人民政协报专版报道编程猫:为2030年蓄力的教育 ——人工智能发展的背后

网友投稿 2018-04-16 19:24

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在飞速发展的人工智能时代,教育所面临的是机遇与挑战,编程猫一直在这样的境遇中努力为未来教育蓄力,“培养未来创作者”一直是编程猫坚持的信念,从覆盖低学段学生群体开始,助力人工智能教育大范围普及。

今日,人民政协报发表文章《为2030年蓄力的教育——人工智能发展的背后》,用一整个版面对编程猫少儿编程教育进行了报道,细致分析了当下我国人工智能教育的现状以及编程猫在未来教育上所作出的努力。呼吁社会各界坚定同一个目标,在人工智能掀起的“第四次工业革命”浪潮中砥砺前行!

——以下为报道原文——

在互联网、大数据、脑科学等理论技术的共同驱动下,人工智能发展进入新阶段,随着人工智能技术逐步渗透到社会各行各业中,“人工智能+”成为热词。

2017年7月,国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出,人工智能俨然成为国际竞争的新焦点、经济发展的新引擎与社会建设的新机遇。

2018—2020年将是人工智能发展的窗口期,为搭上人工智能技术快车,建立健全人工智能生态体系,并为实现2030年人工智能发展目标奠定坚实基础,人工智能教育无疑是现阶段发展的重中之重。

究其根本,技术的竞争终要回归到人才的竞争中去。为中国人工智能产业培育大批高素质的专业人才,已然成为我国教育领域的重大任务。

人工智能缺人工

人工智能发展势头强劲的背后是专业人才的极度缺乏。据了解,国内人工智能人才供需关系严重失衡,其供求比例为1∶10。

工信部教育考试中心副主任周明曾透露,中国人工智能人才缺口超过500万人人才缺口很难在短期内得到有效补充。其根本原因除人工智能技术的超速发展之外,还有缺乏人才培养意识、基础教育推广程度不足、人工智能教育学科发展相对滞后等。

以往,中国的人工智能教育主要依附于高等院校的计算机学科。据悉,今年4月,教育部印发的《高等学校人工智能创新行动计划》指出,完善人工智能的学科布局,加强人工智能与计算机、控制、量子、神经和认知科学以及数学、心理学、经济学、法学、社会学等相关学科的交叉融合。

然而,不论研究型机构还是生产企业,在产业快速发展阶段,应兼顾尖端研究型与应用型人才培育,单独依靠高端人才带动、重点高校集中培养这种“顶端驱动”式的发展难以补足强劲的人才需求。

面对如此巨大的人才缺口和紧迫的人才需求,人工智能教育理应从娃娃抓起。

对此《高等学校人工智能创新行动计划》还将“开展普及教育”列入完善人工智能领域人才培养体系的重要环节。

近年来,国内外人工智能教育皆呈现低龄化、普及化的趋势。人工智能教育的主阵地正从培养尖端人才的高校扩大到以兴趣培养与思维塑造为主的中小学院校。“人工智能从娃娃抓起”俨然成为全球人工智能教育发展的大趋势,而编程作为人工智能时代的底层架构手段正在成为人工智能教育在低学段普及的重要方式之一。

以在线少儿编程教育品牌编程猫(深圳点猫科技有限公司)为例,其自主研发的编程教育软件和课程现已在全国范围内接入3000余所院校,平台用户超过200万。

目前,多家企业皆与编程猫在人工智能编程教育领域达成深度合作。其中,编程猫与全球智能机器人领导者优必选达成深度合作,共同推出了个性化智能教育机器人AlphaEbot,并携手达力动漫共同打造根据张景中院士和李毓佩教授的科普名著改编的全球第一部编程教育科普动画《荒岛历险记》。

