龚超博士到访东南大学百研工坊,共同探讨中小学人工智能教育
2023年5月11日,清华大学日本研究中心主任助理、未来基因(北京)人工智能研究院首席专家龚超博士到访东南大学儿童发展与教育研究所(百研工坊)。龚超博士还是深圳清华大学研究院下一代互联网研发中心核心成员,海口经济学院雅和人居工程学院客座教授。中国高科技产业化研究会理事、中国自动化学会普及工作委员会委员、中国人工智能学会中小学工作委员会委员、教育部教育信息化教学应用实践共同体项目特聘专家、多家500强企业数字化转型领域高级顾问。研究方向为人工智能优化算法,人工智能在数字化转型中的应用等。著有10本人工智能相关图书,在国内外期刊上发表文章共计60余篇。
在东南大学,龚超教授以“中小学人工智能教育从1.0迈向2.0”为主题,与百研工坊科学教育团队教师和研究生进行深入交流,龚超教授从以下三个方面进行了阐述:
一、时代与背景
近期ChatGPT在全球范围内卷起一股人工智能浪潮。Tiktok用了约9个月,Instagram用了约2.5年,才达到1亿月活跃用户,而美国人工智能公司OpenAI推出的人工智能聊天程序ChatGPT仅用了两个月。ChatGPT在全球掀起AI热潮,各种大模型风起云涌,AIGC如火如荼……AI新时代的热浪下,各个行业、各个国家都积极主动探索,仿佛一眨眼就会被AI的浪潮吞噬。AI代替人类的惊惶论调甚嚣尘上,翻译、编剧、设计师、客服等等首当其冲,教育工作者也无法置身事外。一时间,错失财富密码与沦为AI棋子的双重焦虑叠加,“补课”“补认知”迫在眉睫。
美国一家提供就业服务的平台对1000家企业进行了调查,结果显示:近50%企业表示,已经在使用Chat GPT,30%表示,有计划使用。而在已经使用Chat GPT的企业中,48%已经让其代替员工工作。
Chat GPT在多个方面都展示出了非凡的能力,如著书、语法纠错、理解含图的题意并求解、看论文总结摘要、以及应对考试等。但是如此超能的ChatGPT并不适用于各个领域,例如著名期刊《cell》和《柳叶刀》已限制投稿人使用ChatGPT撰写或编辑论文。
3月14日,《界面新闻》发布了一篇标题为《香港科技大学:期中报告使用ChatGPT可加分》的文章。香港科技大学是否以加分政策鼓励ChatGPT?其他香港高校对ChatGPT的风靡持何种态度?除香港城市大学外,香港其它七所法定公立大学对Chat GPT热潮均做出不同程度的回应。
香港大学率先禁止使用ChatGPT。2月17日,香港大学致函全体师生:目前,我们禁止学生在全部课堂和课程作业中使用ChatGPT及其他基于AI的工具。(ChatGPT的)豁免权需要课程老师的手写批准,学生不得为自己或其他同学提供豁免权。香港浸会大学与香港理工大学更加强调使用AI创作的原创性问题。比如香港浸会大学指出如果学生从其他来源(包括ChatGPT和其他人AI技术)获取文字或想法,并将其作为自己的创作,而没有适当地引用,则视为抄袭。而香港理工大学则希望学生“生产自己的文本,而不是复制、粘贴或转述ChatGPT或类似内容…否则将以抄袭处理。”
我们既不能神化Chat GPT,也不能视其为洪水猛兽,任何一种技术产品或工具,被合理规范地使用,都能给社会带来正向的影响。历史总是惊人的相似,每一次新事物的出现总是从吃惊、担心再到平常心。只要我们能善用AI,我们就能够在人工智能的浪潮中,站稳脚跟!
