拥抱信息时代 打造高质量人工智能教育 ——河北省保定市人工智能教育探索之路

2017年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,其中提到“在中小学设置人工智能课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与编程教学软件的开发和推广”;2019年,教育部发布《关于加强和改进中小学实验教学的意见》,表示“注重加强实验教学与多学科融合教育、编程教育、创客教育、人工智能教育、社会实践等有机融合,有条件的地区可以开发地方课程和校本课程。”

在国家文件的指导下,河北省保定市电化教育馆高度关注公立学校的人工智能教育工作,积极在全市范围内开展人工智能教育,注重全市学生普及的同时也关注特长学生的深入学习。其中,保定市莲池区通过集团化办学平衡教育资源,给全市人工智能教育普及增添了浓墨重彩的一笔。

紧跟时代发展,打下人工智能人才培养基础

——保定市人工智能教育发展

“人工智能教育可以给学生提供与文化课不同的学习模式,让他们进行多元化的学习和发展,能够有意识的去进行创新。”保定市电化教育馆研究部主任魏星说道。

保定市在2016年就开始进行人工智能教育的初步尝试。当时大家对人工智能提的还比较少,主要做的是程序设计、机器人比赛等等。

2017年,保定市开始为中小学教师提供电子化的微课课程,要求学校对这种基于图形化的编程有所了解,并且通过程序设计评选推动教师和学生参与进学习中。

发展到今天,全市已经有6万名学生上过人工智能教育普及课程,200余所学校开展了人工智能相关课程或社团,累计组织各类人工智能相关赛事活动20余次。

在推进人工智能教育全市普及的过程中,面对基础教学资源不同的地区、学校,保定市教育局会针对实际情况进行不同的工作安排和要求。一些教学资源比较好的学校,可以结合自身学校及学生特点,将人工智能教育以信息技术课程或校本课程开展,成为国家课程和地方课程的补充。一些教学资源相对欠缺的学校,则可以以社团活动的方式开展人工智能教育。

在人工智能教育开展的过程中,教学评价是一个大难题。保定市基于当前全市的教学情况,在有计划地健全相关评价体系。一方面从升学角度,计划在全市信息技术中考中,给予人工智能内容一定分值;鼓励一些学生通过信息技术特长特招升学,给有相关兴趣和特长的学生提供发展空间。另一方面,保定市会继续组织及参加人工智能相关活动、赛事,以赛促教、以赛促学。

注重教育均衡化发展,让每一个学生都能体会到人工智能课程的乐趣

——保定市莲池区人工智能教育实践

在保定市开展的人工智能教育中,重点的实验区是莲池区。莲池区目前有78所学校,9万多名在校中小学生,占了保定市学生的较大比重。

推进教育均衡化发展是莲池区教育和体育局的工作重点,也自然融入到了人工智能教育落地的过程中。莲池区教体局相关负责人表示,“普及人工智能教育,是实现教育现代化的基础,人工智能教育不应该是只被少数学生所接受,而是应该让所有孩子走进人工智能课堂,让全区每一个学生都能享受到人工智能课程的乐趣”,这也与国家提倡的让老百姓享受公平而有质量的教育的理念高度契合。

在具体做法上,首先,莲池区各学校在教体局的指导下按照扩大优质教育资源覆盖面的原则,以名校为基础推广集团化办学模式,实现区域教育水平整体提升,进而激发学校办学活力。其次,AI双师课堂等技术力量也为全区的教育均衡做出了很大贡献。有些学校采用教育集团内学校联合进行AI双师课堂授课,也有学校选择专业的人工智能教育服务商开设双师课堂为学生授课。

谈到人工智能教育推进的困难,教体局相关负责人表示,“遇到最大的问题就是师资,老师教什么、怎么教,是最需要解决的问题”。为此,莲池区教体局在积极参与国培、省培项目之外,还多次邀请编程猫的专业培训师为全区的信息技术教师进行培训。只有通过教师培训,才能让老师们对人工智能教育有兴趣、有了解,老师有了兴趣之后就会自己钻研课程,去想用什么方法才能让孩子们受益。

