山东淄博实验中学


风起扬帆正当时 人工智能再远航 ——山东省STEM+人工智能教育高级研修班参训有感



烟台海阳大海美如画,人工智能研修再远航。7月16日至18日,我有幸参加了山东省教育学会举办的“山东省STEM+人工智能教育高级研修班”的专题培训活动。感谢学校及技术组老师们给我提供了这一宝贵的学习机会。本次海阳学习,体会颇深,受益良多。

本次培训以“智慧农业”为主题,基于任务驱动和项目式教学,通过名师经验交流、案例展示、课例分享、小组合作、讨论交流和实际指导等课程形式,让学员通过学习、体验、参与的方式,系统地了解了人工智能教育含义及人工智能教育重点,并学会运用人工智能技术设计教学项目。

7月16日上午,开班仪式上,中国教科院未来实验室罗夫运副主任做了题为《STEM教育下的未来教育与核心素养发展》的主旨报告。他在报告中,高屋建瓴阐述了STEM教育与未来教育、与人工智能的关系。他指出,STEM教育有两个本质特点:一是基于真实问题导向的教育,主要是培养学生统筹设计能力,让学生拥有“上帝”的视角,即脑的活动。而这个“问题”是需要不断的、反复的实验才能解决。二是着重培养学生的动手实践能力,即手的活动。这个实践过程绝不是清晰的目标、清晰的路径的模仿或重复,而是模糊的目标或者模糊的路径,需要学生创造式的探索,通向最终的目标。他指出,只有理解了STEM教育的本质,再去理解人工智能,才更有利于STEM课程的设计。人工智能教育,是实现STEM教育的一条高效、符合时代需求的实施方式,它的最终目标绝不是各学校、各地区形式上的“展示名片”,也不是单纯先进信息技术手段的学习和应用,而是培养综合性的、创造式人才的手段。另外,罗主任还强调了一个容易混淆的概念。我们都知道,提起STEM教育,我们首先会想到“跨学科”,而罗主任结合多年调研、实践经验告诉我们,在STEM教育中,分科和跨学科是螺旋协同的,它离不了分科的教育,“没有分,哪有跨呢!”这在我们后续的STEM课程设计中,起到了很好的导向作用。此外,他还指出,在STEM课程建设中,既要涉及到不同的领域,还要有不同的层次,满足不同兴趣、不同认知水平的学生的需求。

随后,省教科院赵亮主任做了《风起扬帆正当时——山东省STEM+人工智能教育发展汇报》。他指出,人工智能教育铺面而来,我们不能总是用过往的知识培养未来的人,要深刻理解习总书记提出的“加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题”的核心要义要把握时代发展的脉搏,抓住机遇,转变思想、转变教育理念,“积极求变、主动应变、与时代同行”。他还强调,信息技术是奔跑在时代上的学科,在技术发展日新月异的今天,教育作为技术发展的最末端,不需要高大上的技术作为教育的支撑,更重要的是选择符合教育理念、教育规律的技术。这为一线学校的人工智能教育澄清了一个误区:谁的设备值钱、谁的技术先进就是好的人工智能教育的典范。真正的人工智能教育,是一种基于某些技术手段的、普惠式的、创新能力和解决真实问题能力的教育。下午,杜春晓、翟涛、王立新三位老师分别作了主题报告。

本次培训是以“智慧农业”为主题的项目式培训。在16日晚上,各地市培训学员完成破冰任务,组建小组,并完成了本组智慧农业立项表。接下来,17日,进入了紧张的为期两天的,也是最有挑战性的项目学习实操阶段。常景芳老师的“优芽”动漫设计培训,为“智慧农业”项目中方案宣传策划保驾护航。王晓辉老师、刘晓静老师、王克伟老师共同带来的“智慧农业”Arduino软硬件的使用,包括了光照强度检测、空气温湿度检测、土壤湿度检测、温室环境自动调节、物联网控制等内容,教大家掌握了Arduino中各种传感器的用法,并学会如何对农业种植中的各项数据实现智能化检测和借助物联网平台对其进行分析和控制。18日,梅传俊老师,陈雨老师讲授了基于智慧农业的APPinventor设计方法,教老师们使用APPinventor平台构建智慧门禁、物联网、图灵机器人、气象专家等系统,并利用APPinventor接收物联网模块信号,实现简单控制物联网系统,令我们受益匪浅。王永强老师以视频案例的形式让老师们直观感知3D建模在智慧农业项目中的应用,并讲解了如何用3D建模软件设计简单的苗圃造型,让我们对苗圃的造型设计有了全面地了解。周建忠老师讲授了基于智慧农业的Python设计。从案例宣传策划,到温湿度等基本指标的检测,到手机终端利用物联网进行控制,再到3D场景设计,再到Python智慧农业系统的简单程序案例分析与编写,经历了一个完整的STEM项目的设计与开发。这也为以后的基于人工智能的STEM+项目式教学提供了典范。

18日晚上,各小组参训老师们在培训现场,为完成动漫设计作业和智慧农业作品继续奋战。从作品完成,到小组作品展示,再到专家评委们的精彩点评,让本次的培训活动得到升华,更让参训的老师们获得了更多的参与感和获得感。无论作品优秀与否,都凝聚了本组老师们的精心设计和耐心钻研与反复实验,既收获了友谊,又收获了知识。

19日上午,王永强老师进行了信息技术教师能力提升工程(TITT)解读,让我们了解了ITAT教育工程是一项面向学生的应用型信息技术人才培训项目,标志着我省信息技术教师能力提升工程正式启动。然后,各优秀学习小组组长上台交流学习心得,分享了学习感悟。

可以说,本次培训,从理论引领,到实操指导,再到任务实践,再到经验交流分享,充分体现和践行了STEM+教育和项目式教学的核心思想,老师们通过“学习-体验-参与”完整的“智慧农业”项目实施过程,进一步明确了人工智能教育的含义及人工智能教育的重点,为后续教学中运用人工智能技术设计教学项目提供了很好的参考和指导。

海纳百川,有容乃大。美丽的海阳,海风习习,为夏日的酷暑带来丝丝清凉;高规格的研修培训,大师云集,为迷惘的人工智能教学照亮了前行的路。再次感谢学校及技术组老师们给我这一宝贵的学习机会,感谢本次培训时同组老师们给予的帮助和包容。不忘初心,牢记使命,我必将砥砺奋进,永不停息。