二、交叉与融合
新一代人工智能的崛起深刻影响着国际竞争格局,人工智能已经成为推动国家与人类社会发展的重大引擎。2017年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,其中明确指出:支持开展形式多样的人工智能科普活动,鼓励广大科技工作者投身人工智能的科普与推广,全面提高全社会对人工智能的整体认知和应用水平。实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。
为了贯彻落实《新一代人工智能发展规划》,国家有关部委相继颁布出台了一系列政策。截至2022年2月,全国共有440所高校设置了人工智能本科专业、387所普通高等学校高等职业教育(专科)设置人工智能技术服务专业,一些高校甚至已经在积极探索人工智能跨学科的建设。中小学与大学人工智能教育是有机整体,不能割裂。在高中阶段,"人工智能初步"已经成为信息技术课程的选择性必修内容之一。在2022年实现"从0到1"突破的义务教育阶段信息科技课程标准中,明确要求在7-9年级需要学习"人工智能与智慧社会"相关内容。实际上,1—6年级阶段的不少内容也与人工智能关系密切,是学习人工智能的基础。
但是目前为止,中小学人工智能教育现状,主要存在四个方面的缺陷。从战略指导层面来看,中小学人工智能教育的顶层设计仍需完善、标准指引几乎空白;从课时内容层面来看,学校开设的人工智能相关课程较少,学生学习时间不足、校外培训总是用新的形式来教授老旧的内容;从体系教材层面上看,课程体系尚未健全,教材水平参差不齐;从技能培训层面上看,由于中小学人工智能知识技能迭代较快,但目前中小学的信息教师水平需要提升。中小学人工智能知识体系庞大,内容宽泛、迭代迅速、基础扎实。实际上,人工智能的知识体系十分庞大,内容涵盖相当广泛,不但有逻辑推理、知识工程、搜索算法等相关内容,还涉及机器学习、深度学习以及强化学习等算法模型。
人工智能是一门具有高度交叉属性的学科,在大数据、算法、算力三架马车的推动下,新一代人工智能已经逐步开始赋能各个行业,现在几乎没有哪一个行业不涉及人工智能有关元素。比如人工智能与数学方面,提高基础计算算法的效率一直都是学界热点,因为它会影响大量计算的整体速度,从而对智能计算领域产生多米诺骨牌效应。人工智能在美术方面也可以找寻大师的特征到语句成图,不仅在美术方面,人工智能专家结合音乐家共同努力,在两年内完成贝多芬的《第十交响曲》。
人工智能对教育的推动作用是显而易见的他帮助学生更好地学习引发人们对教育目标教学方式学习方式学习内容的深入思考,但并不等于能够去创新。在强调拔尖创新人才自主培养的中国式教育现代化背景下,我国如何利用人工智能培养创新型人才,这些问题需要我们深入思考。
三、内容与课程
早在chatGPT问世之前,人们就已经在思考人工智能对未来教育的冲击教育,必须面向未来人际共生人际协同的社会做出改变。
在《(2022年版)义务教育信息科技课程标准》中,提炼出六条逻辑主线,其中就包含人工智能这一板块,(应用系统体验-机器计算与人工计算的异同-伦理与安全挑战)。面对多数教师,不知该如何在中小学中进行人工智能教育的现状,我建议可以从整体认知理论知识,法律伦理,实践操作等四个方面分板块进行教学。
为了培养出更加适应智能时代发展所需要的人才,我们要学会与人工智能深度协同融合,一方面为学生提供更加个性和适配的高品质教育服务,另一方面更加注重培养自身计算思维与运用、数据处理与分析、算法设计和编程等人工智能基本素养。在人工智能无法取代的跨学科领域下功夫,如加强数学、科学、技术、艺术和人文等多学科的交叉、综合学习;在培养学生人性化、情感化、创造性等方面,最大限度地发挥人类特有优势,实现人类与人工智能的有机融合、协同发展、共生共存。
本次研讨获益良多,东南大学百研工坊是国内从事科学教育研究的专业团队,融合多种学科开展面向基础教育阶段的科学教育研究,此次人工智能主题的讲座,在某种程度上拓展了大家的眼界。无论是人工智能的数据科学或是情感分析等相关知识将其运用到科学教育当中,都是非常值得研究探讨的问题,希望未来科学教育能与人工智能有机结合,为国家培养出更多的创新型人才。
本文经授权转自:百研工坊
原标题:清华大学龚超博士到访东南大学百研工坊,共同探讨中小学人工智能教育