人工智能与创新设计
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2017年7月20日，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，充分显示人工智能的战略重要性！不懂人工智能的人，即为新一代的文盲，即将被社会潮流所冷落；不懂将人工智能与创新设计各个领域相结合的人，即将被时代所淘汰！人工智能与创新设计的人才需求缺口每年以百万级扩大，科技发展与国家发展的双重需求下，人工智能与创新设计人才，在奇点来临之际，敢为天下先，用创新设计之桥跨越达尔文之海，制定未来国家创新体系发展方向，解放人工智能与创新设计的巨大生产力，《人工智能与创新设计》课程，即是在此背景下，应时而需，顺势而为，将人工智能取之于民，又用之于民，为社会大众创造福祉！
《人工智能与创新设计》是响应国家战略发展方向，开设的新工科、新文科和新设计本科生大类学科以及交叉学科的主干基础课，是新工科、新文科和新设计类后续课程以及完成课程设计和毕业设计的必要基础。本课程主要研究人工智能与创新设计方法、设计规则以及采用人工智能进行元设计，并进行综合创新及解决问题的理论和方法，为培养学生的智能设计技能和艺术与科学的交叉创新的想象能力，打下必要的基础。
《人工智能与创新设计》的重点放在“元设计”上。人工智能（主要是视觉计算的CNN、RNN、GAN、CAN等算法）的算法应用及其在设计方法的创新是本课程的基础。培养智能设计思维能力、元设计能力，培养智能产品设计和视觉计算思维设计能力是本课程的基本任务。在本课程的教学中，既要保持前沿科技带给创新设计方法的高阶性，还需要形成AI算法技术带给创新设计的系统性影响和逻辑性建构，又要注意人工智能与创新设计的结合；既要注意多种人工智能算法技术对创新设计流程的影响，了解并掌握各种人工智能技术及应用场景，以及本质原理对培养创新思维能力所起的作用，又要注意分析创新设计本质，应用人工智能进行跨平台与跨媒体的人工智能应用开发结合。既培养学生的人类智能创新设计能力，又培养学生的人工智能的设计造型能力。
本课程分为三大部分：
第一部分了解人工智能与创新设计是什么？人工智能能够做哪些创新设计？
第二部分掌握人工智能如何做创新设计？创新设计的算法有哪些？
第三部分洞察人工智能为何需要创新设计？人工智能和创新设计结合的方法论是什么？
人工智能创新项目设计
l 我为什么要学习这门课？—新工科、人工智能素养新工科教育改革最本质的核心目标是要培养具有研究和实践能力，能够解决现实工程问题、具有人文情怀和高度社会责任感的工程创新型人才。新时代的工程创新人才不仅是能够掌握、应用跨学科专业技术的复合型人才，还需要有较强的创新能力、变化能力、自主学习能力以适应未来的技术变革，而且更重要的是，必须具有充实而丰盈的内心世界，才能用科技去实现和履行对人类社会高度的人文关怀和社会责任感。
人工智能（AI）作为新工科的一门学科，受到了全社会的普遍关注，被提升到国家战略的高度。 各国为了实现国家发展战略，纷纷把发展人工智能教育与工程人才培养结合起来。2017年国务院发布了《新一代人工智能发展规划》。为响应国务院的号召，面对新一轮人工智能发展的机遇，2018年4月，教育部发布了《高等学校人工智能创新行动计划》，要求从发展新工科的战略高度系统规划AI学科和专业，培养掌握技术研发和应用能力的AI新型人才。而且要加强开发以“AI+新工科”导向的新课程和新教材建设，深化产学研协调育人平台。
人工智能全面教育的时代已经到来，为成为符合我国创新驱动战略发展的智能科技工程创新人才，必须具备人工智能素养，包括三个方面，一是正确理解人工智能的科学伦理观，二是提升对人工智能技术的理解力，三是人工智能落地场景的洞察力。新时代要求我们学习人工智能技术，培养人工智能素养，使自己成为一名了解人工智能的复合型人才，以便在这个智能时代找到自己的方向和定位。
l 这门课的主题是关于什么？—专业教育与创新创业教育深度融合本课程《人工智能创新项目设计》以创新创业实践为导向，以项目学习模式为框架，以设计人工智能产品为主线，实现智能语音、机器视觉、自然语言处理、深度学习、知识计算和知识图谱等人工智能基础理论学习和创新产品设计。以学生为主体、以项目为主导、以实践为中心，融合各个专业的学生组建不同项目团队，洞察人工智能行业链条上的最大、最核心的需求，挖掘目标客户对产品的智能化需求。整合技术、利用生态、开发独特的人工智能产品，开创出人工智能在艺术、文创、旅游、医疗、教育、法律、交通、体育等场景的商业应用创新。
