人工智能進中小學校園的實施路徑研究

將人工智能引入中小學校園，不論是對學校的教學、管理，還是服務、活動，都具有極大的輔助和推動作用，有助于全面提升基礎教育質量，值得相關工作者對其進行研究、探討與實踐。

一、人工智能進中小學校園面臨的挑戰

（一）技術挑戰

一方面，人工智能技術的快速發展要求學校不斷更新教學設備和軟件，以保持與前沿技術的同步。然而，這往往需要大量的資金投入，對于許多中小學來說是一個不小的負擔。另一方面，人工智能技術的復雜性和跨學科性要求教師和學生具備相應的信息科技素養和學習能力。

（二）師資挑戰

師資挑戰是人工智能進中小學校園的另一大難題。當前具備人工智能專業知識教師的數量極少，難以滿足中小學校園對人工智能教育的需求。同時，現有教師也需要不斷更新知識結構和教學方法，以適應人工智能教育的新要求。

（三）倫理與隱私挑戰

倫理與隱私挑戰是人工智能進中小學校園需要引起特別關注的問題。人工智能技術的應用可能涉及學生的個人隱私和數據安全問題。同時，人工智能技術的快速發展也可能會帶來一些新的倫理問題，如算法偏見、責任歸屬等。

二、基于人工智能的學校教學實施路徑

（一）課程體系建設

學校應先將人工智能課程納入整體教學計劃，從基礎教育階段開始培養學生的人工智能素養。比如，在小學階段開設人工智能啟蒙課程，通過趣味化的教學方式，如游戲化教學、互動式學習等，引導學生了解人工智能的基本概念和應用場景；中學階段則應進一步深化，開設編程、算法、機器學習等進階課程，培養學生的計算思維和問題解決能力[1]。然后，學校應推動人工智能與數學、物理、生物學等學科的融合教學，通過項目式學習、跨學科研究等方式，讓學生在解決實際問題的過程中綜合運用多學科知識，提升綜合素養，如利用人工智能技術進行科學實驗的數據分析，或將人工智能應用于生物學的知識探究中。隨著人工智能的不斷發展，課程內容也應與時俱進。學校要建立課程動態調整機制，定期評估課程內容的時效性和實用性，根據行業發展和學生需求進行適時調整[2]。此外，學校應鼓勵教師和學生參與課程內容的創新與開發，形成教學相長的良好氛圍。

（二）師資隊伍建設

教師是實施人工智能教育教學的關鍵。學校應定期組織教師參加有關人工智能的專業培訓，包括理論知識、實踐技能、教學方法等方面，并通過專家講座、工作坊、在線課程等多種形式，提升教師的專業素養和教學能力；通過設立專項基金等方式，鼓勵教師開展人工智能教學研究和創新實踐；建立定期的教學研討與分享機制，為教師提供交流經驗和心得的平臺；積極引進具有人工智能背景的專業人才，充實教師隊伍[3]。

（三）教學環境優化

學校應建設智能實驗室，配備先進的人工智能硬件和軟件資源，如高性能計算服務器、AI開發平臺、虛擬現實設備等，為學生提供良好的實踐環境；同時組織學生參與人工智能項目實踐，如智能機器人設計、圖像識別系統開發等。通過項目式學習，學生能在實踐中掌握知識和技能，提升團隊協作和問題解決能力[4]。另外，學校還應利用人工智能技術整合校內、校外的教學資源，建設優質的教學資源庫。資源庫應包括教材、課件、視頻教程、實驗案例等多種形式，以滿足不同層次學生的需求。

