成都市教育技术装备管理中心    廖代言

    近年来，中美之间贸易摩擦频繁，尤其在进口和技术知识领域，美国不断亮出獠牙。先是向中兴公司开刀，差点将中兴公司置于死地，又向华为公司亮剑，2019年5月16日，美国商务部以国家安全为由，将华为公司及其70家附属公司列入管制“实体名单”。其实这些年来，美国一直在技术上限制和封锁中国，特别在中国最薄弱的芯片领域，力图延缓中国高科技的发展。落后就要挨打，这是颠倒不破的真理。为什么中国一直在高科技发展方面举步维艰，难以实现“从0到1”的突破，正是缺乏创新人才。这其实有一定“内因”，中国传统文化和地理因素导致中国人更注重人文领域的问题，忽视自然和科学知识，不注重科学精神；中国历史上大部分时期都“重农抑商”，给技术发展和进步拴上了“笼头”。到今天，中国GDP为全球第二，人口居世界第一，已经成为举足轻重的大国，对世界发展、人类文明进步也需要作出应有的贡献，国家之间的竞争长远来说就是人才的竞争。随着云计算、大数据、互联网+、人工智能的到来，人类迎来了一个大时代，我们需要迎难而上，抓住时代赋予的契机，从娃娃抓起，从基础教育抓起，为国家培养出更多更优秀的创新人才打下坚实基础。习近平指出：“人是科技创新最关键的因素。创新的事业呼唤创新的人才。我国要在科技创新方面走在世界前列，必须在创新实践中发现人才、在创新活动中培育人才、在创新事业中凝聚人才。”。
    2016年，中国人工智能大会在北京召开；2018年，教育信息化2.0发布；2019年，《中国教育现代化2035》发布、首届中国人工智能教育大会召开。国家高度重视创新人才培养，全国各地也迅速掀起了人工智能建设与应用的热潮，人工智能成为社会和经济发展的新动力。人工智能教育、创客教育、编程教育、STEAM教育、机器人教育、科创教育等在校内校外遍地开花，甚至一些社会培训机构将此类教育下延到了学前阶段，人工智能教育将可能成为另一条“人生起跑线”。看到繁华的同时，我们也在瞭望，人工智能创新人才的培养是否已经走上了康庄大道，“种子”播下去了，是不是几年后很快就迎来人才的大丰收。当仔细思索后，发现浮华背后的羸弱和不足，我们需要培植创新人才培养的环境和土壤，需要快速提升教师教学能力，需要构建完整的课堂和课程体系，需要更多的经费投入，需要给孩子们更多的时间和空间，保护他们的好奇心和想象力。“问渠那得清如许，为有源头活水来”，我们需要体系化构建人工智能创新人才培养的机制和生态，在传统的班级制授课和刷题应试场景下，面临的问题和困难短时间难以克服，我们到底该施以哪些策略呢。
    强化人工智能创新人才培养的观念和意识。长期以来，社会大众对于基础教育的目标都是唯考试、唯升学、唯就业，教育行政部门、校长、教师、家长、学生重视知识学习，对于学生创新精神、创新实践能力培养认识不足，没有在观念、意识上真正注重这项核心素养。思路决定出路，观念决定方向，所以需要逐步引导、强化教育部门、学校、教师、家长对学生创新能力的真正重视，把这项能力放在优先发展的位置。2015年度，中国学生参加PISA测试总成绩大幅度滑落到第十名（数学第6名、科学第10名、阅读27名），据悉，到2021年，“创造性思维的能力”将被纳入评测内容。由此说明，创新能力培养也被各国所重视，成为国家未来人才建设必须。
    强化课堂和课程建设。2017年9月，教育部陈宝生部长提出：“深化基础教育人才培养模式改革，掀起‘课堂革命’，努力培养学生的创新精神和实践能力”。可见，课堂是教育发展的核心地带，只有抓住课堂这个核心，教育才能真正发展。现在的课堂和人才培养模式，还很难培养出学生能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。因此，陈部长要求在教学态度、教学观念、教学技术、教学行为等多方面进行“革命”。师生在课堂中的提问与回答、以学生为主体的教学、学生间的合作探究与相互评价、课堂中教情学情的及时掌握和反馈、个性化学习的开展等等课堂教学行为都会对学生高阶思维、创新思维的培养起到良好的促进作用。此外，对人工智能教材、课程的开发还需要研究和加强，2018年底，全国首套涵盖从小学到高中的人工智能教材在上海亮相，适应性、有效性还需要实践检验。报告显示，中国接受PISA测试学生的周均学习时长超过了韩国、日本、美国等，如何在现有课程框架下设定课程、课时，与信息技术课程、STEAM课程、创客课程、实验教学课程、科创课程、劳动实践课程进行结合、整合，也需要研究和规划。目前，虽然中小学开展人工智能教育如火如荼，但普及性还远不够，大部分学校还是以社团、兴趣小组、试点班级形式在开展，离全体学生覆盖还有较大的差距。
    人工智能创新人才培养需要高普融合。目前，国家正稳步推进高考改革，自主招生成为高考改革的一个重要方面，将会是国家选拔人才和高校录取的主要途径，竞赛、科技创新、专利发明等项目是高校自主招生的重要条件和砝码。做好高普融通，高中学生进入高校实验室，高校低阶课程下沉到高中，高校专家资源指导高中学生开展人工智能等课程学习，一方面高校可以发现优秀高中学生，实现拔尖创新人才早期培养，另一方面为能为高校选拔人才提供支撑和依据，可谓互惠互利。2008年，北京市教委成立北京青少年科技创新学院并启动“翱翔计划”，采取中学与大学联合培养的方式。高校及科研院所侧重制定有针对性的培养方案，选派专家级导师亲自参与辅导，高校在举行自主招生选拔时参考学生参与高校研究经历并认可能对应的学分。可喜的是，四川省科教兴川促进会、四川兴川战略促进中心，四川省高等教育学会联合主办四川省人工智能制造人才培养工程，协同省内外众多高校举办高中机器人科技挑战赛，为四川省高普融通工作提供了支持和引领。
