依托人工智能課程群建設，推動學校系統(tǒng)轉型

何莉

基于時代社會發(fā)展與未來人才需求，結合學?？茖W教育的辦學傳統(tǒng)，學校以培養(yǎng)學生H·AI素養(yǎng)為指向（H為Holistic首字母，代表全人發(fā)展，AI即人工智能），圍繞“人工智能”主題開發(fā)并實施的一類內容聯(lián)系緊密、內在邏輯清晰、層次連貫遞進的，具有學校鮮明個性特征的課程體系，形成“人工智能+”課程群。“人工智能+”課程群不僅要讓學生了解人工智能知識，學會與人工智能協(xié)作共存，運用人工智能思維解決生活中的實際問題；還要讓學生具備不被人工智能所替代的能力，并且能在未來生活得更好的關鍵能力和必備品格，如：情感、溝通、審美、創(chuàng)意等。我們把這兩者合稱為“H·AI”素養(yǎng)。

一、問題提出

1.如何超越知識技能，指向勝任“AI+5G”時代的素養(yǎng)

當前，普通高中在人工智能的探索主要局限于根據(jù)高中生的認知能力，將人工智能相關知識和技能轉化為知識技能普及與訓練類相關的課程。然而，人工智能的興起是系統(tǒng)性挑戰(zhàn)，正在形塑整個時代。勝任人工智能時代，個體不僅僅要具備一定的人工智能相關知識，更需要具備人工智能不能替代的相關素養(yǎng)，應對挑戰(zhàn)。因此，從普通高中育人模式從創(chuàng)新的角度來看，學校應從系統(tǒng)層面將人工智能與學校育人目標體系進一步融合，指向未來時代下普通高中生應具備的核心素養(yǎng)。

2.如何實現(xiàn)教師賦能，創(chuàng)設“學用一致”的情境

當前人工智能課程的實施，如信息技術或科學等相關背景的專業(yè)教師參發(fā)多，其他教師較少涉及。隨著人工智能時代的來臨，增強“AI”意識，自覺關注、了解和運用“AI+5G”技術以改善工作和生活，是教師和學生在勝任未來中都需要面臨的機遇與挑戰(zhàn)。讓人工智能不僅成為學習的對象，也成為學習的工具，在“學用一致”的情境下創(chuàng)設沉浸式體驗，這更有利于育人目標的達成。因此，喚醒全體教師的“AI”意識，使之積極地掌握和應用“AI+ 5G”技術，成為人工智能與學校教育深度融合的重要著力點。因此，AI課程要走向課程群的設計，建設人工智能創(chuàng)新教育及開展配套的師資培訓工作，幫助教師成為學生認識人工智能的領路人和AI教學專家。

3.如何觸發(fā)鏈式反應，推動學校的系統(tǒng)轉型

與傳統(tǒng)的科技創(chuàng)新不同，人工智能技術對未來社會具有更大的轉型意義，在讓社會變得更加智能化的同時，對于工作形態(tài)、職業(yè)生涯，專業(yè)素養(yǎng)等都將產(chǎn)生“重新定義”的影響。在這種影響之下，人工智能的興起勢必對于學校的內涵與形態(tài)，也將產(chǎn)生深刻影響，成為驅動未來學校型態(tài)演化的重要原動力。因此，在人工智能課程化的進程中，不應該定位于將人工智能課程嵌入傳統(tǒng)學校型態(tài)之中，成為舊系統(tǒng)的新元件。相反，應將人工智能課程化作為學校型態(tài)演化鏈式反應的關鍵點，推動學校持續(xù)的、系統(tǒng)的變革。在課程體系的多元化、教師技能的專業(yè)化、學生成長的個性化等方面有新的作為和突破，為學生的終身可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎。

二、設計思路

1.課程設計：凸顯教育本質

教育的最終目的是服務于人而不是服務于機器。教育本質是一種培養(yǎng)人的活動，其最終目的是實現(xiàn)人的全面發(fā)展。無論人工智能教育如何發(fā)展都不能脫離培養(yǎng)全面發(fā)展的人這個根本目標。因此在人工智能與課程進入深度融合階段，應超越技術層面走向精神層面即人文精神。要培養(yǎng)既具有基本數(shù)字素養(yǎng)，又具備軟技能的未來人才。因為硬技能通常容易被人工智能替代，但創(chuàng)造力、同理心、溝通能力和批判思維等軟技能卻會隨著機器智能系統(tǒng)的普遍應用從而越來越重要。