《人工智能创新项目设计》是一门针对各个专业同学开设的工程类通识教育课程。本课程采用线上教学+线下见面课的综合授课模式。其中线上教学可以让学生们学习到人工智能创新项目设计所需要的全方面知识，包括人工智能产品介绍、行业分析、项目学习流程、人工智能核心算法、人工智能硬件设计、人工智能路演技巧、人工智能项目培育途径等。而线下见面课则开展企业考察、团队建设、项目汇报、项目路演、项目孵化等交流与实践活动。
l 学习这门课可以获得什么？特别是对自己有什么帮助和应用。—零基础设计并实现AI项目通过本课程同学们能掌握一种快速使用人工智能技术实现创意项目的方法，能像拼装积木一样拼装AI应用，实现AI应用集成开发。应用是用户自己创造出来的，比如语音对话机器人。本课程项目设计能降低用户的准入门槛，提高用户的参与度，并且像游戏一样觉得有趣。
l 这门课有什么特色和亮点—参加比赛，培育创业2018年8月，本课程华侨大学创新创业通识教育课《人工智能创新项目设计》首次开课，从2018年到2021年开设了四轮，吸引476名境内外学生开展项目设计。2019年3月获批部署在中国大学MOOC，共开设了3期，学习人数达到11099人，好评人数达237人。本课程教学研究成果显著，包括1）各级各类课题项目：分别获的2018和2020年的教育部产学研合作系统育人项目。其它的立项课题10项，其中省级4项，教学奖励3项。2）共建学生科技创新基地：共建STEM-PBL创新教学实验实训平台，共建案例库。3）科研论文：被《电化教育研究》《CSSCI》期刊二稿审核，并投稿参与中国高等教育学会举办的2019年第四届高等工程教育研讨会，获得优秀论文征集收录。4）课程教材：获省级创新创业教材立项、校级教材立项各1项。已完成各部分初稿，统稿中。5）制度文件：恒安集团捐赠100万孵化培育赛课融合课程群，支持立项课程孵化项目。6）孵化平台：孵化课程优秀项目，参加各级创新创业竞赛和创业孵化。7）学生创新创业项目：两项“挑战杯”国家级三等奖科，创竞赛获得国家级18个奖项，省级21个奖项，绘酷项目成立了“厦门绘酷文化传媒有限公司”。8）知识产权：课程项目成果申请发明专利31项；外观专利37项；软件著作权是53项。
祝愿站在人工智能风口上的你，也能顺利起飞、自在遨游！
人工智能促进教育变革创新
通过云平台布置电子作业，利用数据分析课堂上学生学习行为，推进学校管理流程迈向数字化……前不久，2022国际人工智能与教育会议在线上举行，来自全球数十个国家的政府官员、专家学者、一线教师、企业代表等相聚“云端”，畅叙人工智能时代教育发展图景。
作为引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，人工智能催生了大批新产品、新技术、新业态和新模式，也为教育现代化带来更多可能性。习近平总书记强调，“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响，积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新”。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》，明确利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革；教育部出台《高等学校人工智能创新行动计划》，并先后启动两批人工智能助推教师队伍建设试点工作；中央网信办等八部门联合认定一批国家智能社会治理实验基地，包括19个教育领域特色基地，研究智能时代各种教育场景下智能治理机制；科技部等六部门联合印发通知，将智能教育纳入首批人工智能示范应用场景，探索形成可复制、可推广经验……“人工智能+教育”不断碰撞出新的火花，为教育变革创新注入强劲动能。
“人工智能+教育”，应用就在身边。音乐课上，虚拟数字人“元老师”跨越时空限制，带领多所学校学生同唱一首歌；体育课上，学生开始跳绳项目测试，智能终端上实时显示心率变化、跳绳次数、平均速度等数据。技术改变课堂，潜力无限。比如，借助虚拟现实技术，学生能够模拟穿上太空服行走在宇宙，感受浩瀚星河的魅力；通过增强现实技术体验川剧变脸，平面的课本知识变得可感可知。现实中，越来越多的学校已经开设或准备筹备人工智能教育教学活动。
