北大教育學(xué)院閉門會：中小學(xué)人工智能教育應(yīng)該如何開展？
閉門會現(xiàn)場圖芥末堆5月26日訊，人工智能教育是當(dāng)下大熱的名詞。無論是統(tǒng)籌全局的教育部門，還是落地開展課程的學(xué)校，以及參與其中的社會企業(yè)，都對其有著不同維度的思考。
近日，在北京大學(xué)教育學(xué)院召開的閉門論壇上，諸多國內(nèi)教育發(fā)展的決策者、學(xué)者、企業(yè)人士，一同探討了如何基于中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)，開展人工智能教育。
教育部基礎(chǔ)教育司信息化處處長張權(quán)表示，從全國層面上看，無論是計(jì)算思維培養(yǎng)還是普及ai教育，都需要考慮教育體系如何整體推進(jìn)，包括課程、教材、教學(xué)、教師等方方面面。
在人工智能技術(shù)發(fā)展層面，課工場總裁肖睿提出了當(dāng)下ai發(fā)展的六大困難，包括缺乏科學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)效率低、模型遷移能力弱等。同時肖睿認(rèn)為，人工智能核心技術(shù)并不在機(jī)器人上——但機(jī)器人卻是市面上多數(shù)ai教育產(chǎn)品的載體。
中國教育技術(shù)協(xié)會教育游戲?qū)Ｎ瘯貢L肖海明認(rèn)為，人工智能教育的核心是計(jì)算思維。肖海明從調(diào)研出發(fā)，闡述了ai教育普遍面臨的四個問題，包括缺乏培養(yǎng)體系、師資等。
在地方ai教育落地上，湖北宜昌西陵區(qū)教育局副局長蔣葵林表示，區(qū)域教育管理者需要思考如何將ai課程和現(xiàn)有的國家課程、校本課程深度融合。
關(guān)于人教版ai高中教材的編撰，人教社信息技術(shù)編輯室主任林眾透露，高中新課標(biāo)選擇性必修四《人工智能初步》已通過教材局審定，預(yù)計(jì)明年能進(jìn)入全國20省的學(xué)校。
芥末堆整理了部分嘉賓的發(fā)言，以下為會議內(nèi)容（有所刪節(jié)）：
人工智能面臨六大困難分享嘉賓：課工場總裁肖睿
人工智能是可以讓機(jī)器做人類需要智能才做的事情。大家一提人工智能，想到的就是機(jī)器人，但實(shí)際上，人工智能的核心技術(shù)并不在機(jī)器人上。機(jī)器學(xué)習(xí)，包括深度學(xué)習(xí)，才是我們討論的人工智能。
很多教育系統(tǒng)號稱自己是人工智能，比如說用的最多的題庫系統(tǒng)，但我覺得，題庫系統(tǒng)跟人工智能沒什么關(guān)系。教育領(lǐng)域目前非常關(guān)注的一點(diǎn)是ai微表情識別技術(shù)，不過還不是特別成熟。
ai不是萬能的，沒有像宣傳的那么恐怖，什么都能干出來；它有很多的缺陷，很多地方需要突破。目前，ai面臨的困難主要包括六點(diǎn)。
第一，深度學(xué)習(xí)沒有科學(xué)基礎(chǔ)。很多做深度模型訓(xùn)練的人，戲稱自己叫“調(diào)參俠”，工作就是不斷地調(diào)參數(shù)，調(diào)的對不對全憑經(jīng)驗(yàn)，調(diào)出來就可以發(fā)論文了。但因?yàn)榻Y(jié)果不可預(yù)測，照著他的論文，你訓(xùn)練不出來，他自己也訓(xùn)練不出來。
第二，所有的問題都需要形式化，不能形式化的問題，人工智能解決不了。
第三，數(shù)據(jù)效率低。ai需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，但數(shù)據(jù)利用效率非常低——這也促成企業(yè)和大學(xué)合作的趨勢，越來越多的企業(yè)研究機(jī)構(gòu)在引領(lǐng)發(fā)展。因?yàn)橄胱錾疃葘W(xué)習(xí)的話，算法、算力、數(shù)據(jù)、場景缺一不可，這四樣很多都在企業(yè)。
