AI如何進(jìn)校園

“10，9，8……”在山東省濰坊市奎文區(qū)明德學(xué)校的操場(chǎng)上，選修了水火箭課程的五年級(jí)學(xué)生劉振邦用手中的平板電腦啟動(dòng)發(fā)射程序后，周圍的同學(xué)開(kāi)始跟著水火箭上的智能語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)一起倒計(jì)時(shí)。倒計(jì)時(shí)結(jié)束的剎那，在學(xué)生的掌聲和歡呼聲中，水火箭“嗖”地一聲直沖云霄……

這樣生動(dòng)、有趣的人工智能課程，在濰坊市處處可見(jiàn)。“如今，我們通過(guò)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、打造課程體系、創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境、加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)形成‘四位一體’模式，創(chuàng)新了中小學(xué)人工智能教育的實(shí)施路徑。”濰坊市教育局黨組成員、副局長(zhǎng)李慶華介紹道。

打造“1+X”課程體系，聚焦“教什么”

在濰坊高新區(qū)鳳凰學(xué)校記者看到，一群二年級(jí)學(xué)生正圍在一起，利用寫(xiě)滿代碼的卡片和磁吸板初步了解編程的原理；而在樓下的“少年科學(xué)院”里，高年級(jí)學(xué)生正熱烈探討著各小組利用編程軟件設(shè)計(jì)的“智能家居”。

“作為一所城鄉(xiāng)接合部的薄弱學(xué)校，如何在新的教育形勢(shì)下實(shí)現(xiàn)突圍和破局？經(jīng)過(guò)深入思考和研討，我們決定將人工智能作為學(xué)校未來(lái)發(fā)展的突破點(diǎn)和提升點(diǎn)。然而，人工智能知識(shí)涉及多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)不同年齡段的孩子來(lái)說(shuō)，如何準(zhǔn)確掌握、理解是個(gè)難題。”鳳凰學(xué)校執(zhí)行校長(zhǎng)劉慶庚表示。

劉慶庚的話代表了很多校長(zhǎng)的心聲：對(duì)于不同學(xué)段的學(xué)生而言，人工智能課程應(yīng)該教什么？

“我們打造了‘1+X’人工智能通識(shí)課程體系。其中，‘1’即‘1個(gè)必修’，要求各校推動(dòng)3—8年級(jí)學(xué)生，依托我們組織專家學(xué)者分學(xué)段編寫(xiě)的《人工智能常識(shí)》讀本，每學(xué)期開(kāi)展不少于5課時(shí)的編程或人工智能教育課程。”濰坊市教育信息化研究院黨支部書(shū)記、院長(zhǎng)杜曉敏表示。

在翻閱《人工智能常識(shí)》讀本的過(guò)程中，記者發(fā)現(xiàn)小學(xué)低年級(jí)的讀本側(cè)重人工智能感知和體驗(yàn)，包含人工智能基礎(chǔ)、人臉識(shí)別、圖像識(shí)別等內(nèi)容；小學(xué)高年級(jí)的讀本注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人工智能的理解與認(rèn)知，包含機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、智能算法等內(nèi)容；初中階段的讀本注重啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行人工智能的應(yīng)用和創(chuàng)新，包含人工智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

“在‘1’指向所有學(xué)生的基礎(chǔ)上，再通過(guò)‘X’因材施教，給予學(xué)生更多可能?！倍艜悦艚榻B道，“‘X’即‘多門選修’，要求各校校本化實(shí)施，通過(guò)社團(tuán)課程、縣區(qū)市人工智能體驗(yàn)中心的體驗(yàn)課程、各級(jí)比賽課程等形式，讓學(xué)生自由選修感興趣的人工智能課程。此外，我們還定期組織數(shù)字嘉年華、青少年創(chuàng)意編程與智能設(shè)計(jì)大賽等系列活動(dòng)，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神?！?/span>

在濰坊高新雙語(yǔ)學(xué)校的無(wú)人機(jī)社團(tuán)課上記者看到，教師于猛正耐心指導(dǎo)著使用無(wú)人機(jī)虛擬系統(tǒng)訓(xùn)練的二年級(jí)學(xué)生。學(xué)生利用手中的搖桿，模擬無(wú)人機(jī)的第一視角，努力飛越屏幕中印有學(xué)校名稱的層層障礙，飛行過(guò)程中不時(shí)可見(jiàn)一張張電子獎(jiǎng)狀?！斑@個(gè)系統(tǒng)是我們學(xué)校自主研發(fā)、由我和學(xué)生共同設(shè)計(jì)完成的?！庇诿妥院赖亟榻B道，“這些獎(jiǎng)狀是學(xué)生在各類無(wú)人機(jī)比賽中所獲的榮譽(yù)，把它們?nèi)谌胂到y(tǒng)中，是為了激勵(lì)學(xué)生不斷超越自我?！?/span>

