观点:钟柏昌教授——如何通达新一代人工智能教育的核心

资讯7个月前更新 AIGC学院
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2017年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确提出要完善人工智能教育体系,实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程。如今,该规划的发布已过去了六年,而新一代人工智能教育的普及之路依旧举步维艰。原因何在,路在何方?

回顾我国创客教育近十年的发展历史,不难发现,创客教育的风潮曾经吸引和塑造了众多中小学创客教师,培养了一大批具有创新精神和实践能力的青少年。尽管教师们在编程教育、机器人教育和创客教育等方向上的努力没有达成“猎杀应试教育”的预期,却也留下了不少启示。

一要理性对待人工智能教育的应然与实然价值。新一代人工智能以机器学习尤其是深度学习为核心技术,包括数据、算法和算力等基本要素。相对于创客教育,它采用了新的创作工具和实践平台。因此,教师一方面不要故步自封,把人工智能教育理解为传统的机器人教育和创客教育,用新瓶装旧酒;另一方面,也不能曲高和寡,设置过高的技术门槛,割裂创客教育与人工智能教育的联系,人为区隔会和不会人工智能的人群。

二要积极争取国家层面的政策支持课程标准与教材是我国教育治理的核心部分。一种教育类型或理念的推行,往往离不开课程标准与教材的支持。《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》将“开源硬件项目设计”和“人工智能初步”设置为选择性必修模块,但由于学分与课时的限制,未能提供强有力的上位支持;《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》的颁布,为人工智能教育提供了新的发展机遇,但作为六条逻辑主线之一的人工智能以及“人工智能与智慧社会”内容模块的安排恐力有不逮,未来如何发展还有待观察。

三要走向对技术思想与方法的理解。创客教育有其实践创新的先天优势,但如果只停留于粗浅的造物和炫目的效果,未能引向“逻辑概念”的塑造,则难有大的作为。创客教育如是,人工智能教育亦然。我们要像剥洋葱一样,带领青少年学生逐步通达新一代人工智能教育的核心。

为此,笔者构建了六层人工智能教育进阶模型。

第一层:AI功能体验。学生要在图形化编程环境中调用API,或使用智能硬件预训练模型生成识别模型,制作简单的智能交互系统。

第二层:AI模型理解。学生要采用非代码工具生成数据集、训练模型和部署模型,制作出具有特定功能的智能交互系统。

第三层:AI模型应用。学生应能采用低代码编程,经历生成数据集、训练模型、部署模型的基本过程,并通过反思和改进,制作出较为复杂的智能交互系统。

第四层:AI模型综合。学生要建构问题链条,从系统的角度训练和部署多个模型,制作多个模型协同工作的智能交互系统。

第五层:AI要素重组。学生需要掌握模型优化的方法,深入理解算力、数据和算法之间的关系,在限定条件下生成SOTA模型,充分利用算力资源制作智能交互系统。

第六层:AI算法创新。学生能够理解同类不同模型的算法逻辑,能够优化算法或设计新的算法并进行模型验证,形成实验报告。

第一到第三层以工程为主、科学为辅,第四、五层工程与科学并重,第六层以科学为主、工程为辅。前五层适用于中小学生,第六层适合高校学生,由此可形成新一代人工智能教育上下贯通的培养体系。

(来源:知乎,作者钟柏昌,系华南师范大学教育信息技术学院教授、博士生导师)

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