團隊挑戰(zhàn)實機測試環(huán)節(jié)現(xiàn)場。主辦方供圖
選手化身人工智能(AI)工程師,通過編程操控一米多高的人形機器人,精準抓取桌面上的4樣物品放入籃筐,隨后避開重重障礙,將籃筐運送至貨架。這是第二屆國際人工智能奧林匹克學術活動(IOAI)現(xiàn)場的一幕。
8月2日—9日,第二屆IOAI在京舉行,吸引了61個國家和地區(qū)的77支代表隊參加?;顒泳劢骨嗌倌闍I教育,致力于培育面向未來的AI創(chuàng)新者與研究者。這場全球青少年AI高手的對決,為我們開展中小學AI教育提供了哪些啟示?
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學用結合
聚焦真實問題解決能力
在入口簽到處,記者發(fā)現(xiàn)了一家“智能超市”,擔任“售貨員”的是北京銀河通用機器人有限公司提供的機器人Galbot G1,這也是學生比賽時使用的機器人。當顧客在屏幕上選購好商品后,Galbot G1能精準定位貨品,并用機械臂自然流暢地遞出。
“本次賽事面向實際問題的解決?!盜OAI國際科學委員會代表、北京市十一學校人工智能課程首席教師鄭子杰介紹,例如團隊挑戰(zhàn)創(chuàng)設“未來工廠”情景,要求選手設計具身智能機器人算法,完成個性化生產(chǎn)任務,讓學生能夠應用所學知識解決真實問題。
在個人挑戰(zhàn)中,有一道試題令中國隊隊員、北京市十一學校學生姜惠康印象深刻:試題給出了一個男盥洗室的圖標,要求選手在100多個圖標中找出對應的女盥洗室圖標?!叭绻皇且蕾噦鹘y(tǒng)的圖片分析模型難以得高分。有選手另辟蹊徑,通過顏色出現(xiàn)頻率識別圖標獲得了成功。”姜惠康意識到,真實場景是復雜多變的,需要打開視野,培養(yǎng)發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維。
中國隊領隊張煒其認為,IOAI考察的能力較為綜合,既需要數(shù)學建模思維和對AI底層邏輯的理解,也需要工程實踐能力。
“我們持續(xù)推動產(chǎn)學研用融合,培育AI領域頂尖人才?!北本┦泻5韰^(qū)委教育工委書記、區(qū)教委主任杜榮貞介紹,今年,北京中關村學院與海淀區(qū)教育委員會聯(lián)合推動設立北京少年人工智能學院(海淀),旨在通過“早進項目、早進產(chǎn)業(yè)、早進科技前沿”的培養(yǎng)路徑,構建跨學段、長鏈條的貫通式培養(yǎng)體系。
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跨界融合
讓AI成為學科創(chuàng)新載體
機器人操控背后是跨學科知識的融合。參與IOAI團隊挑戰(zhàn)命題及評審的北京市十一學校教師范爽解析,機器人行走最優(yōu)路徑規(guī)劃,需要數(shù)學知識;在機器人移動和抓取執(zhí)行中,需要物理知識;學生對復雜任務進行目標拆解,同時理解仿真到真機的差別,需要工程思維。
“AI教育不僅是教授技術,更是培育能夠借助AI進行深度思考的人才。這要求我們融合多元視角,培養(yǎng)具備跨學科能力的人才?!北本┦惺粚W校技術學科負責人聶璐說。
在北京市十一學校,各學科都積極引入AI開展跨學科項目式學習,比如將歷史和信息技術相結合,通過提煉兵馬俑面部特征生成3D模型,還能讓兵馬俑做自我介紹。此外,學校還構建了完善的AI課程體系,涵蓋機器學習、機器人設計、無人駕駛等多個方向,為學生提供了豐富的學習選擇。
“我們將AI作為開展跨學科創(chuàng)新教學、跨學科主題學習的重要載體?!敝袊嗣翊髮W附屬中學信息技術教研組組長武迪介紹,學校創(chuàng)建了橫向跨學科、縱向分層次的AI課程體系,已建立起相應的課程群,涉及30多門課程。
“在AI時代,好的創(chuàng)意有時比技術本身更重要?!卑拈T隊領隊、澳門培正中學教師林建源在學校課后項目小組中鼓勵學生探索AI家居服務機器人方向,“面對未知領域,學生需主動請教專家、查閱資料。這個過程常讓他們學到遠超課堂的新知識”。
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主動作為
補齊AI師資短板
從2017年開始接觸AI的林建源常感到一種“本領恐慌”?!癆I迭代太快,需持續(xù)學習前沿知識,更存在不確定性,我們難以預知今天教授的內容,在學生未來踏入社會時是否仍有用武之地?!绷纸ㄔ凑f。
師資是中小學AI教育的關鍵。在IOAI學術交流會上,北京中關村學院院長劉鐵巖認為,教師要學會善用AI工具,教學與生活要跟AI深度結合。只有教師率先垂范,才能讓學生理解AI是用來解決困難問題、改變世界的抓手。
擁抱技術需要教師主動作為。聶璐介紹,2024年初,學校探索成立“AI星項目組”,吸引了12個學科的教師參加,開展了一系列創(chuàng)新實踐,如利用智能工具輔助命題、構建知識庫、支持實驗數(shù)據(jù)分析等。
杜榮貞坦言,師資培養(yǎng)是目前面臨的主要挑戰(zhàn)?!癆I發(fā)展快、迭代快,培養(yǎng)師資有其周期,這是一個漸進的過程?!彼硎荆5韰^(qū)正大力加強本土教師培養(yǎng),面向全區(qū)教師開展4期“教師智能教學素養(yǎng)提升”通識培訓,并制定激勵政策,設立“人工智能教育應用帶頭人”及“人工智能育人先進個人”評選,旨在有效調動教師學習和應用AI技術的積極性。
“目前,中小學AI專業(yè)領域師資欠缺是中國乃至世界的共性難題?!编嵶咏芙ㄗh,一方面,通過與高校、企業(yè)的合作創(chuàng)新引進模式,加大對AI專業(yè)領域人才的吸納;另一方面,鼓勵教師自主擴展AI等跨學科知識和技能的學習,為AI教育提供更加專業(yè)的師資保障。
《中國教育報》2025年08月09日 第02版
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