官窑一小如何打造高品质的人工智能特色教育?专家说……
珠江时报 2020-07-29 12:09

“品质教育,学在南海”,早已是南海的一张闪亮城市名片,也是莘莘学子梦想起航的一片奋斗热土。而狮山作为广东首个千亿大镇,大镇要有大梦想、大作为,要办狮山人民满意的教育,办与狮山未来发展相匹配的教育,将狮山培育成有情怀、有底蕴、有内涵、有高度的岭南教育名镇。

在这一发展契机下,狮山镇官窑第一小学自2017年5月开始推行“尚品教育”,围绕“尚品教育”的宗旨,探索教育与产业有机融合的特色之路,努力打造人工智能特色教育,积极创造条件开设无人机航模、机器人编程、3D打印等为基础的科学技术课程,培养有南海品质、家国情怀、国际视野的好学生。

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狮山镇官窑第一小学学生参加广东省航空模型大赛,图为比赛场景。通讯员供图

经过多年努力,“尚品教育”的战略定位已逐渐明晰,成效初显。然而,如何崛起一个具有狮山特色、世界水平的现代化人工智能特色教育,仍是一个值得思考的问题。为此,多位专家对官窑第一小学打造高品质的人工智能特色教育提出了新的思考和讨论了可能的发展路径。在未来的人工智能教育发展趋势中,专家们认为,应用人工智能优化教学模式,试行开展网络化人工智能教学,打造适合学生年龄特点的教材,营造人工智能教育氛围等都是值得探讨的路径。

【特色教育·新形势】

人工智能特色教育被赋予更丰富的内涵与使命

近年来,人工智能领域发展持续升温,人才短缺现状受到关注。于2017年7月发布的《新一代人工智能发展规划》提出,“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程”,为人工智能教育赋予了新的任务。

新时代要有新作为、新担当,2017年,狮山镇官窑第一小学提出打造“尚品教育”品牌,围绕“尚品教育”办人工智能特色教育。位于南海区乃至佛山市先进制造业发展和创新创业的高地狮山镇,官窑第一小学具备打造高品质的人工智能特色教育的底气,一汽-大众汽车有限公司佛山分公司、佛山华数机器人有限公司等企业是其坚实后盾。

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狮山镇官窑第一小学师生参加广东省航空模型大赛。通讯员供图

然而,从狮山镇的区域环境看,得益于粤港澳大湾区与珠三角自主创新示范区建设的历史机遇、高铁经济带和集成的城际轨道网交汇的重大契机,高品质的人工智能特色教育显然被赋予了更丰富的内涵以及更高的历史使命:建设高品质的人工智能特色教育,培育具有更高数字化胜任力的新时代社会公民,提升人工智能应用的伦理道德素养,增强城市对高端人才的吸引力。

“一定要创办一个高品质、有特色,能够影响学生一生发展的教育。”狮山镇官窑第一小学校长巫洪金掷地有声的话语,让学生充满期待的同时,也点燃了教职员工参与人工智能特色教育的热情。

【特色教育·再出发】

办高品质人工智能教育进一步推动“尚品教育”建设

2017年,巫洪金提出了“尚品教育”品牌的学生培育目标:养南海品质,育家国情怀,开国际视野。人工智能特色教育应如何达到这一目标?

规则意识和创新意识是南海品质培养中的重要部分。“人工智能的核心其实是对人类知识、智能的理解,人类思考和运作的模式则与社会规则息息相关。”深圳市机器人协会理事、全通科教(东莞)有限公司创始人、董事长秦志强表示,小学阶段,人工智能教育的核心在于规则教育,通过人工智能教育首先使孩子能成为一个守法守纪的公民,其次要使孩子具备创新的素质,能够创造和定义一些新规则、新标准。

家国情怀则可以通过引导孩子关注、关心并尝试解决身边具体问题进行培养,促孩子形成“家国天下,事事关心”的情怀。“从应用入手是小学生学习人工智能的最好方式,学校可以带领学生参加更多国内外比赛包括线上竞赛,提升学生见识和英语水平,培育一批有解决实际问题能力的学生。”广州图灵教育科技有限公司人工智能和STEM课程体系负责人潘江浩表示,人工智能是一种思维加算法的集合,学生学成后也可以用于指导日常生活,使生活更有效率。

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狮山镇官窑第一小学学生正在操控无人机。珠江时报记者/林一峰 摄

国际视野则在于学生理解人工智能、应用人工智能的能力。“目前已经有了图形化的编程软件,大大降低了写代码的难度,学生只需要理解逻辑就能写代码了。”佛山市联云智想科技有限公司项目经理杨晓君表示,学校可以通过趣味的教学让学生真正理解人工智能的原理,学会应用人工智能。

【特色教育·新路径】

人工智能特色教育崛起三大路径探析

1、促教学人工智能化科学衡量学习水平

如果说人工智能特色教育的发展方向逐渐明晰,为“尚品教育”的发展打开了想象空间,那么,教学人工智能化将为这种想象的落地提供抓手。

人工智能化教育的优势在于能够通过大数据和动态测评等方式,科学衡量学生学习水平和学习状态,真正实现因材施教。例如,伴随学生学习过程的自动化测评系统,能动态分析学生学习行为,给予实时诊断、分析和反馈,提高学习质量;智能导师系统通过适应性教育策略选择和个性化资源推荐算法为学生提供个性化学习指导;教师辅助系统能帮助教师纠正作业、试卷,进行基本知识解释等,把教师的精力真正释放出来,让教师可以花更多的时间和精力开发更有意义的事物,如儿童的创造力和价值观。

