三螺旋理论视角下新加坡人工智能教育战略研究.pdf

111三螺旋理论视角下新加坡人工智能教育战略研究王建梁刘天雨摘要为应对工业4.0 时代，全球主要国家纷纷实施人工智能教育。在人工智能教育战略实施过程中，新加坡政府、学校和产业协作互动，最终形成三螺旋人工智能教育生态系统。在新加坡人工智能教育战略三螺旋模型中，政府通过战略指引和资金支持营造良好环境、学校以人工智能课程和研究为核心促进人才培养、产业提供实践平台和驱动力提升人才质量。同时，政府、学校和产业三者之间协作互动，如政府与学校协同以丰富学生实践和经验、学校与产业协同以帮助学生理论联系实践、政府与产业协同以提供在职人士技能培训，三大主体资源互补，共同作用于人工智能教育战略实施的全过程。新加坡人工智能教育战略对我国具有一定的启示：加强顶层设计，推动多主体协作的开展；构建协同机制，提高多主体协作的稳定性以及建立评价机制，增强多主体协作的长效性。关键词人工智能教育三螺旋理论协同育人新加坡作者简介王建梁，华中师范大学教育学院教授（武汉430 0 7 9）；刘天雨，华中师范大学教育学院（武汉430 0 7 9）。中图分类号G4文献标识码A文章编号10 0 9-58 9 6(2 0 2 3)0 3-0 111-12一、问题提出以人工智能为主要特征的工业4.0 革命已然开启，并引起社会各个方面的深刻变革。在此背景之下，人工智能的重要性逐渐被世界各国所认可，成为各国参与国际竞争的主要领域。世界各国或组织纷纷开始大力推动人工智能战略的实施，尤其将人工智能教育置于关键位置。目前关于人工智能教育战略的研究成果主要分为以下几大部分：一是聚焦人工智能教育的教学实施。有学者强调人工智能教育应采用建构主义教学法，培养学生创造性思维，并注重伦理道德因素。也有学者建议通过人工智能概念、人工智能应用和人工智ALI S,PAYNE B H,WILLIAMS R,et al.Constructionism,ethics,and creativity:Developing primary and middle schoolartificial intelligence educationCJ/International workshop on education in artificial intelligence k-12(eduai19).2019,2:1-4.11203Jun2023比较教育学报JournalofComparativeEducation能伦理三个维度来培养学生的人工智能素养。周志华认为人工智能人才需要具备坚实的数学基础、扎实的程序功底以及全面的专业知识。为创办一流大学的人工智能教育，学校需要依据其自身特点构建全新的课程体系。二是针对人工智能教育现状进行思考。邓文勇等学者认为人工智能人才的培养是一项系统工程，应创建一种多元主体合作的模式，以发挥协同效应，弥补单个主体的功能缺陷。周亚建等学者针对中小学人工智能教育现状，指出课程标准不统一、师资力量薄弱以及教育方式不恰当等方面的问题三是进行人工智能教育战略的国别比较。如美国坚持科技和人文教育并重，通过设置人工智能相关课程以及对人文学科的重视，使学生硬技能和软实力都得到发展；欧盟依托各种项目和计划支持各级各类教育的数字化转型，以培养人工智能专业人才。韩国在K-12学校引人人工智能课程，通过在不同学段设置与学生认知水平相适应的教学内容来提升学生的人工智能素养。作为全球最先进经济体之一的新加坡积极采取一系列行动，如提出建立“智慧国家”（Sma r t Na t i o n）的愿景、推出“国家人工智能战略”（NationalArtificial IntelligenceStrategy）以及开展“人工智能新加坡”（AISingapore）系列项目等，成为全球范围内最为积极主动参与人工智能战略的国家之一。这一系列举措不仅为新加坡人工智能发展提供了较为全面的科学指南和行动规划，同时也确立了人工智能教育战略。