AI進(jìn)校園的湛江試驗(yàn)
六年級(jí)學(xué)生何奕萱開發(fā)的“AI智能家居”,集成人臉識(shí)別技術(shù)和語音控制功能,不僅能精準(zhǔn)控制風(fēng)扇等電器開關(guān),還能智能識(shí)別車牌,實(shí)現(xiàn)車庫門自動(dòng)管理;五年級(jí)學(xué)生馮佳韻設(shè)計(jì)的“居家老人AI辦理”,可通過語音識(shí)別技術(shù)為老年人提供物品定位提醒服務(wù);六年級(jí)學(xué)生楊昊龍制作的“校園安全識(shí)別系統(tǒng)”可輔助教師識(shí)別學(xué)生潛在危險(xiǎn)行為……如今在湛江市第二十九小學(xué)(下稱“二十九小”),掌握編程技能并能夠制作實(shí)用工具的學(xué)生如雨后春筍般涌現(xiàn)。
作為全市第一批25所人工智能教育示范校之一,二十九小的創(chuàng)新實(shí)踐只是湛江人工智能教育蓬勃發(fā)展的一個(gè)縮影。在當(dāng)前AI被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用的大背景下,湛江教育已提前布局前沿地帶。目前,湛江已有1所國家級(jí)人工智能教育基地,在全省僅有6所,另外還有第二批28所人工智能教育試點(diǎn)校。
作為省域副中心城市,湛江正致力于成為AI應(yīng)用滲透之城。在教育領(lǐng)域,不少學(xué)校不僅在課堂教學(xué)、體育訓(xùn)練等方面廣泛應(yīng)用AI技術(shù),還在硬件上持續(xù)加大投入打造應(yīng)用場(chǎng)。AI進(jìn)校園的湛江試驗(yàn)正愈加火熱。
校園里的微型智能工廠 激光切割機(jī)、3D掃描儀、3D打印機(jī)、小型CNC車床、Arduino套件……走進(jìn)湛江市寸金培才學(xué)校(下稱“培才學(xué)?!保┑膭?chuàng)客空間,仿佛置身于一個(gè)微型智能制造工廠。各類現(xiàn)代制造技術(shù)設(shè)備整齊排列,為學(xué)生們打開了一扇通往人工智能時(shí)代的大門。 “這是自動(dòng)澆花器,能根據(jù)土壤濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)澆水量;這是空調(diào)冷凝水智能加濕器,可以實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用;這是紅綠燈模擬器,可以編程控制交通信號(hào)系統(tǒng)……”該校信息科技教師劉全如數(shù)家珍地介紹著學(xué)生們的編程作品。 運(yùn)用3D建模軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),通過激光切割機(jī)制作精密部件,利用Arduino開發(fā)板實(shí)現(xiàn)智能控制……在該校創(chuàng)客空間,學(xué)生們將編程知識(shí)與硬件設(shè)計(jì)完美結(jié)合,體驗(yàn)著從創(chuàng)意萌發(fā)到實(shí)物成品的全鏈條創(chuàng)作過程。 硬件設(shè)備是開展人工智能教學(xué)的基礎(chǔ)。近年來,湛江各校不斷升級(jí)優(yōu)化數(shù)字化教學(xué)環(huán)境和設(shè)施設(shè)備,為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的人工智能學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)境,致力于以沉浸式的人工智能教育模式激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。 學(xué)生正在訓(xùn)練模型。 在培才學(xué)校,除了配備有7間電腦室,共計(jì)600余臺(tái)電腦,滿足學(xué)生日常的信息技術(shù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐需求外,該校還建有科技實(shí)踐中心、通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、木工房等,為學(xué)生打造一個(gè)集人工智能體驗(yàn)、學(xué)習(xí)、探究、實(shí)踐于一體的全方位空間。 “我們計(jì)劃進(jìn)一步拓展人工智能學(xué)習(xí)空間,近期已新購入兩臺(tái)人工智能服務(wù)器。接下來還將繼續(xù)添置更多先進(jìn)的硬件設(shè)備,以滿足學(xué)生日益增長的人工智能學(xué)習(xí)和實(shí)踐需求。”湛江市寸金培才學(xué)校副校長陳為慶說。 類似的場(chǎng)景也出現(xiàn)在湛江市第十七中學(xué)。