编程猫正慢慢覆盖低学段的学生群体,助推人工智能教育的普及。

放眼国外的人工智能编程教育发展,2013年,美国开始推行编程1小时活动;2014年,英国将编程纳入5-16岁儿童的必修课;欧盟已有15国将编程列为必修课;日本的教育、文化、体育、科学和技术部门已经决定于2020年之前将计算机编程设为小学的必修课程,在2021年加入初中阶段、2022年加入高中阶段……众多走在教育前沿的欧美、亚洲国家相继从战略上推动编程教育。

反观国内,《新一代人工智能发展规划》在宏观战略层面上提出实施全民智能教育项目,在中小学校设置人工智能课程,推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广,支持开展人工智能竞赛,鼓励进行形式多样的人工智能科普创作,鼓励科学家参与人工智能科普。

https://cdn.china-scratch.com/timg/180418/1924495462-3.jpg北大附小六年级学生使用编程猫图形化编程工具制作游戏  

目前,人工智能教育在小学、初中、高中学段的教学内容分为编程课程、算法及信息技术安全等模块,多以选修课、兴趣课、素质教育课以及校本课等形式进行教学。社会人工智能编程教育企业近年来逐渐增多,业务方向主要偏向K12学段的编程教育培训。学校与企业在宏观政策调控的大背景下也显示出齐头并进的发展态势。

众多国家的人工智能教育在低学段的普及正在不断提质提速并逐步走向正轨,面对全球人工智能教育发展现状,中国的人工智能教育发展尚处于初级阶段,并在教育观念、教师素养、师资储备等方面存在一些亟待解决的问题。

少儿编程展新风

在飞速发展的人工智能时代,很多人对于编程教育的观念还停留在初级阶段。

殊不知,人工智能时代,编程思维与创造能力正成为当代青少年不可或缺的基本素养,而人工智能编程教育正是提升青少年思维能力与创造能力的有效方式之一

人工智能编程教育是为未来2030年做准备的教育。目前国内中小学编程教育课程多以图形化编程为主,图形化编程将复杂抽象的程序代码变成可视化的程序模块,大大降低了编程的入门门槛,这是人工智能编程教育得以向低学段延伸的关键所在。

谈及图形化编程教育,编程猫(深圳点猫科技有限公司)联合创始人兼CEO李天驰称,“编程猫拥有顶尖的技术团队与教研团队,技术团队从最底层开发了适用于少儿的全系列图形化编程软件,其中包括2D、3D图形化编程、Wood编辑器等编程软件,功能更为全面多元,并免费向公立院校、民营院校、培训机构开放合作。”

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编程猫图形化编程软件操作界面  

福建省三明市将乐县水南中学学生钟梓宁表示,“图形化编程课程给我开启了一扇新世界的大门。以前,我对编程的印象停留在一行行复杂难懂的英文代码上。接触到图形化编程后,才发现原来编程可以像搭积木一样简单。在我看来,编程就是一个将自己的想法传达给机器的过程。”

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编程猫学员 :钟梓宁

钟梓宁在编程猫图形化编程平台上结合对话设计、逻辑语句等多种跨学科知识制作了剧情类游戏《暗夜马戏团2.0》。这个游戏需要用户与游戏人物进行对话,找到隐藏线索,即可通关成功。《暗夜马戏团2.0》是剧情类游戏,游戏本身需要很强的代入感。为此,钟梓宁在设计游戏时特别加入了很多互动元素,让用户沉浸在游戏的场景中,比如“蓝色小丑”、“黑猫”等游戏角色可以伴随用户一起玩游戏。

“我觉得编程对我的最大改变是思维方式上的改变,在更深入地接触编程后,我开始更多地去思考事物运行背后的深层逻辑。”当同学们在玩游戏的时候,钟梓宁想的是怎样才能把这个游戏制作出来;观看广告时,吸引她的不是明星偶像,而是如何制作广告才能吸引人。

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利用编程猫平台制作的游戏截图  

河南省郑州市经三路小学学生海晨笑也学习了编程,他说:“编程可以释放并实现自己的脑洞。”年仅11岁的海晨笑通过自己的编程作品《移动迷宫》在比赛中获得了全额硅谷行奖学金。