人工智能教育战略实施过程中新加坡政府、学校和产业协作互助并相互促进，在培养人工智能人才方面发挥了关键性作用。2 0 2 1年底，软营公司（Salesforce）公布了“亚太区人工智能准备程度指数”（AsiaPacificAIReadiness Index），新加坡以6 5.7 分排名第一。本研究拟从三螺旋理论视角出发，分析新加坡人工智能教育战略的实施过程，以期为我国人工智能人才培养提供一些参考和借鉴。二、三螺旋理论与新加坡人工智能教育战略三螺旋模型三螺旋理论是用以描述三大主体之间合作关系的重要理论。在新加坡人工智能教育战略的实施过程中，政府、产业和学校这三大主体协作互动，共同助力于人工智能人才的培WONG G K W,MA X,DILLENBOURG P,et al.Broadening artificial intelligence education in K-12:Where to start?J.ACM1Inroads,2020,11(1):20-29.周志华.创办一流大学人工智能教育的思考.中国高等教育，2 0 18,6 0 6(9)：52-53.邓文勇，黄尧.人工智能教育与数字经济的协同联动逻辑及推进路径.中国远程教育，2 0 2 0(5):1-9+7 6.3周亚建,陆晓红.人工智能时代的中小学智能教育.中国教育学刊,2 0 2 3(S1):6-8.袁利平，陈川南.美国人工智能战略中的教育蓝图一基于三份国家级人工智能战略的文本分析.比较教育研究，2020,42(2):9-15.凌鹊，刘景华.欧盟“人工智能战略”中的教育使命与策略基于欧盟2 0 18-2 0 2 1年系列报告解析.比较教育学报，62022(5):84-95.朱莉，张雷生.韩国中小学人工智能教育：机遇与挑战并存.上海教育，2 0 2 3(6)：45-47.Salesforce.AI readiness indexEB/OL.(2019-05-16)2022-11-25.https:/ Etzkowitz）和荷兰学者罗伊特雷德斯多夫（LoetLeydesdorff）于19 9 5年提出三螺旋理论，并将其引入社科领域，用以描述大学、产业和政府三大主体之间的互动关系。在三螺旋理论模型中，存在大学、产业和政府这三大主体，三者既各自发挥着独特功能，同时又相互协作，在保持自身独立性的同时支持另外两个主体职能的实现。如政府发布国家发展规划，指导产业制定战略，引导高校开展技术创新和研发活动；产业提供现实培训项目和实践平台，帮助学生应用所学理论，将理论与实践相结合，使其在解决现实问题的同时获得经验和成长；学校为产业培养并输送专业人才，帮助提升产业竞争力等。三螺旋理论的核心在于其多主体参与和协作特征，三大主体之间形成交叉影响。当某一发展战略或培养机制等涉及多元主体参与，且各大主体之间构建起协作互助、相互作用的新型关系时，可基于三螺旋理论视角对其加以深人探析。在分析过程中不仅要明确相互协作的主体所在，同时应对三大主体之间协作互动的过程和机制加以明晰，了解每个主体如何对其他两个主体发挥作用。三螺旋理论虽然指出存在三种不同的主体结构，但更多的是对这三者的合作关系加以特别强调，其价值在于将处于不同领域且拥有不同职能的政府、产业和大学在某一方面统一起来，打破传统边界，转而形成合力，在三者相互作用的动态过程中有效推动最终目标的实现。(二)新加坡人工智能教育战略的三螺旋模型从新加坡有关政策文件和实践策略来看，在人工智能教育战略实施过程中，新加坡政府、学校和产业三者各司其职、协作互助，不仅发挥自身作用，同时也表现出其他主体的功能。如产业积极参与人工智能人才的培养活动，承担着实践教学任务；学校鼓励学生参与企业项目，为企业的发展提供人工智能解决方案等。这三大主体之间所形成的新型关系与三螺旋理论中主体之间的协同关系具有异曲同工之妙，因此，可基于三螺旋理论视角来分析新加坡人工智能教育战略，并构建新加坡人工智能教育战略的三螺旋模型。