人工智能思想在創(chuàng)客教育中的應用研究

牟琴

摘? ?要：文章在概述人工智能研究方法和創(chuàng)客教育及其面臨困境的基礎上，構建了基于人工智能信息生態(tài)方法論的創(chuàng)客教育模型，基于該模型提出了當前國內(nèi)創(chuàng)客教育困境的解困機制，并結合重慶師范大學文化傳媒眾創(chuàng)空間進行了應用分析。

關鍵詞：人工智能思想;創(chuàng)客教育;信息生態(tài)方法論;解困機制

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2020）01-0046-04

一、引言

2016年10月，美國總統(tǒng)行政辦公室聯(lián)合美國國家科學技術委員會共同發(fā)布了《規(guī)劃未來，迎接人工智能時代》（Preparing For The Future of Artificial Intelligence）報告（以下簡稱《報告》）。該《報告》針對當前人工智能發(fā)展和應用的現(xiàn)狀以及存在的問題，為美國政府及相關機構更好地應對未來人工智能的發(fā)展，提出了若干建議和對策[1]。人工智能自1956年提出以來，其研究方法在很長一段時間內(nèi)是“三分天下”的，一是1943年由McCulloch和Pitts發(fā)表的人工神經(jīng)元模型開啟的人工神經(jīng)網(wǎng)絡研究方法（即結構模擬方法，也稱結構主義方法）;二是1956年由McCarthy發(fā)起、Simon和Newell等人提出的“物理符號系統(tǒng)假設”開啟的物理符號系統(tǒng)研究方法（即功能模擬方法，也稱功能主義方法）;三是1990年由Brooks研制的“六腳蟲機器人”推動的感知動作系統(tǒng)研究方法（即行為模擬方法，也稱行為主義方法）。近年來，人們更傾向于構建統(tǒng)一的人工智能研究方法，其中的典型代表是“信息生態(tài)”方法論[2]。

《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（征求意見稿）》提出：有效利用信息技術推進“眾創(chuàng)空間”建設，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，使學習者具有較強的信息意識和創(chuàng)新意識[3]。創(chuàng)客教育來自于“創(chuàng)客活動”的興起。學術界普遍認為“創(chuàng)客活動”源自于麻省理工學院的比特及原子研究中心在2001年發(fā)起的FabLab（Fabrication Laboratory，制作實驗室）創(chuàng)新項目[4]。國內(nèi)學者認為，創(chuàng)客教育的內(nèi)涵可分為“創(chuàng)客的教育”和“創(chuàng)客式教育”。其中，后者旨在運用創(chuàng)客的理念與方式改造教育，倡導“在創(chuàng)造中學習”或“基于創(chuàng)造的學習”[5]。

人工智能研究方法經(jīng)歷了由分到合的發(fā)展階段?！靶畔⑸鷳B(tài)”方法論的提出更是對人工智能研究起到了良好的推動作用，基于該方法論的人工智能創(chuàng)新研究已得到廣泛應用。國內(nèi)學者也對人工智能教育應用進行了探討研究[6]。創(chuàng)客教育是當前創(chuàng)新教育領域的重要教育形式，研究如何將人工智能思想（尤其是“信息生態(tài)”方法論）應用到創(chuàng)客教育有顯著的現(xiàn)實意義。

二、國內(nèi)創(chuàng)客教育面臨的困境

當前，國內(nèi)部分學者對我國創(chuàng)客教育面臨的困境作了分析。燕山大學崔研認為大學生創(chuàng)客培養(yǎng)依然面臨政策、實踐、師資、個體的困境[7]。廣州市教育信息中心王同聚認為創(chuàng)客教育面臨的困境主要為：一是缺少成熟的教育理念和推進策略;二是缺少合適的教學模式和易選的實用載體;三是缺少實用的配套教材和精干的師資隊伍[8]。廣東省惠州市廣播電視大學周海濤認為創(chuàng)客課程開發(fā)面臨諸如課程開發(fā)形式過度依靠外部企業(yè)力量、缺乏教師深度參與、課程內(nèi)容過度依賴技術工具等困境[9]。宿遷學院胡星認為創(chuàng)客教育面臨的主要困境為：一是創(chuàng)客空間標準不高、配置太低;二是課程體系內(nèi)容陳舊、兼容較難;三是創(chuàng)客教師師資匱乏、能力較弱[10]。綜合上述闡述，當前創(chuàng)客教育的困境主要表現(xiàn)為：

