新人才

来源:光明网-《光明日报》2024-12-31 04:45

  光明日报记者 王轩尧 周世祥

  智能家居、自动驾驶、个性化医疗……不知不觉中,人工智能正在悄然走进我们的生活。

  享受便利的同时,掌握它们背后的核心技术更为重要。如何培养更多懂人工智能、会应用人工智能、能研发人工智能的人才?近日,教育部印发《关于加强中小学人工智能教育的通知》(以下简称《通知》),强调要加强顶层设计和部门协同,统筹推进中小学和大学人工智能教育一体化发展,2030年前在中小学基本普及人工智能教育。

  人工智能教育进校园,有哪些难点和重点?如何借此激发青少年创新活力?记者走进校园一探究竟。

打牢基础,培养人工智能时代创新人才

    内蒙古呼和浩特市南柴火市街小学学生在使用3D打印笔绘制立体图案。丁根厚摄/光明图片

打牢基础,培养人工智能时代创新人才

    江西省吉安市思源实验学校组织学生走进吉安市科技馆,开展“开学第一课 感受科技魅力”主题活动。李军摄/光明图片

  新趋势:拥有跨学科创新素养,才能成为人工智能时代主人

  记者在采访中了解到,教育部门高度重视人工智能领域人才培养,并将人工智能教育列为国家发展战略的关键一环。早在2017年国务院发布的《新一代人工智能发展规划》中,就明确提出在中小学阶段设置人工智能相关课程。2022年,教育部印发的《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》再次提出将人工智能作为课程内容。

  人工智能教育进校园,难点有哪些?

  不少专家表示,随着人工智能技术迅猛崛起,人才培养正迎来一场前所未有的深刻变革。长期以来,教育重心在于传授基础知识和技能;在人工智能时代,教育的着力点将更加聚焦于培养创新思维和数字素养等高阶能力。

  人工智能教育进校园,学生要学些什么?

  华南师范大学副教授宋宇认为,“首先要学习如何同机器打交道;其次要学习一些高阶思维,比如计算思维、创新思维、互动和合作思维;第三要学习运用核心知识的能力,能举一反三,学会迁移、创造。”

  在教师们看来,人工智能时代“人机对话能力”包含诸多方面。“对于小学生而言,要学习人工智能硬件、软件课程,需要重点培养的是计算思维,包括顺序思维、分解思维、循环思维和条件思维,并对逻辑思维、创新思维能力提出了更高要求。”北京市海淀区一位小学教师告诉记者。

  “综合来看,人工智能时代对教育目标、人才培养目标提出了新要求:我们需培养学生成为智能技术的主人和智能时代的创新型人才,培养学生在智能时代的大视野、大思维、大能力;培养学生具有支持复杂问题解决的学科素养甚至跨学科素养,支持创造性任务解决的科学素养与创造力,发展以人机协同思维为核心的新型数字素养,以及面对人工智能技术及产品能保持理性思考,并辨别真假和优劣的审辨思维。”北京师范大学教育技术学院教授、学习设计与学习分析重点实验室主任冯晓英说。

  新探索:开课程、办活动、用平台,各地“试水”AI教育进校园

  有了人工智能,校园生活更精彩——

  山东青岛市二十六中“人脸识别技术”课、天津益中学校“设计并制作智能门锁”课、北京海淀实验四小“宾果机器人”进校园……今年2月,教育部公布了184个中小学人工智能教育基地名单,引领更多学校在人工智能教育实践领域作出积极探索。一些企业、机构的智能实验室、科技馆等产学研一体化场所也面向中小学生开放,为学生提供更多生动的学习场景。

  在课堂上,和你辩论的对手,可能不是真人而是AI——围绕官渡之战、赤壁之战中曹操的人物评价,福建厦门市龙湫亭实验学校历史课堂上,学生们正在和生成式AI进行一场辩论。人机之间多轮对话你来我往,激发了思维碰撞,也改变着学生“认识三国史”的方式。

