王克勝 束永存

2017年7月8日，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》(國(guó)發(fā)〔2017〕35號(hào)，以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)?！兑?guī)劃》中明確提出：逐步開展全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，建設(shè)人工智能學(xué)科，形成我國(guó)人工智能人才高地[1]。其實(shí)，早在十幾年前的第一輪新課程改革中，人工智能就已作為高中信息技術(shù)學(xué)科5個(gè)選修模塊之一。但是，由于人工智能課程在實(shí)際教學(xué)中，受到硬件設(shè)施不足、師資力量薄弱、社會(huì)認(rèn)可度低、教學(xué)評(píng)價(jià)體系不完善、學(xué)業(yè)水平考試導(dǎo)向性以及高考指揮棒等因素的影響，導(dǎo)致人工智能課程在高中各學(xué)校開設(shè)基本上形同虛設(shè)。

今天，面對(duì)洶涌而至的人工智能化浪潮，國(guó)家再次提出在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程，并將它提到重要的議程上，足見在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程的必要性，也是新時(shí)代發(fā)展的必然選擇。為此，筆者結(jié)合二十多年一線高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與體悟，對(duì)在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程進(jìn)行深入思考，提出自己的建議，以期與同仁們商榷。

一、在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程的意義

1.有利于國(guó)家搶占人才培養(yǎng)制高點(diǎn)

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，人工智能將成為繼“互聯(lián)網(wǎng)+”、虛擬現(xiàn)實(shí)之后的又一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的爆發(fā)點(diǎn)[2]，給各行各業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，將是引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù)。世界上主要發(fā)達(dá)國(guó)家已把發(fā)展人工智能作為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略。為此，我國(guó)把發(fā)展人工智能作為重要的戰(zhàn)略手段，其作用和意義不言而喻。在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程是為未來(lái)做人才儲(chǔ)備，是搶占人工智能時(shí)代人才培養(yǎng)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，也是能否打贏這場(chǎng)人工智能戰(zhàn)役的重要保障。因此，在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和邏輯思維能力

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科，它涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等內(nèi)容[3]，與一般的信息處理技術(shù)相比，人工智能技術(shù)在求解策略和處理手段上都有其獨(dú)特的風(fēng)格。

在信息化飛速發(fā)展的今天，人工智能的應(yīng)用已進(jìn)入尋常百姓的生活、學(xué)習(xí)和工作中，對(duì)人類的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。因此，把人工智能課程引入到中小學(xué)階段，可以讓學(xué)生在體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)人工智能知識(shí)與技術(shù)的過(guò)程中獲得對(duì)問(wèn)題解決過(guò)程的理解，改變學(xué)生固有的思維模式，幫助他們從強(qiáng)因果性的“公式性思維”轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)時(shí)代的“相關(guān)性思維”[4]，從而培養(yǎng)學(xué)生的多種思維方式，達(dá)到提高學(xué)生信息素養(yǎng)的目的。

3.有利于激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索精神

人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)前沿，通過(guò)人工智能課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將了解人工智能語(yǔ)言的基本特征，學(xué)到智能化問(wèn)題求解的基本策略，了解人工智能的基本原理，掌握基本方法與技能，使學(xué)生具有較強(qiáng)的人工智能意識(shí)和思維模式[5]。讓中小學(xué)生對(duì)信息技術(shù)發(fā)展前沿知識(shí)有一定程度的了解，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能興趣，開闊視野，激發(fā)科學(xué)探索精神，為今后更進(jìn)一步學(xué)習(xí)人工智能知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，埋下求知的種子。