“人工智能+教育”，变革教育生态。教、练、考、评、管各环节均有人工智能辅助，让教师教得更好；虚实融合多场景教学、协同育人，让学生学得更好；海量线上数据和逐渐强大的算力，让学校管理更加精准。此外，在人工智能支撑下，优质数字教育资源跨越山海，推动教育更加公平、开放。在西藏墨脱县，得益于多媒体器材配备到雅鲁藏布大峡谷深处、“智慧课堂”全覆盖，门巴族孩子小学入学率实现100%。
我国发展“人工智能+教育”具备良好基础和独特优势。比如，语音识别、视觉识别等技术世界领先；国家智慧教育平台汇集了海量的数据资源，2.91亿在校学生和1844.37万专任教师展现出丰富的应用需求；教育领域数字化基础条件全面提档升级，全国中小学（含教学点）互联网接入率达到100%，99.5%的学校拥有多媒体教室，学校配备的师生终端数量超过2800万台。也应看到，人工智能技术在教育领域的应用仍处于起步阶段。“数字鸿沟”可能将部分学生排除在智能教育之外，数据收集、使用、分析等环节存在安全隐患，相关公共政策制定较为滞后……以人工智能赋能教育现代化，这些都是需要回答好的课题。
着眼未来，应携手打造高质量、有温度的人工智能教育生态。人机协作如何更聪明，人机对话如何更友好，是“人工智能+教育”的长期课题。一方面，技术应服务育人，在让其“授业”“解惑”的同时，必须坚持教师“传道”的主体地位。另一方面，人也要理解、善用技术，努力提升信息应用能力，让人工智能更好辅助教学。教育是动态的、发展的，理性思考人与技术的关系，把握教育规律、用好技术手段、凝聚各方力量，进一步推动人工智能与教育深度融合、创新发展，才能更好赋能教育现代化，培养顺应时代发展要求的创新人才。（吴丹）
人工智能何以促进未来教育发展
原标题：人工智能何以促进未来教育发展自工业革命以来，人类社会的发展总是在技术与教育的角逐互动中前行。技术作为推动人类历史发展的核心推进力，与教育这一“人力资本发动机”竞相成为推动经济社会发展的主力。人工智能作为第四次工业革命的显著标签，其飞速发展正在逐步塑造社会、经济、生活等领域的业务新形态，也不断带来颠覆性、丰富性、创新性的新业态。面对人工智能技术对整个社会发展的刺激，教育如何发展，成为值得思考的重要问题。
人工智能凸显创新人才发展挑战
作为引发第四次科技革命的核心技术，人工智能促进社会经济和科技的指数级发展，对人力资本的质量与供给产生了新的需求，人工智能与人力资源之间的相互依存关系产生了前所未有的张力，教育的超前性更是受到前所未有的挑战。第一，知识增长的指数发展使得未来人才需要哪些方面的准备具有极大的不确定性。第二，智力劳动者比重增加，创新人才成为时代发展的刚需。人工智能技术与生产过程的深度融合，会极大压缩生产领域的从业者需求，特别是那些人工智能胜出的领域。第三，人工智能技术的兴起引发高技术产业、新兴产业、新型服务行业更广阔的发展空间，从而使得创新型人才、复合型人才、高技术人才等在劳动力结构中需求激增。人工智能技术无法取代的创造性、灵活性、人文性等能力将成为智能化时代人才竞争的关键。教育肩负培养创新人才、为未来人才提前布局的使命。回溯历史，我们可以得到的经验是，只有教育领先于技术的发展步伐，为技术推进的社会提前做好人力资源的布局，社会的发展才有后劲。因此，在人工智能推进社会更飞速发展的今天，必须回答好什么样的教育才能承载提前布局人力资源的使命，以应对未知社会的人才挑战这一问题。
人工智能催生新的知识生产方式
在人工智能的影响下，人类知识生产加剧变化，知识增量呈现指数级态势。教育的传承性发展将不再局限于知识的传授与继承，而强调知识创造与创新，人工智能的介入更是催生了新的知识生产方式。其一，人工智能强大的知识发现能力缩短了知识生产周期。随着深度学习、强化学习等新的机器学习算法的发展，人工智能除了可以加快知识的生产、访问和利用，还可以从数据中提取隐含的、未知的、潜在的、有用的信息（知识），从而扩展知识创造的能力。其二，人机协同的智能模式扩大了知识创造的机会与可能性。人工智能技术不仅促进人的群智协同创新，而且可以实现人类与人工智能代理协同，后者所具有的超强计算能力，可以极大加速知识生产，催生知识的众创，以及人机协同知识创新。人工智能催生的新的知识生产方式对教育的挑战是，教育不再局限于知识传承，而更是知识的创新。未来学校教育必须教会学生如何与人工智能技术协同合作，呵护学习者“能学”，以及高度重视学生辨析知识能力的培养，召唤学习者“会学”，促进学习者在人机交互中实现知识更新与创造。
人工智能变革学习方式带来创造力与活力释放可能
