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"人工智能+教育"帶火中小學STEAM課堂 擘畫科學素質教育新高地
發布時間: 2018-03-13 16:53 來源: 編輯:張錦
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一場人工智能的社會科技熱潮方興未艾。中國教育科學研究院副研究員郭元婕表示,人工智能教育對普及科學素質教育發揮重要作用,“我們已迎來科技創新型社會,人工智能將融入進社會各行業和百姓生活中,所以人工智能教育要從青少年階段抓起,不單培育國家人工智能創新人才,更要提高全民族的科學教育素質與生產創新意識。”

未來網(www.k618.cn 中央新聞網站)北京3月11日電(記者 和海佳) 初春,北京大學附屬小學的科學素質教育課上,小學生們坐在互動教室里正在進行電腦編程和人工智能教育,一個個圖形化的程序模塊從孩子們的電腦屏幕上搭建起來。此堂素質教育課通過圖形化編程工具講述了遺傳算法,神經網絡等人工智能知識,這些抽象的內容憑借游戲化的教學過程與圖形化編程的表現形式得以在中小學課堂上展開。

圖為圖形化編程積木搭建的人工智能算法截圖

在科技的進步與社會需求的共同促進下,從小學課堂到百年高等學府,人工智能教育已遍地開花。日前南京大學成立了國內大學第一家人工智能學院,該學院由南京大學計算機科學與技術系牽頭組建,今年底預計對外招生,培育人工智能領域高等教育人才。

一場人工智能的社會科技熱潮方興未艾。中國教育科學研究院副研究員郭元婕表示,人工智能教育對普及科學素質教育發揮重要作用,“我們已迎來科技創新型社會,人工智能將融入進社會各行業和百姓生活中,所以人工智能教育要從青少年階段抓起,不單培育國家人工智能創新人才,更要提高全民族的科學教育素質與生產創新意識。”

北京大學附屬小學的STEAM編程課上,學生們認真聽課。未來網記者 和海佳攝

政協委員熱議人工智能教育 培養青少年科學創新興趣

“完全‘供不應求’,編程課是最受學生歡迎的課程,剛開課就爆滿,孩子們都爭著報名上課,學習興趣特別濃厚,但現在北京中小學相關課程并不多,課程難度不高。”北京東城區史家小學分校副校長紀宏向記者描述起北京中小學校目前開展STEAM編程課的情形。

全國政協委員、哈特機器人產業技術研究院有限公司董事長許禮進接受記者采訪時表示,STEAM編程教育是中小學推行人工智能科學素質教育的重要組成部分,“今年政府工作報告特別提到,人工智能要加快進入各個社會行業,應不斷提升STEAM編程等人工智能課的教學質量,以培養學生科學興趣出發,通過互聯網讓山區孩子也能學到人工智能課。”

教育部發布的《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》提出,鼓勵中小學探索STEAM教育、創客教育等新教育模式,使學生具有較強的信息意識與創新意識,養成數字化學習習慣。

“現在我們注重抓邏輯思維課程和科學教育,提升學生綜合素養,最近剛安排了學生75門課程,其中包括引進STEAM教育課程,培養學生們的科技創新興趣,讓他們大有收獲,今年寒假期間我們帶著學生去了解機器人制作的專利申請,讓孩子們從小既有科技素質,也建立知識產權保護意識。”北京教育科學研究院通州區第一實驗小學主任張麗霞稱。

“人工智能教育在低學段普及的主要作用是培養孩子的思維能力和培養興趣,其課程形式是編程教學,從最開始的C語言演變到今天的圖形化編程,課程內容更能激發孩子的學習興趣,這讓孩子們更易對未來所處的環境有感性的認知。” 深圳點貓科技有限公司(編程貓)高級技術官資深人工智能研究員張陽陽博士認為。

“我們為孩子們開設科學素質教育課,不光培養他們的人工智能創新能力,更主要是教學生們如何應對未來的人工智能社會。”北京市海淀區雙榆樹第一小學校長丁鳳良表示,將來有的學生長大后做人工智能領域的工作,希望他們愛護地球,造出來的人工智能機器人懂得愛護他人。

“而那些沒去制造機器人的孩子也要具備情商和意志力,去使用人工智能機器人,要有同理心和愛心。”

人工智能教育進中小學課堂 教師迎“人機共教”新機遇

兩會時間里,人工智能被寫進2018年政府工作報告,引起社會各界尤其是教育領域的高度關注。“人工智能時代剛剛來臨,人工智能發展方面人才缺口大,同時國內中小學校的STEAM科學教育課程也亟待加強,這是促進素質教育的有力突破口。”中國教育科學研究院副研究員郁波說。

記者注意到,從2017年起,伴隨互聯網和大數據信息技術的社會普及,“人工智能+教育”已成為當前國內教育領域的前端熱門話題。越來越多的學校和企業采取聯合教研的方式合作,利用雙方優勢助推人工智能教育的普及。

深圳點貓科技有限公司(編程貓)在2017年先后與全國范圍內千余所學校合作,為院校提供免費的課程內容與教師培訓支持,新穎的教學形式與課程內容深受學生與授課教師的喜愛。校企合作這種現象之所以存在,一方面是很多校方缺乏自主教研能力,教師素質不過關。另一方面,企業方往往具備較前沿的教研能力和人才培育能力,能有效幫助有需求的院校建立健全系統的人工智能學科知識。

