2023人工智能教育蓝皮书:现状、挑战与发展建议|附下载
周丹腾讯青少年人工智能教育负责人
吴朋阳腾讯研究院智慧产业研究中心主任
人工智能作为新一轮科技革命和产业革命的重要驱动力量,正在深刻改变人们的生活、工作和教育学习方式,人工智能技术越来越多地应用在教学管理的各个环节,人工智能课程也逐渐成为中小学阶段的重要教学内容之一。
为贯彻落实《中国教育现代化2035》,更全面地调研我国中小学人工智能课程教学和技术赋能教育的现状,腾讯研究院联合华东师范大学、中国教育科学研究院开展全国人工智能教育现状调研,编写了《2022人工智能教育蓝皮书》,旨在为未来中小学人工智能教育落地提供有效路径参考。
本次蓝皮书面向全国25个省市的中小学校长、教师和学生进行问卷抽样调查,从2021年9月至10月获得有效问卷总计超过19万份,样本量较为充分。蓝皮书从人工智能教育的定义及应用比较、人工智能赋能教育的技术应用情况、人工智能课程的教学设置及师资实践等维度,通过不同地区校长、教师和学生不同视角的比较研究,反映出当下人工智能教育的现状及挑战,并对未来发展给出建设性建议。(文末提供本报告电子版和纸质版的获取方式)
人工智能教育的内涵和关键词
教育学者从不同的视角和层次出发,按照观点内容的指向性,将人工智能教育的内涵分为三大类:第一类是工具,人工智能教育即人工智能赋能教育,主要指向人工智能的应用层面,支持教、学、管、评等教育活动的技术手段,利用智能工具对教育系统各要素进行自动分析,支持规模化教学与个性化学习,加快人才培养模式和教学方法的改革。第二类是内容,人工智能教育即人工智能课程教学,以人工智能为学习内容的教育,包括人工智能知识教育、应用能力教育和情意教育等,是提升个体人工智能素养的泛学科性教育。第三类是工具与内容的组合,将以上两类观点进行整合,实现学习层面与应用层面的统一与融合。
图1人工智能教育的分类
工具:
人工智能赋能教育的重要发现
1.学校信息化智能系统建设仍处于“重硬轻软”阶段。受访学校的信息化硬件设备总体情况较好,并配备了一定数量的智能设备,但是人工智能技术教育应用的相关软件系统还较为欠缺。
图2学校所拥有的人工智能软硬件教育装备情况(N=1423)
图3学校在课堂教学中应用人工智能技术的情况(N=1423)
2.学校管理层愿意推进人工智能教学应用,同时对系统安全诉求强烈。受访校长对人工智能技术在学校管理方面的应用满意度较高,并且愿意继续推进人工智能技术在学校中的进一步应用;学校都愿意通过设立“教学服务团队”、“邀请人工智能专家提供指导”等渠道为人工智能在教育方面的应用提供支持;校长们还认为教师最需要的外部支持是为教师创造在教学中使用人工智能产品的文化氛围、配置成熟的人工智能教学应用产品、增加教师在教学中使用人工智能产品的激励机制。由于人工智能技术在教育应用中可能导致师生的个人信息泄露或被监视等问题,因而校长对搭建校园安全预警防范系统的态度较为强烈。
图4校长对人工智能技术在学校管理应用的满意度情况(N=1423)
3.教师整体认可人工智能教学工具的价值,但也受阻于相关产品的不成熟和系统培训的缺乏。受访教师对人工智能在教学中的应用较为满意,认为在教学中应用人工智能技术可以提高他们的教学自信心,但同时也反映在操作人工智能产品中遇到困难的问题。教师认为最阻碍在教学中有效应用人工智能技术的因素是缺乏成熟的智能产品以及配套的资源与服务,其次是中小学中缺乏对一线教师进行人工智能相关课程的系统培训。
图5教师应用人工智能技术的阻碍因素(N=26806)
4.学生普遍愿意使用人工智能学习工具,希望获得个性化评估与辅导。大部分受访学生都对人工智能教育持有积极的态度,愿意使用人工智能学习工具,并认为使用人工智能技术会促进学习。仅有不到一半的受访学生使用过人工智能学习工具辅助学习,使用过的学生则都能够利用人工智能学习工具自主获取所需要的学习资源,实现学习方式的多样化。