“人工智能教育的过程也可以通过人工智能的算法和技术去优化,实现真正的因材施教。”潘江浩举例,在日常的教学中,学生对知识点的敏感程度是不同的,一个学生可能对某个知识点理解较快,而对另一个知识点难以理解,人工智能就能通过实时测评和大数据将学生的学习曲线和学习能力及敏感领域图谱画出来,教师就可以依此开展针对性教学。

人工智能教育目前是较为前沿的领域,教育的人工智能化更是该领域的最前沿,尖端的技术都掌握在高校和企业手上。“要实现这一愿景较为可行的方式是跟掌握相应技术的高校、企业合作,高校、企业提供技术平台,学校提供应用数据,各取所需,取长补短。”潘江浩表示。

2、试行人工智能网课培育学科师资队伍

目前,学校要开展人工智能特色教育,最为薄弱的环节往往是师资队伍,好的人工智能学科教师的稀缺在全国都普遍存在。“教师的培养是一个长期的过程,人工智能特色教育课程可以通过直播课的形式先开起来,教师和同学一起学习。”秦志强表示,人工智能特色教育的打造是一个长期的过程,至少需要通过3-5年的持续打造才能逐渐产生效果,形成品牌课程。

秦志强与深圳市育才教育集团的合作已超过10年,打造了一套从小学到高中的人工智能特色教育体系。“从1至2年级的初识人工智能课程,到3至4年级的游戏设计、趣味编程课程,到5至6年级的3D设计和打印课程,这些课程未来都会在官窑第一小学落地。”秦志强表示。

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狮山镇官窑第一小学教师正在对学生进行赛前培训。通讯员供图

“人工智能特色教育首先要找到合适的教具,这些教具能引导低年级的学生入门,建立使用人工智能技术解决实际问题的步骤和方法论,而不是陷入一个学习的恐慌区。”潘江浩表示,操作往往比教授更有效果,学校可以通过系统化的项目,从易到难引导学生一步步探索人工智能,“在教学项目的设计上要非常小心,循序渐进增加难度,要将掌握的目标分成理解操作、理解原理和理解推导过程3个层级,引导能力不同的学生达到不同的掌握水平。”

“一所学校人工智能特色教育的水平,与带队老师的能力、热情与兴趣紧密相关。”杨晓君表示,希望官窑第一小学更多有兴趣的教师参与到人工智能特色教育中来,提升人工智能特色教育的整体水平。

3、开设普及性课程营造人工智能教育氛围

强化优势,完善架构,人工智能特色教育的未来发展将去向何处?在开展人工智能特色教育的过程中,专家们越来越深刻地感受到,有必要营造一个好的人工智能特色教育氛围。

“学校可以多举办一些讲座课程,请有关方面的专家宣讲人工智能方面的政策,使家长和师生更了解国家对人工智能的重视以及相关的政策导向。”杨晓君表示,人工智能特色教育的氛围营造非一日之功,学校要加强重视,明确学校的特色方向,校内的活动要围绕人工智能特色教育开展,通过日常的活动潜移默化促使学生形成对人工智能的兴趣,同时,学校也要开展一些普及性课程,“并不是说每一个孩子都要做工程师去编程,而是每一个孩子都要懂得人工智能原理,能够去应用人工智能。”杨晓君说。

“拓展人工智能特色教育的影响覆盖面,还是要通过改变人工智能特色教育的开展模式。”秦志强表示,在小学阶段人工智能特色教育更多是一种普及性质的教育,但目前从全国来看,参加人工智能特色教育的学生比例仍比较低,希望通过直播课、各类活动的开展能够让更多学生受益,才能挑选出更多学生深入学习人工智能,培育人工智能的专业人才。

【特色教育·我支招】

@广东工业大学机电工程学院教授、佛山市博文机器人自动化科技有限公司董事长管贻生:

狮山镇官窑第一小学围绕尚品教育,开拓创新,积极探索出符合学校特色的人工智能创新创客教育,2017年至今,保持对新技术新领域的探索,保持与优秀企业深度合作,使得学校教学理念,教学方法及教学工具保持前沿,难能可贵。人工智能时代,适用于与中小学创新教育的AI技术及方法不断涌现,未来,官窑第一小学可以继续拓展“机器人+人工智能”教育,通过模块化机器人的拼装、编程,增强人工智能学习过程的趣味性,通过机器人编程,学习提升人工智能应用能力,同时锻炼学生的动手能力和设计能力。

@深圳市机器人协会理事、全通科教(东莞)有限公司创始人、董事长秦志强:

狮山镇官窑第一小学从2017年开始开展人工智能特色教育,目前已经打造了非常有特色的创客教育系列课程,希望继续完善系列课程体系,强化人工智能编程教育,对学生的人工智能教育从小学1年级开始做系统性的规划、长期的教学设计,将人工智能特色教育从目前的几门课程发展成全校普及性的课程体系,形成良好的人工智能特色教育氛围。

@广州图灵教育科技有限公司人工智能和STEM课程体系负责人潘江浩:

狮山镇官窑第一小学每年都会与企业、高校合作,举办多场参观、导师授课等活动,让师生能接触到最前沿的人工智能应用,其开展人工智能特色教育的办学理念十分先进,希望未来能够引导学生设计出更多作品,参加一些国内外比赛,提升学生人工智能技术的应用水平,拓展学生的国际化视野。

@佛山市联云智想科技有限公司项目经理杨晓君:

目前,狮山镇官窑第一小学正在开展编程无人机教学,希望未来加大场室投入和师资培养,同时围绕人工智能特色教育举办一系列校内活动,在校内形成人工智能学习的良好氛围,不断提升师生家长对人工智能特色教育的认可度,打造有影响力的人工智能特色教育品牌。

文/珠江时报记者 林一峰