由中国自动化学会主办的“青少年人工智能核心素养测评”(简称AICE测评)自 2021年5月启动以来,在一年多的时间里稳步实施,快速普及,凭借着专业权威的人工智能教育专家库,AICE测评已建立起一套系统、科学、全面、模块化的青少年人工智能核心素养评价体系,与此同时,“AICE测评共建示范校”工作也扎实推进,截至2022年年底,AICE测评工作组共收到全国900余所学校的申报,经专家组评审,最终193所中小学入选成为AICE测评共建示范校。
为分享“AICE测评共建示范校”在积极开展人工智能教育上的经验和路径,我们采访了其中一些学校的老师。本期为您介绍的是“AICE测评共建示范校”之澳门培正中学。
澳门培正中学是一所传统的一条龙学校(包含幼儿园、小学和中学),近10年来,培正中学逐渐开始重视创新教育,2017年以后,学校配合国家教育政策的新方向,特别注重人工智能教育的发展,已在小学、初中到高中开设相关课程。经过不断积累,澳门培正中学在第31届全国青少年科技创新大赛中,获得了“十佳科技教育创新学校”的殊荣,是澳门首家获此殊荣的学校。2021年11月,由中国自动化学会创立的“青少年人工智能核心素养测评”(简称AICE测评)正式开启,在首期邀约参测的学校中,澳门培正中学就位列其中;2022年,培正中学申报参加,并顺利通过评审,入选为“AICE测评共建示范校”。
澳门培正中学开设人工智能课程的目标是“以普及、认知为主干,让每一个学生都去认识、理解人工智能的原理”。培正中学开设的人工智能相关课程叫做“数学AI”,因为数学在人工智能中至关重要。数学AI课程贯穿着培正中学初高中六年,初中让学生对人工智能有一个初步的理解,高中让有兴趣的学生能够持续进阶。
黃燦霖老师是培正中学的信息科技老师,除了本职的教学任务外,他还负责管理和发展学校的信息网络、教授“数学AI”课程,以及组织和指导学生参加各种关于人工智能的比赛。黄老师大学本科专业是计算机软件工程,主修人工智能;硕士专业是教育课程发展和计算机工程。他迄今已有20多年的信息科技教学经验,荣膺一级教师。他曾多次参加澳门教青局主办的教学奖励计划且获得优良成绩;他还是中国自动化学会青少年人工智辅导员,并通过了中国计算机学会的NOI指导教师资质考核。
黄老师认为,在实施人工智能教育中,如何规划每阶段的课程是最困难的地方,只能“摸着石头过河”,一步步探索。因此在接触到“青少年人工智能核心素养测评”后,黄老师觉得这是一个能给学生和老师带来价值的平台,能为学生和老师提供一个学习的阶梯,便立刻组织学生报名参加,并和AICE工作组取得了联系,申报加入AICE共建示范校。中小学人工智能教育需要一个清晰的架构体系以促进学生的成长,AICE的逐级测评给出了一个清晰的成长阶梯,能让学生在这个清晰的体系中稳步成长。
在培正中学,黄老师和他的同事会利用各种机会来引导人工智能的学习。有一次,学生们在毕业旅行中各自拍了很多数码照片与大家分享,但一个问题随之出现:当学生们大量的照片汇集到一起之后,如何从照片集中找出有自己的照片呢?黄老师想:“不如用人脸辨识技术(Face Recognition)来完成吧。”果然,这个课题令学生们对利用AI进行人脸识别产生了很大的学习兴趣。由于大家的脸孔都会有少许相似,如何精准识别呢?在完成基本的辨识后,黄老师又教他们利用KNN算法来提升辨识的准确率。
还有一次,黄老师在课堂上讲到“自动回答机器人”,学生们都很惊讶:为何一部冷冰冰的机器可以热情地回答同学们的问题!?黄老师讲解,“说穿了,这只不过是文字语料库、语句拆分、搜寻法、模糊匹配共同作用所产生的结果”。这样的案例都增加了学生们对人工智能兴趣。
黄老师认为,信息科技及人工智能相关教学内容都是问题解决的方法,要将一个大问题拆分成数个小问题,由各个小问题开始逐一解决;再将各个小问题合成到解决一个大问题。“所以学得懂问题解决的学生在日常生活一定很有条理,观察力很强、善于发现问题、懂得思考、毅力强劲、且很有求真的精神,这就是我们教育的目标。”黃燦霖老师如是说。
截至目前,黃燦霖老师已经带领学生参加了三次AICE测评,学生们绝大部分通过了测评,并取得了优秀的成绩。黄老师表示,通过测评可以更清晰了解学生学习人工智能时的不足,利用好AICE测评体系,就能为学生学习人工智能奠定札实的基础和清晰的学习目标方向。他表示,未来会继续带领、推荐更多学生参加AICE测评,也会以AICE测评体系作为教学和学生特长培养上的参考。
黄老师期望未来AICE测评覆盖人工智能的各个应用方向,在包括机器视觉、自然语言、自动驾驶、深度学习、强化学习等各个领域有更深入的考核,在技术层面和应用领域有更深入的细分,他也希望AICE测评能有更多讲座、交流、合作、比赛、展览的机会,让学生在眼界、能力、智识方面有所增强;他更期望AICE测评能推出配套的教材或学习资料,帮助更多学生和老师跟上人工智能的急促发展。
我国正在大力推进粤港澳大湾区的融合发展,尤其是要将大湾区建设成全球科技创新高地。澳门培正中学正在不断优化教学素质,提升教育水平,以便能为大湾区培养出更多创新科技人才。对于培正中学获得全国“十佳科技教育创新学校”,黃燦霖老师在其中功不可没,他也感到十分骄傲和振奋,他说:“这是国家对我们课程改革的充分肯定,使我们更有信心推动科技创新教育和个性化教学,为学生面对未来的科技急促发展作出更深入、更广泛的基础教学准备。”