近年來(lái)，人工智能領(lǐng)域發(fā)展持續(xù)升溫，人才短缺現(xiàn)狀受到關(guān)注。國(guó)務(wù)院于2017年7月發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出，“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程”，為人工智能教育賦予了新的任務(wù)。
近日，我國(guó)第一本面向中學(xué)生的人工智能教材——《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》正式發(fā)布。人工智能課程進(jìn)入了高中課堂。這本教材具有哪些特點(diǎn)？中小學(xué)教師、學(xué)生應(yīng)該為人工智能教育進(jìn)課堂做哪些準(zhǔn)備？中學(xué)階段人工智能教育與大學(xué)有何不同，其開(kāi)展的必要性是什么？帶著問(wèn)題，記者專(zhuān)訪了教材主編之一，華東師范大學(xué)終身教授、慕課中心主任陳玉琨。
人工智能教材走進(jìn)中學(xué)課堂
記者：您與湯曉鷗教授共同主編出版了國(guó)內(nèi)第一本中學(xué)人工智能教材，出版這本教材的背景是什么？
陳玉琨：人工智能（Artificial Intelligence）正在全球迅速崛起，已經(jīng)影響了我們生活的方方面面。不久前，阿爾法狗（AlphaGo）和阿爾法狗元（AlphaGo Zero）以無(wú)可爭(zhēng)辯的能力戰(zhàn)勝了李世石、柯潔等人類(lèi)圍棋高手，名噪一時(shí)；30多種語(yǔ)言的互譯超乎人的想象；在攻克癌癥的領(lǐng)域，人工智能也大顯身手……人們因此真正感受到人工智能時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，它改變我們生活的節(jié)奏會(huì)越來(lái)越快。
2017年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，特別強(qiáng)調(diào)“加快人工智能創(chuàng)新應(yīng)用”。文件要求：“利用智能技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系”“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程”，這給人工智能教育提出了新的任務(wù)。
同年，商湯智能科技與上海市政府簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，目標(biāo)是使上海成為全球人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略高地。為此，商湯智能科技與華東師范大學(xué)慕課中心合作，邀請(qǐng)華東師范大學(xué)二附中、上海交大附中、上海七寶中學(xué)、上海格致中學(xué)、上海市西中學(xué)、上海晉元中學(xué)的教師共同編寫(xiě)高中版人工智能教材。在這一過(guò)程中，香港中文大學(xué)林達(dá)華教授團(tuán)隊(duì)也發(fā)揮了重要作用。
記者：該教材目前的使用情況及使用計(jì)劃如何？
陳玉琨：在《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》編寫(xiě)過(guò)程中，上海市西中學(xué)已采用選修課形式開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程，受到學(xué)生的歡迎。截至教材發(fā)布時(shí)，全國(guó)有40余所知名高中加入了華東師范大學(xué)慕課中心“人工智能教育實(shí)驗(yàn)基地?！?，目前還有更多的高中期望加入，他們對(duì)人工智能課程的開(kāi)設(shè)抱有極大熱情。
我們希望由點(diǎn)到面、輻射全國(guó)去推廣這本教材，以40所人工智能實(shí)驗(yàn)基地校引領(lǐng)全國(guó)高中，推動(dòng)我國(guó)高中教育信息化與智能化的發(fā)展；同時(shí)開(kāi)發(fā)《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》的線上版本，取得線上線下結(jié)合、動(dòng)手動(dòng)腦并重、間接知識(shí)掌握與直接知識(shí)獲得相統(tǒng)一的高中教育新經(jīng)驗(yàn)。
記者：從中學(xué)教育角度而言，該教材的出版會(huì)對(duì)人工智能學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展起到哪些作用？
陳玉琨：該教材以“手腦結(jié)合”為主要學(xué)習(xí)方式，注重間接知識(shí)與直接知識(shí)的融合，在給學(xué)生提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)后，特別設(shè)計(jì)了22個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生動(dòng)手去做。我們作為教材的編者特別希望學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能發(fā)揮出獨(dú)特的想象力，設(shè)計(jì)出在高中階段有限時(shí)間內(nèi)能完成的項(xiàng)目，并動(dòng)手將其轉(zhuǎn)化為獨(dú)具特色的作品，在這一過(guò)程中享受到創(chuàng)造的無(wú)窮樂(lè)趣。
教材，尤其是中學(xué)與大學(xué)的理科教材，是以概念、原理及其相互關(guān)系的闡述為主要內(nèi)容的，它已經(jīng)隱去了這些概念與原理是如何被科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的、它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中有哪些用處等內(nèi)容。而這些概念與原理及其相互關(guān)系的闡述就被稱(chēng)為“間接知識(shí)”。學(xué)習(xí)者不可能重復(fù)科學(xué)家所有的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，所以“間接知識(shí)”的傳授有重要的價(jià)值，但如果在教學(xué)過(guò)程中能讓學(xué)生了解這些概念、原理及其相互關(guān)系是如何被發(fā)現(xiàn)的，它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中有哪些作用，不僅會(huì)讓教材變得更加生動(dòng)、讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加高漲，同時(shí)也會(huì)讓學(xué)生的思維與創(chuàng)造能力得到有效提升。
該教材不僅重視人工智能原理的介紹，更注重這些原理在生活中的運(yùn)用。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，該教材的出版對(duì)其他學(xué)科的建設(shè)有示范與啟示意義。
人工智能課程對(duì)教育提出新挑戰(zhàn)
記者：您認(rèn)為中學(xué)階段人工智能學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該如何定位？教師又應(yīng)該如何開(kāi)展具體教學(xué)？
陳玉琨：這本教材的重點(diǎn)在于普及人工智能的原理與技術(shù)，希望引起學(xué)生對(duì)人工智能學(xué)習(xí)的興趣。當(dāng)然，我們也期望能為高等學(xué)校培養(yǎng)一批人工智能領(lǐng)域的拔尖人才奠定基礎(chǔ)。
如前所述，我們更希望通過(guò)本教材的教學(xué)，創(chuàng)造出能將“間接知識(shí)”與“直接知識(shí)”相融合的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)我國(guó)課程與教學(xué)的改革，這也是我們希望教師在教學(xué)過(guò)程中特別注意的，這一經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)造需要一線教師的艱苦努力。
記者：開(kāi)設(shè)人工智能課程是否會(huì)對(duì)教師的教學(xué)水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)提出新的挑戰(zhàn)？中學(xué)教師該如何應(yīng)對(duì)？
陳玉琨：人工智能是近幾年剛剛引起人們高度關(guān)注的領(lǐng)域。客觀地說(shuō)，中學(xué)教師在該領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備是不足的。不過(guò)，在一個(gè)學(xué)習(xí)型社會(huì)，知識(shí)儲(chǔ)備不足不是最重要的問(wèn)題，只要教師有進(jìn)一步學(xué)習(xí)的愿望和能力就行。
為幫助教師克服知識(shí)儲(chǔ)備不足的問(wèn)題，華東師范大學(xué)慕課中心近期將舉辦“人工智能教師研修班”，首先培養(yǎng)一批人工智能種子教師，希望以他們?yōu)橐I(lǐng)，逐步提升我國(guó)教師總體的人工智能素養(yǎng)。