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“如果說一個(gè)人從30多歲到50多歲是創(chuàng)新力發(fā)展的黃金階段，那么到2050年，擔(dān)起人工智能科技創(chuàng)新重任的人，現(xiàn)在正坐在中小學(xué)的課堂里。”3月25日，人大附中校長翟小寧的一句話，把“2018中外教師科技教育創(chuàng)新論壇”出席者的目光從未來拉回當(dāng)下。

像所有前沿科技領(lǐng)域一樣，人工智能未來已來。人工智能與教育的結(jié)合，正在讓未來越來越現(xiàn)實(shí)。

教育+人工智能：給智能提速

澳大利亞科技館科普項(xiàng)目主管杰西卡席爾瓦從事科普工作已有十多年。這些年里，她看到了科學(xué)教育追蹤科技發(fā)展的步伐。

人工智能“火”起來后，澳大利亞科技館的科技教育里加入了人工智能的內(nèi)容。“我們做了一個(gè)項(xiàng)目叫‘電子動(dòng)畫學(xué)’。這個(gè)項(xiàng)目有點(diǎn)像一個(gè)創(chuàng)客空間，是一個(gè)8周的課程，學(xué)生用8周做一個(gè)電子動(dòng)畫機(jī)器人。”杰西卡說。

“在課程中，他們一開始要先學(xué)習(xí)如何去安裝這些電子元件，比如安裝LED燈、振動(dòng)電機(jī)等。然后，要學(xué)習(xí)軟件編程，并把抽象的編程理念落實(shí)到實(shí)實(shí)在在的作品上，理解機(jī)器人工作原理及傳感器跟環(huán)境的互動(dòng)。基本理解編程知識(shí)后，便會(huì)開始一些更加復(fù)雜的工作，激發(fā)學(xué)生對(duì)于人工智能的理解和編程的創(chuàng)造力。”杰西卡說。

當(dāng)下，我國也開始了“教育+人工智能”的實(shí)踐。在翟小寧看來，“人工智能時(shí)代，學(xué)校如何跟上節(jié)奏”是當(dāng)下教育發(fā)展的一個(gè)重要議題。“我曾經(jīng)在每次教師大會(huì)和科研年會(huì)上，都把STEAM（科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)教育）+人工智能教育作為報(bào)告重點(diǎn)。”翟小寧說。

人大附中針對(duì)STEAM+人工智能教育構(gòu)建了課程體系，從感知、認(rèn)知、創(chuàng)新層面開展中小學(xué)普及教育、跨學(xué)科實(shí)踐應(yīng)用、深入動(dòng)手實(shí)操等工作，內(nèi)容涉及大數(shù)據(jù)、無人駕駛、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、智能家居等諸多領(lǐng)域。青少年在這些課程中表現(xiàn)出的創(chuàng)造力，時(shí)常讓翟小寧驚喜。

“在時(shí)代發(fā)展過程中，人工智能已成為時(shí)代發(fā)展的重要內(nèi)容。培養(yǎng)人才應(yīng)著眼未來。”翟小寧說。

人工智能+教育：為教育減負(fù)

人工智能的發(fā)展，不僅使教育增加了新的內(nèi)容，也讓教育成為人工智能正在改變的社會(huì)活動(dòng)領(lǐng)域之一。

無論是《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，還是《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，都將推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理、資源建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并使大數(shù)據(jù)采集分析成為教育改革的內(nèi)容。

“人工智能的手段讓信息采集越來越方便。”科大訊飛京津冀大區(qū)總經(jīng)理周佳峰說。

人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，為老師提供了減負(fù)增效的可能。“人工智能可以減少老師的工作，比如說通過機(jī)器了解每個(gè)學(xué)生的情況，制定個(gè)性化的方案，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合。”周佳峰說。

同時(shí)，“人工智能還能為學(xué)生提供個(gè)性化的服務(wù)，為各級(jí)管理者提供大數(shù)據(jù)的決策分析，為科學(xué)治理提供很好的支撐。”周佳峰說。

在教育實(shí)踐中，人工智能正深入到各個(gè)學(xué)科。“我們提出‘人工智能+X’，深入到了數(shù)學(xué)、語文、英語、物理、化學(xué)、生物、商學(xué)、經(jīng)濟(jì)各方面。在這個(gè)過程中，我們感覺到人工智能高科技的發(fā)展可以為教育帶來解放。”翟小寧說。

教育形式正在發(fā)生變化。“將來很可能學(xué)生個(gè)人就可以主動(dòng)習(xí)得知識(shí)，而老師的價(jià)值更多在于價(jià)值引領(lǐng)和文化教養(yǎng)的形成。”翟小寧說。

人工智能還在“萊特兄弟時(shí)代”

如果說人工智能的出現(xiàn)為教育開啟了一扇窗，那么當(dāng)前人工智能的力量或許還不足以將這扇窗完全打開。

“現(xiàn)在的人工智能還處于‘萊特兄弟時(shí)代’。”清華大學(xué)教授馬少平說，如果用飛機(jī)舉例的話，現(xiàn)在人工智能的發(fā)展還處于初級(jí)階段，人工智能的發(fā)展好比從萊特兄弟造的飛機(jī)到現(xiàn)在的噴氣式飛機(jī)，還缺乏一個(gè)“空氣動(dòng)力學(xué)”的推進(jìn)。

馬少平表示，雖然深度學(xué)習(xí)取得了很多成果，但也存在缺陷。“比方說，需要學(xué)習(xí)大量的數(shù)據(jù)、小樣本可能會(huì)存在問題、可解釋性也成問題。有些人專門研究對(duì)抗樣本，看起來亂七八糟的東西會(huì)被識(shí)別成王企鵝、海星、孔雀等。”

就我國而言，人工智能的發(fā)展同樣面臨挑戰(zhàn)。“我國人工智能在基礎(chǔ)理論、核心算法以及芯片等關(guān)鍵支撐領(lǐng)域，與發(fā)達(dá)國家、國際先進(jìn)國家相比還有不小差距。”工業(yè)和信息化部發(fā)展規(guī)劃處處長姚珺表示，在芯片方面，美國企業(yè)占據(jù)90%的人工智能芯片市場(chǎng)；在人才儲(chǔ)備方面，我國也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求。

2017年，教育部、人力資源和社會(huì)保障部、工業(yè)和信息化部印發(fā)了《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》。“其中一項(xiàng)就是要在基礎(chǔ)教育階段為未來發(fā)展制造業(yè)打好基礎(chǔ)，在學(xué)科布置、教學(xué)內(nèi)容安排上提前作好儲(chǔ)備。”姚珺說。

“未來對(duì)工人的要求和現(xiàn)在是不一樣的，現(xiàn)在工人的素質(zhì)適應(yīng)不了未來自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)的需要。人工智能發(fā)展需要在人才培養(yǎng)上進(jìn)行謀劃。”姚珺說。

摘自《中國科學(xué)報(bào)》