中科視拓人工智能研究員向記者表示,目前其研發的“人工智能進課堂”課程已在南京師范大學附屬中學樹人學校正式開課,每周一次,每個課時70分鐘,“課程主要包含兩個部分,一是對學生的人工智能啟蒙教育,讓學生了解人工智能、機器學習及實際應用,二是課程包含目標檢測和人臉識別這兩個AI熱門技術的實踐環節,讓學生了解相關AI技術的基礎知識,指導學生訓練出自己的AI引擎并使用它們檢測出各種物體、識別出不同人臉。”

2017年5月,國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》提出,實施全民智能教育項目,在中小學校設置人工智能課程,推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣,支持開展人工智能競賽,鼓勵進行形式多樣的人工智能科普創作,鼓勵科學家參與人工智能科普。

鼓勵高校在原有基礎上拓寬人工智能專業教育內容,形成“人工智能+X”復合專業培養新模式,重視人工智能與數學、計算機科學、物理學、生物學、心理學、社會學、法學等學科專業教育的交叉融合。加強產學研合作,鼓勵高校、科研院所與企業等機構合作開展人工智能學科建設。

除了高等學科建設外,還要在國內中小學大力拓展智能教育,利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革,構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系。開展智能校園建設,推動人工智能在教學、管理、資源建設等全流程應用。開發立體綜合教學場、基于大數據智能的在線學習教育平臺。開發智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系統。建立以學習者為中心的教育環境,提供精準推送的教育服務,實現日常教育和終身教育定制化。

北京大學附屬小學里,編程貓高級技術官資深人工智能研究員張陽陽博士向小學生們講授人工智能創新體驗課。未來網記者 和海佳攝

“人工智能+教育”背景下不僅是學生,教育工作者們也要適應這一嶄新變化。

今年2月教育部發布《關于全面深化新時代教師隊伍建設改革的意見》,“教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革,積極有效開展教育教學”被寫進教育改革的目標任務。

教育部教師工作司發布《教育部教師工作司2018年工作要點》進一步指出,啟動“人工高智能+教師隊伍建設行動”計劃,應對新技術變革,探索信息技術、人工智能等支持教師決策、教師教育、教育教學、精準扶貧的新路徑。推動新技術與教師專業發展有機融合,實行線上與線下結合的混合式研修,建立教師隨時可學、隨地可學的常態化發展機制。啟動新周期中小學教師信息技術應用能力提升工程,建設創新培訓平臺,大力提升教師新技術應用能力。支持部分學校引入人工智能教學實驗,推動教師主動適應信息技術變革。”

“未來的教育也會進入‘人機共教’時代,未來智能機器人能幫助教師更好地從教。”全國政協委員朱永新表示,以知識傳授為主體的傳統課堂將發生轉變,“未來的教師,會從現在大量重復性和繁瑣性的勞動中解放出來,他們要嫻熟地運用智能機器人,獲取教育資源,運用數據處理技術,分析教學案例和化解問題。”

深圳點貓科技有限公司(編程貓)CEO李天馳稱,現在全球24個國家已將編程課納入基礎教育體系,國家重視人工智能教育與日俱增,但目前我國還存在中小學師資匱乏、編程課程培養體系不健全等難題,這需要校企雙方更深入的聯合共同解決。

人工智能教育從娃娃抓起 推助國民科技創新素質

信息數字化社會中,人工智能無處不在,融入到教育、交通、金融等改革發展的萬花筒中。

今年全國兩會首場“委員通道”紅毯上,全國政協委員、交通運輸部黨組書記楊傳堂接受媒體采訪時稱:“無人駕駛是新一輪全球科技創新的產業競爭焦點,融合了新一代人工智能、通信等高新技術,但從目前技術水平看,距離無人駕駛的普及和大規模應用仍有長路要走,迫切需要人才培養。”

“展望未來,人工智能與汽車工業的融合是一個重要的發展趨勢。”全國人大代表,上海汽車集團黨委書記、董事長陳虹表示,汽車產業已進入“創新的風口期”,人工智能是下一輪科技及經濟發展的大方向,也是決定著中國制造企業未來發展前景的關鍵。

2018年政府工作報告提出,做大做強新興產業集群,實施大數據發展行動,加強新一代人工智能研發應用,在醫療、養老、教育、文化、體育等多領域推進“互聯網+”。發展智能產業,拓展智能生活。

據悉,今年中國科技進步貢獻率由52.2%提高到57.5%,快速崛起的新動能正在重塑經濟增長格局、深刻改變生產生活方式,成為中國創新發展的新標志。

十九大報告指出,加快建設制造強國,加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合,在中高端消費、創新引領、綠色低碳、共享經濟、現代供應鏈、人力資本服務等領域培育新增長點、形成新動能。

“人工智能是改變人類未來生活方式的重要手段,是未來顛覆人類發展生活的大方向。”丁鳳良表示, 對國內中小學教育,人工智能和教育相結合勢在必行,“讓人工智能融入中小學課堂,推助國民科學創新素質,為國家的人工智能發展培育種子力量,這是我們每一位教育工作者應擔起的社會責任。”

作者:和海佳 

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