人工智能已经引发了诸多领域与行业的深刻变革，对教育的系统性变革更是呼之欲出，为学习方式的变革带来了可能。首先，人工智能技术带来规模化教育的个性化可能。人工智能构建的智慧学习环境不仅创造灵活的学习空间，还能感知学习情境、识别学生特征，为学生提供个性学习支持。其次，人工智能技术带来标准化教育下的适应性可能。人工智能通过动态学习诊断、反馈与资源推荐的自适应学习机制，可以适应学生动态变化的学习需求，从而打破标准化的教育限制，释放出学生的创造力与活力。最后，人工智能改善结构化的授导方式，释放教师的创造力与教学活力而专注于人性化的学习设计。教师烦琐重复性的工作能够被智能机器所替代，智能分析技术能为教师精准定位学生的学习问题与需求，教师的角色将转向更加优秀的学习设计师，专注于“如何让学生学好”，注重培养学生的能力和思维，将更多时间用于学习活动设计以及与学生的个性化互动交流，为学生提供个性化学习支持服务。人工智能的发展以及与教育教学的深度融合，给教育的改革创新带来了更多选择，教育需要发挥技术的赋能、增能、使能优势满足教育的功用性追求，也要坚守教育的育人初心和使命传递人文性价值，以学生的成长发展为前提探索可以实践的学习方式、学习设计，通过人工智能释放出教育的更大活力。
人工智能引发领域与行业变革催生教育生态升级
人工智能对其他领域与行业的变革影响也会延伸到教育领域，因为教育是关乎社会发展全局的事业。一方面，人工智能所发挥的增强、替代、改善、变革等作用，突出体现在对社会生产和生活各个领域所产生的行业重塑作用，以及对人力的释放。另一方面，这些重塑作用和人力的释放，引发了社会领域与行业的变革，促使了社会人才需求的转向；而教育是社会人才资源输出的重要领地，需要为此作出有力回应，从而催生教育生态升级。人工智能加速了教育深化改革的进程，推动了系统内部的更新再造。数字技术已经对教师学生、课程、教学方式、学习体验、评价、管理等教育要素产生了深刻影响，并通过逐步的再造教育流程，变革着教育生态。而人工智能则在进一步加速这一过程，以一种颠覆性创新的态势，拓展系统内各要素的内涵，改善和延展系统内部关系，重塑教育系统功能与形态。人工智能拓展了教育边界，助推未来学校建设。未来学校将借助技术的力量，把校外学习场所（如科技馆、博物馆）和线上学习场所都纳入“学校”的范畴，整合社会各领域的教育资源，形成一种全新的育人环境。同时，数字孪生等新技术促进现实空间与虚拟空间的交互融合，通过创建人、物、环境数字孪生体，实现物理空间与数字空间的双向映射、动态交互和实时连接。对教育系统内部的升级改造以及空间资源的拓展，能够使其更好地与社会领域衔接，更好地提供适应未来生活和工作的创新人才成长场所。
人工智能关乎强国战略目标实现
教育应服务于国家战略布局，为抢占人工智能发展先机，构筑先发优势；为国际竞争、社会发展输出创新人才，支持科学技术的自主研发。当前，世界各国纷纷把发展人工智能上升到国家战略的高度，以抢占新一轮科技革命的机遇高点以及全球竞争中的主动权。《新一代人工智能发展规划》提出我国要“成为世界主要人工智能创新中心”的战略目标，全局部署了经济、教育、科技、社会发展和国家安全等重要方面。教育强国战略是科教兴国战略、人才强国战略和创新驱动发展战略等重要战略的逻辑起点，人工智能对教育的人才培养能力提出更高要求。近年来，世界各国在发展人工智能的同时也面临巨大挑战，如创新人才问题、高新技术自主可控问题等。人工智能的国际竞争本质是人才的较量，这需要教育从战略层面予以回应。因此，教育在战略上起引领作用，就要既充分发挥智能技术优势推动教育生态系统升级，又谋篇布局为国家发展提供人才支撑。立足技术与教育在角逐中互为塑造的视角，对人工智能促进未来教育发展的探索，更需要在战略上把握先机，通过教育为社会各领域输出创新人才，支撑社会各领域转型升级以及人工智能等高新科技的创新发展，为强国战略注入持续活力与能量。
教育在与技术的角逐中共同推动社会的发展。教育具有超前性、人文性、传承性、战略性及生态性等特点。在人工智能技术的指数式发展面前，教育的超前性变得难以维系；需要慢工出细活的人文性与满足社会用人需求的工具性之间呈现时空拉锯和矛盾；对人类知识的传承则变身为历史传承、人际共创以及人机共创的多重特征。随着人工智能技术推动的发展加速，教育的发展战略、前瞻性谋划，是一个时不我待、任重道远的重要课题。
（作者：顾小清，系国家社科基金重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”首席专家、华东师范大学教育信息技术学系教授）
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