教师培训、学校教学、赛事活动,这是莲池区在人工智能教育落地中的完整闭环。在这个过程中,老师和学生对于人工智能教育的兴趣都在不断提高,可以体会到自己在不断进步,以更高的热情回馈到教学活动中。

人工智能课程对于孩子的逻辑思维提升是非常有效的。而莲池区利用人工智能教育手段,以集团化办学为抓手,推动区域内教育均衡化发展,无疑是让所有孩子都享受公平而有质量教育的一个重要举措。

人工智能进校园,实现学校育人目标与学生学习兴趣的高度统一

——公立学校人工智能教育落地情况

“编程课非常受学生欢迎,所有学生上课都会一起创作,也愿意展示自己的作品。”河北保定师范附属学校(以下简称“保师附校”)信息中心主任田宝春老师说道。

保师附校的前身是保定蒙养学堂,至今已有120多年的历史。2018年,保师附校作为保定人工智能教育的先行者,开始在校内开设相关课程;2020年,这所百年名校为培养优秀人工智能人才,创新性地采用了学院制培养方式,在校内普遍开设人工智能课程的同时,于七年级设置人工智能学院,开设专业人工智能课程,以满足学生人工智能特长发展的需要。人工智能学院不仅开设了机器人、C++等专业课程,还聘请外教授课,为学有余力的高水平学生提供了国际化的学习平台。

保师附校校长王淑英表示,“为培养人工智能高端人才,2019年,我们开始大力推进人工智能教学落地,着手筹备学院制教学。现在我们已经形成了一支跨学科、跨学段的人工智能师资队伍,在引进国际先进资源,培养学生独立思考能力、科学创新能力方面,也取得了非常好的效果。”

优秀的学生培养方式给学校带来了丰硕成果,保师附校每年都会在信息学奥林匹克竞赛、人工智能、编程、创客相关比赛获奖。2020年11月,保师附校初中代表队参加了世界人工智能编程大赛,与16个国家172个代表队同台竞技,取得了大赛三等奖的好成绩,并有12名学生入围了2021年国际赛决赛。

保定市三中分校同样是人工智能教育落地的示范学校,于2019年开始引入国产教育服务商“编程猫”进行信息技术课程教学。在校内教学上,三中分校采取普及教育与深入探索并重的教学方式,将信息技术课堂与社团活动结合起来。在信息技术课堂上,每一名学生都能学习到人工智能的基础知识,通过图形化编程工具创作作品,以此做到人工智能教育普及。同时在校内开设人工智能相关社团,利用课后时间,以学生兴趣为导向,更深入地探索有难度的问题。

“为学生的明天奠基,为学生的成长服务,这是我们的办学理念。现在的孩子就是未来的接班人,培养学生的创新精神、激发学生探索科学的兴趣、提高学生的思维能力,是现在基础教育的重点方向。而人工智能教育对于学生思维能力的锻炼,是非常满足未来对于学生能力要求的。”三中分校校长田贺杰说道。

教育的使命是育人成才,学校在教育中不仅需要关注学生的文化课成绩,还要关注学生独立思考的能力、解决问题的能力。三中分校信息处主任赵保玲老师在教学的过程中,会尽可能地让学生发挥创造力,“每节课我会讲一个基础内容,学生们可以在这个基础上自己发挥,随意创作作品,最好是能看到每个学生创作的作品都有自己与众不同的想法。”赵老师说道。

学生在学习过程中有兴趣也有收获,“我很喜欢创作各种小 游戏 ,做过简易的冰火人、植物大战僵尸等等,感觉编程对我的逻辑思维提升是有很大帮助的。”保定市三中分校的一名学生说道。

在保定市高新区小学校长刘尧看来,人工智能教育已经成为了一个公立校的必然趋势。高新区小学是保定市最早进行人工智能教育的小学之一,2017年开始开设人工智能课程,三年级以上全面开课。经过三年的课程建设与人才培养,高新区小学已经取得了喜人的成绩。“我们已经在其他学科得到了验证,通过对孩子们创新意识的培养,他们的综合能力确确实实地得到了提高。”刘校长说道。

2016年至今,保定市已在人工智能教育方面探索出一条高质量育人之路。未来,保定市将在继续深化信息化教育下,为社会培养更多优秀人才。