| 标题 | 基于大数据与人工智能的跨学校学习中心建设设想 |
| 范文 | 林颖聪 【摘要】为推进中小学生人工智能教育，提出建设基于大数据与人工智能的跨学校学习中心的设想，并对学习中心的建设要求与管理方式进行了详细的论述。在硬件建设方面，应安排相应的场地与配置设施;在软件建设方面，应构建大数据与人工智能产业链的平台和涉及到的资源库;在管理方面，可组建“四室合一”建设委员会，并构建保障机制和交流机制。 【关键词】跨学校学习中心;大数据;人工智能;四室合一;创新性学习 为贯彻习近平总书记关于人工智能的系列重要指示和全国教育大会精神，落实国务院2017年7月印发的《新一代人工智能发展规划》相关要求，2018年9月，由教育部教育装备研究与发展中心（以下简称“装备中心”）牵头，联合北京教育科学研究院、武汉市教育科学研究院、广州市教育研究院、西安市教育科学研究所、深圳市教育科学研究院共同发起了“中小学人工智能教育”项目（以下简称“项目”），探索在中小学开设人工智能课程，逐步推广编程教育的有效途径。 项目以“装备课程化，课程活动化”为指导思想，依托人工智能领域较成熟和普及应用的技术和装备，开发“中小学人工智能课程指南”（以下简称“课程指南”），并根据课程指南研发教学用书，构建人工智能活动空间，配备相应的教育装备资源。人工智能活动空间、人工智能教育装备是开展人工智能教育的重要物质基础，是课程实施的必要条件。 为支持项目在北京市、武汉市、广州市、西安市和深圳市（以下简称“五地”）的有效实施，本文提出建设基于大数据与人工智能的跨学校学习中心的设想。 本文将以建设“大数据与人工智能”跨学校学习中心为例，详细介绍跨学校学习中心的建设思路，包括硬件要求、软件要求和管理方式等。 一、跨學校学习中心的含义与意义 （一）含义 跨学校学习中心，是服务多地多校的师生学科交流中心，在本文中特指服务北京市、武汉市、广州市、西安市和深圳市五地多校的大数据与人工智能学习中心。它以培养数据开发、设计与人工智能应用多元化人才为宗旨，按照“碎片化资源、结构化课程、系统化设计”的组织建构逻辑，拟实现中心教学资源的可持续发展。跨学校学习中心将整合课程、项目等多类资源，建成一个开放、共享、动态和自主构建的优质教学资源库，提升大数据与人工智能人才培养质量和社会服务能力。 跨学校学习中心建议将“四室合一”融入建设思路。“四室合一”的概念是将专业协会办公室、教师工作室、学生创新室和学生实训室四位一体进行以实践教学为主的、与生产实践紧密结合，将学生创新和教师教科研紧密结合的一种教学实践形式，紧紧围绕区域发展的科技前沿，进行协同创新，突出时代性、创新性和实用性。五地各自建设，互通借鉴，共同发展，成为五地师生学科交流及提高的堡垒。 （二）意义 建设大数据与人工智能学习中心具有多方面意义。 1.建设学习中心有利于推进大数据与人工智能学习在基础教育阶段的普及。大数据与人工智能，是提升国家竞争力的重要领域。在发展人工智能的政策导向下，各高校纷纷增设人工智能相关专业和课程。在此背景下，建设面向中小学的大数据与人工智能学习中心，有利于在基础教育阶段普及大数据与人工智能教育，促进青少年对人工智能的理解，扩充这一新兴领域的人才后备军。 2.建设学习中心有利于构建多学科互动的教学研究平台，促进学科发展。大数据与人工智能学习中心是多学科、交叉学科的综合体，是最典型的机电一体化产品，对于工科领域的机械工程、电子信息、自动控制、传感器与测试技术、计算机硬件及软件、人工智能等学科均是最佳的教学研究平台。 3.建设学习中心有利于整合多地多校教学资源，提升教学效率。建设学习中心能够综合发挥北京市、武汉市、广州市、西安市和深圳市五地各校的资源优势，打通校际交流渠道，为师资或设备不足的学校提供教学平台，使各校学生均有机会接触良好的人工智能教育，拓宽师生视野，提高教学效率。 4.建设学习中心有利于提高青少年自主创新能力，培育创新人才。建设大数据与人工智能为主要平台的跨学校学习中心，可以让学生在理论课程学习的基础上，将理论知识结合到实践中，拓展综合专业知识，发展多元智能，提高其创新、实践和自主建构知识的能力。 5.建设学习中心有利于激发学生学习兴趣，提高学习热情。大数据与人工智能是前沿的学科，具有较强的趣味性。基于大数据与人工智能进行跨学校学习交流，易于激发学生的学习兴趣，提高学生的学习热情。 二、跨学校学习中心的硬件要求 （一）场地要求 五地需各提供至少200平方米的场地，有大容量的电气供能和基本的给排水供能，有平面场地和教学实验场地。可以交由有建设条件的学校、培训机构承担。 1.“四室合一”应该具有专业特征和时代特征，综合了大数据与人工智能的设备特点，具有实用性、实验性和创新性的时代特征，可看、可用、可教、可学。 2.应选设永久场地。 3.应具备基本的数据服务器、科研计算机、打印机、网络交换机等。如果案例选型确定，则根据具体案例配置相应的科研设备。 （二）设备设施配置 跨学校学习中心设施配置需要满足48个左右学生的需要，可按照每6人为一组（一般是4人一组，但对设备要有余量）、共8组进行配置。