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2017年7月,科技部出台《新一代人工智能发展规划》,把人工智能教育推上国家战略层面,我国开始着手着重发展全国的人工智能教育,不但国家批准了35家高校增设人工智能专业,也在全国中小学系统落实创新人才培养的政策,从最初的创客教育,到现在逐渐聚焦在人工智能科创教育。
人才培养是科技创新的重要保障,是推动社会经济发展的源泉,更是世界各国争夺未来经济与社会发展的重中之重,所以加大对科技人才的培养,提升人才培养质量,并做好对科技创新人才的选拔,是保障我国在经济发展上实现对发达西方国家弯道超车的重要保障。
科技人才的培养是一个漫长的过程,需要学生们在年少的时候就要接触到科技创新的知识,并引发学生的学习兴趣、对所接触的知识进行思考、通过不断试错实践的过程达到成功论证,帮助学生建立起创新意识、创新精神、创新思维等品质,最终达到培养合格的人才。
如何在中小学实现人工智能创新基础培养,宁夏银川唐徕回民中学的AI未来之窗人工智能科创实验室的创建,给与了我们重要的启迪。
首先,在实验室建立之初,银川唐徕回民中学党委书记、校长杜殿川,党委副书记、副校长田红霞,西校区执行校长杨晓梅,多次与人工智能教育专家进行详细的交流,了解在科技发展的今天人工智能已经成为一个综合性基础学科,通过建立“人工智能+STEAM”的教育模式,在教学过程中开展人工智能跨学科的课程,例如,语音识别、图像识别、生物特征识别、编程、机器人、虚拟现实等课程,让学生能直接接触到人工智能应用实例,并对学生进行兴趣引导,让学生对人工智能技术的内涵有正确、深刻的理解和保持浓厚的学习兴趣,使他们掌握一定知识和技能,才能有效促进学生的科技创新素质培养。一个综合性的科创实验室才能满足学生全面了解人工智能的本质。唐徕回民中学AI未来之窗人工智能创新实验室建设集电子基础、人工智能、编程、图形图像处理、虚拟现实、机器人、图像识别等众多功能。
其次,唐徕回民中学紧抓人工智能科创课程建设,学校信息技术部门的闪光耀主任和杨万福老师与人工智能科创教育专家一起按照学生不同年级的学科知识研发了初级、中级和高级科创课程,保证了学生的递进式学习方式,课程内容还结合不同年级学生的学科知识,不但让数学、科学、物理等学科知识得到学以致用,还结合了电子应用、传感应用、图形设计、编程、虚拟现实等跨领域的知识,使学生在接受人工智能创新教育的过程中,也熟练地掌握不同科创设备的应用。所有课程的设计理念紧贴现实生活,比如,学生制作的光感小夜灯就结合了几何图形设计、国学文化、光敏原件应用和电子知识。学生不但学习和应用了跨领域的科技知识,也设计制作出可以在生活中应用的科技创新产品,对学生的科技创新素质培养、建立创新思维、提高动手能力、启发学生学习热情起到了积极的作用。
自从AI未来之窗人工智能科创实验室建立以后,学校的大部分同学参与到了科创教学的过程中,闪光耀和杨万福一改传统的教学模式,以老师引领、学生自主学习的开放式互动教学方法,在接受科创教育的过程中,使学生自主运用学科知识和跨领域的科学知识去解决学习过程中出现的问题,学生们自主形成学习小组,互相交流,信息共享,一起解决困难,很好地完成了教学目标。在开课的很短时间内,很多学生已经可以熟练地应用教学设备,并开始跳出教学大纲,自主进行产品设计、研发和制作,这充分调动了学生的学习积极性,以至于很多学生要预约排队才能获得学习机会。人工智能科创实验室的建立,为全国的人工智能科创基础教育在中小学落地起到了示范效果。
(作者系北京大视野教育集团创客教育事业部经理)