    分层次广泛开展人工智能素养教育。教育部门要持续增加经费投入、创设环境，在义务教育段、高中段加大人工智能教育力度，逐步实现全员普及和覆盖，全面培育学生人工智能素养。在小学阶段主要侧重于独立思考能力、创新思维的培养，体验和感知人工智能，了解人工智能图形化编程；中学阶段注重理解、学习人工智能原理，体验人工智能应用，开展PYTHON编程教育并完成作品设计制作等；此外，学校在开展人工智能素养教育还必须重视人工智能促进教育发展的伦理问题，引导学生了解、重视数据安全、隐私保护等，塑造正确的价值观和道德观。同时，按照自愿参与的原则，在中小学开展一定范围的人工智能竞赛活动也是可行的，既为学生学习成果展示提供一定载体，让学生、家庭更有获得感，鼓励、激发参与热情；也为发现学生兴趣、特长和爱好，及时关注、干预促进人工智能早期人才培养打下基础；还能为高校选拔人才提供参考和依据。
    强化人工智能教师的培养。人工智能教育跨接了教育、计算机等多个学科范畴，需要教师具备较强的专业能力、跨学科整合能力、广泛的知识面。目前，中小学严重缺乏人工智能专业教师，大部分学校创客教育、STEAM教育、机器人教育都是由信息技术或其他学科教师担任，这部分教师在大学阶段并未接受到完整的云计算、大数据、物联网、人工智能等专业教育，很难把人工智能创新教育涉及的相关知识、理论、方法和技能进行统整、融合，再开展教学；许多中小学干脆就把这部分教育的任务外包给了校外第三方机构，殊不知，第三方机构教师在上述方面同样也存在同样的短板，只能实现把课开起来的阶段性目标。2018年中国青少年科技辅导协会人工智能普及教育专业委员会发布的《中小学阶段人工智能普及教育现状调研报告》显示，自评非常胜任人工智能教育课程的教师仅占11.4%，在人工智能教学工作经验方面，42.9%教师不到1年、18.6%不到2年（报告显示采样来自中东部条件较好的25所学校）。国家认识到了这个问题，迅速决策部署。2018年4月，教育部、创新工场人工智能工程院、北京大学等单位共同资助，计划5年内培养500名教师和5000名学生。自2019年开始，包括北京理工大学、天津大学、同济大学、吉林大学、四川大学、浙江大学、南京大学等在内的35所高校新开办人工智能专业，这也意味着我国人工智能将步入新一轮高速发展的轨道。但高校毕业生培养还有一个周期和过程，能有多少优秀人才充实到基础教育前线更尚未可知，因此，还得需要强化中小学校现有人工智能课程教师的进修、培训，持续不断提升他们的教学能力。
    人工智能创新人才培养应与产业发展相结合。随着大数据技术的发展，人工智能在计算机视觉、语音识别和自然语言理解等方面取得了一定突破，智慧医疗、智慧安防、无人驾驶、平安城市建设成为人工智能创新应用重要场景。人工智能创新人才培养正是要依托于这些产业，通过产业发展来聚集、训练、培养专门人才，而人才培养也能进一步推动产业的发展，培育出人工智能领军企业。另一方面，还要重视人工智能发展对于职业人才培养的影响，提前为职业教育发展提供方向和路径，例如BBC 基于剑桥大学研究者的数据体系分析了365种职业在未来的“被淘汰概率”，颇具参考性。
    对人工智能教育的开展进行评价。北京师范大学董奇校长在2019年人工智能与教育大数据峰会上指出，我国的教育评价制度，并没有十分完善，教育评价的积极作用尚未充分发挥，对开展素质教育的促进和推进作用还不够明显。《中共中央 国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》第18条明确提出要建立新的教育质量评价体系，对学生发展、学校办学质量等进行评价。因此，中小学人开展工智能教育在顶层设计上就要设置评价环节，一是对课程开设进行评价，确保教学目标准确、教材内容和课程质量可控；二是对学生学习过程和结果进行评价，确保学生创新思维、创新能力得到有效培育和提升；三是对教师专业能力和课堂执教水平进行评价，确保教师能胜任人工智能教育；四是对学校开展人工智能教育开展评价，确保体制机制、环境创设、队伍建设、资金投入等条件保障能适应人工智能教育需求。2018年5月，中国教育科学研究院STEM教育研究中心发布了《STEM教师能力等级标准（试行）》，为开展人工智能教育评价提供了样例。
    构建开展人工智能教育的协同机制。《新一代人工智能规划》 提出了面向2030年我国新一代人工智能发展的指导思想、战略目标、重点任务等，要求加快建设创新型国家和世界科技强国，人工智能产业成为国家战略，人工智能创新人才的培养符合国家对未来人才的需求。因此，在政府主导下，要实现多方参与，全社会要为人工智能创新人才的培育建设良好的生态和环境，高等教育、职业教育、普通教育，社会培训机构、企业、研究机构、家庭等都要参与进来，各级各类教育机构为人工智能创新人才培养提供教学情景、师资、资源、展示平台，人才通道等内部环境，学校间建立区域或跨区域协同发展共同体；家庭为创新人才培养提供意愿、动力保障；企业、研究机构为人才培养提供体验基地、实践场所、产业渠道。“不畏浮云遮望眼”，各行各业需要协同起来，构建好生态圈、朋友圈，共同推进中国人工智能创新人才培育！