二、對(duì)在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程的幾點(diǎn)建議

1.對(duì)課程進(jìn)行準(zhǔn)確的定位

中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程，應(yīng)該充分考慮到學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，也要考慮到地域和城鄉(xiāng)學(xué)校之間的差距。應(yīng)該選擇那些與中學(xué)生學(xué)習(xí)、生活關(guān)系密切的，學(xué)生看得見、摸得著的人工智能實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題作為案例開展教學(xué)。在知識(shí)學(xué)習(xí)上，不是完全以學(xué)生掌握多少高深的理論知識(shí)為目的，而是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的興趣、思維和意識(shí)?？赏ㄟ^(guò)情景式教學(xué)、任務(wù)導(dǎo)向、問(wèn)題導(dǎo)向[6]，讓學(xué)生用人工智能技術(shù)解決簡(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題，體驗(yàn)人工智能技術(shù)的豐富魅力，感受人工智能技術(shù)對(duì)人類學(xué)習(xí)、生活的重要作用，以此培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并激發(fā)他們對(duì)信息技術(shù)發(fā)展與未來(lái)生活的追求和向往。

2.培養(yǎng)課程師資隊(duì)伍

一門課程能否成功開設(shè)，關(guān)鍵在于教師。沒有一支師資過(guò)硬的教師隊(duì)伍，一定難以培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。在我國(guó)，由于人工智能教育起步較晚，目前還無(wú)人工智能專業(yè)方面的師范類畢業(yè)生。所以，師資培訓(xùn)效果如何將直接關(guān)系到課程開設(shè)的成敗。也有人會(huì)說(shuō)：人工智能課程師資完全可以由信息技術(shù)教師兼任，擔(dān)心師資問(wèn)題是杞人憂天。由于人工智能技術(shù)日新月異，原先掌握的一點(diǎn)知識(shí)已不能適應(yīng)新時(shí)代的要求，況且我們不僅僅欠缺專業(yè)知識(shí)，其教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)手段等都難以適應(yīng)智能時(shí)代在時(shí)空、內(nèi)容、對(duì)象上的深刻變遷。

因此，擁有一批技術(shù)過(guò)硬、理念先進(jìn)、教法與時(shí)俱進(jìn)、熱愛人工智能推廣的教師隊(duì)伍，才能真正讓人工智能課程在廣大中小學(xué)校生根發(fā)芽。否則，盲目開設(shè)，匆匆上馬，一定會(huì)在實(shí)施過(guò)程中困難重重。還有可能會(huì)出現(xiàn)“雷聲大，雨點(diǎn)小”式的應(yīng)付開設(shè)，把課程“寫”在課表上，而實(shí)際教學(xué)成了一張“空頭支票”。最后，其開設(shè)效果一定不言自明。

3.提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)施

一門課程開設(shè)，不僅需要科學(xué)的理論體系、明確的課程標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確的課程定位，必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)施也是不可缺少的。俗話說(shuō)：“巧婦難為無(wú)米之炊”，人工智能課程開設(shè)亦是如此。例如人工智能跟機(jī)器人結(jié)合起來(lái)，跟智能家居、醫(yī)療、教育等結(jié)合起來(lái)，會(huì)出現(xiàn)什么樣的結(jié)果？這些都要借助實(shí)驗(yàn)的方式，讓中小學(xué)生有一個(gè)直觀的概念。

當(dāng)然，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，也可借助虛擬軟件替代?？傊?，必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件也是必不可少的。否則，一味的“紙上談兵”，學(xué)生一定會(huì)不感興趣，也使得人工智能脫離了生活實(shí)際，成了一門“空中樓閣”式的課程。

4.建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系

科學(xué)的評(píng)價(jià)體系對(duì)課程開設(shè)具有導(dǎo)向作用，也是這門學(xué)科得以健康發(fā)展的保障。因此，要想使人工智能課程在我國(guó)中小學(xué)階段得以可持續(xù)發(fā)展，就必須建立一套科學(xué)、完善、合理的評(píng)價(jià)體系。要打破原先陳舊的、行政化式的評(píng)價(jià)制度。否則，將不利于課程的良性發(fā)展，甚至還有很多教師“穿新鞋，走老路”，把人工智能課程上成知識(shí)化、應(yīng)試化的教學(xué)，在教育教學(xué)的模式上仍然完全給學(xué)生講知識(shí)、講概念，而忽視培養(yǎng)學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)習(xí)慣。這將嚴(yán)重影響和制約人工智能課程的開設(shè)和新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

