搭建支撐環(huán)境 共享智能教學(xué)

■本期關(guān)注：中小學(xué)人工智能教育

2017年，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程。近年來，深圳市龍華區(qū)緊跟“數(shù)字龍華”發(fā)展戰(zhàn)略，積極探索，基于云平臺，以“智慧+共享”為核心構(gòu)建全方位人工智能教育生態(tài)社區(qū)，突破現(xiàn)有困境，在人工智能普及教育實踐中走出了一條特色育才之道。

四大功能，搭建人工智能教學(xué)支撐環(huán)境

中小學(xué)普及人工智能教育普遍面臨課程定位模糊、教材質(zhì)量參差、資源分布不均等難題，龍華區(qū)通過搭建“全面、便捷、智能、開放”的人工智能教學(xué)支撐環(huán)境，創(chuàng)造性地解決了以上問題。

一是“全面”。首先基于STEAM跨學(xué)科思維，融合新課程新課標(biāo)，自主研發(fā)出“AI普及→AI提升→AI應(yīng)用”階梯式的人工智能課程，覆蓋三至八年級，滿足中小學(xué)不同學(xué)段的教學(xué)需求。其次發(fā)布全域智能化PBL執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，提供教學(xué)設(shè)計、課件、視頻、參考代碼、作業(yè)等教學(xué)資源，為教師順利開展AI教學(xué)提供全方面配套。再其次是提供圖形化編程、Python編程、硬件編程等人工智能編程工具，以及覆蓋圖像識別、語音識別、機器學(xué)習(xí)等幾大人工智能應(yīng)用場景的AI體驗案例和算法可視化訓(xùn)練案例，讓不同層次的學(xué)生對人工智能的實現(xiàn)原理都能產(chǎn)生直觀認(rèn)識和切實體驗。

二是“便捷”。依托云平臺，按照資源的分類對托底資源進行數(shù)字化管理，支持教師快速備課，同時支持教師基于托底資源進行二次在線編輯，創(chuàng)造個性化的教學(xué)內(nèi)容，形成優(yōu)質(zhì)資源庫，并可對優(yōu)質(zhì)資源進行校際和區(qū)域共享，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源的跨域流動。

三是“智能”。教研團隊按照人工智能領(lǐng)域的技術(shù)知識進行分類，將包括語音識別、合成、翻譯、分詞、人臉識別、人臉?biāo)阉?、年齡變換、姿態(tài)偵測等覆蓋人工智能全場景的底層能力封裝成圖形化或代碼化模塊，支持學(xué)生快速掌握相關(guān)算法原理并助力學(xué)生創(chuàng)作豐富的人工智能案例。

四是“開放”。針對區(qū)內(nèi)各校教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展不均衡現(xiàn)狀，特別研發(fā)了適應(yīng)弱網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下以及各類低性能操作系統(tǒng)的高兼容性軟件，降低對電腦設(shè)備的運行要求，打造低成本、低門檻的虛擬學(xué)習(xí)空間。如基于游戲化引擎，將機器人、傳感器等進行虛擬化，借助仿真技術(shù)抽象還原實體教具，支持學(xué)生可自由拼搭，同時可靈活接入各類硬件，打造開源平臺等。

智慧互動，培育多元化人工智能教育師資隊伍

龍華區(qū)針對人工智能教育師資建設(shè)，制訂師資專項培訓(xùn)培養(yǎng)計劃，積極開展人工智能教學(xué)研究和培訓(xùn)活動，聯(lián)合人工智能企業(yè)或高校，加強教師在新技術(shù)條件下的人機協(xié)同、多師協(xié)同等方面的專業(yè)能力培養(yǎng)。

為全面實現(xiàn)人工智能教學(xué)研究及培訓(xùn)活動的智慧化管理，在云平臺特地設(shè)置了在線教研及交流板塊。一是建立線上名師及種子教師空間，為其提供涵蓋資源管理、直播、課程建設(shè)、活動全流程管理等學(xué)習(xí)空間建設(shè)工具，支撐名師及種子教師開展培訓(xùn)、同課異構(gòu)、聽評課、在線備課等一系列的教研活動，引領(lǐng)教師成長。二是建立人工智能教師數(shù)字化評價體系。根據(jù)評價指標(biāo)模型，將各項指標(biāo)與教師的在線行為進行一一對應(yīng)，并基于平臺中的積分管理工具，將教師的學(xué)習(xí)、教研、教學(xué)、資源貢獻等行為設(shè)置成為具體的積分，當(dāng)教師完成某項行為后即可獲得相應(yīng)的積分，并將教師的行為記錄在教師數(shù)字化檔案中。通過對教師的行為進行數(shù)字化管理，全面掌握全區(qū)人工智能教師的整體情況，便于選拔優(yōu)秀教師，培育教研成果，促進教師專業(yè)發(fā)展。

共建共享，構(gòu)建人工智能教育協(xié)作共同體

龍華區(qū)教育局?jǐn)y手深圳大學(xué)教育學(xué)部智能教育研究中心，構(gòu)建人工智能教育協(xié)作共同體。共同體主要由三部分人員構(gòu)成：一是由高校人工智能及教育領(lǐng)域的專家組成的“導(dǎo)師團”，為龍華人工智能教育提供頂層設(shè)計規(guī)劃咨詢與教學(xué)指導(dǎo)；二是由高校智能教育、現(xiàn)代教育技術(shù)專業(yè)碩士研究生組成的“助教團”，深入課堂為龍華區(qū)各校開展人工智能教育提供資源開發(fā)、教學(xué)輔導(dǎo)等支持；三是由龍華區(qū)教研員及骨干教師組成的人工智能教育“教研團”，具體推進人工智能課程框架的落地實施。

通過協(xié)作共同體，以“線上+線下”形式定期召開專家培訓(xùn)會、課程研討會、教學(xué)現(xiàn)場會等，充分發(fā)揮本地高校在人工智能專業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢以及中小學(xué)教師在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的經(jīng)驗，有效解決了中小學(xué)人工智能教育師資力量薄弱等問題，為人工智能教育的深入開展提供了高水平智力支持。

此外，龍華區(qū)還通過鏈接“學(xué)?！鐣彝ァ爆F(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)人工智能資源，為學(xué)生提供“校內(nèi)+校外”“線上+線下”相融合的個性化學(xué)習(xí)場所，因地制宜為學(xué)生獲取資源、互動交流以及實驗探究提供便利。如利用深圳高新企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢，為有需要的師生提供人工智能校外課程實施和社會實踐活動基地；借力從業(yè)于人工智能領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)家長資源，開展人工智能教育家長課堂進學(xué)校系列活動，分享人工智能最新動態(tài)和案例，豐富學(xué)生對人工智能的認(rèn)知。

未來，龍華區(qū)將基于云平臺繼續(xù)建設(shè)更完善的人工智能教育生態(tài)社區(qū)，先行先試，全力推進全區(qū)中小學(xué)人工智能普及教育，加快構(gòu)建新一代人工智能人才培養(yǎng)體系和科技創(chuàng)新教育體系，助推龍華教育高質(zhì)量發(fā)展。

（作者系深圳市龍華區(qū)教育科學(xué)研究院副院長）

《中國教育報》2023年10月14日第3版