教育出版在中小学人工智能教育中的机遇.pdf

第 7 卷 总第 209期133出版设计教育出版在中小学人工智能教育中的机遇姜树彪丁原杰(广东教育出版社，广东 广州 510000)摘要：在新时代背景下，人工智能已经成为推动科技创新发展的核心技术之一，中小学人工智能教育已上升为国家战略。本文将通过描述中小学人工智能教育出版的现状及面临的问题，分析教育出版参与人工智能教育的优势，从人才培养、多元教材开发、共享平台建设等，剖析教育出版切入人工智能教育的途径。关键词：人工智能教育；教育出版；多元教材；课程服务中图分类号：G 2 3 8 文献标识码：A 文章编号：2 0 9 6-3 8 6 6(2 0 2 3)1 7-0 1 3 3-0 3随着互联网技术和智能科技的发展，人工智能技术的应用已走进人们的生活，涉及制造、交通、安防、农业、金融等领域。人工智能主要研究如何通过环境感知，使机器能够做出合理判断，以模拟、延伸、扩展人的智能，增强人类改造自然和治理社会的能力1。人工智能技术的加速发展，推动了人工智能教育。2016 年后，随着人工智能程序“阿尔法围棋”接连战胜围棋界的国际顶尖选手，“人工智能”迅速成为社会热点，走进大众视野。人工智能已成为国际竞争的新焦点。2017年，国务院新一代人工智能发展规划的颁布，标志着人工智能的发展已上升到国家层面，其中明确提出了在中小学阶段设置人工智能相关课程和逐步推广编程教育的要求2。在国家的整体战略布局下，我国中小学人工智能课程研究和教材建设得如火如荼，出版行业迎来切入人工智能教育领域的好时机。教育，需要以教材为依托，同时教育也离不开阅读体验。目前，针对中小学人工智能教育的出版呈现出多形态、智能化的发展趋势。一、中小学人工智能教育出版的现状(一)人工智能国家教材2017 年，在教育部新修订的普通高中信息技术课程标准中，“人工智能初步”作为单独的模块开设课程，强调学生应能描述人工智能的特征、会搭建简单智能系统、知道人工智能的新进展、新应用等。当前，高中版国标教材人工智能初步已投入使用。高中新课标颁布和教材使用，推动了义务教育阶段的教材研发。2019 年，义务教育课程修订工作启动，教育部把义教阶段的信息技术课改为信息科技课，进一步将“人工智能”纳入信息科技课。(二)人工智能地方教材和合作课程人工智能地方教材是各地市教育部门或学校响应国家政策，开发的符合学生学习实际、发展需要的地方教材或单元课程。例如，广州市教育研究院联合北京、深圳等教科院编写的人工智能教材，设有人工智能通识、人工智能应用、人工智能编程、智能机器人开发几个板块。合作课程是指由研究人工智能技术和教育的公司与学校合作推出的课程。例如，北京师范大学与深圳市腾讯公司联合推出了基于中小学人工智能课程核心内容领域的主题课程，主题包括“表情识别”“智慧校园”和“垃圾分类”等。(三)人工智能科普读物人工智能热潮带动科普图书的出版、销售数量上涨，我国人工智能方面的阅读指数成倍增长，科普图书成为人们了解人工智能和提升技能的重要媒介。例如，针对高年段广东教育出版社的前沿科技视点丛书 人工智能、高等教育出版社的走进人工智能、针对低年段人民邮电出版社的给孩子讲人工智能、山东人民出版社的给孩子的人工智能图解。(四)融合 AR 技术的智能出版随着科技的不断发展，传统出版业也在积极寻求创新与突破。融合 AR 技术的智能出版正是其中的一项重要举措。截至 2022 年底，全国范围内已出版的 AR 图书数量达数百种，初步形成了一定规模的市场体系。这种出版形式将虚拟现实技术与传统印刷相结合，为读者带来全新的阅读体验。融合 AR 技术的智能出版在教育领域具有巨大的应用潜力。采用 AR 技术的图书可以将平常难以接触的自然、海洋、地理、物理、动植物等学科知识，以立体的、动态的方式呈现给读者。孩子们在观看“真实场景”的同时，更容易对人工智能和科技产生的浓厚兴趣。这样的教育方法无疑会极大提高学习效果，让孩子们在轻松愉悦的环境中掌握知识。