2.教師賦能：促進智能提升

人工智能課程的開發(fā)與實施關鍵是教師，因此教師智能化教學能力的提升非常重要。技術賦能教師，首先，要加強對教師人工智能應用能力的培訓，主要包括人工智能基礎知識、人工智能教育應用價值、教師與人工智能的協(xié)同、人工智能教學系統(tǒng)、人工智能應用和操作（學生畫像、智能學習、智能評測、智能批改、智能教學）等內容。其次，要建立教師隨時、隨地進行學習的常態(tài)化發(fā)展。其次，要讓教師學會用好大數(shù)據(jù)，學會采集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)。

3.系統(tǒng)轉型：重塑教育結構

不能孤立地看待人工智能技術，而是要將其作為復雜教育系統(tǒng)中的一個元素，需要對人工智能與教育的融合發(fā)展做一些深入思考和探索，推動學校教育結構的重塑。一方面重塑教育外部結構，讓來自社會的教育資源多元、豐富、數(shù)字化，隨時為學生提供個性化的學習資源；另一方面要變革教育內部結構，以學習者為中心，利用深度學習、自適應學習、大數(shù)據(jù)等技術，培養(yǎng)創(chuàng)新性、智能型人才。

三、探索路徑

1.多方協(xié)同參與，優(yōu)化課程生態(tài)環(huán)境

聯(lián)合知名企業(yè)、高校及科研院所，構建開放的課程生態(tài)系統(tǒng)。協(xié)調多方參與教育互動，讓教育資源共建共享，成為一個動態(tài)、開放的系統(tǒng)，最大限度地滿足教育需求。利用高科技企業(yè)擁有的先進知識和經(jīng)驗，實現(xiàn)中小學人工智能教育課程體系的頂層設計，推進人工智能教育方針實施和計劃制定，并根據(jù)政策與時代行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的變化、就業(yè)形式和趨勢的變化及時調整，讓中小學人工智能人才培養(yǎng)緊跟時代發(fā)展的步伐，具有對未來的高度前瞻性。與企業(yè)、院所一起研究人工智能教育的相關標準、打造基于人工智能的智慧學習環(huán)境、探討教師與人工智能的協(xié)作方式、以及人工智能教育應用中的安全、隱私和倫理挑戰(zhàn)等問題。打破教育和產(chǎn)業(yè)界的界限，促使教育不再局限于校園，將學校與整個社會系統(tǒng)連為一體。

2.深度融合交叉，開發(fā)跨學科項目化課程

人工智能本身具有深度融合、高度交叉、極度復雜的特點，同時又具有技術屬性和社會屬性的特點，這就決定了“人工智能+”課程群必須依靠跨學科課程的交叉整合來實現(xiàn)。一是融合：將人工智能課程與學?，F(xiàn)有的課程體系進行融合，把人工智能技術所需要的數(shù)學邏輯思維和計算能力、編程技術等計算機技能、控制論和自動化、生物學和仿生學、哲學、心理學、信息倫理和信息素養(yǎng)等知識，作為人工智能教育課程體系中的課程，加入現(xiàn)有的數(shù)學、計算機、物理、生物、心理、思想品德等主學科中。還應該將人工智能技術的實踐加入音樂、美術等輔助學科。二是交叉：以“城市讓生活更美好”為主題，開發(fā)“AI+城市”課程，設置城市道路的智能駕駛、空地結合的快遞配送、智能垃圾分類識別與處置、智能家居的開發(fā)與應用等項目。將人工智能課程與“項目化學習”相結合，開展跨學科項目實踐，激發(fā)學生在真實任務情境下進行有意義、綜合性的學習，培養(yǎng)學生解決問題的能力、學習的自主性和調控性，提升學生的核心素養(yǎng)。

四、實踐成效

1.打造了智能化學習空間

開展與人工智能課程創(chuàng)新相配套的基礎環(huán)境建設。借助科技公司的力量，建設“立芯·展翼”實驗區(qū)，打造人工智能功能實驗室和人工智能創(chuàng)新孵化實驗室。為學生開展“人工智能+”課程群學習提供支持，使之成為具有全國領先水平的人工智能樣板實驗場。建設智慧圖書館，設計并開發(fā)了“小閱機器人”，通過線下“小閱機器人”和線上虛擬服務“小閱機器人”，提供自動導覽服務、“一對一”個性化文獻檢索、基于圖情信息的實時咨詢、模擬館員互動咨詢、特殊問題館員遠程可視咨詢等各種服務方式，真正意義上為讀者提供人工智能時代的實時、動態(tài)、便捷、高效的信息服務。建設滲透人工智能技術的學校教育教學空間，引入人工智能與教育大數(shù)據(jù)。給師生一個近距離接觸智慧教育的環(huán)境，為學生提供“人工智能+5G”的未來學習場。

