搭建支撑环境 共享智能教学——深圳龙华推进全区中小学人工智能教育的实践
■本期关注：中小学人工智能教育
2017年，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，提出在中小学阶段设置人工智能相关课程。近年来，深圳市龙华区紧跟“数字龙华”发展战略，积极探索，基于云平台，以“智慧+共享”为核心构建全方位人工智能教育生态社区，突破现有困境，在人工智能普及教育实践中走出了一条特色育才之道。
四大功能，搭建人工智能教学支撑环境
中小学普及人工智能教育普遍面临课程定位模糊、教材质量参差、资源分布不均等难题，龙华区通过搭建“全面、便捷、智能、开放”的人工智能教学支撑环境，创造性地解决了以上问题。
一是“全面”。首先基于STEAM跨学科思维，融合新课程新课标，自主研发出“AI普及→AI提升→AI应用”阶梯式的人工智能课程，覆盖三至八年级，满足中小学不同学段的教学需求。其次发布全域智能化PBL执行标准，提供教学设计、课件、视频、参考代码、作业等教学资源，为教师顺利开展AI教学提供全方面配套。再其次是提供图形化编程、Python编程、硬件编程等人工智能编程工具，以及覆盖图像识别、语音识别、机器学习等几大人工智能应用场景的AI体验案例和算法可视化训练案例，让不同层次的学生对人工智能的实现原理都能产生直观认识和切实体验。
二是“便捷”。依托云平台，按照资源的分类对托底资源进行数字化管理，支持教师快速备课，同时支持教师基于托底资源进行二次在线编辑，创造个性化的教学内容，形成优质资源库，并可对优质资源进行校际和区域共享，实现优质资源的跨域流动。
三是“智能”。教研团队按照人工智能领域的技术知识进行分类，将包括语音识别、合成、翻译、分词、人脸识别、人脸搜索、年龄变换、姿态侦测等覆盖人工智能全场景的底层能力封装成图形化或代码化模块，支持学生快速掌握相关算法原理并助力学生创作丰富的人工智能案例。
四是“开放”。针对区内各校教学基础设施发展不均衡现状，特别研发了适应弱网络环境下以及各类低性能操作系统的高兼容性软件，降低对电脑设备的运行要求，打造低成本、低门槛的虚拟学习空间。如基于游戏化引擎，将机器人、传感器等进行虚拟化，借助仿真技术抽象还原实体教具，支持学生可自由拼搭，同时可灵活接入各类硬件，打造开源平台等。
智慧互动，培育多元化人工智能教育师资队伍
龙华区针对人工智能教育师资建设，制订师资专项培训培养计划，积极开展人工智能教学研究和培训活动，联合人工智能企业或高校，加强教师在新技术条件下的人机协同、多师协同等方面的专业能力培养。
为全面实现人工智能教学研究及培训活动的智慧化管理，在云平台特地设置了在线教研及交流板块。一是建立线上名师及种子教师空间，为其提供涵盖资源管理、直播、课程建设、活动全流程管理等学习空间建设工具，支撑名师及种子教师开展培训、同课异构、听评课、在线备课等一系列的教研活动，引领教师成长。二是建立人工智能教师数字化评价体系。根据评价指标模型，将各项指标与教师的在线行为进行一一对应，并基于平台中的积分管理工具，将教师的学习、教研、教学、资源贡献等行为设置成为具体的积分，当教师完成某项行为后即可获得相应的积分，并将教师的行为记录在教师数字化档案中。通过对教师的行为进行数字化管理，全面掌握全区人工智能教师的整体情况，便于选拔优秀教师，培育教研成果，促进教师专业发展。
共建共享，构建人工智能教育协作共同体
龙华区教育局携手深圳大学教育学部智能教育研究中心，构建人工智能教育协作共同体。共同体主要由三部分人员构成：一是由高校人工智能及教育领域的专家组成的“导师团”，为龙华人工智能教育提供顶层设计规划咨询与教学指导；二是由高校智能教育、现代教育技术专业硕士研究生组成的“助教团”，深入课堂为龙华区各校开展人工智能教育提供资源开发、教学辅导等支持；三是由龙华区教研员及骨干教师组成的人工智能教育“教研团”，具体推进人工智能课程框架的落地实施。
通过协作共同体，以“线上+线下”形式定期召开专家培训会、课程研讨会、教学现场会等，充分发挥本地高校在人工智能专业领域的优势以及中小学教师在基础教育领域的经验，有效解决了中小学人工智能教育师资力量薄弱等问题，为人工智能教育的深入开展提供了高水平智力支持。
此外，龙华区还通过链接“学校—社会—家庭”现有的优质人工智能资源，为学生提供“校内+校外”“线上+线下”相融合的个性化学习场所，因地制宜为学生获取资源、互动交流以及实验探究提供便利。如利用深圳高新企业的技术和产品优势，为有需要的师生提供人工智能校外课程实施和社会实践活动基地；借力从业于人工智能领域的优质家长资源，开展人工智能教育家长课堂进学校系列活动，分享人工智能最新动态和案例，丰富学生对人工智能的认知。
未来，龙华区将基于云平台继续建设更完善的人工智能教育生态社区，先行先试，全力推进全区中小学人工智能普及教育，加快构建新一代人工智能人才培养体系和科技创新教育体系，助推龙华教育高质量发展。
（作者：黄仕则系深圳市龙华区教育科学研究院副院长）
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