三、基于人工智能的學校管理實施路徑

（一）教師管理

學校應建立教師人工智能管理系統，利用人工智能技術對教師的基本信息、教學業績、科研成果等進行全面的記錄與分析。通過數據分析，學校可以及時了解每位教師的工作狀態和發展需求，為個性化管理提供依據。第一，學校應當利用人工智能算法，根據教師的教學專長、課程安排及學生需求，自動生成最優化的課程表，減少人工排課的煩瑣與錯誤，提高排課效率[5。第二，學校要通過人工智能技術對教師的教學過程進行監測與分析，包括課堂互動、學生參與度、作業完成情況等，為教師的教學績效評估提供客觀的數據支持，并基于教師的個人數據，利用人工智能系統生成個性化的發展建議，幫助教師明確職業發展方向，提升專業素養。第三，學校應利用人工智能技術，向教師發送教學進度提醒、學生異常情況反饋等信息，幫助教師及時調整教學策略，提高教學效果。

（二）學生管理

除了建立教師人工智能管理系統之外，學校還應當建立學生人工智能管理系統，整合學生的學習、生活、心理等多維度數據，實現對學生全面、細致的管理。學校可以通過人工智能算法，分析學生的學習習慣、能力水平及興趣愛好，為學生推薦個性化的學習資源和學習路徑，提高學習效率；也可以利用人工智能技術，監測學生的情感狀態和心理健康水平，及時發現并干預學生的心理問題，保障學生的身心健康。

（三）安保管理

學校還應建立智能安保管理系統，整合人臉識別、視頻監控、智能預警等技術手段，實現對校園安全的全方位、全天候監控。學校要在校園門口設置人臉門禁系統，通過人臉識別技術，對進出校園的人員進行身份驗證，確保校園安全；要利用人工智能技術對校園內的視頻監控畫面進行實時分析，自動識別異常行為（如打架斗毆、奔跑追逐等），并及時發出預警；要結合大數據對校園內的安全隱患進行預測和預警，包括火災、地震等自然災害以及校園欺凌等人為事件；要建立基于人工智能的應急指揮系統，以便在突發事件發生時迅速調動各方資源，進行高效、有序的應急處理，保障師生安全[。

四、基于人工智能的學校服務實施路徑

（一）家校溝通

學校應建立基于人工智能的家校溝通平臺，實現家長與學校的即時通信。該平臺要集成學生成績、行為表現、活動通知等功能，讓家長隨時了解學生的在校情況。同時，平臺應具備智能回復和自動回復功能，能針對常見問題提供快速解答，減輕教師負擔。學校可以嘗試利用人工智能技術，分析家長和學生的溝通習慣和需求，制訂個性化的溝通策略。比如，對于經常關注學生學習進度的家長，學校可以利用人工智能技術定期推送學生的學習報告；對于需要心理支持的家長，提供專業的心理咨詢服務鏈接[7。學校還可以通過人工智能的情感分析技術，監測家校溝通中的情感傾向，及時識別并處理負面情緒。當家長或學生在溝通中表現出不滿或焦慮時，教師要及時介入，提供必要的解釋和安撫，避免矛盾升級。

（二）心理健康教育

學校應建立專門的人工智能心理測評系統，定期對學生進行心理健康評估。通過大數據，該系統可以識別學生可能存在的心理問題，如焦慮、抑郁等，為后續的干預措施提供依據。接著，根據心理測評結果，學校可以利用人工智能技術為學生制訂個性化的心理干預方案，如對存在焦慮情緒的學生，可以提供放松訓練、認知行為療法等干預措施。此外，學校還可以引入智能心理咨詢師，為學生提供24小時在線心理咨詢服務，通過語音識別和自然語言處理技術，讓智能心理咨詢師與學生進行實時對話，解答學生的心理問題，為學生提供情感支持。

（三）學校生活服務

第一，學校應建立基于人工智能的食堂管理系統，實現學生就餐的自動化和智能化。比如，通過人臉識別技術，學生能快速完成支付和取餐的過程；食堂可以借助大數據精準預測學生的就餐需求，優化菜品供應和庫存管理。第二，學校應建立基于人工智能的圖書借閱系統，實現圖書借閱的自動化和智能化。利用RFID技術，學生可以快速完成圖書的借閱和歸還過程。該技術還能通過分析學生的借閱數據了解學生的閱讀興趣和需求，從而為圖書館的圖書引進和圖書推薦提供依據。第三，學校可以利用人工智能技術分析學生對學校生活服務方面的其他建議和需求，令其自動生成優化服務的決策建議，為學校決策者提供參考。