《移动迷宫》是一个利用编程猫2D图形化编程工具创作的游戏,这个游戏需要控制小球躲避障碍走出迷宫才能通关。作品涉及计算机学科的“侦测”、美术学科的“视觉设计”、数学的“变量”等多学科知识的综合运用。在编程过程中,海晨笑要考虑怎样将整体的任务分成可以“逐个击破”的小模块,然后通过编程实现“改变方向”、“匀速运动”等游戏功能。此外,海晨笑还需要置身于游戏用户的角度思考怎样才能有流畅的“用户体验”,考虑到迷宫路线的曲折辨析,海晨笑特别将小球的运动路径设计成彩色的,以方便游戏用户辨别。

在钟梓宁与海晨笑的身上可以看到接受人工智能编程教育的孩子的缩影,思路清晰、性格独立、富有创造力……对于中小学生来说,图形化的编程形式更易于掌握,游戏化的学习过程更能激发学习兴趣。

编程猫课程基于STEAM教育理念与PBL项目驱动式教学法设计而成,让孩子通过制作游戏来学习跨学科知识,知识点在解决问题的过程中变成了学以致用的技能点,从而真正锻炼孩子的逻辑思维、动手能力和创造力等综合素养。

校企联合促教育

人工智能教育离不开广大一线教师。今年2月,教育部发布的《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》,“教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学”成为教师队伍在新时代改革的新目标。

教育部教师工作司发布《教育部教师工作司2018年工作要点》进一步指出,启动“人工智能+教师队伍建设行动”计划,应对新技术变革,探索信息技术、人工智能等支持教师决策、教师教育、教育教学、精准扶贫的新路径。

推动新技术与教师专业发展有机融合,实行线上与线下结合的混合式研修,建立教师随时可学、随地可学的常态化发展机制。启动新周期中小学教师信息技术应用能力提升工程,建设创新培训平台,大力提升教师新技术应用能力。支持部分学校引入人工智能教学实验,推动教师主动适应信息技术变革。

对此,李天驰认为,现在全球已有24个国家将编程课纳入基础教育体系,人工智能教育的重要性和紧迫性与日俱增,但我国还存在中小学师资匮乏、教师素质不达标、编程课程培养体系不健全等,这是需要校企双方深度合作共同解决的难题

“校企联合”是学校与企业紧密结合,根据社会及校企双方的需求进行办学的一种模式。企业参与办学主要有两方面的好处,一是企业能有效地帮助院校构建系统的人工智能学科知识,为院校提供教师培训、软件技术、硬件设备等支持;二是学校作为综合性的教学平台可以让企业过剩的教育资源得到有效利用。企业成为学校坚实的后盾,依靠先进技术和专业师资使学校成为企业资源的承载和发展的平台。

作为校企联合的经典范例,编程猫先后与北京、济南、厦门、广州等多个省市的院校开展合作,为院校提供免费的课程内容与教师培训支持,辅助院校接入图形化编程课程,为孩子提供优质、有趣的编程课程。校方根据已有的以及一线教学实践中得到的经验优化教学内容与教学过程,为企业提供海量的教学数据支持。

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厦门市康乐小学编程猫课堂  

在与数众多的院校合作中,不同层次的合作解决不同的问题,企业与中小学校合作解决的是人工智能教育的普及问题,与地方师范院校联合培养,解决的是人工智能教师的普及问题,而与部属、省属师范院校的合作,则解决人工智能教师的储备问题。

对于国内的人工智能教育师资队伍培养,李天驰说:“部属、省属师范院校生源质量较好,欠发达地区的师资仍主要来自师专,我们力图提高不同地区、不同学科的师范生的信息素养和信息技能,在未来能承担编程教育教学工作。”目前,江西师范高等专科学校将编程猫作为公共课程引入数信专业,对师范生进行全面教学。除了专科院校,陕西师范大学、首都师范大学等不同梯队的高等院校相继接入了编程猫图形化编程学科,为未来人工智能教师队伍造血。

