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人工智能教育:我们的责任与使命

发布时间:2019-05-25 作者:熊璋 李锋 来源:中国教育报

近日在北京召开的国际人工智能与教育大会引起了全球的瞩目。人工智能驱动着新一轮科技革命、产业变革和社会进步,人工智能每天都在改变着人们的学习方式、生产方式和生活方式,那种扑面而来和潜移默化,对我们是机遇也是挑战,推进人工智能教育是责任更是使命。信息化版今天刊发此文,意在唤起读者面对科技革命、产业变革和生活方式改变时的从容感、幸福感、危机感和使命感。——编者

认识人工智能对教育的深刻影响,积极推动人工智能和教育融合,必然革新教育手段和教育方法,进而催生全新的教育理念和教育模式。人工智能是信息社会一个重要的维度,在强调教育的立德树人、加强信息素养教育的今天,人工智能教育不可或缺。人工智能教育的健康展开关系到每一个人的平等的教育、适合的教育、终身的教育;关系到他们未来的竞争力和国家的人才战略。

国际人工智能教育的特征

人工智能的应用已经取代一些原来由人工完成的任务,这种自动化智能化极大地解放了生产力,同时引发人们对失去工作岗位的担忧,但是我们会发现,一些新的工作岗位层出不穷,只不过新的岗位有更高的素质要求,这是重塑教育的动力。

为提高社会公民的数字化胜任力,增强国家竞争力,一些国家(或教育组织)在“人工智能+”的大背景下,开始有计划、有组织地推进“中小学人工智能教育”。

不少发达国家也都按照智能社会人才的需求特征,调整中小学教育内容,加强学生对人工智能的学习。分析国际人工智能教育的发展,主要表现出如下特征:

引入智能工具,加强智能学习环境建设。为更好地帮助学生适应智能化学习环境,教育发达国家加大对智能化教育环境的建设,以智能化促进学生个性化学习。例如,智能导师系统通过适应性教育策略选择和个性化资源推荐算法为学生提供个性化学习指导;自动化测评系统伴随学生学习过程,动态分析学生学习行为,给予实时诊断、分析和反馈,提高学习质量。

规划知识体系,明确人工智能学习内容。开展人工智能教育需要专业引领,为明确人工智能教育与早期的ICT教育的不同,联合国教科文组织强调定义符合智能社会发展的“人工智能能力”; “K-12人工智能教育联合研究工作小组”提出了适合中小学生学习的“传感器、智能代理、机器学习、人机交互、伦理与道德”等核心大概念,以此明确人工智能的学习框架。

开发人工智能课程,确立可操作性的学习路径。人工智能教育是一个有计划、有组织的实施过程,为提高人工智能教育的科学性与可操作性,一些教育机构针对中小学生特征开发适合于他们学习的课程内容。

注重伦理道德教育,养成人工智能应用的好习惯。近日,欧盟委员会任命的人工智能高级专家小组发布了人工智能开发和使用的伦理草案,提出可信赖人工智能,并给定了两大条件及禁止规则。两大条件:一是尊重基本权利,尊重法律法规、核心原则和价值观,以确保“伦理目的”;二是兼具技术稳定性和可靠性,人工智能技术必须足够稳健,能够对抗强大攻击,有“应急计划”。禁止规则是:不能伤害人类,不得征服或强迫人类,不得有歧视或诬蔑行为,以最终服务整个人类为准则。

人工智能教育的落差和误区

2018年教育部修订的《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》将人工智能作为高中生必修内容纳入学校课程中,要求学生“在分析人工智能典型案例的过程中,了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力,认识人工智能在信息社会中的重要作用”。课程标准的实施进一步推动了人工智能在学校中的开展,为所有高中生学习人工智能创造了机会。

当然,从国家课程标准到学校教学实施,总会出现这样或那样的“落差”,甚至还会出现人工智能学习上的“误区”。从现状调研来看,目前在我国中小学人工智能的教育中,有将大学人工智能专业性知识简单下放,课程内容与中小学教育教学要求脱节,增加青少年学习负担的问题;有人工智能课程资源建设监管不足,影响中小学课程实施的教学秩序,增加教师教学工作量的问题;也有人工智能教育的实施缺少科学有效指导,过多商业性内容渗透到学校课程内容中,影响教育质量的问题。

导致这些问题的出现,无外乎有三种原因。其一,人工智能是一门新兴学科,其本身就一直在发展和完善中,就内容来看包括了机器学习、知识图谱、自然语言处理、计算机视觉、人机交互、生物特征识别、虚拟现实/增强现实等关键技术。由于缺少对中小学生所要学习的人工智能知识系统化的梳理,这也容易导致大学内容简单下放的问题。其二,人工智能对社会和未来的冲击,加剧了学校对人工智能课程开设的迫切愿望,但是缺少对人工智能教学经验和优质资源的探索与积累,师资不足、盲目开课,也容易扰乱学校正常教学秩序。其三,是资本的推动和相关培训机构的夸大宣传。逐利的社会培训机构加大了对人工智能学习的误导,他们不惜鼓吹“不学人工智能将会被社会淘汰”的论调,以此炒作方式开展人工智能教育,不仅不能推动对人工智能的学习,甚至还会影响学生的学习兴趣。

建设有中国特色的人工智能教育

针对当前我国人工智能教育中的问题和发展需要,我们必须密切关注以下几点:

融于信息素养,体现人工智能。依据学生认识发展特征,建立人工智能内容体系,明确学什么。坚持立德树人的根本目标,以素质教育为前提,在教育部课程标准的指导下,界定从小学到高中不同学段人工智能的课程目标,明确不同学段学生应知、应会和应发展的学习结果。建立不同学段的中小学人工智能知识结构体系,加强不同学段人工智能学习内容的衔接。

按照核心素养发展要求,设计项目学习方式,明确怎么学。加强跨学科学习项目和资源建设方法与策略的实施,通过STEAM或创客方式落实人工智能项目,倡导“创中学”的理念,在活动中实现学生“动手、动脑、动心”的结合,突出“人工智能+”的教育特色,避免“为学人工智能而学人工智能”。

开展教师培训,提高学科教师的专业教学能力。优秀的学生需要优秀的教师来培养。事实上,对于当前很多学科教师来说,人工智能的知识内容也是全新的内容。为了更好地落实人工智能教育,国家教育管理部门要鼓励交流和合作,要积极发现、搜集、宣传和推介好的中小学人工智能教学方式、教学设计、课程安排,整理优秀的教学案例和教学资源,为不同学段人工智能教育的开展提供案例支持,让一线教师有抓手。

实施人工智能教材的研发和审查机制。人工智能教材是中小学生开展信息技术学习的基本载体,它直接影响信息科技课程的实施成效。依据中小学生的学习特征和人工智能的学科特征,明确中小学人工智能教材中的知识结构体系,搭建中小学人工智能学习内容的框架,在教材研发和使用过程中,教育主管部门要加大对信息技术教材的审查力度,丰富审查手段如建立网络审查机制等。

    加强对社会机构开展信息技术教育的监督。从内容与方法来看,人工智能教育是专业领域的教育,需要专业教师和有资质的机构。因此,教育主管部门要尽快建立起社会机构开展人工智能教育的准入机制,加强教育质量监管与评估,规范社会机构开展人工智能教育的内容、方法与手段。

(作者分别为北京航空航天大学教授和华东师范大学开放教育学院副教授)

《中国教育报》2019年05月25日第3版 

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