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普及人工智能科创教育,助力科技自立自强

2022-06-07

中国信息技术教育 2022年11期
关键词:刘阳科创课程体系

刘阳,果力智能创始人兼董事长,香港中文大学智能机器人博士、人社部中国留学人员回国重点类创业人才、深圳市“孔雀计划”海外高层次人才、安徽省高层次科技人才团队领军人才、深圳南山区首批领航人才、深圳市科技创新委员会评审专家。

《中国信息技术教育》:刘董,您好。请您简单说一说您个人或企业投身本领域的初衷。

刘阳:在读博士期间我一直在海外从事人工智能机器人的学术研究。博士毕业后联合多位海外的同学,于2015年创立了果力智能,致力于创新型人工智能和机器人技术、产品以及解决方案的研发。

在企业成立伊始,国家对以机器人和人工智能为代表的新兴产业的重视前所未有,已经将其提到了国家战略的高度。而人工智能和机器人等科技自立自强战略的实现基础来自科创人才,科创人才的培养又来自科创教育。因此,果力智能致力于通过创新型的人工智能和机器人技术产品赋能人工智能教育,从而实现创新型AI科创人才的培养。目前,果力智能提供覆盖基础教育、职业教育和高等教育等多个阶段的贯通式AI人才培养解决方案,也实现了全国上千所学校以及国外数十个国家的应用案例。

《中国信息技术教育》:您刚才提到了“科创人才”的培养,那么,在实施的过程中,在信息技术综合素养、计算思维培养方面有哪些创新教育理念,请您具体谈谈。

刘阳:果力智能一直致力于同时从融合AI学科、AI教育和AI产业三个维度的综合视角去打造AI科创教育理念,从而指导包含课程体系、评价体系、教具体系、服务体系以及工具体系在内的AI教育整体解决方案。

在课程体系的设置上,我们提倡尊重人工智能学科的体系性,并在中小学做好下沉,我认为西安交通大学郑南宁院士主编的《人工智能本科专业知识体系与课程设置》一书具有非常强的指导意义,因而果力智能提出了以1个核心(人工智能核心课程)、2个支撑(计算机科学与技术课程、先进机器人技术课程)和4个交叉(人工智能与社会课程、数学与统计学课程、认知与神经科学课程、科学与工程课程)为代表的“124”果力AI+学科知识体系。这个体系可以兼顾AI学科的综合性、交叉性和体系性。为了避免过度理论化,兼顾实践性,吸引学生对AI的兴趣,我们增加了探究能力和动手能力的培养,并采用项目制教学和评价的模式。也因此,我们提倡单元式知识+项目制评价的课程形式,以一个学期的课程为例,每学期应大体分为三个单元,其中两个单元进行体系化知识的教学,最后一个单元进行项目制评价教学。单元式知识部分需要覆盖图像识别、人脸识别、物体识别、机器学习、深度学习、自然语言处理等人工智能核心知识,以独立单元内容和形式编排,同时保证核心AI知识递进式教学。把一个难的知识讲“难”很简单,但把一个难的知识讲“简单”却很难,针对AI核心知识点,我们采用了可视化的教学模式,该模式简单通俗易懂而且互动性好,这样就保证了不同认知水平的学生都可学习AI。项目制评价教学部分,以任务为驱动,以科学探究为主要学习方式,以仿真AI应用场景沙盘为载体,这样就做到了兼顾体系性和实践性,落地效果较好。

《中国信息技术教育》:企业研发产品的创新教育理念及方法是什么呢?能否结合相关教育案例谈谈?

刘阳:果力研发产品的理念兼顾了AI学科、AI教育和AI产业三个维度。在课程体系方面,我们提出了“124”果力AI+学科知识体系,具体结构为“单元式知识+项目制評价”。在评价体系方面,通过课堂测评、学期与学年AI素养测评、等级测评、赛事测评等系统性方法构建完整评价体系。在教具体系方面,采用AI复合型机器人(复合AI感知、移动底盘、多轴机械臂、软体机械手)和仿真AI应用场景主题沙盘作为核心硬件教具,采用体验平台、编程平台、实训平台、课程资源平台作为核心软件教具。在服务体系方面,主要是为一线教师提供体系化的师培以及标准化的培训内容、测评体系与平台。在工具体系方面,采用师培与教研平台、区域AI教育云平台作为管理平台工具。目前已在北京、上海、广东、浙江、安徽、陕西、海南等多地落地实施。

《中国信息技术教育》:在具体的实践中,校企合作方面又是如何推进的呢?

刘阳:由于广大中小学校普遍面临师资、课时、物理空间、建设经费、特色化办学、教学成果等AI科创教育落地的多方面问题与诉求,在校企合作时,果力特别注重落地效果。首先,明确学校的办学定位和科创教育开展情况,清晰给出AI科创教育的开展年级、开展形式等详细落地建议。其次,通过多种形式对学校的AI种子教师开展师资培训、评课磨课等教研活动,并进行动态交流探讨。再次,协助学校做好AI教学开展情况的评价。最后,如果学校有差异化特色需求,如开展AI+跨学科教育,则会针对性设计特色主题功能教室和联合开发校本课程等。

《中国信息技术教育》:最后请您分析一下当前行业面临的机遇和挑战,以及企业未来的研发方向。

刘阳:当前人工智能科创教育的现状与挑战,我认为主要有以下四个方面:一是各地AI科创教育的开展情况和开展形式参差不齐;二是课程体系和质量良莠不齐;三是师资队伍建设挑战较大;四是AI科创教学的课时、物理空间与建设经费缺乏保障。

针对挑战一,我们认为因应国家科技自立自强的战略需求以及“双减”的需求,AI科创教育定会逐步普及,因此各方应共同探讨,一起努力。针对挑战二,国家义务教育信息科技课标已经出台,相信随后会带来权威的课程体系。针对挑战三,应提供系统化的师培工具,一站式提供覆盖AI学科、AI课程、AI相关软硬件教具、AI行业知识等在内的平台。同时,应提供测评体系,更好地驱动师培的效果。此外,还要多开展课例设计活动、学生活动,增加相应的物质绩效,给予教师足够的物质和精神激励。针对挑战四,要面向普及AI科创教育的统一目标,不拘一格,不同地区采用不同的路径,多维度解决课时、物理空间以及建设经费问题。

果力智能未来会持续聚焦和投入以视觉感知与处理为代表的人工智能和以软体机器人操作与移动机器人为代表的机器人核心技术方向,根据不同年龄段学生的认知水平特点,逐步完善各类软硬件产品线,覆盖全学段。同时,还将逐步完善各类资源、师训、素养评测和实训学习平台,并积极探索AI科创教育与教育数字化转型和智慧校园的融合,打造特色化人工智能与教育的闭环生态。

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