當(dāng)然，要想建立科學(xué)的學(xué)科評(píng)價(jià)體系，不僅需要專家、學(xué)者和一線教師的共同努力，更需要“大數(shù)據(jù)”的參與和幫助，通過(guò)大數(shù)據(jù)使得評(píng)價(jià)更加科學(xué)、精準(zhǔn)，也更符合國(guó)情、校情和學(xué)情。因此，在人工智能課程開設(shè)前，建立一套科學(xué)的評(píng)價(jià)體系是確保課程正常開設(shè)的前提。

5.試點(diǎn)開設(shè) 積累經(jīng)驗(yàn) 穩(wěn)步推進(jìn)

一門全新課程的開設(shè)是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程，其課程標(biāo)準(zhǔn)、師資力量、教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)設(shè)施、評(píng)價(jià)機(jī)制、課程資源等都是制約該門學(xué)科能否健康發(fā)展的關(guān)鍵。如果我們不能很好解決相關(guān)問(wèn)題，盲目整體推進(jìn)，勢(shì)必會(huì)在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)“夾生飯”，既達(dá)不到課程目標(biāo)，又不利于該課程的后續(xù)發(fā)展，也容易導(dǎo)致該課程走入“死胡同”。

因此，在課程開設(shè)前期，一定要慎重操作，做好詳細(xì)的調(diào)研，制訂科學(xué)的課程實(shí)施方案。筆者認(rèn)為，應(yīng)該在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、教育資源相對(duì)豐富，并走在教育改革前列的地區(qū)學(xué)校先行試點(diǎn)，積累課程開設(shè)經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)課程資源，發(fā)現(xiàn)并解決課程開設(shè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，然后以“點(diǎn)”帶“面”，循序漸進(jìn)，最后才能全面鋪開。這也給人工智能課程全面開設(shè)，在教材編寫、師資培訓(xùn)、教學(xué)理念轉(zhuǎn)變等方面提供一定的時(shí)間緩沖，也有效避免課程開設(shè)前“轟轟烈烈”，課程開設(shè)過(guò)程中“走走過(guò)場(chǎng)”，課程開設(shè)結(jié)果“不了了之”的尷尬局面。

三、結(jié)語(yǔ)

在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程，是關(guān)系到國(guó)家全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)未來(lái)的前瞻性謀劃，具有劃時(shí)代的意義。但是，由于人工智能課程在我國(guó)才剛剛起步，其課程資源十分缺乏、教學(xué)理念亟待轉(zhuǎn)變、師資隊(duì)伍嚴(yán)重不足、評(píng)價(jià)體系有待健全。因此，在中小學(xué)階段開設(shè)人工智能課程的難度將不容小覷。但筆者相信：只要有國(guó)家的大力扶持，有高等教育人工智能課程的引領(lǐng)，有我們廣大一線教育工作者的大力支持。本著對(duì)國(guó)家負(fù)責(zé)、對(duì)民族負(fù)責(zé)、對(duì)祖國(guó)未來(lái)負(fù)責(zé)的精神和態(tài)度，刻苦鉆研、與時(shí)俱進(jìn)，我們就一定能化解人工智能課程開設(shè)過(guò)程中遇到的任何難題。

[1]國(guó)務(wù)院.新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃[Z].2017.

[2]劉青.四問(wèn)人工智能，對(duì)教育有何影響？[EB/OL].[2017-03-29].http://www.iyiou.com/p/41986.

[3]國(guó)務(wù)院文件:即日起，全國(guó)中小學(xué)全面開設(shè)人工智能相關(guān)課程[EB/OL].http://www.sohu.com/a/180004664_764234.

[4]王斐.人工智能在中學(xué)教育教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2013(4):397-400.

[5]冀勇慶.人工智能來(lái)了，學(xué)校如何應(yīng)對(duì)？[R].人工智能與未來(lái)教育高峰論壇,2017-05-13.