在实际推广编程教育进校园的过程中,很多隐性问题与矛盾逐渐凸显出来。

中小学生在接触过基于游戏化教学场景设计的编程课程后,都表现出浓厚的兴趣,但就教师而言,由于课业准备工作的增加,不少授课教师觉得学习图形化编程课程负担重,导致受训积极性不高。

“时代在变,教育信息化1.0进程业已结束,国家在补齐信息化教学基础设施方面下了很大功夫,为人工智能教育的普及铺设良好的设施基础,但教师在信息化技术培训学习的意识与主动性上还非常欠缺。”李天驰认为,对于人工智能教育的普及来说,除宏观调控外,教师是至关重要的一个环节,在推进教师培训工作的同时,还要培养教师自主意识,教师的激励机制也需要尽快完善。

此外,目前已有的人工智能编程课程内容花样繁多,具备研发课程能力的学校多以校本课程的形式自主研发编程教育内容,其他学校则多为引入社会编程教育资源,学生接受的编程教育质量良莠不齐,很难实现无缝对接高等人工智能教育内容。人工智能编程教育的提质需要人工智能教育的课程标准、监管措施及区域化发展等系统化的政策措施。

飞速发展的人工智能时代,机遇与挑战并存,人工智能时代能够稳步前行的前提条件必然是人工智能教育的充分发展,这需要社会各界坚定同一个目标,在人工智能掀起的“第四次工业革命”浪潮中砥砺前行!

笔者对一些编程教育相关人员进行采访,希望透过他们的视角窥见编程教育的发展现状,特编辑了一些精彩语录与大家分享。

  美国校长访谈:“想看一看中国人工智能时代的教育”

美国小学校长Karen带领美国教师代表共同参与了成都市龙江路小学分校的编程猫体验课,在课程结束后,她讲道,“在这样一个全面进入人工智能的时代,中国小学对于steam教育的重视程度越来越高,从小学开始让学生学习人工智能时代基础语言———编程,大大提升学生的创新能力、逻辑能力、想象力等。”

  川贵地区校长访谈:“是合作伙伴、是老师、更是学生家长”

编程猫川贵地区合作伙伴陈文龙的孩子在2015年开始上编程猫课程,被编程猫完善的编程工具和课程体系所吸引,陈文龙牵手编程猫在川贵地区开展编程教育,并亲自参与教学,“人工智能是时代发展的大趋势,而孩子能否适应时代的发展而作出改变,这是至关重要的,学习编程就是为迈入未来时代而做的准备。”陈文龙对编程教育有着自己深刻的认知,而为什么选择编程猫,陈文龙解释道,“编程猫的编程工具很系统,这是最为打动我的。从入门的2D、3D图形化编程工具到Wood编辑器的Python编程工具,学生可以在编程猫在线社区上交流学习,非常方便。”

  教师访谈:“教师应采用与时俱进的教学法”

厦门市康乐小学的信息技术老师韩芳芳教授开设编程课程已有半年了,“我经常会思考怎么用故事去引导学生进入编程课堂,并且采用PBL项目式教学法培养学生的信息素养和创新思维。编程猫的课程设计让教学目标可以很顺畅地实现。学生对编程猫这种游戏化的形式很感兴趣,一部分学生还会自己开发一些小游戏,课堂上我也会预留一部分时间给孩子们进行编程创作,学生的兴趣是最重要的。我们在假期会给学生发任务单,让学生自己去创作作品,开学后通过颁发奖状的方式激励学生。”

  学生访谈:“编程让我收获了意料之外的事情”

成都市青羊区实验中学附属小学4年级8班的陈彧卓同学很喜欢用代码岛(编程猫3D图形化编程工具)进行编程创作。

有一次,为了找到满意的背景音乐,他足足花了一个小时的时间。他说,“半年之内,我做了10多个作品,现在还有一个项目正在制作中。让我意外的是,我的数学学得更好了,观察能力也提高了很多。我想,这是因为在代码岛中,3D立体的场景设定锻炼了我的空间思维能力。”

2018-04-18期04版

作者:王楠


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