記者還注意到，即便是濰坊市青州市王墳鎮(zhèn)侯王小學(xué)這樣的農(nóng)村小規(guī)模學(xué)校，也積極組建了包含3D打印、趣味編程在內(nèi)的4個(gè)人工智能特色社團(tuán)，以滿足孩子多樣化的學(xué)習(xí)需求。

無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、水火箭……豐富多彩的選修課程在各學(xué)校如火如荼開(kāi)展著，助力人工智能教育在濰坊市開(kāi)枝散葉、開(kāi)花結(jié)果。

“在人工智能教育的推動(dòng)下，僅2022—2024年，我們這所創(chuàng)建于2019年的學(xué)校便獲得了全國(guó)無(wú)人機(jī)大賽亞軍、世界機(jī)器人大賽全國(guó)一等獎(jiǎng)等國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)18個(gè)。”濰坊市濰城區(qū)利昌學(xué)校副校長(zhǎng)顏庭波表示。

加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)，破解“怎么教”

然而，在開(kāi)展人工智能教育的過(guò)程中，各學(xué)校也面臨著共性的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。

“既懂得教育教學(xué)又熟練掌握人工智能技術(shù)的專業(yè)師資人才較為匱乏，同時(shí)滿足提升教師人工智能教學(xué)能力的培訓(xùn)課程資源系統(tǒng)性也不足?！睘H城區(qū)濰州麓臺(tái)學(xué)校副校長(zhǎng)張軍坦言。

如何強(qiáng)師助訓(xùn)，確保人工智能課程體系順利推進(jìn)？

“我們實(shí)施了教師人工智能素養(yǎng)提升工程，年均組織信息化教學(xué)交流活動(dòng)30次、‘智享講堂’20期。”杜曉敏表示。

此外，濰坊市還不斷創(chuàng)新教師培訓(xùn)提升方式?！氨热?，我們開(kāi)展了‘?dāng)?shù)字有約’活動(dòng)，定期邀請(qǐng)不同類型群體的校長(zhǎng)、教研員、一線教師研討交流；開(kāi)展‘智享講堂’線上公益課活動(dòng)，每期選一個(gè)主題，發(fā)揮濰坊市優(yōu)秀教學(xué)能手、信息化名師的示范作用；開(kāi)展縣級(jí)培訓(xùn)全市直播活動(dòng)，對(duì)每個(gè)縣市區(qū)集中組織的人工智能培訓(xùn)都進(jìn)行直播，其他縣市區(qū)同步組織收看，讓全市中小學(xué)教師都從中受益?！睘H坊市委教育工委常務(wù)副書(shū)記，市教育局黨組書(shū)記、局長(zhǎng)王霞介紹道。

在市里組織各類培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，各縣市區(qū)該如何結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H、發(fā)揮區(qū)域特色，鍛造本區(qū)人工智能教師的專業(yè)隊(duì)伍？

濰城區(qū)采取的“校企協(xié)同育人”策略是一大亮點(diǎn)?！拔覀兣c一些高科技企業(yè)合作，開(kāi)發(fā)了‘雙師課堂’資源包?！睘H城區(qū)教體局局長(zhǎng)李建剛表示，“還邀請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師參與人工智能課程設(shè)計(jì)，形成了‘專家導(dǎo)師+教師’的雙師授課模式?！?/span>

奎文區(qū)則巧妙依托區(qū)級(jí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)中心開(kāi)展各類人工智能公益培訓(xùn)。體驗(yàn)中心每年至少投入50萬(wàn)元更新設(shè)備、升級(jí)課程等，每學(xué)期派出500人次教師入校開(kāi)展社團(tuán)服務(wù)，銜接進(jìn)行7類貫通培養(yǎng)。

在市、區(qū)級(jí)教育部門持續(xù)發(fā)力下，各校紛紛開(kāi)展建設(shè)校本化人工智能教師隊(duì)伍的探索。然而，人工智能課程種類繁多，僅依靠各級(jí)各類培訓(xùn)往往難以快速組建起能滿足全部教學(xué)需求的專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)。對(duì)此，多所學(xué)校均采取了“跨學(xué)科教學(xué)”的方式，鼓勵(lì)各學(xué)科教師兼任人工智能課程教師。但在這一過(guò)程中，教師動(dòng)力不足、專業(yè)能力有限等問(wèn)題又浮出水面。如何解決？