图6学生使用人工智能学习工具的类型(N=54684)
大部分受访学生认为,智能评价系统从不同角度分析学习数据,能精准反映实际学习情况,对学习有很大帮助,并期望智能学习工具能够基于问题给予学生详细的解析思路和过程,在此基础上配备相应的讲解视频,全方位多角度地对学生进行有针对性的辅导。
图7学生期望的智能学习工具(N=46462)
内容:
人工智能课程教学的重要发现
1.政府拨款采购是人工智能课程资源配置的主要方式。受访学校拥有的智能技术硬件设备或软件设施等资源,超过半数以上是通过“政府拨款采购”的方式获取的,这表明在人工智能进入中小学的过程中,政府发挥着重要的作用,为课程资源的配置提供坚实的政策和资金支持。
图8人工智能课程资源获取途径(N=1423)
2.学校管理层普遍积极推进人工智能课程,教师能力培养和课程体系完善是当务之急。对于中小学人工智能课程的发展前景,大多数的受访校长保持积极的态度,认为人工智能课程具有光明的应用前景。超半数的受访学校已经开设或正在筹备人工智能教育教学活动,聚焦人工智能课程的教师培养、课程规划以及硬件设备、设施环境等。
图9人工智能教育教学活动的开展情况(N=1423)
图10学校开展人工智能课程建设的主要工作类型(N=838)
3.人工智能课程的教师数量较少,大部分教师认为自身专业知识和能力一般需要进行系统培训。受访的中小学校中,参与人工智能课程教学活动的教师数量较少,专职讲授人工智能课程的教师寥寥无几,大多数受访教师认为自己对于人工智能专业知识和相关工具的掌握程度一般,且开设的人工智能课程尚处于了解与体验阶段,授课时间频率在1周1课时。
图11教师对人工智能相关知识的掌握情况(N=2159)
图12教师开设人工智能课程的阶段(N=2159)
讲授人工智能课程的教师普遍认为,中小学有必要开展与人工智能教学相关的职前培训,仅有三成左右的教师在高等教育阶段接受过人工智能教学培训,且认为培训课程的难易程度适中。
中小学人工智能课程教材的获取途径主要分为两种:直接采购和自主研发;教材的购买主体一般为学校,而教材的开发主体一般为人工智能课程教师,仍有近三分之一的教师表示其所在学校的人工智能课程并没有配备相应的教材资源。
图13人工智能教材资源的配套情况(N=838)
4.学生学习人工智能课程普遍喜欢课外活动、竞赛等多元化的教学方式。大部分受访的学生对自主探究和小组合作的授课形式表示满意,认为项目式的学习方式有益于教学活动的开展,贴近生活的情境学习可以激发他们的学习兴趣,运用人工智能技术解决问题的方法能够提高他们动手实践和创新思维的能力,希望学习人工智能课程可以走出课堂,参加丰富多元的课外活动或竞赛。
图14学生期待的人工智能课程开展形式(N=105955)
地区发展差异分析
1.东部地区学校的信息化基础设施情况和人工智能设施设备情况都是最好的,而东北地区的人工智能系统情况不够乐观,这将导致地区间差异逐渐拉大,更会影响后续人工智能课程的开设与发展。
图15不同地区学校在课堂教学中应用人工智能技术情况
2.东部地区的校长对于人工智能在教育管理上的应用持有赞同态度的比例最高,而东北、中部、西部地区的认同态度比例明显低于东部地区,中部地区最低。
图16不同地区校长对工智能教育管理应用的赞同比例
3.目前各区域人工智能教师培训内容以人工智能教育的理念和理论为主,其中东部地区人工智能教师的培训内容丰富度最高,其他各方面的占比均高于其他地区。
图17不同地区人工智能教师培训内容
4.根据学生使用人工智能工具类型可看出,东部地区中小学生能够自主寻找网络资源满足自己的学习需求,并根据系统的评价与反馈进行自我反思,其信息化素养较高且利用技术解决现有问题的意识也比较强烈,人工智能工具对西部地区中小学生的学习有着更为明显的促进作用。