自2017年起,該校逐步打造科技創(chuàng)新教育基礎(chǔ)設(shè)施。目前校內(nèi)建有3間計(jì)算機(jī)教室、1間人工智能實(shí)驗(yàn)室、1間創(chuàng)客工作坊,共配備有學(xué)生用計(jì)算機(jī)190臺(tái),還有一批人工智能開發(fā)板和人工智能攝像頭,配備有3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等輔助設(shè)備。 “我們目前正加快推進(jìn)智創(chuàng)空間的升級(jí)改造工程,計(jì)劃打造一個(gè)集科普體驗(yàn)、學(xué)習(xí)創(chuàng)造、成果展示于一體的多功能創(chuàng)新教育平臺(tái)?!闭拷械谑咧袑W(xué)副校長詹宋強(qiáng)介紹。其中,在科普體驗(yàn)區(qū)將部署人臉識(shí)別、語音識(shí)別和大模型等設(shè)備,并通過計(jì)算機(jī)發(fā)展史主題展陳,幫助學(xué)生系統(tǒng)了解人工智能技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。 學(xué)習(xí)創(chuàng)造區(qū)則配備計(jì)算機(jī)、3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等設(shè)備,為人工智能教學(xué)以及學(xué)生的創(chuàng)意討論和創(chuàng)作提供便利。而成果展示區(qū)分為兩部分:一部分用于展示學(xué)生的編程作品,另一部分則提供傳統(tǒng)工藝創(chuàng)作空間,讓學(xué)生在體驗(yàn)現(xiàn)代科技魅力的同時(shí),又能感受到扎染、版畫等傳統(tǒng)技藝的獨(dú)特價(jià)值,從而培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和創(chuàng)新能力。 良好的基礎(chǔ)設(shè)施為開展人工智能教育提供了土壤。自2021年以來,湛江市教育局持續(xù)開展人工智能教育教學(xué)普及活動(dòng),通過組織編程競(jìng)賽、名師課堂、AI科普講座等形式,在全市范圍內(nèi)掀起人工智能學(xué)習(xí)熱潮。目前,已有12萬名中小學(xué)生參與人工智能編程學(xué)習(xí),覆蓋學(xué)校達(dá)1336所,推動(dòng)“AI+教育”取得顯著成效。
在湛江市第十七中學(xué)的星火創(chuàng)客空間,學(xué)生正在上編程課。
AI+引領(lǐng)個(gè)性化學(xué)習(xí) “四年級(jí)時(shí),我發(fā)現(xiàn)身邊不少同學(xué)都在學(xué)習(xí)編程,他們?cè)O(shè)計(jì)的程序既有趣又實(shí)用,這激發(fā)了我濃厚的興趣,于是主動(dòng)申請(qǐng)加入了學(xué)校的編程社團(tuán)?!倍判×昙?jí)學(xué)生吳金柏回憶道。 據(jù)介紹,二十九小從三年級(jí)起,通過“基礎(chǔ)+拓展”的雙軌教學(xué)模式系統(tǒng)開展人工智能教育。一方面通過信息科技課程,從基礎(chǔ)知識(shí)入手,讓學(xué)生初步了解人工智能的基本概念,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;另一方面依托課后服務(wù)特色課程,開設(shè)人工智能入門、無人機(jī)操控、編程基礎(chǔ)、科創(chuàng)智造、AI寫作、AI繪畫等多元化培優(yōu)課程,滿足不同層次、不同需求學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。 與之類似,湛江市第十四中學(xué)(下稱“十四中”)除了面向三至八年級(jí)全體學(xué)生,通過信息科技課程系統(tǒng)開展人工智能基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)外,還依托名師工作坊以課后服務(wù)的形式,為對(duì)人工智能有濃厚興趣的學(xué)生提供進(jìn)階學(xué)習(xí)平臺(tái)。 據(jù)悉,該校名師工作坊精心設(shè)計(jì)了人工智能圖像識(shí)別、數(shù)字繪畫創(chuàng)作、圖形化編程、微視頻制作等實(shí)踐性課程體系,通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力。許多學(xué)生通過這些課程找到了自己的興趣方向,在粵澳信息科技大賽等比賽中斬獲獎(jiǎng)項(xiàng)。 十四中初二學(xué)生楊秋鈺便是通過工作坊學(xué)會(huì)了數(shù)字繪畫創(chuàng)作?!