1.主體困境

創(chuàng)客教育的主體是人，可分為教育者和被教育者。

教育者困境表現(xiàn)為：一是個人所具備的知識和能力有限。創(chuàng)客教育要求教育者具備多學科的知識和能力，很多教育者不滿足多學科的知識背景。二是教育理念的局限性。創(chuàng)客教育的中心點和出發(fā)點是創(chuàng)新，教育者往往突出創(chuàng)客技能和知識上的培養(yǎng)，對創(chuàng)客應該必備的創(chuàng)新思維缺乏培養(yǎng)手段。

被教育者困境表現(xiàn)為：一是創(chuàng)客基礎知識技能的缺乏。創(chuàng)新必須是有基礎的創(chuàng)新，創(chuàng)客教育要求被教育者具備一定的多學科知識和實踐動手技能。被教育者缺乏的基礎知識技能需要經(jīng)過一段時間的教育才得以強化。二是對創(chuàng)客教育目標缺乏清晰定位。被教育者對通過創(chuàng)客教育是讓自己成為一名創(chuàng)客還是提升創(chuàng)新能力沒有清晰認識，必然導致創(chuàng)客教育效果打折扣。

2.客體困境

創(chuàng)客教育客體即為創(chuàng)客教育所需要的硬件和軟件等外部環(huán)境。硬件困境表現(xiàn)為場所有限、用于創(chuàng)客實現(xiàn)的設備和資源有限;軟件困境表現(xiàn)為支持創(chuàng)客實踐的軟件應用還不夠豐富，同時支撐創(chuàng)客實踐的資金有限。

3.系統(tǒng)困境

當前，創(chuàng)客教育活動主要集中于創(chuàng)客空間內(nèi)部來開展，形式和資源相對集中，不夠開放。這和創(chuàng)新教育的培養(yǎng)相悖。我們所期望的創(chuàng)客空間應該是一個開放可發(fā)展的系統(tǒng)，該系統(tǒng)從系統(tǒng)規(guī)則（即創(chuàng)客規(guī)則、創(chuàng)客教育規(guī)則、創(chuàng)客空間規(guī)則）、系統(tǒng)自我更新發(fā)展（軟硬件的更新發(fā)展）以及與其他系統(tǒng)的交互都應該是開放可持續(xù)發(fā)展的。

三、人工智能信息生態(tài)方法論對創(chuàng)客教育的影響

1.基于人工智能信息生態(tài)方法論構建創(chuàng)客教育模型

創(chuàng)客教育在主體、客體和系統(tǒng)三個方面所面臨的困境是相互關聯(lián)、不可分割的。鑒于人工智能在研究方法上處于“分而治之”的發(fā)展階段，我們很有必要以一個統(tǒng)一的方法去解決創(chuàng)客教育的研究，而不僅僅局限于其中一個方面的突破。因此，可以從全局的層面去解決創(chuàng)客教育所面臨的困境。

人工智能信息生態(tài)方法論將人工智能的研究對象劃分為：主體（目的、知識）、客體/環(huán)境、客體信息和智能行為。強調各個要素之間的“互相關系”，將之視為一個整體相互聯(lián)系的研究而非獨立研究。結合上述方法，我們可將創(chuàng)客教育分為：主體（教育者、被教育者）、客體（外部環(huán)境）、客體信息和創(chuàng)客行為。四者及其相互關系如圖1所示。