2.創(chuàng)建了AI課改研發(fā)團隊

成立AI教育課改實驗團隊，凝聚著集體智慧、激發(fā)著團隊活力，立足人工智能課程改革和智慧高中建設，打造一支教學理念先進、課改意識濃厚、教學本領過硬的教師團隊。圍繞課程改革項目，扎實推進“人工智能+”課程群的開發(fā)與實施。通過對前沿教育教學理論的學習和研究，對國內國際課改實踐的分析和比較，開展對課程改革理論基礎的研究和提煉、課堂改革模式的梳理和總結、課改中的問題的診斷和改進、課程創(chuàng)新的引領和指導。通過團隊的研討交流，制定課程目標，細化課程方案，設計教學項目，確定基本范式。在課程研發(fā)的過程中，提高教師利用信息技術開展人工智能課程設計，以及利用網(wǎng)絡技術開展個性化教學的能力，推動技術變革與教育創(chuàng)新的深度融合，讓教師作為學校特色課程的開發(fā)者和設計師。

3.構建了“人工智能+”課程群

將人工智能技術與學校課程深度融合，構建面向全體的普及性課程、面向群體的發(fā)展性課程和面向個體的高階性課程，給各類學生提供豐富的選擇性。形成了AI基礎課程域、AI+學科課程域、AI+城市課程域、AI+審美課程域、AI+情感課程域、AI+創(chuàng)意課程域等六大領域的“人工智能+”課程群。以《人工智能》教材為藍本，根據(jù)學生學情進行校本化設計與實施，開發(fā)如《人工智能是什么？》《機器學習環(huán)境的搭建》《人臉識別技術》等系列模塊，形成了盧灣高中《人工智能校本教程》。

4.建立了AI跨學科學習平臺

為高中生跨學科智能學習提供支持服務的平臺，具體而言，就是學生學習人工智能基本知識和技能的平臺；是開展跨學科項目學習的平臺；是孵化與人工智能相關課題的平臺。該平臺包括四大模塊三大特征：四大模塊分別是項目體驗、項目創(chuàng)作、項目研究、項目成果展示；三大特征分別是生成性、鏈接性、開放性。通過該平臺學生可以基于平臺進行AI+工程類實踐項目、AI+金融類實踐項目、AI+文娛類實踐項目、AI+交通類實踐項目、AI+安防類實踐項目、AI+醫(yī)療類等項目實踐何項目研究，從而提升學生的科創(chuàng)素養(yǎng)、項目化思維能力和應用跨學科知識解決問題的能力。

5.健全了課程組織管理制度

強化組織領導，落實管理責任。建立課程領導力團隊，組建由校長、教師、學生、課程專家、高校企業(yè)知名人士等多方組成的課程組織和保障團隊，在課程研發(fā)、課程實施、課程管理、課程評價等方面給予引領指導和監(jiān)督保障。明確分配有關人員的責任、權限和運行規(guī)則，利用組織的力量有序推進課改。完善管理制度，保障課改推進。通過有效的內部治理和管理機制建設，將課程開發(fā)、教學改革、教育科研、師生成長等工作有機結合起來，做到信息暢通，交流及時。對課程與教材的設置、開發(fā)、選科、考核、評價等進行具體規(guī)定，滿足學生的個性發(fā)展與不同需求，促進教師隊伍的專業(yè)成長。聘請專家進行第三方論證，對學?！叭斯ぶ悄?”課程群的開發(fā)、實施情況進行檢驗和評估，提出改進的建議和意見。

五、反思展望

1.關注教與學的“質變”?！叭斯ぶ悄?”課程群的實施，不僅要關注教學手段的“形變”，更要關注教與學的“質變”，要關注創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的變革，改革教學方法和教育評價體系，推動深度學習、人機協(xié)同，提升教師專業(yè)發(fā)展和人工智能教育技術的水平。

2.關注不同學科的差異。根據(jù)不同學科、不同領域的特點，在與人工智能技術融合方面，需要結合學科特點，在開發(fā)、應用、評價時區(qū)別對待，而不要一刀切、一個模式。要注意學科差異，以及在課程融合方式和方法上的差異。

3.關注課程評價的動態(tài)化?！叭斯ぶ悄?”課程群作為新興的課程樣態(tài)，需根據(jù)新的教育理念和發(fā)展目標，構建綜合的教育評價指標體系?？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)分析構建以大數(shù)據(jù)為技術支撐的教學評價模式，關注學習者學習動態(tài)過程，注重評價主體、方式等方面的多元化，繼而實現(xiàn)評價的針對性、準確性、過程性。