拟每组2台交换机、4台路由器、1台防火墙、6台电脑、1套桌椅，可以参照2019年1月教育部教育装备研究与发展中心与北京、武汉、广州、深圳、西安五家教科院（所）联合发布的《中小学人工智能教育装备配备方案》，增加其中的配备。平面场地用于设备扩展、展示、机器人运转等。上下水供教学用沙盘设备使用。准备多功能幕墙，用于挂展设备。 三、跨学校学习中心的软件要求 跨学校学习中心应准确构建大数据与人工智能产业链的平台和涉及到的资源库，由丰富的成熟和成功案例经过迅速组合和转化，持续有效地提供创新能力和创新项目。 （一）建设多类资源，实现全产业链覆盖 大数据与人工智能产业链包括数据采集、数据清洗、数据存储、数据分析表现、机器学习和人工智能六个主要的环节，上述主要环节可以分解成若干既独立又相互联系的知识、理论、技能和创新的体系和资源库。跨学校学习中心的资源库必须覆盖产业链各环节，才能满足复合型学习的需要。 （二）以“课程域”思维为指导，构建碎片化知识库 “课程域”与“课程”的不同在于，“课程域”是冗余的课程，这种冗余能够实现课程精准重构，从而满足不同教学需要。跨学校学习中心应对区域经济发展和行业技术发展进行提炼，结合科研团队、创新团队和教学团队的项目和课题，由“四室合一”建设委员会确定具体科研和教学内容与案例，以“课程域”思维为指导，跨学科、跨专业地构建碎片化知识库，师生在课程域的范畴内，结合科研课题进行创新型学习。 （三）注重积累，为多样的教学形式做好准备 跨学校学习中心的教学形式可包含多样，除了常规教学之外，还可开办各类展会、大赛，从而促进学生之间的合作交流，提高理论与实践结合的能力。为此，除了课程教学资源之外，跨学校学习中心还应注重积累开展各类活动所需的知识库和相关经验，为各类展会、大赛等做好准备。 四、跨学校学习中心的管理 （一）人员构成 可以组建“四室合一”建设委员会，成员必须有区域经济和行业发展的前瞻性和敏锐性，对行业技术发展前沿把握准确、方向选择精确、案例制定正确。委员会由行业协会驻点或派员参与，由企业一线技术先锋指导，由具备创新和研发能力的教师主导，由经过选拔的对本领域、热点等问题具有浓厚兴趣的优秀学生构成主体。具体步骤可为： 1.设立大数据与人工智能“四室合一”执行主任（学科带头人），负责召集“四室合一”建设委员会。 2.科研团队、创新团队和教学团队向“四室合一”建设委员会提出入室申请，由委员会聘请或委派专家进行审核。入室申请主要阐述课题内容，审核主要审查大数据与人工智能科技产业链的相关性。 3.对于成功进驻的团队成员或教师个体，给予相应的科研教研奖励。 4.学生进驻中心需要进行相应的选拔，进驻中心学习的学生给予相应的学分;参加相应大赛根据有关文件进行奖励;注重学生的传帮带，要有“造血”功能。 5.积极探索复合所有制和其他激励机制，引入相关行业、企业进驻中心。 （二）保障和交流机制 在大数据与人工智能学习中心的建设过程中，保障和交流机制是否完善是学习中心建设工作能否稳步推进的重要因素。 大数据与人工智能学习中心的建设过程中，领导重视是建设的关键要素。因此一定要成立以当地教科院主要领导为核心的学习中心建设工作领导小组，全程参与项目的规划、实施和管理等，自上而下推进项目开展，能最大程度地提高各部门的协作力度，從而将人工智能学习中心建设成为中小学人工智能教育的核心议题，这些都是推进跨学校学习中心建设的主要动力。其次，大数据与人工智能学习中心的建设需要持续的经费投入，但到目前为止各地的信息化校园建设经费都没有统一的制度予以保障，这就需要主要领导协调各方资源，确保经费来源，以推动项目持续进行。 此外，大数据与人工智能学习中心的建设属于新生事物，尚无经验可以借鉴，这就要求五地在建设的过程中要加强合作交流，共同推动项目的开展。 推动五地大数据与人工智能学习中心建设的合作交流机制的构建，首先要增强科研团队、高层次教师相互沟通交流意识，提高交流的积极性和主动性。其次要搭建交流平台，各地要多支持举办一些大数据与人工智能教学研讨等相关的学术会议和经验交流会议，分享成果和教学经验，并力争使这种交流形式常态化，规范化。最后建立联合攻克难题制度，加强协同创新。推动五地沟通交流机制的构建，可以围绕重点课题联合攻关，各地分别利用自身的优势，打破壁垒，联合攻克难题，协同创新，保障各地跨学校学习中心的高效、创新运转。 大数据与人工智能为主要平台的跨学校学习中心建设是教育信息化及智慧校园建设的重要内容，它能为学生的创新学习和教师的教科研提供有力的保障。目前五地还处于摸索阶段建设阶段，如何加快建设步伐成为师生们关注的焦点。五地应当结合自身情况，加大各方的支持力度，推动学习中心的建设，只有这样，才能促进教育信息化的跨越式发展。 参考文献： [1]朱永新.未来学校-今天的学校会被未来的学习中心取代[M].中信出版集团. |
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