迈向智能未来:新华中学人工智能教育的探索与实践

教育   2024-12-19 14:44   天津  


     党的二十大部署了“全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才,聚天下英才而用之”的战略任务,对教育提出了更为艰巨的挑战。随着技术革新的浪潮奔涌而来,人工智能犹如一把金钥匙,为拔尖创新人才培养开辟了新路径。人工智能和拔尖创新人才有着天然的联系,相互补充、相互激励、相互迭代。新华中学自2021年起积极布局,建设“智能场域-课程资源-科技活动-科技比赛”为一体的人工智能教育培养模式,为培养适应新时代要求的创新型人才提供了丰富新华的方案。


1.人工智能场域建设

      新华中学根据“多维度能力培养”和“多元化知识成长”的设计理念,建设有智创空间,智创空间是一个集教、学、研、展、赛为一体的多功能开放式科创空间,拥有科技长廊以及多个科创实验室,可同时容纳200名学生开展教学活动。

      科技长廊贯穿科创实验室,与实验室交相辉映,彰显深厚的人文历史底蕴。科技长廊的建设倡导科技与人文的融合,旨在通过展示科技发展的历程、未来趋势、创新成果和科学名人等内容,激发学生对科学的兴趣和追求,推动科技教育和学生的全面发展。

      科创实验室包含人工智能教室,智能制造教室、小平实验室和机器人工作室,以智能机器人、无人机、智能小车、3D打印技术、激光切割等作为科创教育的载体,利用动手实践、项目学习、创新设计等学习手段,探索智能教育新思维。


2.人工智能课程资源建设

(1)注重基础知识,深挖教材内容

      信息科技教学是人工智能教育的重要阵地,《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》和《普通高中信息技术课程标准(2022年修订)》均对人工智能课程内容提出要求,新华中学信息科技教师深入探索人工智能模块课程,引领学生从基础知识启蒙逐步深入到实际应用。让学生经历“问题发现、人工智能工具或平台选择、原理知识学习与运用、动手实践、交流与总结”的一般问题解决过程,深刻体验人工智能的魅力,激发学生自觉承担数字时代的使命和责任。

(2)探索多元化教学形式

      丰富校本课程 为促进人工智能在中学的普及教育,依托智创空间,新华中学开设有《智能机器人初体验》、《物联网实践与应用-无人机控制》等校本课程,满足学生对人工智能相关知识的补充和体验。

      跨学科融合教育 人工智能在跨学科教育领域有天然的优势,能够为学生提供个性化的学习框架,帮助学生克服语言、技术等方面的限制,促进教育资源的高效整合。生成式人工智能的创新应用推动“人工智能+X”模式的发展。

(3)“高中-高校”贯通式培养

      在学校推行“书院制”教育模式的背景下,新华中学荣誉校友,天津大学教授王一夫先生向学校捐赠生成式人工智能(AIGC)课程资源,丰富了新华中学人工智能教育课程体系,推动学校在人工智能教育领域的引领示范作用。

      东南大学向新华中学捐赠“机器人与智能感知联合实验室”,为培养未来的科技人才搭建了新的平台。


3.人工智能活动师生共探

      学生活动促个性化发展 社团为学生提供开展个性化学习、发展个人特长的平台,学校人工智能教育离不开学生社团的支撑。机器人社团以语音图像识别为触手,开发机器人新用途;编程社团利用Kimi等智能助手,进行代码优化、纠错;学生利用剪映等工具的AI生成技术,探索视频剪辑新模式;利用豆包等智能助手生成图文,提高创作质量和效率。2022年新华中学蒋雨伯、韩柏桐两位同学参加“中学生英才计划”,在南开大学教师的指导下,以计算机视觉为研究方向,完成相关课题研究。蒋雨伯撰写科研经历,刊登在《中国科技教育》杂志上。

      教师队伍建设 随着人工智能技术迅猛发展,对教师专业素养提出更高的要求,新华中学重视教师专业发展,为全体教师提供人工智能应用培训,确保教师能够紧跟时代步伐;信息科技教师积极参与人工智能相关的示范课程,以此提升自身专业素养,进一步强化教学实践与技术应用的融合。


4.科技比赛促学促练

      为激发学生的学习和实践热情,新华中学教师组建科创比赛队伍,通过将理论知识和实践操作紧密结合,实现“以赛促学、以赛促练”的目标,所带学生在各级各类赛事中屡创佳绩。

     在国家级赛事中,新华学子崭露头角。其中,在全国中小学信息技术创新与实践大赛(NOC)中,徐浩铭同学代表天津市在全国决赛中获得三等奖;在全国青少年劳动技能与智能设计大赛全国总决赛中,新华学子勇夺一金二银二铜;在第七届世界智能大会科技周青少年智能科技邀请赛中同样表现优异,获得一、二、三等奖的全面覆盖,学校被授予“优秀组织单位”称号,白瑞光老师荣获“优秀指导教师”称号,体现了新华中学在科技教育组织和指导方面的专业水平。

      在市级竞技活动中,新华学子脱颖而出。其中,在NOC市级比赛中,新华学子获得“智能驾驶”项目高中组比赛一、二、三等奖的全面覆盖。在2024世界机器人大赛北京锦标赛中,由2名新华学子组成的“新华之星”团队荣获Robo Genius新星行动赛项三等奖。展现了新华学子的创新能力和团队精神。

      未来已来,随着人工智能技术的革新,人工智能教育已成为全球教育改革的重要方向,也是在强国背景下,创新型人才培养的重要抓手。新华中学始终秉承教育的初心,以开放的心态,拥抱变化,不断优化教育方法,为培养适应未来社会的创新人才贡献新华智慧和新华力量。



监制 |  陶扬  马杰  冯振利   张志敏

供稿 |  信息技术中心

编审 |  杨扬

编制 |  融媒体中心


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