第四，深度學(xué)習(xí)只在感知領(lǐng)域有所突破，而在認(rèn)知和推理領(lǐng)域的突破非常少。
第五，深度學(xué)習(xí)模型遷移能力弱。ai的可靠度高度依賴于數(shù)據(jù)，導(dǎo)致它針對每個問題、每一對數(shù)據(jù)都會出一個模型。模型遷移能力很差。能做圖像識別的系統(tǒng)，不一定能做語音處理；能認(rèn)識貓的系統(tǒng)，不一定認(rèn)識老虎。
第六，產(chǎn)生新的安全問題。以gan（generative adversarial networks，生成式對抗網(wǎng)絡(luò)）為例，gan的原理是在一個模型上生成數(shù)據(jù)，然后用這個數(shù)據(jù)去訓(xùn)練另外一個模型。很多黑客就會想通過模型的訓(xùn)練，去騙人工智能系統(tǒng)。如果系統(tǒng)完全依靠ai做判斷的話，就很容易出問題。
人工智能教育面臨的四個問題分享嘉賓：中國教育技術(shù)協(xié)會教育游戲?qū)Ｎ瘯貢L肖海明
陳寶生部長在國際人工智能與教育大會上表示，要在中小學(xué)設(shè)置人工智能相關(guān)課程，推進(jìn)普及教育。我們在《計(jì)算思維培養(yǎng)與人工智能教育的研究探索》這個課題上做了一些探索。
基于課題，我們做了一個調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在學(xué)校開展人工智能教育的時候，普遍面臨四個問題。
第一，缺乏系統(tǒng)化的培養(yǎng)目標(biāo)參考體系。目前來講，人工智能教育課程框架還是眾說紛紜，每個人、每一個機(jī)構(gòu)，都有自己一套說法。
第二，缺乏具備相應(yīng)專業(yè)能力的師資，成了制約人工智能教育的一大問題。
第三，缺乏有針對性的評測手段，而只要談教育、談?wù)n程就要有評測。
第四，行業(yè)魚龍混雜，學(xué)校也感到迷茫。人工智能現(xiàn)在成為社會熱點(diǎn)了，行業(yè)里面的各個廠家都說自己在干。很多人可能把大手工，包括以前的那些拼裝的東西，也加入到人工智能里邊來。
人工智能教育的核心到底是什么？我們認(rèn)為是計(jì)算思維。在計(jì)算思維的培養(yǎng)過程中，教師通過合理的工具選擇和活動設(shè)計(jì)，能更好地支撐教學(xué)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維培養(yǎng)的目標(biāo)。
計(jì)算思維常見培養(yǎng)工具 目前，國際上研究者通過一些工具和平臺開展計(jì)算思維教育，例如可視化編程工具、程序開發(fā)工具、圖像及繪圖工具等。
我們目前在學(xué)校開展人工智能啟蒙教育，主要是把創(chuàng)造性學(xué)習(xí)螺旋和游戲化教學(xué)理念融合。通過游戲激發(fā)學(xué)生的興趣，然后讓學(xué)生去抽象模型，做一些游戲任務(wù)和自主設(shè)計(jì)，接著進(jìn)行自主探究實(shí)踐。
計(jì)算思維、ai教育應(yīng)該整體推進(jìn)分享嘉賓：教育部基礎(chǔ)教育司信息化處處長張權(quán)
從全國層面上來推進(jìn)計(jì)算思維，變成教育，我們可能跟高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)的思路不太一樣，更多還是考慮教育體系的課程、教材、教學(xué)、教師方方面面如何整體推進(jìn)。
