人工智能成为中小学的一门课程 究竟学什么 为什么要学
李元辰
[摘 要]人工智能技术不断取得突破， 在各个行业应用迅速扩展，日益成为影响未来国家实力的重要因素。17年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，明确指出人工智能已经成为国际竞争的新焦点，应在中小学设置人工智能相关课程，逐步开展全民智能教育项目，本文主要对中学阶段开展人工智能的重要性和可行性进行了研究和探讨。
[关键词]人工智能 教育 中学教育
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0207-01
一、“人工智能”的涵义
“人工智能”一词的起源可追溯至1956年的达特茅斯会议，短短60年间，“人工智能”已从一个遥不可及的概念，走进了人们的日常生活。2016年3月，谷歌公司旗下DeepMind公司所开发的AlphaGo程序打败韩国传奇棋手李世石，位列世界围棋第二位。此举引发世界性的评论和热议，人们的焦点不仅在于AlphaGo本身，更在于其背后的人工智能技术。2017李彦宏驾驶着无人驾驶汽车在北京上路，并宣称2018年7月百度将“阿波龙”无人驾驶小巴实现量产。同样科大讯飞的语言互译神器在今年一发布，许多人惊呼同声传译者将会失业。波士顿机器人--能跑能跳的“人形”机器人问世，再次引爆全球。越来越多的人工智能被运用到医疗、金融、交通、教育等各行各业，成为经济、社会发展的重要引擎。人工智能（AI，Artificial Intelligence）是计算机科学的一个分支，简言之就是让计算机能够像人一样思考，己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动，来解决人类专家才能解决的复杂问题，例如咨询、探测、诊断、策划等。人工智能科学就是一个模拟人类能力和智慧行为的跨领域学科，涉及到计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、语言学、心理学等多个领域。
二、在中学阶段加强人工智能教育的重要意义
早在2013年，美国政府便将22亿美元的国家预算投入到了先进制造业上，“国家机器人计划”是投入重点之一。同年，美国政府启动创新神经技术脑研究计划。2016年5月，白宫成立“人工智能和机器学习委员会”，协调美国各界在人工智能领域的行动，探讨制定人工智能相关政策和法律；同年10月，奥巴马政府时期总统办公室发布《为了人工智能的未来做好准备》和《美国国家人工智能研究与发展战略规划》的文件，将人工智能上升到美国国家战略高度，这两项报告认为人工智能技术对社会各领域的影响越来越深刻，教育是人工智能应用的一个重要领域。2016年初美国前任总统奥巴马曾投入40亿美金，称要让每个美国孩子在小学具备最简单的编程能力。谷歌、微软、Facebook等科技巨头公司也积极参与。在不少业内人士看来，人工智能作为连接未来的教育，面向大众进行普及，特别是在K12（6-18岁青少年）阶段的学生中开展，很大程度上带来的是逻辑思维能力的提升和思维方式的改变。
不仅仅是美国，2013年，英国对中小学教学大纲进行全面改革，并要求全国在2014年开始使用新大纲教学。教学大纲的修订就包括将“计算机科学”列为基础必修课程。
2017年，我国国务院印发了《新一代人工智能发展规划》，明确指出人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。
马云在17年宣称：回望历史，第一次技术革命和第二次技术革命先后引发了一战和二战，人工智能可能会引爆第三次世界大战。未来国家的竞争中，人工智能技术和人才的争夺将异常激烈，从国家层面布局人工智能教育是国家之间竞争的需要、是国家战略布局的需要。
三、中学阶段人工智能教育的可行性分析
1、借鉴国外人工智能教育的经验。从英国、美国等在中小学中启动人工智能教育的实践来看，并不是绝对意义上的人工智能课程，而是称作ComputerScience（计算机科学）。从幼儿园到高中教育，美国都会有意识地配置计算机科学课程，增强学生们的计算机思维能力。流利说联合创始人兼首席科学家林晖向21世纪经济报道表示，在中小学教育上，美国对于科学比较重视，编程已经融入在教育中。美国的STEAM系统中，科学方面的教学在K12就已经开始。这种课程会融入编程的元素，但不一定是写代码，而是从做一个系统的角度，把一些模块做成系统。关系到人工智能方面，美国市面上已经出现了高销量的机器人，孩子们可以通过Ipad上的编程来控制机器人，完成简单的动作。这些国家的经验为我国开展人工智能教育提供了参考。
2、注重学生的兴趣和科学素养的培养
首先培养学生兴趣是课程的主要目的。兴趣是最好的老师。深蓝之父许峰雄博士本科毕业于台湾大学电机系，后跨专业到卡内基·梅隆大学攻读计算机博士，最终凭借一腔热情和长达十年的不懈努力，完成了机器战胜人类的壮举。在中学阶段的人工智能教育更重要的意义在于培养学生的兴趣，让有兴趣、有志趣的学生能进一步开启探索的欲望和动力。
其次培养学生的数据科学素养。中学阶段普及人工智能相关课程，重在进行逻辑思维能力的提升和思维方式的改变。中学是学生学习的基础阶段，此阶段主要是让学生学习与人工智能相关的基础知识，为人工智能人才的成长奠定良好的基础。未来人工智能的社会，要求全体公民都应具备阅读数据、使用数据、理解数据和表达数据的基本能力，而这种能力应从基础教育阶段就开始培养。中学应开设数据科学课程，培养学生的数据科学素养，以应对人工智能时代的挑战。
具体做法可以在中学教育阶段开设《人工智能基础》等课程，使学生掌握人工智能初步知识。一方面，可将人工智能列入现有信息技术类教育的教学内容中，使学生对人工智能有一个基本了解。对有兴趣需要的学生开设《初级人工智能》、《简易机器人制作》等课程作为选修模块。
3、积极组织学生参加各种青少年人工智能竞赛，开阔学生视野
组织学生以赛代训，通过竞赛扩大影响，开阔学生视野。如参加中国青少年机器人竞赛、中国教育机器人大赛、际奥林匹克机器人大赛（World Robot Olympiad，6RO）、FLL机器人世锦赛（FIRST LEGO League，FLL）等通过竞赛使学生增加对人工智能的兴趣，并形成问题解决能力和创新能力。
总之，谁能引领人工智能，谁就掌控了人类的未来！中国希望未来几年在人工智能领域成为世界上最大的创新中心。就需要大量的人才储备，为了实现2030年成为世界领先的人工智能创新中心，在中学阶段加强人工智能教育重要而且紧迫。
参考文献
[1] 闫志明等：教育人工智能（EAI）的内涵、关键技术与6用趋势——美国《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划：报告解析。远程教育杂志，[J]2017年第1期.
[2] 国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知，国发〔2017〕35号，www.gov.cn.
[3] 巨變！国家突然宣布一个大消息！四大巨头或将无眠，来源：财经内参（ID：mofzpy）.
[4] 邹会来：AlphaGo对我国人工智能教育的警示与启示，计算机教育，[J]2017年第3期.
