人工智能正以超出人們預(yù)想的速度迅猛發(fā)展。2017年7月8日，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出了“實施全民智能教育項目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，支持開展人工智能競賽，鼓勵進行形式多樣的人工智能科普創(chuàng)作”。2017年12月13日，工信部印發(fā)《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018—2020年)》，將國務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中2020年的各項發(fā)展目標(biāo)進一步明確為各項技術(shù)指標(biāo)，為我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測提供了有力依據(jù)。因此業(yè)界把2017年稱為“AI”元年。
回想起2015年1月李克強到深圳考察柴火創(chuàng)客空間時曾提出“讓眾多‘創(chuàng)客’自由創(chuàng)業(yè)、能夠成業(yè)”，讓“創(chuàng)客”一詞紅遍了大江南北，2015年成為中國的“創(chuàng)客”元年，各地經(jīng)過3年來的推進和發(fā)展，創(chuàng)客教育已進入了爆發(fā)期。但是，隨著人工智能時代的到來，今后我國創(chuàng)客教育之路該何去何從?根據(jù)從事16年人工智能和智能機器人教學(xué)和研究的背景，本人結(jié)合近幾年基于“智創(chuàng)空間”開展創(chuàng)客教育和STEAM教育的經(jīng)歷，經(jīng)過分析、梳理和提煉，把推進創(chuàng)客教育過程中遇到的一些困惑和破解難題辦法與大家分享。
人工智能時代創(chuàng)客教育的困惑
人工智能和創(chuàng)客教育時代的快速到來，讓很多政府部門、學(xué)校和老師都猝不及防，對突如其來的創(chuàng)客教育還未做好迎戰(zhàn)準(zhǔn)備，在推進創(chuàng)客教育的過程中，在教育理念、教學(xué)模式、載體選擇、配套教材、師資隊伍和推進策略等方面都存在一系列的困惑和難題。
——缺少成熟的教育理念和推進策略。人工智能和創(chuàng)客教育都是近年來的研究熱點領(lǐng)域，人來得太猛、太快，發(fā)展迅速、涉及面廣、綜合性強，教學(xué)上沒有成功經(jīng)驗可循，教學(xué)內(nèi)容不確定，教學(xué)目標(biāo)不明確，教師缺乏教學(xué)經(jīng)驗，尚未形成成熟的教育理念。對一些教育主管部門，包括學(xué)校、教師和學(xué)生都是新的挑戰(zhàn)，人工智能、創(chuàng)客教育和STEAM教育的前期研究較少，沒有成功的經(jīng)驗可供借鑒，在推進創(chuàng)客教育的過程中遇到很多困惑和難題，缺少普及創(chuàng)客教育的指導(dǎo)意見和推進策略。
——缺少合適的教學(xué)模式和易選的實用載體。人工智能和創(chuàng)客教育所涉及很多內(nèi)容都是新領(lǐng)域、新技術(shù)、新知識，如果仍然套用傳統(tǒng)的教學(xué)模式顯然已不適應(yīng)，大多數(shù)老師都是摸著石頭過河，教學(xué)隨意、主觀性強、效率不高，沒有形成可復(fù)制、有效的教學(xué)模式。人工智能時代的到來，必須探索“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)客時代與之相配套的新型教學(xué)模式。
縱觀目前國內(nèi)創(chuàng)客教育的現(xiàn)狀，開展創(chuàng)客教育的載體非常豐富，如人工智能技術(shù)、智能機器人、無人機(空中機器人)、智能汽車、3D打印技術(shù)、4D打印技術(shù)、虛擬與增強現(xiàn)實技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、Arduino開源軟硬件、數(shù)控機床、激光切割機、Scratch創(chuàng)意編程、Scratch與機器人融合、App Inventor與機器人融合、可穿戴設(shè)備、創(chuàng)造發(fā)明、陶藝加工、廚藝烹飪、藝術(shù)剪紙、木工雕刻等都是基于STEAM教育多種學(xué)科知識的匯聚與融合，都可以作為創(chuàng)客教育的載體，沒有好壞、高低和貴賤之分，這也讓很多學(xué)校和老師眼花繚亂、無所適從。
——缺少實用的配套教材和精干的師資隊伍。人工智能和創(chuàng)客教育在我國起步較晚，前期積累較少，基于人工智能開展創(chuàng)客教育的配套教材少之又少，以智能機器人為例，中小學(xué)校應(yīng)用的各種智能機器人軟、硬件互不兼容，一些公司推出的教材類似產(chǎn)品說明書且互不通用，不具備教育性、科學(xué)性和實用性，適合中小學(xué)的創(chuàng)客教育教材嚴(yán)重缺短。
人工智能、創(chuàng)客教育和STEAM教育都是涉及多個學(xué)科，對教師的綜合素質(zhì)、跨學(xué)科的能力和動手實踐能力要求較高，要求教師必須具備跨界與融合的特質(zhì)。但現(xiàn)在的教師上大學(xué)時還沒有這些專業(yè)，都是從其他學(xué)科轉(zhuǎn)行而來，白手起家，沒有經(jīng)過系統(tǒng)的相關(guān)專業(yè)知識培訓(xùn)，有的是靠主觀興趣自學(xué)，有的是領(lǐng)導(dǎo)硬性攤派，學(xué)校創(chuàng)客教育師資嚴(yán)重匱乏。