“為解決跨學(xué)科教學(xué)的專業(yè)瓶頸，我們開(kāi)發(fā)了‘微認(rèn)證+工作坊’的教師培養(yǎng)體系?！睘H坊高新雙語(yǔ)學(xué)校副校長(zhǎng)曹榮鋒向記者介紹，學(xué)校建立了線上學(xué)習(xí)資源庫(kù)，為教師提供豐富的教學(xué)資料和案例，方便教師隨時(shí)學(xué)習(xí)和參考。教師需要利用平臺(tái)資源完成指定模塊學(xué)習(xí)，通過(guò)學(xué)?？己撕蠓娇蛇M(jìn)入實(shí)景教學(xué)環(huán)節(jié)。目前，全校已有16位教師取得跨學(xué)科教學(xué)認(rèn)證，并開(kāi)發(fā)了相關(guān)課程。

針對(duì)教師動(dòng)力、能力不足的問(wèn)題，高新雙語(yǔ)學(xué)校選擇構(gòu)建三維賦能機(jī)制，用機(jī)制助力教師成長(zhǎng)：首先，通過(guò)數(shù)字教研共同體為教師提供云端培訓(xùn)課程；其次，邀請(qǐng)高校、企業(yè)專家作為導(dǎo)師匹配指導(dǎo)有關(guān)教師；最后，以“課堂積分制”改革評(píng)價(jià)體系鼓勵(lì)教師積極參與人工智能課堂獲取積分。

“目前，兼任人工智能課程的教師都迎來(lái)了蝶變。我們開(kāi)發(fā)了156個(gè)校本資源包，斬獲了2項(xiàng)市級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)?！辈軜s鋒表示。

在人工智能教師隊(duì)伍搭建起來(lái)后，各校紛紛在教學(xué)方式上推陳出新?！盀H州麓臺(tái)學(xué)校依托‘1+X’課程體系，針對(duì)不同階段、不同興趣學(xué)生的需求，采取了不同的教學(xué)方式?！睘H城區(qū)教育信息化研究中心主任魏兆豐向記者介紹，學(xué)校在低年段設(shè)置了趣味啟蒙課程，借助“編程樂(lè)園”游戲、智能小瓢蟲(chóng)、基礎(chǔ)機(jī)器人搭建等活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生好奇心；中年段引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)作簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)、小游戲，讓學(xué)生通過(guò)親手編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)圖像分類小項(xiàng)目，直觀感受人工智能的運(yùn)行機(jī)制，將抽象的知識(shí)具體化；高年段讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從數(shù)據(jù)收集、清洗到模型訓(xùn)練、優(yōu)化，完整參與人工智能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，并通過(guò)相關(guān)項(xiàng)目讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于校園實(shí)際場(chǎng)景，切實(shí)解決生活中的問(wèn)題。

“我們還鼓勵(lì)教師結(jié)合教學(xué)實(shí)際與學(xué)生特點(diǎn)，創(chuàng)作獨(dú)具特色的教案、課件、微課視頻，如針對(duì)人工智能算法教學(xué)，教師制作了生動(dòng)形象的動(dòng)畫(huà)演示微課，將復(fù)雜的算法原理以直觀易懂的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，有效提高了教學(xué)效果。”張軍表示。

創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境，探究“如何用”

數(shù)智時(shí)代，如何讓人工智能在應(yīng)用層面不流于形式，而是切實(shí)提升學(xué)生的學(xué)力、素養(yǎng)及校園生活質(zhì)量？濰坊市通過(guò)不斷推進(jìn)智慧校園建設(shè)工程，交出了自己的答卷。

“我們依托現(xiàn)有的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境和設(shè)施設(shè)備，按照人工智能教學(xué)要求升級(jí)優(yōu)化，建成智慧校園729處、示范校108處，確定首批‘全市人工智能教育先行培育校’32處，智慧校園建成率達(dá)79.5%。”李慶華表示。

在高新雙語(yǔ)學(xué)校，記者發(fā)現(xiàn)人工智能在助管層面的應(yīng)用，從學(xué)生進(jìn)入校門的那一刻便已開(kāi)始：會(huì)自動(dòng)抓拍可疑人員并向監(jiān)控室報(bào)警的電子圍欄系統(tǒng)、實(shí)時(shí)記錄師生行動(dòng)軌跡的人臉識(shí)別系統(tǒng)、循環(huán)播放安全宣傳片的電子班牌……