五、基于人工智能的學校活動實施路徑

（一）編程普及活動

編程是人工智能的基礎，也是未來社會學生必備的技能之一。學校應當通過開設編程課程、舉辦編程夏令營、組織編程競賽等多種形式，為所有學生普及編程知識。在課程設計上，學校應注重理論與實踐相結合，采用項目式學習，讓學生在解決實際問題的過程中掌握編程技能[8]。同時，學校可以引入圖形化編程工具，降低編程的學習門檻，激發低年級學生的學習興趣。此外，學校還應邀請行業專家進校園，舉辦編程講座和工作坊，讓學生近距離接觸前沿技術，拓寬視野。

（二）人工智能社團活動

人工智能社團活動是學校深化人工智能教育的重要途徑。學校應成立人工智能興趣小組或社團，為學生提供深入學習和實踐的平臺。社團活動可以圍繞人工智能的各個領域展開，如機器學習、深度學習、自然語言處理等，并通過組織定期的學術研討、項目實踐和成果展示，激發學生的探索欲望和創新精神[9。同時，學校還應與企業、科研機構合作，為學生提供實習機會和項目合作機會，讓他們在實踐中提升技術能力和團隊協作能力。

（三）機器人競技

學校應通過組織機器人設計、編程和競技比賽，為學生提供將理論知識轉化為實踐成果的平臺。機器人競技不僅考驗學生的相關知識和創新能力，還鍛煉他們的團隊協作能力和問題解決能力。在比賽準備過程中，學生需要綜合運用機械、電子、計算機等多領域的知識，設計并制作出具有特定功能的機器人。同時，學生還需要編寫高效的控制程序，確保機器人在比賽中表現出色。

六、結束語

人工智能能夠在學校的教學、管理、服務、活動等各個方面，發揮出巨大的輔助和推動作用，全方位提升基礎教育質量，促使學生實現更好的學習、成長與發展。因此，人工智能進中小學校園是一個必然的趨勢。然而，針對人工智能進中小學校園面臨的挑戰，依然需要從技術、師資以及倫理與隱私保護等方面采取相應的措施，使人工智能可以在中小學校園中盡快得到應用和普及。

參考文獻

[1]焦新.提升數字素養技能，教育部部署加強中小學人工智能教育[J].留學，2024（24）：6.

[2]倪閩景.加強中小學人工智能教育是順應時代發展的必然[J]人民教育，2024（23）：1.

[3]黃文鋒.人工智能賦能人才培養：融合發展與風險應對[J].六盤水師范學院學報，2024，36（5）：92-102.

[4]聶庭芳，胡成.中小學“智慧校園”建設視域下的智慧教學模式探索[J].當代教育論壇，2021（3）：81-88.

[5]周丹，徐曉萌，覃菲，等.中小學多元主體使用人工智能技術的影響因素分析[J].現代教育技術，2024，34（10）：103-112.

[6]楊俊鋒，褚娟，張斌賢.人工智能教育應用倫理規范指標構建研究[J].電化教育研究，2024，45（10）：19-27.

[7]何智，何爽，孫可，等.中小學智慧校園建設規范文獻比較分析[J].中國現代教育裝備，2022（22）：1-9.

[8]吳小凡，趙磊磊，趙可云.人工智能賦能中小學精準教學的現實價值與基本路徑[J].數字教育，2022，8（4）：24-30.

[9]趙磊磊，張黎，代蕊華.智慧校園的智能升級：基于人工智能的智慧校園[J].現代教育技術，2020，30（11）：26-32.

作者簡介：李振武（1976.6-），男，福建永定人，就職于福建省龍巖市永定區教育技術裝備站，信息中心負責人，高級教師，本科學歷。