如何在高中推進(jìn)人工智能教育

徐躍勇

通過對(duì)高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，本人深刻體會(huì)到隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我們的課程標(biāo)準(zhǔn)必須及時(shí)更新，才能跟上時(shí)代。高中信息技術(shù)課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生成為數(shù)字化時(shí)代的合格中國公民。目前課程結(jié)構(gòu)做了較大的調(diào)整，其中選擇性必修中的模塊增加了“人工智能初步”的內(nèi)容，這也是緊跟時(shí)代要求的表現(xiàn)。在人工智能時(shí)代，作為一名高中生必須充分了解人工智能理念，并能進(jìn)行自主設(shè)計(jì)研究。

人工智能是通過智能機(jī)器延伸、增強(qiáng)人類改造自然和治理社會(huì)能力的新興技術(shù)。近年來，人工智能的發(fā)展呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同等新特征，推動(dòng)了社會(huì)各領(lǐng)域從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化的躍升，深刻改變著人們的生活方式和思維模式。

通過對(duì)“人工智能初步”模塊學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解人工智能的發(fā)展歷程及概念，能描述典型人工智能算法的實(shí)現(xiàn)過程，通過搭建簡(jiǎn)單的人工智能應(yīng)用模塊，親歷設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單智能系統(tǒng)的基本過程與方法，增強(qiáng)利用智能技術(shù)服務(wù)人類發(fā)展的責(zé)任感。

為了推進(jìn)高中人工智能教育，筆者認(rèn)為首先要弄懂課標(biāo)，熟悉教材，但目前學(xué)校還沒有新教材。盡管如此，依舊不能等。在教學(xué)實(shí)施中，教師要充分利用好互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。既可以通過案例分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等方式，引導(dǎo)學(xué)生拓展思維，也可以通過情境模擬或?qū)嵕坝^察等方式，讓學(xué)生體驗(yàn)人工智能對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響，感受人工智能與社會(huì)各領(lǐng)域結(jié)合所帶來的巨大變化，思考人工智能廣泛使用可能引發(fā)的社會(huì)問題及應(yīng)對(duì)策略。還可以挖掘當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有資源，可以通過與大學(xué)、或者企業(yè)合作。為了推進(jìn)人工智能教育，筆者所在的學(xué)校充分利用大學(xué)資源，與南昌大學(xué)教育大數(shù)據(jù)研究中心深度合作。每年暑期聯(lián)合舉辦江西省科技創(chuàng)新夏令營活動(dòng)，選拔大學(xué)資深專家、中學(xué)專家來授課，全省各地選拔對(duì)信息技術(shù)感興趣的學(xué)生來參加活動(dòng)。

2019年，主辦方還邀請(qǐng)了Intel公司聯(lián)合舉辦了“AI賦能教育、智啟教育未來”專題講座。通過搭建自動(dòng)駕駛跑道，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試設(shè)備，讓機(jī)器學(xué)會(huì)深度學(xué)習(xí)，中學(xué)生們積極參與，效果很好。

做好人工智能教育還必須有師資，為了做好這項(xiàng)工作，必須對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)。2019年暑期在筆者所在學(xué)校舉行了江西省中小學(xué)科技創(chuàng)新教育骨干教師研修班，全省各地教師齊聚在一起研討。當(dāng)然，國家、省、市還有很多相應(yīng)的培訓(xùn)課程，通過培訓(xùn)可以讓一部分教師迅速成長(zhǎng)起來。

筆者所在學(xué)校還積極開展校本研討活動(dòng)，信息技術(shù)教研組老師暢所欲言，發(fā)揮集體智慧，為信息技術(shù)教育，為人工智能教育獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

課程的建設(shè)還需要有活動(dòng)的支撐。為了在中學(xué)推進(jìn)人工智能教育，我校積極組建AI社、信奧社和創(chuàng)客社，通過每周舉行的社團(tuán)活動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)編程，學(xué)會(huì)創(chuàng)作，學(xué)會(huì)人工智能技術(shù)。

此外，學(xué)校積極組織學(xué)生參加全國青少年人工智能科普活動(dòng)，通過組織活動(dòng)，學(xué)生學(xué)會(huì)了動(dòng)手制作智能設(shè)備，掌握了人工智能技術(shù)。學(xué)校因此連續(xù)兩屆榮獲“全國青少年人工智能活動(dòng)特色單位”稱號(hào)。

推進(jìn)人工智能教育，還需要通過競(jìng)賽平臺(tái)進(jìn)行打造。為了做好這項(xiàng)工作，學(xué)校積極組織學(xué)生參加全國中小學(xué)電腦制作技能提升活動(dòng)，通過參加創(chuàng)客競(jìng)賽和3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)等競(jìng)賽活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)到了人工智能技術(shù)。

當(dāng)然，本人覺得最重要的還是要有配套的課程。筆者就在學(xué)校開展了形式多樣的人工智能教育，但還只是對(duì)學(xué)生進(jìn)行興趣培養(yǎng)，并且是針對(duì)部分感興趣的學(xué)生。所以，如何在廣大高中生中普及人工智能教育是一項(xiàng)重大課題。

人工智能課程的開設(shè)已經(jīng)不僅僅是單靠信息技術(shù)教師所能完成的任務(wù)了，還需要數(shù)學(xué)、物理、通用技術(shù)教師的加入，當(dāng)然僅憑中學(xué)老師的力量還不夠，需要借助大學(xué)資源，或者與企業(yè)合作，進(jìn)行校企合作，共建實(shí)驗(yàn)室，共享資源，這樣才有可能在中學(xué)推廣好人工智能教育。

大家一提人工智能，想到的就是機(jī)器人，但實(shí)際上，人工智能的核心技術(shù)并不在機(jī)器人上。機(jī)器學(xué)習(xí)，包括深度學(xué)習(xí)，才是我們討論的人工智能。

我們現(xiàn)在通常講的人工智能還是弱智能，并沒有達(dá)到真正意義上的智能，還需要全社會(huì)的共同努力才有可能真正把人工智能做好。但這并不影響我們?cè)谥袑W(xué)普及人工智能教育。中學(xué)生有很多想法，我們可以充分利用現(xiàn)有資源，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用開源硬件，通過程序設(shè)計(jì)來開發(fā)出自己的產(chǎn)品。筆者所在的學(xué)校學(xué)生就利用課余時(shí)間開發(fā)了一款智能垃圾分類小助手來幫助人們進(jìn)行垃圾分類，該作品在第五屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽中榮獲萌芽賽道創(chuàng)新潛力獎(jiǎng)。通過作品的制作，學(xué)生其實(shí)就已經(jīng)掌握了一些人工智能技術(shù)，這也為學(xué)生今后的成長(zhǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。