图18不同地区学生使用人工智能工具情况
5.大部分区域中开设人工智能课程的学校已经具备相关的配套教材资源,其中教材获取途径以学校自主研发为主。
图19不同地区人工智能教材配套情况
6.在“双减”政策下,各区域均考虑开展人工智能课程的课后托管服务,其中中部地区最为突出。
图20不同地区学校考虑开展人工智能课后托管情况
人工智能教育的未来展望
综观人工智能教育发展现状和主要问题,未来发展可从以下几个方面重点考虑:
一是构建公平而有质量的人工智能教育生态系统。人工智能发展带来了社会全方位的变革,也对教育提前布局人力资本提出前所未有的要求。首先,从国家战略的角度要对人工智能教育进行顶层设计,在国家层面制定宏观的规划与方案,再根据地区的差异因地制宜进行调整。其次,国家要大力投资与人工智能教育相关的研究项目,制定高精尖人才培养政策,建设人工智能精英人才库,为人工智能人才提供实践的大舞台。最后,要树立正确的人工智能价值导向,培养人工智能时代具有社会责任感的中国公民,并高度重视人工智能教育发展可能带来的伦理问题,为构建一个和平、包容、稳定的社会做出贡献。人工智能专业人才的培养,不仅依托智能化资源与内在价值认同等基础条件,也需要社会生态与文化情境的有力支撑。
二是提高教师应用人工智能教育技术的能力。未来的课堂,将由人类教师与人工智能教师共同协作承担教学任务,两者各自发挥优势,各司其职。其一,积极开展跨校际、跨区域的教研活动,利用课堂教学智能分析系统,结合不同地区优秀教研员的点评分析,为研修教师提供精准服务,指导、组织、协助研修教师进行深度学习。其二,组织开展人工智能的相关技能培训,转变教师的教学理念,帮助教师精准掌握人工智能的技术,完善学校教师的激励机制,推动教师积极应用人工智能技术开展教学活动,协同实现个性化教育、公平教育与终身教育,促进人的全面发展。
三是推动学校教育评价改革,完善学生评价机制。响应《深化新时代教育评价改革总体方案》中提出的“改进结果评价、强化过程评价、探索增值评价、健全综合评价”、“提升教育评价的科学性、专业性、客观性”的明确要求,一方面,借助大数据、人工智能等技术,以学生在学习过程中的动态数据为基础,实施学习诊断分析,建立围绕学生成长的数据档案,探索各学段学生学习情况的全过程纵向评价。另一方面,优化教育评价方式和转变评价焦点,定期完成核心评价指标的统计和分析,聚焦学生核心素养发展,构建“五育并举”的学生综合素质评价体系,推动德智体美劳全要素的横向评价落地,构建一条完整的人工智能赋能教育领域的清晰路径。
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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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人工智能教育应用的伦理与限制
作者:杨俊锋(杭州师范大学经亨颐教育学院教授、教育部教育信息化战略研究基地[北京]副主任);陈睿宁(杭州师范大学)
人工智能技术在各行各业的应用,促进了技术变革和产业升级,有力地推动了数字中国和现代化建设,也为促进教育数字化转型提供了强大动力。习近平总书记在致国际人工智能与教育大会的贺信中指出,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。
2022年11月,基于人工智能的聊天工具ChatGPT上线仅两个月,活跃用户超过了1亿。ChatGPT能根据上下文理解用户输入的信息,帮助用户生成问题的解决方案,如写论文、编代码、当客服等。当其逐渐应用到教与学的过程中,出现了如人机协同教学、个性化学习、智能化评价、辅助学术研究等典型应用。但是,应用中的伦理问题,如学术不端、数据泄露、社会偏见、教育价值偏颇等,逐渐浮现并产生了负面影响。因此,如何在充分发挥人工智能教育应用价值的同时,有效规避其中的伦理风险亟待探讨和解决。
