人工智能課助力“雙減”提質

劉燁燁

“雙減”之后，育人質量如何提升，是很多家長關注的問題。

放學時間普遍從下午3點半調整為5點半，“學生們作業(yè)和課外培訓壓力減輕，時間被爭取出來，就是要支持綜合素質培養(yǎng)，這反過來就要求創(chuàng)新課堂形式和內容，對我們的教學質量提出了新要求?！?/p>

教育部教育信息化專家、首都師范大學教授方海光對《民生周刊》記者說。

如何創(chuàng)新？眼下各種興趣類課程五花八門，其中關于人工智能的課程發(fā)展得如火如荼，而且已被北京、福建、武漢等地引進中小學，浙江更是把編程納入信息技術高考。

“一放課，選課系統(tǒng)常會癱瘓！”這是中國人民大學附屬中學每到選課時的“激烈競爭”場景。人大附中信息技術教研組組長、北京市特級教師袁中果告訴記者：“目前人大附中每學期都有近200門選修課供學生選擇，熱門課全靠拼手速搶，而人工智能課程，就是這些火爆課程中的一門。”

《民生周刊》記者注意到，“十四五”規(guī)劃中，關于“智能”“智慧”的相關表述有57處。這表明，在我國經濟從高速增長向高質量發(fā)展的過程中，以人工智能為代表的新一代信息技術，將成為未來推動經濟高質量發(fā)展、建設創(chuàng)新型國家，實現新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農業(yè)現代化的重要技術保障和核心驅動力之一。

但同時，我國人工智能人才缺口很大，迫切需要推動人工智能教育體系健康發(fā)展，夯實發(fā)展基礎。

2017年，國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育。規(guī)劃還提到，將人工智能列為我國國家戰(zhàn)略，到2030年我國人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平。

要達成這一戰(zhàn)略目標，人才培養(yǎng)是第一要務。方海光表示，人工智能向中小學普及是國家戰(zhàn)略，勢在必行。如何在“雙減”下把這項教育更好地開展，是一個迫切需求。“全國方方面面都提供了人工智能教育教學的支持，也提出了一個新問題，即如何能在教學中落地。在這方面，人大附中提供了鮮活案例?！?/p>

“人大附中的課程采用PBL教學，即項目式學習、問題式學習，擺脫了傳統(tǒng)的講授教學，強化了學生的實踐操作。此外，提供因材施教的教學方式，讓學生個性化成長，真正實現智慧教育的生態(tài)課堂在‘雙減’之下也尤為必要?！狈胶９庹f。

袁中果說，曾有朋友驚訝地問：“你們人大附還挺潮，居然有人工智能課程？”他笑答：“不是人工智能火了，我們才開設這門課，而是它火了，你才關注到我們開設了相關課程?！?/p>

人大附中的人工智能課程可以追溯到2003年。彼時國家高中課改，在信息技術課程里有一個模塊叫“人工智能初步”，人大附中便開設了這門課。此后，袁中果帶著學生們一起“玩”起了機器人，從北京市第一名到全國金獎、銀獎，再到亞太地區(qū)冠軍，一路斬獲各項大獎。

在袁中果看來，人大附中的人工智能課程和培訓機構的課程有很大不同，前者注重信息意識、計算思維、數字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等方面的培養(yǎng)。

袁中果正在授課。

人大附中人工智能課程體系呈現縱向分層次、橫向跨學科的特點，涵蓋機器人、數據挖掘、計算機視覺、無人駕駛等20多門課，根據學生興趣和需要，培養(yǎng)他們的人工智能素養(yǎng)。

“我們偏重對學生信息技術核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，如信息意識，學生遇到問題時知道可以用計算機解決。還有計算思維的培養(yǎng)，指導學生自主分析問題、抽象建模、設計算法、編寫程序解決問題，然后再迭代優(yōu)化，讓學生經歷這樣一個探索的過程，而不是機械地帶著他們去操作。”袁中果介紹。

他說，學生們信息社會責任意識也不能忽視，比如大數據帶來便利的同時也在一定程度上侵犯了人的隱私，要給學生播下一顆人工智能向善的種子。“這些看起來不是直接有用的東西，我們都有必要教?！?/p>

13位專職教師組成人大附中人工智能課程師資隊伍，他們大多畢業(yè)于計算機、自動控制、機器人等專業(yè)，其中7人是博士。在教學實踐中，數學、語文、化學等多個學科教師參與課程研究。

有些課程是學科融合的，如化學老師帶學生研究“汽車中的化學”課程，過程中需要收集數據，包括車內空氣質量監(jiān)控、汽車材料選擇等，這就需要人工智能算法輔助采集、分析數據。袁中果還舉例：“社會學也有融合。我們有門課叫計算社會學，就是用大數據人工智能算法研究社會問題。”

袁中果認為，在大學選專業(yè)之前，就讓學生們深入了解各個學科非常有必要。他舉例，曾有個學生很喜歡Rap，想做個“人工智能寫Rap”項目，研發(fā)一款智能軟件。袁中果為這名學生請到清華大學人工智能研究院教授孫茂松做指導，學生積極性非常高，自學了很多內容，智能軟件最終也做成功了。

“我們開設人工智能課，并不能保證每個人都喜歡這門課。有的學生發(fā)現和想象的不一樣，可能下學期就選別的課了。近200門選修課，學生終會發(fā)現自己的興趣所在。”袁中果說，“也有不少學生，一直到大學依舊選的是人工智能專業(yè)。在我們選修課體系下，很多學生在高中已經明確目標以后要學什么，少走很多彎路?！?/p>

袁中果還有個身份，中國人工智能學會中小學工作委員會秘書長。中小學工委會由包括人大附中在內的幾所學校發(fā)起成立，舉辦了國際中小學人工智能教育論壇、全國中小學人工智能教育大會等公益活動。

在中小學普及人工智能教育，有什么樣的意義？

中國工程院院士戴瓊海在2021全國中小學人工智能教育大會上講的一段話讓袁中果深受感染。戴瓊海說：“國家的發(fā)展靠科技，科技的進步靠人才，人才的涌現看教育。青少年的教育是整個教育事業(yè)的基礎，事關我國未來人才的密度、科技進步的速度和國家發(fā)展的力度，中國的未來在青少年，培養(yǎng)人工智能頂尖人才要從中小學抓起?！?/p>

“這也許就是我們工作的意義所在吧?！痹泄锌?。