白畛跷抑皇菍?duì)數(shù)字繪畫感興趣,但在學(xué)習(xí)過程中,我逐漸發(fā)現(xiàn)了人工智能與藝術(shù)創(chuàng)作的奇妙結(jié)合點(diǎn)。”楊秋鈺分享道。在老師的指導(dǎo)下,她將傳統(tǒng)繪畫技法與人工智能技術(shù)相結(jié)合,創(chuàng)作出了一系列富有創(chuàng)意的作品。 “除了數(shù)字繪畫,我還學(xué)會(huì)了運(yùn)用人工智能軟件來優(yōu)化個(gè)人的生活和學(xué)習(xí)?!睏钋镡曆a(bǔ)充道,“我會(huì)使用AI健身助手制定個(gè)性化的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃,根據(jù)我的作息時(shí)間和身體狀況推薦最佳鍛煉時(shí)段。也會(huì)利用智能學(xué)習(xí)軟件分析知識(shí)薄弱點(diǎn),生成針對(duì)性的復(fù)習(xí)方案?!?/p> “我們注重引導(dǎo)學(xué)生將AI技術(shù)轉(zhuǎn)化為提升學(xué)習(xí)效率、優(yōu)化生活管理的智能工具。”湛江市第十四中學(xué)黨總支書記黃洪波介紹,該校著力培養(yǎng)學(xué)生健康理性的技術(shù)應(yīng)用觀,幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)AI、合理使用AI。 十四中初三學(xué)生陳炫在老師的幫助下,已能熟練運(yùn)用AI軟件優(yōu)化自己的學(xué)習(xí)流程?!拔視?huì)使用智能學(xué)習(xí)助手分析各科知識(shí)點(diǎn)掌握情況,它會(huì)根據(jù)我的學(xué)習(xí)進(jìn)度和考試時(shí)間,自動(dòng)生成每日學(xué)習(xí)任務(wù)清單?!标愳欧窒淼溃八€能智能分析我的錯(cuò)題,生成個(gè)性化的錯(cuò)題集,幫助我針對(duì)性突破薄弱環(huán)節(jié)?,F(xiàn)在學(xué)習(xí)起來更有條理了,效率也提高了!” 在湛江市寸金培才學(xué)校,四套“AI運(yùn)動(dòng)吧”智能體育設(shè)備成了孩子們的新寵。每到課間,設(shè)備前總是排滿了躍躍欲試的學(xué)生?!斑@些設(shè)備科技感十足,操作起來特別有趣。系統(tǒng)具備無感人臉識(shí)別、身份數(shù)據(jù)匹配和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)智能分析等功能,我們經(jīng)常來這里跳繩,每次測(cè)量的數(shù)據(jù)都非常精準(zhǔn),同學(xué)們還會(huì)相互比較成績?!背跻粚W(xué)生謝梓瑜興奮地分享道。 據(jù)介紹,該校正依托智能體育設(shè)備,積極構(gòu)建集智慧體育課堂、常態(tài)化智能鍛煉、體測(cè)智能考評(píng)、日常運(yùn)動(dòng)數(shù)字化于一體的校園運(yùn)動(dòng)新生態(tài)?!澳壳霸O(shè)備已錄入全校學(xué)生的人臉信息,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集。”陳為慶介紹,“我們計(jì)劃每周開展年級(jí)運(yùn)動(dòng)評(píng)比,激勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成終身運(yùn)動(dòng)的良好習(xí)慣?!?/p>
在湛江市第十七中學(xué),學(xué)生使用智能體育設(shè)備記錄跳遠(yuǎn)成績。
探索智慧教學(xué)新范式 周一上午,培才學(xué)校的多媒體教室內(nèi),近百名教師正專注地參加智慧教育個(gè)性化教學(xué)平臺(tái)的操作培訓(xùn)。“我們計(jì)劃與專業(yè)教育科技公司合作共建大數(shù)據(jù)教學(xué)支持中心?!标悶閼c介紹,“該中心將整合學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)決策支持,為學(xué)生制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案?!?/p> 這是湛江全市教育系統(tǒng)大力推動(dòng)AI賦能教學(xué)業(yè)務(wù)升級(jí)的縮影。各校正逐步擴(kuò)大AI技術(shù)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,推動(dòng)建立健全全流程智能教學(xué)體系,重點(diǎn)突破教師備課、作業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)業(yè)診斷、命題閱卷、答疑輔導(dǎo)、教師研訓(xùn)等六大核心場(chǎng)景。 