ChatGPT的教育应用助力学与教变革
ChatGPT的应用有利于促进学生的个性化学习。ChatGPT能够为学生提供个性化的自适应学习体验,通过ChatGPT的自然语言处理技术,将学生提出的问题转化为结构化的数据,并将其与相关知识库进行匹配,提供最优解答,并且ChatGPT会记录每一次的问答,针对学生的问题进行分析,深入了解学生的学习习惯、学习水平等从而使学生可以获得个性化和高效的学习指导,提高学生的学习效率。
ChatGPT的应用有助于推动教师的自动化教学。ChatGPT可以与教师实现协同工作,辅助教师进行课程设计和材料生成,为教师生成有针对性的学科知识、教学材料、教学大纲、教学案例和教学策略等。通过与ChatGPT进行模拟课堂对话,教师可以更好地了解学生的问题,提高课堂教学的灵活性。在课后教师可以使用ChatGPT对学生上课的提问与回答进行教学诊断,帮助教师了解学生的学习情况、困难,及时调整教学策略和内容。ChatGPT会自动对学生的作业或试卷进行评分和批改,教师可以快速而准确地对学生的作业和试卷进行评分和批改。
ChatGPT的应用有益于辅助学术研究。ChatGPT可以为研究者提供模型预测和数据分析的支持。
研究者提供相关数据,这些数据可以包括实验数据、问卷数据、统计数据等,ChatGPT将使用自然语言处理技术分析这些数据,从中发现有价值的信息,并进行数据分析和模型预测,之后ChatGPT将提供分析报告,其中包括数据可视化展示、结果说明和推荐建议等内容,让研究者更加便捷地了解数据和模型的特征、趋势。最后,研究者可以基于分析结果进行进一步的科研探索和实验研究,同时对模型和数据进行优化和改进,从而促进科研工作的深入开展。
ChatGPT应用引发的教育伦理问题亟待破解
教师和学生在应用ChatGPT的过程中产生了亟待解决的伦理问题,包括数据泄露、算法偏见与歧视、学术不端、教育价值偏颇、人文关怀缺失等,这些问题给教育的可持续发展带来了很大的挑战。
数据泄露有可能引起学生权益受损。ChatGPT需要处理与存储大量数据,这些数据存在被泄露的风险。在学习、教学与评价场景中,学生、教师与ChatGPT对话中可能涉及个人隐私信息、学术记录、行为模式、学生成绩、班级信息与答题信息等。由于技术漏洞、相关人员缺乏安全意识、黑客攻击等使这些数据的安全不能得到保障,可能会导致被未经授权的人员访问、篡改或滥用。如果不采取相应措施来规避风险,将会给学生与教育机构带来严重的后果,包括个人信息被利用引来学生被诈骗或骚扰、对学生的学业产生负面影响、学校声誉受损从而家校关系恶化等。
算法不透明或可导致教育偏见与歧视。ChatGPT在算法设计与调整时,可能存在一定的偏见。由于算法设计人员本身的偏见或盲区,或收集的语料本身存在的如种族、地区等偏见,ChatGPT的输出也会受到影响。若算法不透明,我们无法判断其作出决策的依据,也无法得知其中是否存在隐含偏见。学生与ChatGPT进行知识问答时,ChatGPT可能会给出不准确的回答,或者以不当的方式引导学生学习和行为,影响学生的学习效果和公平性,加剧数字技能鸿沟甚至损害教育的公平性。
过度依赖或可导致学术不端与教育价值偏颇。ChatGPT可以根据研究任务生成说服性强且有一定逻辑的文本,若滥用可能产生剽窃、抄袭等学术不端问题。ChatGPT在一定程度上可以帮助学生提升学习效率,但学生若对其呈现的结果不加批判地全盘接受,会导致思维的惰化,从而其影响全面发展。长此以往,学生的元认知、创新性思维、批判性思维、独立解决问题的能力均可能受到不同程度的损害,这与教育“培养全面发展的人”背道而驰。同时,在教学中,若教师过分依赖ChatGPT,在教育中忽视和缺失了人文关怀的情感教育,也不利于培养学生的健全人格与身心健康。