除了教育领域，融合 AR 技术的智能出版还可以运用于各类专业书籍、艺术画册、旅游导览等领域，实现内容与形式的多元化。收稿日期：2023-05-07作者简介：姜树彪(1987)，男，苗族，湖南吉首人，中级，硕士研究生，主要从事中小学信息技术教材研究。134 传播力研究 2023年17期传播力研究RESEARCH ON TRANSMISSION COMPETENCE二、中小学人工智能教育出版所面临的问题(一)教材缺乏创新性，内容有待丰富当前，国家对于人工智能教育非常重视，为了抓住先机，各类型的人工智能教材和读物快速涌入市场。由于编写时间仓促，各版本教材之间都是相互借鉴，导致内容陈旧且知识点重复，缺乏新的思想及新的技术知识。此外，教材的编写大都为传统机械化的学科规范课本模式，缺乏人工智能学习应有的体验和交互感，导致学生在学习时缺乏对人工智能技术的直观感受及其应用方法的理解。(二)对人工智能的熟悉度不高，导致图书定位较为模糊我国人工智能教育起步晚、基础较弱，大众对于人工智能的认识不够深刻。此外，人工智能是涵盖了数学、计算机科学、神经网络等的前沿交叉学科，且不断发展变化，出版编辑也很难对其有精确的把握。在选题策划和审稿把关过程中，很容易将人工智能与创客、STEM 教育弄混，以致市面上很多人工智能教材，其实是学习创新、编程方面的内容。把编程课当成人工智能课程来教学，以非人工智能来代替人工智能的现象，容易让人产生认知误区，影响课程有效开展。(三)对人工智能教育的阶段划分不明中小学阶段的人工智能知识的学习应分阶段。学生首先要具备基本的信息素养，对人工智能背景有一定的了解；然后通过人工智能应用体验或者在借助平台调用人工智能程序，才能有效感知，加深对人工智能的理解；最后才是原理、技术、算法的学习，在开发设计、解决问题的过程中培养思维。很多地区和学校在组织人工智能教学研发时，都是摸着石头过河，或者借鉴其他学校经验，很容易忽视人工智能的阶段性和基础性。如果学生不具备基础编程知识，很难通过人工智能的功能体验或内容呈现真正理解人工智能的内涵。(四)缺乏统一标准，教材体系有待完善目前国家并没有完整的人工智能教材体系，义务教育阶段的人工智能教材仍以地方教材、校本教材的形式存在，教材质量和师资水平良莠不齐。庞杂的教材种类，容易导致不同学段知识衔接不上或知识重复，出现教师没法教、学生没法学或者教师重复教、学生重复学的现象。三、教育出版社参与中小学人工智能教育的优势强大的内容编写团队，为出版物质量提供人才保障。教育出版企业深耕教育资源出版多年，有强大的内容研发和编校团队，具有广阔的视野和敏锐的洞察力，能发掘并懂得如何将人工智能新技术和新理念融入教育教学。此外，人工智能教育首先要靠专业的师资队伍支撑，教育出版社在经营教材教辅的过程中积累了丰富的优秀教师资源，已形成具有科学素养和教育理论知识的师资团队，这为内容编写提供了质量保障。融合出版的发展，为出版形态提供更多可能。随着信息技术和移动互联网的快速发展，传统的出版形态也在不断地创新和升级。融合出版是一种全新的媒体形式，将传统的文字内容与多种媒介相结合，实现了内容的多样化和多维度呈现，可以为读者提供更加丰富的阅读体验。融合出版的发展，赋予了出版全新的媒体思维，利用互联网和多媒体技术，如今的图书已经实现将传统文字内容以文字、图像、音视频、虚拟现实等多媒介相结合的方式呈现，图书已经不止是可以阅读，还可以听、看，甚至体验、互动。在如今数字出版行业中，很多电子书已经实现了对于图片、音频、视频以及虚拟现实的集成，使得读者能够更加直观地去了解所阅读的内容，并且增强了他们的学习效果3。良好的品牌影响力，为产品推广提供更多通路。教育出版企业作为权威的教材出版主体，在教育领域拥有着极高的知名度与美誉度，并在传统教育中已经成功建立了自己的品牌形象。这意味着更多的用户会考虑购买教育出版企业的教育产品。此外，教材教辅广泛的分销渠道，使教育出版企业具有通路优势，能保证其人工智能教育产品更容易接触到教学市场的关键点。