中學信息技術課程中開展人工智能教學探究

彭毅

摘 要 當今信息技術發展日新月異，而人工智能作為信息技術發展方向之一，正受到世界各國的關注。在我國大力發展人工智能技術背景下，探究中學信息技術課程中開展人工智能教育具有重要的現實意義。文章在闡述中學開展人工智能教學意義的基礎上，分析了課程開設中所遇到的師資隊伍、教學資源等突出問題，并提出相應對策，以促進人工智能教學更好的開展。

關鍵詞 信息技術 人工智能 師資力量 教學資源

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

0引言

人類社會已經步入數據時代，使得以大數據、云計算、機器人等技術為基礎的人工智能進入了快速發展時期。2003年，國家將人工智能作為高中技術課程新標準中的選修模塊之一，以便培養學生的實踐創新能力。另外國務院又在2017年發布了《新一代人工智能發展規劃》中明確提出：逐步開展全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育，建設人工智能學科，形成我國人工智能人才高地。由此可見在中學開展人工智能教學的必要性和迫切性，但是人工智能作為信息技術中一門新興學科，具有極強的理論性和工程性，目前在中學開展人工智能教學將會面臨師資隊伍、實驗室建設等諸多亟待解決的問題。

1開展人工智能教學意義

隨著人工智能在各行各業的廣泛運用，使得它成為當今世界各國所關心的戰略性技術，各國都以人工智能技術作為科技引擎來提升其綜合國力和科技競爭力，但科學技術的發展離不開人才的培養，誰更早、更好的進行專業人才培養，誰就能夠搶占人工智能時代先機，誰就能引領全球科技的發展，因此我國在中學開設人工智能教學具有重要的戰略意義。通過課程學習可以讓學生體驗和認知人工智能技術，了解人工智能的發展趨勢，引導學生體會人工智能技術在日常生活中的應用，如人臉識別、智能機器人、口型識別等，培養學生對人工智能技術的興趣，為以后學習人工智能技術奠定基礎。另外人工智能是一門交叉學科，其主要研究通過信息技術模擬人類大腦功能，它涉及數學、信息科學、控制論等，把人工智能引入到中學階段學習可改變學生固有的思維模式，增強學生的邏輯思維能力和計算能力，豐富學生的知識領域，提高學生的信息素養，激發科學的探索精神，培養創新型人才。

2人工智能教學現狀

目前國家大力鼓勵中學開展人工智能教育，但由于各校所處區域不同、財力不同，導致課程開設出現較大差異。首先，部分學校和學生對開展人工智能教育認識上出現了偏差，雖然新課改要求學生重視各學科的全面發展，但傳統教育觀念仍只重視語、數、外等升學考試科目，學生和家長都認為花時間去學非升學考試科目有點舍本逐末。另外，他們也認為人工智能作為信息技術的前沿學科和交叉學科深奧難懂、理論性強，這需要學生有較好的數學基礎、數據處理能力和程序設計能力，這么高深復雜的課程應該是大學才學，中學學習有點拔苗助長;其次，目前承擔中學信息技術課程教師都已經從師范學院信息技術教育專業畢業相當長一段時間了，甚至還有些是從其它非專業調整過來的，而高校是最近幾年才開設人工智能專業，因此大部分教師都沒有對人工智能技術進行過系統學習，導致對該學科理論知識掌握較少、實踐動手能力也不足，而網絡上的課程資料和實驗器材也主要針對大學階段，讓目前的信息技術教師組織針對中學生的人工智能教學內容和開設相應實驗具有一定難度;最后，要讓人工智能教學質量達到課程要求，學校必須建立較為完善的實驗室，包括硬件實驗設備和軟件，軟件對大部分學校而言相對簡單，網絡上有許多可供參考的程序，只要實驗室具備高性能計算機就可以實現仿真，讓學生觀察仿真實驗效果，但計算機仿真對學生而言并不直觀，因此學校需通過購買一定的硬件設備，如實驗用的智能機器人、人臉識別系統等，學生通過對硬件的實際操作，讓他們對人工智能有更直觀的認知，滿足其好奇心，從而激發他們學習人工智能的興趣，但由于各地經濟發展水平不同，各學校財力也不相同，使得現在只有極少數學校建有人工智能實驗室。

3中學開展人工智能教學策略

人工智能已經進入到人們生活的方方面面，怎樣讓學生體驗人工智能的魅力，提高其學習積極性和課程教學質量值得每個教育工作者思考。

首先，提高教師和學生對課程的認識。教師必須意識到中學開展人工智能教學不是要求學生掌握其深奧的原理，也不是要求學生能理解其復雜的算法，更不是要求學生具備其程序設計能力，而是在課程教學中引導學生對人工智能的認知，避免學生因不了解而產生厭學情緒，讓學生和家長都認識到人工智能是當今社會發展的熱點，也是物聯網社會的核心技術，學習人工智能符合時代和社會對人才的需求。

其次，師資力量是確定一門課程開設是否成功的關鍵，沒有一支過硬的師資隊伍，是難以培養出優秀的人才。對于學校而言可采用內培外引的方式加強師資隊伍建設，通過制定相應政策鼓勵教師參加各種網絡課程培訓或請相關企業工程師來校培訓，以提高教師的理論知識和實踐動手能力，如有條件的學校也可以把教師送入到合作高校進修學習或通過特殊政策引進人工智能專業畢業學生加強師資隊伍。

另外，在中學開設人工智能課程，首先要考慮到學生的認知特點，學校之間、城鄉之間的實際差異，教師（下轉第109頁）（上接第1頁）不能采用傳統的教學方式給學生講授人工智能理論、算法或程序設計等較深奧的知識，應采用案例式教學。學校通過聘請企業工程師與本校教師共同開發與實際生活接近、難易適中，趣味性強的案例，學生通過案例學習加深對知識的理解和應用，激發學生的興趣。

最后，人工智能作為工科學科，其實驗室建設也是影響課程能否成功開設的關鍵因素之一。雖然各學校財力不同，但應盡力籌措資金建設與課程匹配的實驗室，完善實驗硬件設備和軟件，實驗室可以不大，設備也不一定要很多，但一定要對學生具有新鮮感和吸引力，要能夠滿足學生的好奇心，從而發揮學生學習的主觀能動性，起到積極引領作用。

4結論

在人工智能蓬勃發展的今天，培養滿足我國經濟社會發展需求的人工智能人才是每一位教育工作者應該思考的問題。在中學開展人工智能教學，能夠讓學生體驗人工智能的內涵，全面培養學生的信息素養、創新思維和應用能力。但是，中學開展人工智能教學也具有它的特殊性，依舊面臨諸多需要解決的問題，學校和教師應盡最大努力引導學生認識到人工智能教育對他們未來發展的意義所在，促進他們更好的學習。

參考文獻

[1] 吳建康.關于高中《人工智能初步》教學的三種常用模式分析[J].軟件，2019（10）：198.

[2] 國務院.新一代人工智能發展規劃[Z].2017.

[3] 孫永鵬.高中信息技術課程中的人工智能教學[J].數碼設計，2019（11）：307.

[4] 韓克.高中信息技術課程中的人工智能教學[J].信息技術，2019（10）：168.