如二十九小通過實(shí)施“教師數(shù)字素養(yǎng)提升項(xiàng)目”,幫助教師提升數(shù)字技術(shù)應(yīng)用能力,掌握人機(jī)協(xié)同教學(xué)技能,應(yīng)用DeepSeek、豆包等生成式AI工具,輔助教學(xué)資源開發(fā)與學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)智能備課、作業(yè)批改、學(xué)情分析等多項(xiàng)功能,推動(dòng)教學(xué)效率提升。 十四中同樣重視推動(dòng)智慧教育發(fā)展,致力于將AI技術(shù)打造成為教師“減負(fù)增效”的智能助手。通過定期組織AI教學(xué)應(yīng)用培訓(xùn)等方式,指導(dǎo)教師將智能技術(shù)融入日常教學(xué)。如在課堂中運(yùn)用AI文獻(xiàn)分析工具輔助教師深度解讀教學(xué)內(nèi)容,或通過AI試題智能分析系統(tǒng),為教師精準(zhǔn)把握考試方向、優(yōu)化教學(xué)策略提供數(shù)據(jù)支持。 十四中語文學(xué)科組長徐慧航正著手推進(jìn)AI閱讀指導(dǎo)課項(xiàng)目,計(jì)劃分階段推動(dòng)語文教師將AI技術(shù)融入教學(xué)實(shí)踐?!癆I不是要取代教師,而是成為教師的得力助手,提高老師的備課效率?!毙旎酆秸f,“還能依托個(gè)性化智能體,讓學(xué)生與文學(xué)作品中的人物‘對(duì)話’,深入理解作品內(nèi)涵,激發(fā)學(xué)生的閱讀興趣,培養(yǎng)良好的閱讀習(xí)慣?!?/p> 與此同時(shí),各校重視家校協(xié)同推進(jìn)AI教育。通過家長會(huì)等形式,普及AI教育知識(shí),讓家長了解其重要性,并分享學(xué)生在學(xué)校AI學(xué)習(xí)成果,鼓勵(lì)家長在家支持學(xué)生探索AI相關(guān)知識(shí)。 “現(xiàn)在不少家長非常支持孩子學(xué)習(xí)編程。還有家長反饋說,孩子為了開發(fā)軟件,主動(dòng)努力學(xué)習(xí)英語,英語成績也因此提升了不少?!倍判⌒畔⒖萍颊n老師劉付飄笑著說。 當(dāng)前,湛江市教育系統(tǒng)持續(xù)探索“人工智能+教育”應(yīng)用場(chǎng)景,著力突破教師專業(yè)能力提升、教學(xué)核心業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、學(xué)生健康成長精準(zhǔn)導(dǎo)航等關(guān)鍵領(lǐng)域,讓人工智能技術(shù)更好地服務(wù)人才培養(yǎng)。 “一方面大力推進(jìn)國家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)應(yīng)用,構(gòu)建多級(jí)貫通的數(shù)字化教育資源服務(wù)體系。另一方面通過實(shí)施信息科技‘以賽促教’策略,充分激發(fā)全市師生運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)成果的熱情?!闭拷薪逃窒嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹,未來將大力推進(jìn)AI教育普及普惠,充分發(fā)揮教育數(shù)字化的支撐引領(lǐng)作用,促進(jìn)教育公平、提升教育質(zhì)量。 ■特寫:小學(xué)生如何成為編程高手
腳踩數(shù)字標(biāo)識(shí),目視前方屏幕,隨著屏幕中小卡通人物的提示,學(xué)生們手中的跳繩開始上下翻飛、快速跳動(dòng)。大屏上的跳繩數(shù)量不斷更新,實(shí)時(shí)顯示著每位學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。智能系統(tǒng)不僅能準(zhǔn)確計(jì)數(shù),還能分析跳繩頻率、節(jié)奏,甚至給出個(gè)性化的改進(jìn)建議。 這是周二下午三點(diǎn),湛江市第十七中學(xué)操場(chǎng)上的一幕。去年,教育部公布“人工智能教育基地”名單,廣東省僅有6所學(xué)校入選,湛江市第十七中學(xué)成為粵西唯一入選的學(xué)校。走進(jìn)校園,處處可見人工智能應(yīng)用的痕跡。