而在濰城區(qū)外國(guó)語(yǔ)中學(xué)，人工智能則以助管為契機(jī)，解決了家校溝通不暢的問(wèn)題。學(xué)校開(kāi)發(fā)了“智慧濰外”App家長(zhǎng)版，通過(guò)整合家長(zhǎng)問(wèn)卷獲取的數(shù)據(jù)，錨定家長(zhǎng)反映的痛點(diǎn)問(wèn)題，運(yùn)用五大系統(tǒng)解決了家長(zhǎng)的后顧之憂。

“我們通過(guò)留言系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、請(qǐng)假離校系統(tǒng)、智慧食堂系統(tǒng)和智慧公寓系統(tǒng)，讓家長(zhǎng)在App上實(shí)時(shí)了解孩子在校的各項(xiàng)情況?，F(xiàn)在，家長(zhǎng)對(duì)學(xué)校的管理非常放心?！睘H城區(qū)外國(guó)語(yǔ)中學(xué)校長(zhǎng)徐海榮說(shuō)道。

除了助力管理，濰坊市也在不斷探索利用人工智能提升教學(xué)質(zhì)量的路徑。在高密市朝陽(yáng)中學(xué)的體育課上，學(xué)生的跳遠(yuǎn)情況會(huì)被“電子眼”拍攝下來(lái)，實(shí)時(shí)反饋到體育教師手中的平板電腦上。隨后，體育教師會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生回看剛才的跳遠(yuǎn)動(dòng)作，并結(jié)合人工智能系統(tǒng)提供的建議，糾正學(xué)生的不足。

“作為一所鄉(xiāng)村中學(xué)，人工智能的應(yīng)用改變了我們的教學(xué)模式。過(guò)去教學(xué)中存在的教師無(wú)法顧及每個(gè)學(xué)生、學(xué)生對(duì)自己的錯(cuò)誤點(diǎn)記憶不深等問(wèn)題，如今都得到了改善?！备呙苁谐?yáng)中學(xué)校長(zhǎng)沈潤(rùn)亮表示。

同時(shí)，濰坊市多所學(xué)校致力于營(yíng)造“泛在式”智慧環(huán)境，從課上到課下，從教室到走廊，打造沉浸式、全方位的人工智能學(xué)習(xí)環(huán)境。

比如，在濰城區(qū)外國(guó)語(yǔ)中學(xué)記者看到，“AI（人工智能）自習(xí)室”里擺滿了電腦，學(xué)生可以在這里查詢各種人工智能工具，探究感興趣的學(xué)科問(wèn)題。

“我們鼓勵(lì)學(xué)生多來(lái)‘AI自習(xí)室’，利用人工智能進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。有的學(xué)生試圖通過(guò)與人工智能對(duì)話排遣心理壓力，我們就開(kāi)發(fā)了AI成長(zhǎng)助理，幫助學(xué)生進(jìn)行心理疏導(dǎo)?！毙旌s表示，學(xué)校還在教室的大屏和走廊的電子班牌上安裝了豆包、DeepSeek等生成式人工智能軟件，為學(xué)生提供多場(chǎng)景的智能學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人工智能的全覆蓋。

“下一步，我們將不斷以人工智能助力教育變革，持續(xù)賦能教育治理現(xiàn)代化，努力辦好人民滿意的高品質(zhì)教育?！蓖跸荚诘谌龑媒逃珠L(zhǎng)高峰論壇上發(fā)言時(shí)強(qiáng)調(diào)。

走在一座座“AI校園”里，記者看到許多學(xué)生正熱烈探討著無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等話題。當(dāng)被問(wèn)及自己有什么夢(mèng)想時(shí)，孩子們七嘴八舌地議論起來(lái)：“我想拿無(wú)人機(jī)大賽全國(guó)一等獎(jiǎng)”“我想自己編程開(kāi)發(fā)一款打字游戲”……

時(shí)值春天，空中隨處可見(jiàn)濰坊市的“名片”—風(fēng)箏；而孩子們一個(gè)個(gè)有關(guān)人工智能的夢(mèng)想，正伴隨著越來(lái)越高的風(fēng)箏，一起向陽(yáng)飛翔。（《中國(guó)教育報(bào)》記者 梁瑞哲 通訊員 高洪俊）

《人民教育》2025年第12期