以实施人工智能教育战略和培养人工智能人才为共同目标，政府、学校和产业三类主体凝聚在一起长期协作，进行资源共享与信息沟通，三者之间壁垒得以消除，最终形成包含政府、学校和产业在内的三螺旋人工智能教育生态系统（见图1）。其中政府承担宏观调控者的职能，对学校和产业的行为进行引导和调整，营造和谐的合作氛围；学校开设人工智能课程，是学生理论学习的主要场所，也担负着为企业输送人才、服务国家发展战略的职责；产业界基于其基础设施优势，可为学生提供实践平台和解决现实问题的机会。以往三螺旋理论模型的主体之一主要是大学，聚焦于研究大学的职能定位和角色担ETZKOWITZ H,LEYDESDORFF L.The triple helix university-industry-government relations:A laboratory for knowledgebased economic developmentJ.EASST Review,1995(14):14-19.114Jun202303比较教育学报Journalof Comparative Education当，然而实际上在新加坡人工智能教育战略实施过程中，从中小学到大学都与政府和产业存在着一定的互动协作关系。因此，本研究将三螺旋理论视角中的主体扩大至学校，主要包含学前教育机构、中小学以及大学等。基于三螺旋理论视角分析新加坡人工智能教育战略，有助于更好地理解新加坡学校、政府和产业三者之间的关系，同时更好地认识新加坡推动实施人工智能教育战略的具体策略，从而有效分析其相关经验和做法，以期为我国人工智能教育战略的实施提供参考和启示。政府战略指引开展项目AI治理举办活动资金支持技能培训项目合作举办比赛AI专业协会学校AI学徒计划产业AI课程实践平台AI研究人才驱动校企合作共建平台图1新加坡人工智能教育战略的三螺旋模型三、新加坡人工智能教育战略的三螺旋主体职能分析在新加坡人工智能教育战略的三螺旋结构中，政府、学校和产业三大主体基于自身职能定位，积极发挥各自的独特作用能：通过战略指引和资金支持营造良好环境政府职能：通过战略指引和资金支持在人工智能教育战略实施过程中，新加坡政府主要在提供战略指引、资金支持以及营造良性发展环境等方面发挥作用。首先，政府出台国家战略规划，指引人工智能教育发展方向。新加坡计划到2 0 30 年成为开发和部署人工智能解决方案的全球领导者。为此，政府积极规划与部署，先后出台各种倡议和项目。如2 0 14年“智慧国家”倡议正式颁布，希冀利用数字化来塑造政府、经济和社会，其中关键推动因素之一是向学龄前儿童至成年人等群体介绍并教授计算机以及编程技能；2 0 17 年，政府发起新加坡人工智能项目，提出人工智能教育方案，旨在巩固国家在人工智能方面的深厚能力，培养本地人才；2 0 19年新加坡发布国家人工智能战略，提出要弥补人工智能岗位人才数量和质量的不足，为新加坡人提供针对高质量工作岗位的培训，为所有人普及基础的计算机技能和思维知识。其次，提供资金支持。2 0 15年新加坡信息通信发展局（InfocommDevelopmentAuthority，IDA）启动150 万新元项目，为学龄前儿童推出科技玩具，旨在引导儿童通过使用科技玩115三螺旋理论视角下新加坡人人工智能教育战略研究具来发展逻辑思维等能力；2 0 19 年新加坡国家研究基金会（NationalResearchFoundation，NRF）提出在五年内投资1.5亿美元用于人工智能发展战略；?此外，新加坡政府还设立智能国家奖学金（Smart NationScholarship）计划，通过资助为具有人工智能基本素养的人提供继续教育的机会，以培养人工智能技术人才和领导者。最后，营造良性发展环境。政府致力于人工智能治理，帮助人们以公平和合乎道德的方式学习并使用人工智能。2 0 19 年，新加坡发布第一版人工智能模型治理框架（Model AIGovernanceFramework），就部署人工智能解决方案时的关键伦理和治理问题提供指导，并于2020