应对ChatGPT教育应用伦理问题的策略
规范开发人工智能教育应用场景。ChatGPT具有强大的文本生成能力,可能的应用场景包括教、学、管、考、评、测、研等诸多方面,学校可以加强应用场景的规范开发,明确人工智能技术的育人价值,从教学全流程、全要素、全业务的角度深度思考,将智能技术与教学深度融合,打造典型的应用模式,破解教育和教学的核心问题,从而塑造学校人工智能教育应用的特色场景。
明确制定人工智能教育应用限度。正确认识ChatGPT等人工智能的功能特点、核心价值,谨慎处理其潜在风险。人工智能教育应用过程中,在数据采集、数据筛选、数据处理、数据应用等方面,容易出现个人信息泄露、数据安全受损、育人价值偏颇等问题。在应用过程中,从数据的全生命周期角度,需明确应用的具体限度,指导教师和学生在安全可信的前提下合理使用ChatGPT等人工智能,确保数据安全,保证教育的育人价值不出偏颇。
提高师生的人工智能素养和伦理意识。教师和学生的人工智能素养是将新一代人工智能技术融入教和学的基础,而伦理风险意识则是保证师生安全可靠应用人工智能技术的前提条件。为提高师生的人工智能素养和伦理意识,组织开发人工智能教育应用与伦理意识相关课程和培训,并将相关内容渗透到各科课程中去,让学生了解智能技术的应用可能带来的伦理风险。同时可引入人工智能检测工具,建立相应的监督和管理机制对学生的学术行为进行监督,对学术不端行为进行惩处。
强化学生的高阶思维能力培养。ChatGPT等生成性人工智能对学生的逻辑思维、提问能力、批判性思维、协作能力、沟通能力等提出了新的要求,只有具备了这些高阶思维能力,学生才能与ChatGPT等人工智能应用形成良性的人机协同,促进自身的全面发展。要充分利用智能工具,推动教学理念更新、课堂范式转型、教学模式转变,推动学生高阶思维能力的培养,让学生能够在未来复杂和不确定的世界中诗意地生存。
(本文系国家社科基金重点课题“人工智能教育场景应用的伦理与限度[ACA220027]”的成果)
[责编:李彬]看!人工智能课程进校园,掀起科技的“浪花”
人工智能作为一项新兴技术,在现代社会中的应用越来越广泛。随着科技的发展,人工智能也逐渐进入教育领域。为了让学生了解人工智能的基础知识与应用,培养学生的创新能力与实践能力,增强学生对科技创新的探索精神,培育未来科技领域的优秀人才,学校特别引入英特尔人工智能课程。
人工智能进课堂,校企协同育新人。近日,英特尔成都的工程师团队走进玉林中学,利用信息技术课及选修课时间为综合素质提升班的同学带来了精心准备的AI人工智能系列课程。参与本次课程的有英特尔公司的黄偌恒、贾无、刘晓璐,李林宸,王蕾等多位资深工程师,同时,成都玉林中学信息技术教师全程参与协助。
第一讲认识人工智能
第一次课,英特尔成都的工程师们为同学们解读了什么是人工智能,人工智能有哪些应用,人工智能对人类带来的挑战与机遇,还介绍了由AI发展可能催生的新工种。通过有趣而生动的科普方式,学生们更好地理解和掌握了人工智能的基础知识和应用,同时也激发了他们对人工智能发展的兴趣和热情。
什么是人工智能呢?人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。玉林学子们畅所欲言,表达自己对人工智能的理解。
人工智能在哪些方面的应用呢?工程师们通过应用实例,重点从计算智能、感知智能、认知智能三个方面进行了介绍。人工智能的应用还有哪些呢?面对工程师的提问,同学们积极参与讨论,纷纷发表自己的见解,如AI绘画、AI作诗、自动驾驶等。
面对人工智能给人类带来的挑战,学生们呈现不同的态度,积极展示自己对于人工智能未来发展的看法。一些同学认为,人工智能的发展会对人类产生巨大的影响和颠覆,可能会取代一部分人力劳动,同时也会带来新型职业的出现。而另一些同学则表示,人工智能的出现将会使我们的生活更加便利和智能化,并且还可以解决一些传统行业的瓶颈问题。
