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人工智能教育现状与未来发展

发布时间:2023-04-28 14:17 浏览量:

人工智能进入教育,我们可以从两个维度思考。

第一个维度指向每个老师,我们称之为人工智能教育应用,这涉及到如何将人工智能技术应用到教育的方方面面。

第二个维度是人工智能课程教育,这涉及到如何让我们的学生掌握一定的人工智能知识和技术,产生对于人工智能的认知。

这一维度是少数人关注的事,是学校的信息技术(信息科技)课程教师需要解决的问题。

今天我们从三个角度来思考人工智能教育。

1.人工智能教育的现状

2.人工智能教育的内涵

3.人工智能教育的未来

一、人工智能教育的现状

围绕校本课程,或者在国家规定课程的架构内,中小学校为了推动特色发展,为了弥补国家课程的不足,进行了很多创新。我们可以看到中小学已经在普遍地开展STEAM教育、创客教育、机器人教育和一些编程教育等。

STEAM教育、创客教育、机器人教育、编程教育是人工智能教育吗?这四个方面的内涵有交叉,也有不同。

STEAM教育、创客教育、编程教育并不等于人工智能教育。在一个学校里,除了国家规定的课程之外,能用于校本课程的课时有多少?我们不可能给学生无限增加校本课程。

第一,我们缺少规范引领,缺少对人工智能内涵的理解,缺少标准、规范,缺少人工智能的素养框架,缺少人工智能学习理论、模式,还有许多问题需要解决。第二,我们更多是站在技术的视角上思考人工智能教育的问题,而忽略了教育的本质,缺乏从教育视角理解人工智能教育。技术在不断迭代,那是不是我们基础教育今天教的技术,明天就会过时?第三,企业产品导向错误也是原因之一。

我们的人工智能课程教育到底应该如何开展?

二、人工智能教育的内涵

国务院印发《新一代人工智能发展规划》,我们在语音识别、视觉识别技术领域世界领先,在适应自主学习、直觉感知、综合推理、混合智能、群体智能领域具备跨越发展的能力,在实际应用方面,我们在中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人、无人驾驶领域发展得也不错。但为什么ChatGPT不是诞生在中国?问题出在哪了?中国要创新、要发展,必须要先做第一。

我简单解释一下科学、技术、工程三者之间的关系。什么是科学?科学就是原始创新,解决0-1。什么是技术?技术是在科学基础上朝着解决真实问题迈进的一步。什么是工程?工程是指向产品。

举个例子,爱因斯坦提出质能守恒定律,从原理上解释了原子能的问题,这是科学。二战期间爱因斯坦从德国来到美国解决核能的控制问题,这就是技术。最后不论是生产出了原子弹、氢弹,还是做核潜艇、核磁共振,这些都是工程问题。如果我们不解决最前面的问题,那么我们在新一轮的国际竞争中,何谈中国成为创新型国家?这也是我们在中小学推进人工智能教育的原因。

人工智能教育绝不能按照现在中小学的很多做法进行。创客教育、STEAM教育开展得很是热闹,但最后却变成了造物教育,只是盯着工程层面,而不往前追赶。基础教育首先需要解决的是前面的问题,当然学生也需要工程层面的体验感知,获得直觉和兴趣,但是切不可舍本逐末。后面的问题是博士期间要解决的问题,甚至是博士读完之后工作层面的问题。

从我们国家层面来看,在人工智能方面是欠缺的。对于此,我们的极短期行为是,引进高端人工智能人才;我们的短期-中期行为是,培养高水平人工智能创新人才与团队;我们的中期行为是,建设人工智能学科。

人工智能技术到底在变革什么?我们的学生为什么要学习人工智能技术?

我们要看到人工智能在改变着社会,改变着生活,改变着工作。ChatGPT可能会冲击到老师的岗位,智能体育能够辅助体育老师更好地开展教学训练。我们可以看到很多的变化,你现在还能在停车场里见到几个收费员?岗位还在,但是人被替代了。

我们有一个惯性思维,总是认为在社会转型的时候新技术出现,原有岗位消失,会产生很多新岗位。从农业社会到工业社会的过渡确实如此,但是当前社会形态向下一个社会形态的过渡则有极大不同,产生的岗位是要求极高的岗位,大量的岗位会被替代。这是我们必须要思考的问题,这样才能正确看待基础教育的改革发展。

经过反复论证,我们用了几乎一年的时间完成了《人工智能技术与工程素养框架》的编写。框架包括四个一级维度:人工智能与人类、人工智能与社会、人工智能技术、人工智能系统设计与开发。也就是说,基础教育应该从四个维度来开展人工智能教学,来开发我们的课程。

三、人工智能教育的未来

人工智能已经全方位渗透进人类社会的不同行业和生活环节,是服务国计民生的变革性技术,也是世界各国抢占的科技新高地。

人工智能及其相关技术已经渗透到教育领域,促进了教育工作和教育系统的不断发展与变革,比如智能阅卷系统、学习行为分析、作文批改、发音评测。

同时我们也要关注人工智能未来的全球布局,比如美国、德国、日本、俄罗斯等国家的布局。人工智能可能是下一个社会形态中各国之间竞争的重要聚焦点,中国也在推进相关的建设。

世界各国都很重视人工智能的发展,因此在小学、初中、高中阶段,开展人工智能课程教育进入必修课的内容。

人工智能课程教育在义务教育阶段一定是普适的,在高中阶段可以有一定的引领,也就是说在普适的基础上加入卓越,为高中生进入到大学的相关信息科技领域更早地打下基础。

比如高中阶段的物理课标,物理有基础模块、必修模块,也有很多选修模块。学生将来上大学如果学材料、机械等学科,就有可能要求学生必须学完所有模块,但如果学习的是另外的学科,则可能只学习基础模块就足够了。实际上学生进入高中之后,人工智能教育会有所不同,除了大众的之外,应该加入一些另外的模块形式。

人工智能技术未来会影响渗透到方方面面。区域、学校都要去思考如何在人工智能的核心引领下,整合编程教育、创客教育、机器人教育和STEAM教育,把它们融通在一起,然后指向智能创新教育。学校需要思考如何用尽量少的课时来达到对学生高级思维的发展,如何训练学生获得最好的能力,而不是无限增加课时。

对于区域而言,需要推动智能创新教育中心体系的建设,这只依靠一个学校是很难打造的。这个中心能够服务周边的多所学校,能够集中最优秀的老师开展从小学到高中的体系化的课程,老师使用的设备永远是最新的,平台提供的支撑也是最好的。这也许是未来整个教育改革的一个可能方向。