其产品既能通过线下新华书店、教育书店进行实体推广，也可通过线上的各种电商平台，比如天猫、京东、淘宝等在线网店进行推广。这种通路优势使得其智慧教育产品极易被教育者和大众所知晓与了解。四、教育出版社参与小学人工智能教育的途径在当前竞争日益激烈的信息时代，教育出版社可以充分利用自己的品牌优势和资源优势，积极主动地参与人工智能教育建设，推进自身转型升级。努力适应市场需求，深度拓展中小学人工智能教育市场。教育出版企业可从以下几个途径探索实施。(一)夯实基础，加强人才培养教育出版社需要加强人才培养方面的工作。中小学人工智能教育的出版涵盖了许多方面，需要编辑、技术、设计等各个方面的专业人才配合完成。因此，教育出版社想要参与中小学人工智能教育出版的前提，是建立起完善的人才培养机制，为中小学人工智能教育出版提供充足的专业人才支撑，确保其在技术和编辑上的准确性和完备度4。一方面，要培养具备人工智能知识背景的编辑人员。人工智能教材需要有深入的技术知识，因此编辑人员首先需要对人工智能领域有一定的了解和学习。教育出版社可以通过组织内部学习班、邀请外部专家讲座等方式来提高编辑人员的技术水平。通过定期或不定期的内部培训课程，使编辑人第 7 卷 总第 209期135出版设计员逐步掌握人工智能的基本概念、原理及其应用，为他们提供一个全面了解人工智能的机会；邀请人工智能领域的专家进行授课，让编辑人员跟随当前最新的研究成果和技术动态，增强对人工智能相关知识的理解和把握；编辑人员还可以参与一些人工智能出版项目，通过实践来加深对人工智能技术的理解，从而提高编辑人员在编写教材时的准确性。另一方面，要培养人工智能应用方面的相关技术人员。在目前的中小学人工智能教育出版中，存在部分内容需要与软件开发紧密配合的情况。因此，教育出版社也可以考虑招聘技术方面的人才，为其开发合适的软件并在其中添加相应的知识、体验和交互，这样可以强化中小学生对人工智能的理解和运用。出版社还可以加强与软件开发企业的合作，与相关软件企业建立战略合作关系，共同研发适合中小学生使用的人工智能教学软件，让学生在动手操作过程中掌握人工智能知识。此外，加强与学校的合作也是有必要的，教育出版社可通过与各地中小学建立紧密合作关系，收集教师、学生及家长的反馈意见，不断优化和完善教材内容，提高人工智能教育的实际效果。(二)拒绝死板，开发多元化教材在参与中小学人工智能教育出版中，出版高质量的多元化教材也是至关重要的途径之一。教育出版社应该借鉴国际先进经验并注重其原创性，针对不同年龄段的中小学生，可以设计不同形式的教材，并且充分利用现代多媒体技术进行辅助教学。例如，对于小学生，可以设计游戏式人工智能教材，通过玩游戏的方式让学生逐渐熟悉人工智能基础知识和相关模型。这样小学生就能更加轻松愉悦地了解人工智能。对于初中生而言，教材则可以包括科普性文章、图表以及增加实践性实验。此外，多层次教学需求呼唤新教材形式，教育出版企业还要加快数字教材的开发。单纯的纸质教材形式死板、更新困难，显然已无法满足新时代的教育需求，人工智能教育应将数字教材作为发展方向。数字教材应具有立体化的内容呈现和智能化的交互方式，能依托数据化管理实现资源共享，可以通过行为分析为学生提供个性化学习。除了更新教材形式，还应围绕数字教材进行多元化资源开发，打造不同难度的资源解决教育水平不均衡问题，打造不同特色的资源实现地市的特色教学，打造虚实结合的软硬件资源来满足落后地区的教学需求。目前，我国中小学人工智能教材建设仍没有形成教研人员、行业专家和教材开发者之间的紧密合作。在基础理论研究滞后的情况下，编写人工智能教材时一定要特别注意学生在不同学段对人工智能的理解能力和认知规律，注重知识点的连贯性，使不同知识点之间既相互衔接又可以独立阅读。同时，应以实践应用为重点，通过向学生提供实际情境模拟，或带领学生参与相关探究，以加深他们对于人工智能原理和算法的理解和学习。(三)搭建共享平台，为教学提供支持教育出版社还可以通过搭建共享平台，向中小学老师和学生提供在