人工智能教育项目助力区域教育高质量发展

【摘要】江苏省无锡经济开发区以人工智能教育项目助力区域教育高质量发展，按照“标准校人工智能实验室（校内）+人工智能教育基地（校外）”的实施路径，在中小学全面普及人工智能教育，提出区域人工智能教育高质量发展推进机制，这可为区域中小学开展人工智能教育项目提供参考。【关键词】人工智能教育；实施路径；高质量发展自2017年人工智能被列入国策以来，我国陆续发布了《高等学校人工智能创新行动计划》《中国教育现代化2035》《中小学人工智能课程开发标准（试行）》等多个文件，这进一步强化了人工智能在教育现代化中的重要意义，明确提出了人工智能教育的发展要求。然而，目前中小学人工智能教育在实施层面上，主要面临无建设标准、发展不均衡、后续运维难等问题。面对上述种种现象，本研究结合江苏无锡经济开发区实际，对在区域内高质量推进人工智能教育实践进行了分析与总结。建设背景为贯彻落实国务院《新一代人工智能发展规划》、江苏省《新一代人工智能发展规划》、《无锡市提升数字素养和技能行动计划（2022-2025年）》等文件精神，推动人工智能在中小学教学、管理、资源建设等全流程领域的应用，构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系，助推无锡经济开发区成为全省领先的人工智能教育示范区，2021年，江苏省无锡经济开发区教育局基于区域教育信息化发展的要求，为提升区内中小学人工智能教育水平，实施了人工智能与机器人教育项目。实施路径江苏省无锡经济开发区教育局立足本区特色项目引领，根据中国学生发展核心素养的要求，以“立德树人全面发展”为总目标，提出了区域AI人工智能教育高质量发展的实施路径（图1），该路径采用分级部署思路，构建以“标准校人工智能实验室（校内）+人工智能教育基地（校外）”为实施方式，通过校内外AI课程，重点培养学生的人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大素养，推动人工智能教育高质量发展。1.AI校外课程AI校外课程主要以区内人工智能教育基地访学课程为主，课程主要以培养学生科学素养、创新思维和实践能力等为目标，涵盖生命健康、人文社会、智慧生活、宇宙探索和地球公民五大科创主题，共计20多门人工智能PBL课程，为学生提供丰富的项目式学习课程。2.AI校内课程考虑到人工智能学习的长期性与衔接性，学校的校内AI课程在区教育局统筹安排下，面向全区公办中小学3-8年级的学生开设人工智能必修普及系列课程。各校在完成人工智能基础课程教学的基础上，面向对AI感兴趣的学生继续开设社团选修课程，并引导学生成立人工智能社团，发挥社团学生的中坚力量，为全区中小学生开展人工智能竞赛作准备。3.平台与服务为保障中小学人工智能教育的顺利实施，区教育局协同多方相关机构搭建平台、保障服务。在平台方面，除搭建了“政府+学校+基地”三层监督机制和为学校师生提供必要的AI硬件支持外，还配备了AI智慧教育平台，满足学校备课、上课、AI实训、考评认证、云端教研、成果展示等的需要，助力AI教育的多形式发展。推进机制在推进AI教育高质量发展中，区教育局结合实际先后发布了《关于开展江苏无锡经济开发区人工智能教育项目进校园的实施意见》《关于开展江苏无锡经济开发区人工智能教育基地综合实践活动项目的实施意见》等文件，并按照“统筹规划、定点推进、点面结合、高效发展”的工作思路，科学制定全区中小学人工智能综合实践活动实施方案，提出了AI教育高质量发展推进机制（图2）。该机制以区教育局为指导单位，各中小学校的校内教学为主体，人工智能教育基地为补充，多方协同、分层分阶段开展人工智能教育的实践和研究，主要从研究、实施、应用三个层面构建区人工智能教育体系，推动AI教育高质量发展。1.研究层：立足区域特色，构建人工智能研究生态在研究层，区教育局承担政策制订、宏观把控、理论支撑以及实践指导等重要功能，组建数字工作专班，成立研究共同体，指导各中小学校进行AI教育实践和研究，联合人工智能教育基地等校外优秀教育资源，探索区域人工智能特色课程项目建设。统筹规划校内外教育资源，多方协同推进，形成区域研究合力，构建AI研究生态，为区域AI教育的高质量发展提供指导和强力支撑。2.实施层：立足分层分段，推进人工智能课程教学实践在实施层，主要以学校为主阵地，以校外基地作为资源补充，开展人工智能教育的实践。在实践中，学校层面主要以3所区域人工智能中心校加8所“央馆人工智能课程”试点校为核心，牵手11所人工智能标准校，辐射区内其他学校，最终形成“3+8+11+X”的AI教育实践共同体。校外教育层面主要以区人工智能教育基地为枢纽，联合其他校外教育资源开展多样化的综合实践活动。3.應用层：立足人与自然、社会、未来，构建人工智能应用场景在应用层，充分利用本地人工智能及高新技术企业资源，满足中小学生对人工智能及机器人教育应用理论普及与AI科创综合实践的需要。校内外人工智能项目实施场景在应用层融合中共生，这既指学生在自然、社会和真实生活场景中解决实际问题，也指学生在人工智能教育过程中形成的实践成果。其具体表现：一是基于人与自然、社会、未来的真实问题而生成的人工智能教学应用群（如人与自然—智慧仿生、人与社会—智慧社区、人与未来—智慧生活等），通过引导学生利用人工智能技术解决真实生活与学习场景中的实际问题，真正做到理解AI、应用AI等；二是人工智能教育项目推进形成的成果，如AI数字资源、AI学习社区、AI教学案例、AI项目作品等，在区域各校进行推广与应用。实践成效1.平台及资源建设标准化目前全区已搭建由1个基地、14所中小学、28间人工智能实验室组成的三级教学载体平台；在AI课程方面形成了校本、基地、社团和竞赛四级金字塔课程体系，分别对应兴智（即通识教育）、拓智（基地访学）、优智（社团课）、极智（竞赛培育）课程；还将建设8间“央馆”配套实验室，进一步激发学生创新思维、实践能力和探索精神。2.形成三级师资赋能体系教师是人工智能教学工作的重要主体，区域AI教育的高质量发展离不开高水平的师资队伍。本区已集中开展教师相关培训7次，累计培训AI教育教师228人次，初步形成基础培训（AI教师）、进阶培训（AI教练）和高阶培训（AI导师）三级人工智能师资赋能的培养体系。通过该培养体系，对区内相关的教师以线上、线下相结合的方式分层进行培训，助力教师人工智能教育的理论水平与实操能力提升，打造专业化的师资队伍。3.学生AI能力显成果在以学生核心素养培养为目标的教育教学改革中，学生的应用迁移能力培养一直是其中的重要方面。学生在经过一段时间AI课程的学习后，除了掌握基本的AI知识外，还对知识的迁移应用能力有所提升。全区中小学生在各类AI竞赛上取得了较好的成绩，如在2021世界物联网博览会青少年物联网创新创客大赛中，我区学子在全国28个省市1300名选手中脱颖而出，获9个一等奖、15个二等奖、6个三等奖；在2021全国中小学信息技术创新与实践大赛中，全区的7支参赛队伍，获2个一等奖、1个二等奖、4个三等奖，其中包含全国一等奖第一名；在2022年“领航杯”无锡市学生信息素养提升实践活动中，有9支人工智能代表队顺利晋级省赛。结

语人工智能的教育教学应该具有持续性、长期性。面向中小学开展人工智能教