“如果說一個人從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。
教育+人工智能：給智能提速
澳大利亞科技館科普項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。“我們做了一個項目叫‘電子動畫學(xué)’。這個項目有點像一個創(chuàng)客空間，是一個8周的課程，學(xué)生用8周做一個電子動畫機器人。”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、振動電機等。然后，要學(xué)習(xí)軟件編程，并把抽象的編程理念落實到實實在在的作品上，理解機器人工作原理及傳感器跟環(huán)境的互動。基本理解編程知識后，便會開始一些更加復(fù)雜的工作，激發(fā)學(xué)生對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”的實踐。在翟小寧看來，“人工智能時代，學(xué)校如何跟上節(jié)奏”是當(dāng)下教育發(fā)展的一個重要議題。“我曾經(jīng)在每次教師大會和科研年會上，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告重點。”翟小寧說。
人大附中針對STEAM+人工智能教育構(gòu)建了課程體系，從感知、認知、創(chuàng)新層面開展中小學(xué)普及教育、跨學(xué)科實踐應(yīng)用、深入動手實操等工作，內(nèi)容涉及大數(shù)據(jù)、無人駕駛、數(shù)據(jù)挖掘、機器人、虛擬現(xiàn)實、人機交互、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，時常讓翟小寧驚喜。
“在時代發(fā)展過程中，人工智能已成為時代發(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
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活動領(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)，為老師提供了減負增效的可能。“人工智能可以減少老師的工作，比如說通過機器了解每個學(xué)生的情況，制定個性化的方案，實現(xiàn)人機結(jié)合。”周佳峰說。
同時，“人工智能還能為學(xué)生提供個性化的服務(wù)，為各級管理者提供大數(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。
在教育實踐中，人工智能正深入到各個學(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)濟各方面。在這個過程中，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)生個人就可以主動習(xí)得知識，而老師的價值更多在于價值引領(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‘萊特兄弟時代’。”清華大學(xué)教授馬少平說，如果用飛機舉例的話，現(xiàn)在人工智能的發(fā)展還處于初級階段，人工智能的發(fā)展好比從萊特兄弟造的飛機到現(xiàn)在的噴氣式飛機，還缺乏一個“空氣動力學(xué)”的推進。
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)、小樣本可能會存在問題、可解釋性也成問題。有些人專門研究對抗樣本，看起來亂七八糟的東西會被識別成王企鵝、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)達國家、國際先進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；在人才儲備方面，我國也遠遠滿足不了需求。
2017年，教育部、人力資源和社會保障部、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備。”姚珺說。
“未來對工人的要求和現(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)上進行謀劃。”姚珺說。
摘自《中國科學(xué)報》