我認(rèn)為，游戲化教學(xué)是可以認(rèn)真考慮的，人工智能教育的重點(diǎn)還是從培養(yǎng)學(xué)生興趣入手。許多企業(yè)開發(fā)了寓教于樂的教學(xué)軟件，簡單說，樂的成分更多一點(diǎn)，教的成分少了一點(diǎn)。每一個產(chǎn)品、游戲，總有讓學(xué)生能夠獲得教育的內(nèi)容，但是教育的內(nèi)容占了多少比例，有沒有成體系地去考慮？目前還比較欠缺。
關(guān)于人工智能在中小學(xué)的推廣，我們考慮的是人才培養(yǎng)的一體化設(shè)計(jì)。 對于中小學(xué)學(xué)生來說，我們不需要他在人工智能這個學(xué)科上有多么深的理解，更重要的是在大學(xué)階段，我們培養(yǎng)什么樣的能夠從事人工智能工作的人才。
目前，在全國層面推廣編程教育還是比較難的，包括人工智能的課程也還在研究。如何探索適合中小學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和能力特點(diǎn)的教學(xué)課程、教材體系，我們還是鼓勵有能力、有積極性的地方和學(xué)校來開展活動，跟高校的專家一起，從理論和實(shí)踐層面不斷地去完善。
人工智能課程應(yīng)與現(xiàn)有課程體系有機(jī)結(jié)合分享嘉賓：湖北宜昌西陵區(qū)教育局副局長蔣葵林
這幾年，我們對人工智能教育的投入很大。對于人工智能教育，目前基層學(xué)校最需要的是接地氣的教育體系、課程體系建設(shè)。一個成熟的課程體系，不是一兩年或者是一個課題能夠解決的，而要靠大量的團(tuán)隊(duì)。
我們很多學(xué)?？赡苓€在想，人工智能課程會不會影響我其他的課程？關(guān)于跨學(xué)科的問題，關(guān)于ai課程如何和現(xiàn)有的國家課程、校本課程深度融合的問題，這都是我們作為區(qū)域的教育管理者所要思考的。
現(xiàn)在中小學(xué)有國家課程，有校本課程，也有地方課程。一旦人工智能課程成體系地進(jìn)入校園，都可能面臨這樣一個問題：到底用什么課來上？學(xué)生在校學(xué)習(xí)的時間畢竟是有限的。只有有機(jī)結(jié)合，才有可能讓人工智能在學(xué)校生根發(fā)芽。
在學(xué)習(xí)方式上，我們?nèi)绻糜螒蚧臇|西來導(dǎo)入的話，可能會減輕孩子心理和生理上的一些學(xué)習(xí)障礙?，F(xiàn)在幼兒園管理里面，一個重要的難題就是幼兒園的小學(xué)化傾向：把小學(xué)的課程（拼音、文字、數(shù)字計(jì)算）放到幼兒園上，直接會導(dǎo)致很多幼兒出現(xiàn)認(rèn)知困難，并且這個認(rèn)知困難，在小學(xué)和初中，甚至他長大以后變成生理障礙。我們可以用更好的方法，讓孩子認(rèn)為學(xué)習(xí)的本身比較愉快。
人教版ai教材《人工智能初步》即將出爐分享嘉賓：人民教育出版社信息技術(shù)編輯室主任林眾
人教出的教材都是聽從教育部的指揮棒。目前，我們出了高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)選擇性必修四《人工智能初步》，也已通過教材局審定，不出意外的話，明年秋季開始，差不多有20個省的學(xué)生能夠進(jìn)入到新課改的教材使用（今年近13個?。?。
編人工智能教材很費(fèi)勁，因?yàn)闆]有抓手，沒有平臺，沒有實(shí)際教學(xué)案例。同時，人工智能課程應(yīng)該在哪些年級單獨(dú)設(shè)課，與其他學(xué)科（如科學(xué)）是否合并在一塊，還是一個未知數(shù)。
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