第二讲人工智能的运用
第二次课,工程师团队通过多个实例向同学们演示了pythonAI人工智能算法案例,帮助同学们在体验中感受人工智能算法之美。工程师向同学们介绍了机器学习领域中的一个经典问题——MINIST识别案例。这个经典的人工智能算法案例使用了深度学习技术和卷积神经网络模型,可以对手写数字图片进行识别,并取得了非常好的效果。
同时,同学们还亲身体验了AI图像识别功能,进一步感受到应用人工智能的乐趣。
我不会编程,学习编程对我未来生活和工作有什么帮助呢?面对这样的问题,工程师们用时下热门的CHATGPT的回答告诉孩子们学习编程的价值和意义。CHATGPT从学习编程可以发展逻辑思维能力、有利于其他行业的帮助、提高实际问题解决能力、改善思维方式等方面进行了回答。CHATGPT的应用进一步引发了学生对人工智能技术发展与应用的思考。
工程师团队鼓励同学们积极学习和探索人工智能技术,充分利用其优势去解决实际问题,并成为推动社会进步和发展的重要力量。
第三讲学会与计算机对话
第三次课,同学们来到了机房,在工程师们的引导下,共同探索Python语言。Python语言是一种广泛应用于人工智能、数据科学等领域的编程语言。从“HelloWorld”开始入手,带领同学们探索如何脱离编译器如何编写一个可以双击并且能够自己运行的Python程序。
通过实践体验,同学们成功实现利用编程的方式与计算机对话,不仅学习了如何打印出简单的信息,还尝试了编写一些有趣的小程序,比如实现爱心的打印等。在动手尝试的过程中,同学们深刻感受到了编程的乐趣和挑战。
此外,工程师团队还向同学们介绍了Python的常用库和框架,并鼓励同学们应该善于利用开源代码,在遇到问题时能够快速地找到解决方法。
第四讲计算机语言的魅力
第四次课,工程师们通过两个基础课题引导学生感受人工智能的魅力。课题一是扫描输入单词,判断首字母;课题二是三角形的验证。在两个基础课题上,引导学生自主开发扩展功能。
工程师们为同学们准备了扫码器和条形码素材。让同学们自主编程来获取并识别条形码中所蕴藏的信息。同学们相互协作,积极行动起来,将所学知识应用到实际场景之中,创造出更加复杂与有趣的项目。
第五讲活学活用人工智能
第五次课,是同学们的学习成果分享与总结。在之前的两个基础课题和扩展功能开发活动中,同学们不仅掌握了一些基础的编程语言和算法,还获得了实践经验并且创造出了许多有趣和有用的项目。
在分享过程中,同学们向大家展示他们所开发的应用程序,并分享制作过程中遇到的挑战和解决方案。分享活动促进了学生之间的交流和合作,同时也能够鼓励他们继续探索编程和人工智能领域的更多可能性。
最后,工程师们通过两个问题带领同学们对五次课程学习内容进行了总结与讨论。第一个问题是我们学到了什么?通过这个问题,同学们总结了自己在这些课程中所学到的知识、技能和经验,并且能够发现自己的不足之处,以便在未来的学习和实践中进一步提高。
第二个问题是我们会被人工智能取代吗?我们应该怎么办?同学们从不同的角度进行了回答,面对人工智能所带来的风险和挑战,同学们表示要不断学习和更新自己的知识和技能,提升自己的核心竞争力,积极应对并把握机遇,体现了他们对未来的思考和担当。
此次英特尔人工智能课程对于玉林学子们来说是非常有益且有趣的一次体验。通过课程学习与体验,同学们不仅学到了人工智能技术的基础知识和应用,还开阔了视野,锻炼了实践能力和创新思维。在未来,成都玉林中学将持续开展英特尔校企合作课程,不断提升学生的信息素养和创新能力,让同学们接触与了解更多的前沿科技,为未来的科技创新和社会发展培养具有创新精神与实践能力的高素质人才。
(图文:陈秋薇侯晓)
(来源:成都玉林中学)