  只需用手机轻轻一扫,学校一草一木都会“说话”——走进江苏南京市朝天宫民族小学,用手机扫码,校园“元宇宙小导游”就带领游客进入一场奇妙的探索之旅。进入该校元宇宙体验馆,还能体验与江豚互动、探索航空航天科技、观看动态画作等沉浸式项目。

  “从‘元宇宙校园’进入元空间,就有一个数字人出现,为大家介绍相关知识。”该校六(1)班学生杨曦云说。

  “为提升学生人工智能素养,激发他们对元宇宙技术和数智化学习的兴趣,学校开展了一系列活动。”朝天宫民族小学校长李万青介绍,在人工智能助学课堂上,学生们可以创作诗歌和音乐,并借助元宇宙技术展示自己的创作成果。

  学生亲手设计小程序翻译动画片——在华南师范大学附属广州大学城小学四年级课堂上,师生共用AI开发一款翻译软件,并用其翻译英文动画片的字幕。该校老师黄嘉华向学生们展示了AI翻译工具的工作原理,动手能力强的学生自己便可动手编程设计出一款翻译小程序。目前该校三到六年级都开设了人工智能课,每两周一节,通过广州中小学人工智能教学平台开展教学。

  “人工智能课已进入广州市中小学课程表。针对广州市中小学人工智能教育普及和支撑服务项目,我们希望在人工智能教育平台数字化基座上,生成广州特色精品课程和资源,助力拔尖创新人才培养,探索‘人工智能+’在中学教育中的实践。”广州市电化教育馆副馆长罗胜涛表示。

  新展望:创新组织支持和教研模式,破解师资不足、模式僵化难题

  记者了解到,目前,我国信息化教育教学环境日益完善,但人工智能教育软硬件资源配给尚不均衡,打造面向中小学的优质人工智能教育,仍有诸多问题待破解。

  “教师队伍是当前人工智能教育短板,区域间、城乡间差异很大。加强人工智能教育,最迫切、最关键的是,要为教师人工智能教学素养提升、教学创新提供支持,而传统依靠本校资源的校本教研很难满足需求,无法真正起到引领和支持作用。”冯晓英说。

  如何补短板?《通知》提出,要推动规模化教师供给,将人工智能教育教师培训纳入计划,提高教师专业化水平。冯晓英建议,应打破学校界限,引入外部资源撬动教师教学变革,积极探索政府政策牵引、高校学术引领、学校实践落地、企业技术支持“四位一体”的组织支持机制,并搭建跨学校、跨区域的教研共同体,提升教师人工智能教育素养,建设一支高水平创新型教师队伍。

  面对这一问题,在今年5月举行的中小学创新人才培养高端论坛上,发展中世界工程技术院院士韩力群表示:“目前,中小学人工智能教师资源严重短缺,部分教师对这门新兴课程存在畏难情绪。为克服这一挑战,同教材相对应的,更翔实、更普惠、更具备实操性特征的师资培训资源建设应跟上。”

  记者注意到,为弥合城乡教育水平差距造成的“资源鸿沟”,《通知》要求做好城乡统筹,加大对农村和边远地区学校的支持力度,推动教师流动,利用网络平台实现城乡学校人工智能教育相关课程互联互通。

  “要做好农村学校的AI教育,关键在于让学生不仅重视学习知识本身,还要‘学会学习’。否则,就是给农村学校配备了AI教学设施设备,这些设施设备也可能被闲置。”21世纪教育研究院院长熊丙奇表示。

  除了资源分布不均衡,如何突破传统教育方法、实现教学模式革新也是当前人工智能教育面临的主要问题。对此,《通知》强调,要结合人工智能技术的特点,大力推进基于任务式、项目式、问题式学习的教学。

  “教学模式不变,人工智能教育的终极目的便无法达成。因此,须打破传统的‘以教为中心’、关注知识传递和技能学习的教学模式,真正建立‘以学为中心’、关注真实复杂问题解决、强调协作探究的教学模式;打破单一学科壁垒,建立信息科技教师与其他学科教师联合备课教研、开展‘AI+X’跨学科教学的常态化教学教研机制。”冯晓英表示。

  《光明日报》(2024年12月31日 14版)

[ 责编:丁玉冰 ]
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