“人工智能+教育”带火中小学STEAM课堂 擘画科学素质教育新高地

2018年03月14日  新浪资讯

​未来网(www.k618.cn 中央新闻网站)北京3月11日电(记者 和海佳) 初春,北京大学附属小学的科学素质教育课上,小学生们坐在互动教室里正在进行电脑编程和人工智能教育,一个个图形化的程序模块从孩子们的电脑屏幕上搭建起来。此堂素质教育课通过图形化编程工具讲述了遗传算法,神经网络等人工智能知识,这些抽象的内容凭借游戏化教学过程与图形化编程表现形式得以在中小学课堂上展开。

图为图形化编程积木搭建的人工智能算法截图

在科技的进步与社会需求的共同促进下,从小学课堂到百年高等学府,人工智能教育已遍地开花。日前南京大学成立了国内大学第一家人工智能学院,该学院由南京大学计算机科学与技术系牵头组建,今年底预计对外招生,培育人工智能领域高等教育人才。

一场人工智能的社会科技热潮方兴未艾。中国教育科学研究院副研究员郭元婕表示,人工智能教育对普及科学素质教育发挥重要作用,“我们已迎来科技创新型社会,人工智能将融入进社会各行业和百姓生活中,所以人工智能教育要从青少年阶段抓起,不单培育国家人工智能创新人才,更要提高全民族的科学教育素质与生产创新意识。”

北京大学附属小学的STEAM编程课上,学生们认真听课。未来网记者 和海佳摄

政协委员热议人工智能教育 培养青少年科学创新兴趣

“完全‘供不应求’,编程课是最受学生欢迎的课程,刚开课就爆满,孩子们都争着报名上课,学习兴趣特别浓厚,但现在北京中小学相关课程并不多,课程难度不高。”北京东城区史家小学分校副校长纪宏向记者描述起北京中小学校目前开展STEAM编程课的情形。

全国政协委员、哈特机器人产业技术研究院有限公司董事长许礼进接受记者采访时表示,STEAM编程教育是中小学推行人工智能科学素质教育的重要组成部分,“今年政府工作报告特别提到,人工智能要加快进入各个社会行业,应不断提升STEAM编程等人工智能课的教学质量,以培养学生科学兴趣出发,通过互联网让山区孩子也能学到人工智能课。”

教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》提出,鼓励中小学探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识,养成数字化学习习惯。

“现在我们注重抓逻辑思维课程和科学教育,提升学生综合素养,最近刚安排了学生75门课程,其中包括引进STEAM教育课程,培养学生们的科技创新兴趣,让他们大有收获,今年寒假期间我们带着学生去了解机器人制作的专利申请,让孩子们从小既有科技素质,也建立知识产权保护意识。”北京教育科学研究院通州区第一实验小学主任张丽霞称。

“人工智能教育在低学段普及的主要作用是培养孩子的思维能力和培养兴趣,其课程形式是编程教学,从最开始的C语言演变到今天的图形化编程,课程内容更能激发孩子的学习兴趣,这让孩子们更易对未来所处的环境有感性的认知。” 深圳点猫科技有限公司(编程猫)高级技术官资深人工智能研究员张阳阳博士认为。

“我们为孩子们开设科学素质教育课,不光培养他们的人工智能创新能力,更主要是教学生们如何应对未来的人工智能社会。”北京市海淀区双榆树第一小学校长丁凤良表示,将来有的学生长大后做人工智能领域的工作,希望他们爱护地球,造出来的人工智能机器人懂得爱护他人。

“而那些没去制造机器人的孩子也要具备情商和意志力,去使用人工智能机器人,要有同理心和爱心。”

人工智能教育进中小学课堂  教师迎“人机共教”新机遇

两会时间里,人工智能被写进2018年政府工作报告,引起社会各界尤其是教育领域的高度关注。“人工智能时代刚刚来临,人工智能发展方面人才缺口大,同时国内中小学校的STEAM科学教育课程也亟待加强,这是促进素质教育的有力突破口。”中国教育科学研究院副研究员郁波说。

记者注意到,从2017年起,伴随互联网和大数据信息技术的社会普及,“人工智能+教育”已成为当前国内教育领域的前端热门话题。越来越多的学校和企业采取联合教研的方式合作,利用双方优势助推人工智能教育的普及。

深圳点猫科技有限公司(编程猫)在2017年先后与全国范围内千余所学校合作,为院校提供免费的课程内容与教师培训支持,新颖的教学形式与课程内容深受学生与授课教师的喜爱。校企合作这种现象之所以存在,一方面是很多校方缺乏自主教研能力,教师素质不过关。另一方面,企业方往往具备较前沿的教研能力和人才培育能力,能有效帮助有需求的院校建立健全系统的人工智能学科知识。