營造濃厚人工智能學(xué)習(xí)氛圍 教學(xué)樓中,四年級(jí)語文老師王桂花正在上一堂習(xí)作修改課。只見她隨機(jī)抽取了一篇學(xué)生作文投影到大屏幕上,隨后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)?!巴瑢W(xué)們,你們覺得這篇作文寫得怎么樣?”王桂花說。 “想象力很豐富!”“語言描述很生動(dòng)!”“我都能想象出那個(gè)畫面了?!焙⒆觽兗娂娕e手發(fā)言。王桂花贊許地點(diǎn)點(diǎn)頭:“大家說得都很好?,F(xiàn)在讓我們看看AI助手會(huì)給出什么建議?!?/p> 只見她打開AI助手,將作文導(dǎo)入系統(tǒng)。不一會(huì)兒,屏幕上就顯示出詳細(xì)的評(píng)改結(jié)果:文章結(jié)構(gòu)完整,想象力豐富,但在細(xì)節(jié)描寫和語言表達(dá)上還有提升空間。AI助手還貼心地給出了幾個(gè)具體的修改建議。 “同學(xué)們,AI可以成為我們的學(xué)習(xí)好幫手,但我們要學(xué)會(huì)甄別它的建議是否合理?!痹谕豕鸹ǖ膸ьI(lǐng)下,孩子們仔細(xì)分析AI的評(píng)改意見,討論哪些建議可以采納,哪些需要進(jìn)一步推敲。 如今在湛江市第十七中學(xué),人工智能教育已逐漸滲透進(jìn)校園的每個(gè)角落。 教學(xué)樓的走廊上粘貼著學(xué)生的編程作品,掃一掃二維碼就能看到演示視頻;運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上布置著“AI運(yùn)動(dòng)吧”智慧體育運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),隨時(shí)記錄學(xué)生的運(yùn)動(dòng)信息;科創(chuàng)空間內(nèi)不僅布置著多臺(tái)計(jì)算機(jī)和一批人工智能開發(fā)板和人工智能攝像頭,還配備有3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等輔助設(shè)備…… “我們力圖為孩子們營造濃厚的人工智能學(xué)習(xí)氛圍?!备毙iL詹宋強(qiáng)介紹,目前,學(xué)校正在編制人工智能教育五年規(guī)劃,將從組織保障、課程體系、師資隊(duì)伍、空間建設(shè)、活動(dòng)支撐進(jìn)行全方位的調(diào)整和優(yōu)化。 “編程少年”逐夢(mèng)智能時(shí)代 “這是我們的智能美食推薦系統(tǒng)?!毕挛缢狞c(diǎn),在星火創(chuàng)客社團(tuán)教室里,五年級(jí)學(xué)生黃睿正神采奕奕地向同學(xué)們展示他和同伴共同制作的編程作品《美食推薦大使》。 只見他按下按鈕,轉(zhuǎn)盤上的綠色指示燈歡快地旋轉(zhuǎn)起來,最終穩(wěn)穩(wěn)地停在了年糕的圖案前。黃睿指著面前的轉(zhuǎn)盤介紹:“轉(zhuǎn)盤上精心繪制了白切雞、包子、年糕等12種美食。每當(dāng)同學(xué)們?yōu)槲绮瓦x擇犯難時(shí),只需輕輕按下轉(zhuǎn)盤下方的按鈕,就能獲得隨機(jī)美食推薦?!?/p> “它還具備智能語音識(shí)別功能?!秉S睿說,“只要對(duì)它說出類似‘你好小行,請(qǐng)介紹年糕’這樣的指令,它就能自動(dòng)播報(bào)美食介紹。我們還將程序接入了物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),可以實(shí)時(shí)記錄每一次的程序執(zhí)行情況?!?/p> 黃睿從小就對(duì)電子產(chǎn)品有著濃厚的興趣。四歲時(shí)在手機(jī)上偶然看到Scratch編程軟件,好奇心使然下,他嘗試拖拽那些色彩繽紛的代碼積木,嘗試各種組合??粗聊簧系男∝堧S著自己的操作做出各種動(dòng)作,他感受到了前所未有的成就感。 從那時(shí)起,黃睿便與編程結(jié)下了不解之緣。上小學(xué)后,他更是如魚得水,先是報(bào)名參加了計(jì)算機(jī)課程,后又加入星火創(chuàng)客社團(tuán),系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了人工智能的基礎(chǔ)知識(shí),并多次代表學(xué)校參加科技創(chuàng)新比賽。 黃睿的成長歷程正是湛江市第十七中學(xué)人工智能教育成果的一個(gè)縮影。在這里,像黃睿這樣的“編程少年”不在少數(shù)。“學(xué)校通過開設(shè)編程課程、組織社團(tuán)、組織學(xué)生參加科技創(chuàng)新比賽等多種形式,讓孩子們?cè)谡莆杖斯ぶ悄艿幕驹砗蛻?yīng)用技能的同時(shí),培養(yǎng)了創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決問題的能力?!闭菜螐?qiáng)解釋道,“我們的目標(biāo)是培養(yǎng)具有人工智能素養(yǎng)的未來人才。”