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                搭建支撐環境 共享智能教學

                ——深圳龍華推進全區中小學人工智能教育的實踐

                發布時間:2023-10-14 作者:黃仕則 來源:中國教育報

                ■本期關注:中小學人工智能教育

                2017年,國務院印發《新一代人工智能發展規劃》,提出在中小學階段設置人工智能相關課程。近年來,深圳市龍華區緊跟“數字龍華”發展戰略,積極探索,基于云平臺,以“智慧+共享”為核心構建全方位人工智能教育生態社區,突破現有困境,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,搭建人工智能教學支撐環境

                中小學普及人工智能教育普遍面臨課程定位模糊、教材質量參差、資源分布不均等難題,龍華區通過搭建“全面、便捷、智能、開放”的人工智能教學支撐環境,創造性地解決了以上問題。

                一是“全面”。首先基于STEAM跨學科思維,融合新課程新課標,自主研發出“AI普及→AI提升→AI應用”階梯式的人工智能課程,覆蓋三至八年級,滿足中小學不同學段的教學需求。其次發布全域智能化PBL執行標準,提供教學設計、課件、視頻、參考代碼、作業等教學資源,為教師順利開展AI教學提供全方面配套。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、機器學習等幾大人工智能應用場景的AI體驗案例和算法可視化訓練案例,讓不同層次的學生對人工智能的實現原理都能產生直觀認識和切實體驗。

                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,創造個性化的教學內容,形成優質資源庫,并可對優質資源進行校際和區域共享,實現優質資源的跨域流動。

                三是“智能”。教研團隊按照人工智能領域的技術知識進行分類,將包括語音識別、合成、翻譯、分詞、人臉識別、人臉搜索、年齡變換、姿態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,支持學生快速掌握相關算法原理并助力學生創作豐富的人工智能案例。

                四是“開放”。針對區內各校教學基礎設施發展不均衡現狀,特別研發了適應弱網絡環境下以及各類低性能操作系統的高兼容性軟件,降低對電腦設備的運行要求,打造低成本、低門檻的虛擬學習空間。如基于游戲化引擎,將機器人、傳感器等進行虛擬化,借助仿真技術抽象還原實體教具,支持學生可自由拼搭,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

                龍華區針對人工智能教育師資建設,制訂師資專項培訓培養計劃,積極開展人工智能教學研究和培訓活動,聯合人工智能企業或高校,加強教師在新技術條件下的人機協同、多師協同等方面的專業能力培養。

                為全面實現人工智能教學研究及培訓活動的智慧化管理,在云平臺特地設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、活動全流程管理等學習空間建設工具,支撐名師及種子教師開展培訓、同課異構、聽評課、在線備課等一系列的教研活動,引領教師成長。二是建立人工智能教師數字化評價體系。根據評價指標模型,將各項指標與教師的在線行為進行一一對應,并基于平臺中的積分管理工具,將教師的學習、教研、教學、資源貢獻等行為設置成為具體的積分,當教師完成某項行為后即可獲得相應的積分,并將教師的行為記錄在教師數字化檔案中。通過對教師的行為進行數字化管理,全面掌握全區人工智能教師的整體情況,便于選拔優秀教師,培育教研成果,促進教師專業發展。

                共建共享,構建人工智能教育協作共同體

                龍華區教育局攜手深圳大學教育學部智能教育研究中心,構建人工智能教育協作共同體。共同體主要由三部分人員構成:一是由高校人工智能及教育領域的專家組成的“導師團”,為龍華人工智能教育提供頂層設計規劃咨詢與教學指導;二是由高校智能教育、現代教育技術專業碩士研究生組成的“助教團”,深入課堂為龍華區各校開展人工智能教育提供資源開發、教學輔導等支持;三是由龍華區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。

                通過協作共同體,以“線上+線下”形式定期召開專家培訓會、課程研討會、教學現場會等,充分發揮本地高校在人工智能專業領域的優勢以及中小學教師在基礎教育領域的經驗,有效解決了中小學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,龍華區還通過鏈接“學?!鐣彝ァ爆F有的優質人工智能資源,為學生提供“校內+校外”“線上+線下”相融合的個性化學習場所,因地制宜為學生獲取資源、互動交流以及實驗探究提供便利。如利用深圳高新企業的技術和產品優勢,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;借力從業于人工智能領域的優質家長資源,開展人工智能教育家長課堂進學校系列活動,分享人工智能最新動態和案例,豐富學生對人工智能的認知。

                未來,龍華區將基于云平臺繼續建設更完善的人工智能教育生態社區,先行先試,全力推進全區中小學人工智能普及教育,加快構建新一代人工智能人才培養體系和科技創新教育體系,助推龍華教育高質量發展。

                (作者系深圳市龍華區教育科學研究院副院長)

                《中國教育報》2023年10月14日第3版 

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