中科视拓人工智能研究员向记者表示,目前其研发的“人工智能进课堂”课程已在南京师范大学附属中学树人学校正式开课,每周一次,每个课时70分钟,“课程主要包含两个部分,一是对学生的人工智能启蒙教育,让学生了解人工智能、机器学习及实际应用,二是课程包含目标检测和人脸识别这两个AI热门技术的实践环节,让学生了解相关AI技术的基础知识,指导学生训练出自己的AI引擎并使用它们检测出各种物体、识别出不同人脸。”

2017年5月,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》提出,实施全民智能教育项目,在中小学校设置人工智能课程,推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广,支持开展人工智能竞赛,鼓励进行形式多样的人工智能科普创作,鼓励科学家参与人工智能科普。

鼓励高校在原有基础上拓宽人工智能专业教育内容,形成“人工智能+X”复合专业培养新模式,重视人工智能与数学、计算机科学、物理学、生物学、心理学、社会学、法学等学科专业教育的交叉融合。加强产学研合作,鼓励高校、科研院所与企业等机构合作开展人工智能学科建设。

除了高等学科建设外,还要在国内中小学大力拓展智能教育,利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用。开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教育平台。开发智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系统。建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,实现日常教育和终身教育定制化。

北京大学附属小学里,编程猫高级技术官资深人工智能研究员张阳阳博士向小学生们讲授人工智能创新体验课。未来网记者 和海佳摄

“人工智能+教育”背景下不仅是学生,教育工作者们也要适应这一崭新变化。

今年2月教育部发布《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》,“教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学”被写进教育改革的目标任务。

教育部教师工作司发布《教育部教师工作司2018年工作要点》进一步指出,启动“人工高智能+教师队伍建设行动”计划,应对新技术变革,探索信息技术、人工智能等支持教师决策、教师教育、教育教学、精准扶贫的新路径。推动新技术与教师专业发展有机融合,实行线上与线下结合的混合式研修,建立教师随时可学、随地可学的常态化发展机制。启动新周期中小学教师信息技术应用能力提升工程,建设创新培训平台,大力提升教师新技术应用能力。支持部分学校引入人工智能教学实验,推动教师主动适应信息技术变革。”

“未来的教育也会进入‘人机共教’时代,未来智能机器人能帮助教师更好地从教。”全国政协委员朱永新表示,以知识传授为主体的传统课堂将发生转变,“未来的教师,会从现在大量重复性和繁琐性的劳动中解放出来,他们要娴熟地运用智能机器人,获取教育资源,运用数据处理技术,分析教学案例和化解问题。”

深圳点猫科技有限公司(编程猫)CEO李天驰称,现在全球24个国家已将编程课纳入基础教育体系,国家重视人工智能教育与日俱增,但目前我国还存在中小学师资匮乏、编程课程培养体系不健全等难题,这需要校企双方更深入的联合共同解决。

人工智能教育从娃娃抓起  推助国民科技创新素质

信息数字化社会中,人工智能无处不在,融入到教育、交通、金融等改革发展的万花筒中。

今年全国两会首场“委员通道”红毯上,全国政协委员、交通运输部党组书记杨传堂接受媒体采访时称:“无人驾驶是新一轮全球科技创新的产业竞争焦点,融合了新一代人工智能、通信等高新技术,但从目前技术水平看,距离无人驾驶的普及和大规模应用仍有长路要走,迫切需要人才培养。”

“展望未来,人工智能与汽车工业的融合是一个重要的发展趋势。”全国人大代表,上海汽车集团党委书记、董事长陈虹表示,汽车产业已进入“创新的风口期”,人工智能是下一轮科技及经济发展的大方向,也是决定着中国制造企业未来发展前景的关键。

2018年政府工作报告提出,做大做强新兴产业集群,实施大数据发展行动,加强新一代人工智能研发应用,在医疗、养老、教育、文化、体育等多领域推进“互联网+”。发展智能产业,拓展智能生活。

据悉,今年中国科技进步贡献率由52.2%提高到57.5%,快速崛起的新动能正在重塑经济增长格局、深刻改变生产生活方式,成为中国创新发展的新标志。

十九大报告指出,加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,在中高端消费、创新引领、绿色低碳、共享经济、现代供应链、人力资本服务等领域培育新增长点、形成新动能。

“人工智能是改变人类未来生活方式的重要手段,是未来颠覆人类发展生活的大方向。”丁凤良表示, 对国内中小学教育,人工智能和教育相结合势在必行,“让人工智能融入中小学课堂,推助国民科学创新素质,为国家的人工智能发展培育种子力量,这是我们每一位教育工作者应担起的社会责任。”

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