創(chuàng)建智能機器人“學(xué)·做·創(chuàng)”教學(xué)模式
人工智能和創(chuàng)客教育的最大特征是“創(chuàng)新”，創(chuàng)新是人的實踐行為，是用現(xiàn)有的知識和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中改進或創(chuàng)造新的事物。但創(chuàng)新又不能天馬行空、違背客觀規(guī)律、違背倫理道德，在創(chuàng)意智造的過程中，不能只強調(diào)創(chuàng)新，還要遵守客觀規(guī)律和倫理道德，“以人為本”“以德為先”，創(chuàng)造發(fā)明出對社會有用的創(chuàng)客作品。構(gòu)建“立德樹人”創(chuàng)新教育理念，培養(yǎng)對國家有用的復(fù)合型創(chuàng)新人才。
筆者根據(jù)多年智能機器人教育的經(jīng)歷，為破解中小學(xué)智能機器人教學(xué)和普及活動中存在的突出問題，借鑒發(fā)達國家和地區(qū)的成功經(jīng)驗，通過行動研究、探索實驗、歸納總結(jié)、創(chuàng)新設(shè)計、理論建構(gòu)等過程，創(chuàng)建了適用智能機器人教學(xué)的“學(xué)·做·創(chuàng)”教學(xué)模式，同時適用于人工智能時代的創(chuàng)客教育。
作為“智創(chuàng)空間”創(chuàng)始人，我們從2002年開始從事智能機器人教育，通過16年的積累在機器人教育方面取得一定的研究成果，并對智能機器人情有獨鐘，因此“智創(chuàng)空間”載體的選擇以智能機器人為主體向周邊進行拓展和延伸。2015年重點以智能機器人設(shè)計制作、3D打印技術(shù)在機器人中的應(yīng)用和Scratch與機器人融合作為創(chuàng)客教育“三劍客”，2016年迎來“VR元年”的到來，載體選擇又引入了虛擬與增強現(xiàn)實技術(shù)(含可穿戴設(shè)備)、無人機(空中機器人)和App Inventor與機器人融合作為創(chuàng)客教育“新三劍客”進行了拓展實驗。
創(chuàng)客教育載體的選擇不能一成不變，應(yīng)該把人工智能、4D打印、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)引入到創(chuàng)客教育領(lǐng)域。創(chuàng)客載體的選擇沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只要根據(jù)本地具體情況和教師的特長，無論采用何種載體，只要適合學(xué)校、教師和學(xué)生操作，能發(fā)揮其最大效能，就是最好的載體。
智創(chuàng)空間，解決學(xué)校缺少創(chuàng)客教師難題
為解決學(xué)校缺少創(chuàng)客教師的難題，廣州市教育信息中心作為市級教育支撐服務(wù)管理機構(gòu)便承擔(dān)了創(chuàng)客教育培訓(xùn)的任務(wù)?！爸莿?chuàng)空間”團隊根據(jù)不同情況開設(shè)了豐富多彩的教師繼續(xù)教育課程，幾年來分別以面授課程、網(wǎng)絡(luò)課程、專題培訓(xùn)和專家講座的形式培訓(xùn)教師6580人次。為全國各地培訓(xùn)了一批骨干創(chuàng)客教師，充實了創(chuàng)客教育隊伍，為部分學(xué)校解決缺少創(chuàng)客教師的難題。
學(xué)校建成了創(chuàng)客空間，購買了相關(guān)設(shè)備后，還必須要有與之相配套的教材才能更好地實施創(chuàng)客教育。為此，“智創(chuàng)空間”團隊基于創(chuàng)客教育“三劍客”和創(chuàng)客教育“新三劍客”開發(fā)了一系列創(chuàng)客教育與STEAM教育教材，如創(chuàng)客教育與創(chuàng)新應(yīng)用教材《智能機器人制作與程序設(shè)計》，創(chuàng)客教育與STEAM教育教材《Scratch與機器人創(chuàng)新設(shè)計》(初級篇、中級篇和高級篇)出版，又陸續(xù)開發(fā)完成了《3D打印技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新設(shè)計》《App Inventor與機器人創(chuàng)新設(shè)計》等一系列教材待出版。從而解決了缺少創(chuàng)客教材的難題。
“智創(chuàng)空間”團隊經(jīng)過探索實驗，通過線下與線上空間聯(lián)動，構(gòu)建了一套實用的創(chuàng)客教育推進策略：面向中小學(xué)校組建創(chuàng)客教育協(xié)作聯(lián)盟;面向社會大眾開放創(chuàng)客教育科普基地;面向教師開設(shè)創(chuàng)客教育繼續(xù)教育課程;面向?qū)W生開設(shè)創(chuàng)客教育體驗活動課程;面向家長開設(shè)創(chuàng)客教育親子互動課程;面向偏遠地區(qū)開展創(chuàng)客教育普及活動。應(yīng)用這種推進策略，“智能空間”團隊到全國各地通過專題講座形式培訓(xùn)教師、學(xué)生和家長11460人次，接待來自國內(nèi)外專家、學(xué)者來訪5千多人次，取得了良好的社會效益。
（轉(zhuǎn)載）
