近年來(lái)，河北高度重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，相繼出臺(tái)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和20個(gè)專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃。智慧教育作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展紅利的受益領(lǐng)域之一，在河北唐山，人工智能課堂、智慧操場(chǎng)等創(chuàng)新教學(xué)形式，不斷推陳出新，數(shù)字化教學(xué)新模式向前邁了一大步。
智慧教育：讓人工智能走進(jìn)每個(gè)學(xué)生
作為教育大省，河北省近年來(lái)不斷推進(jìn)教育數(shù)字化進(jìn)程。5月27日,河北省十三屆人大常委會(huì)第三十次會(huì)議全票通過(guò)了《河北省數(shù)字經(jīng)濟(jì)促進(jìn)條例》。該條例明確指出，推進(jìn)各類優(yōu)質(zhì)教育資源跨層級(jí)、跨地區(qū)在線共享,培育互動(dòng)教學(xué)、個(gè)性定制、智慧課堂等新模式,全面提高教育數(shù)字化水平。在推動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合上，河北省不斷加快教育數(shù)字轉(zhuǎn)型和智能升級(jí)步伐,以教育數(shù)字化助力實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化。
人工智能實(shí)驗(yàn)室正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生。筆者在河北唐山曹妃甸一中看到，該校人工智能實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建設(shè)完成?！叭斯ぶ悄芤焉仙秊閲?guó)家戰(zhàn)略，在這樣的時(shí)代背景下，作為未來(lái)社會(huì)的參與者和建設(shè)者，青少年如何正確、有效、科學(xué)地進(jìn)行人工智能教育顯得尤為重要。”曹妃甸一中電教中心副主任鄭國(guó)強(qiáng)表示，“當(dāng)前的教育更多的是從創(chuàng)客、編程入手，很多學(xué)校并未把人工智能與創(chuàng)客、編程區(qū)分開(kāi)，更有甚者將二者等同起來(lái)，這都使得青少年無(wú)法對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程、發(fā)展水平、技術(shù)原理、應(yīng)用場(chǎng)景等有正確的認(rèn)識(shí)，不利于青少年為未來(lái)社會(huì)的變革做好準(zhǔn)備?！?/span>
2017年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確提出“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程”“充分發(fā)揮各類人工智能創(chuàng)新基地平臺(tái)等的科普作用”?！拔覀?cè)?017年響應(yīng)國(guó)家政號(hào)召開(kāi)始著手研究人工智能課程，今年在科大訊飛的助力下，我校人工智能教育項(xiàng)目終于落地?！编崌?guó)強(qiáng)說(shuō)。
在實(shí)施“空氣養(yǎng)人”的辦學(xué)理念過(guò)程中，曹妃甸一中十分重視現(xiàn)代教育技術(shù)在教育教學(xué)中的運(yùn)用。人工智能實(shí)驗(yàn)室既是現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的必然選擇，也是該校大力推行社團(tuán)課程的重要組成部分，落腳點(diǎn)則在于“讓每個(gè)孩子學(xué)會(huì)認(rèn)知人工智能”，從而培養(yǎng)學(xué)生人工智能素養(yǎng)。
“教學(xué)改革的開(kāi)展將激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。理論源于實(shí)踐，創(chuàng)新來(lái)自實(shí)踐，實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的最直接、最有效的方式?！辈苠橐恢悬h總支書(shū)記鄭萬(wàn)庭表示，“通過(guò)在人工智能課程教學(xué)中實(shí)踐環(huán)節(jié)的增強(qiáng)，理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生有計(jì)劃、有步驟地按照知識(shí)體系，在實(shí)際問(wèn)題的分析、設(shè)計(jì)和求解中發(fā)揮自己的科研潛能，培養(yǎng)他們善思考，勤動(dòng)腦的好習(xí)慣，并通過(guò)AI訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)探究，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力?！?/span>
人工智能教育課堂上，在老師的幫助和指引下，學(xué)生一方面系統(tǒng)學(xué)習(xí)人工智能基礎(chǔ)理論，另一方面通過(guò)動(dòng)手實(shí)操沉浸式體驗(yàn)人工智能相關(guān)原理，從而形成對(duì)人工智能整體的科學(xué)的認(rèn)識(shí)。目前，該實(shí)驗(yàn)室配備超算服務(wù)器、無(wú)線AP、教師設(shè)備、學(xué)生平板、小飛機(jī)器人、開(kāi)源硬件未來(lái)派II 、無(wú)人駕駛小車等，最大可支持兩個(gè)教室120名學(xué)生同時(shí)上課。
高一七班學(xué)生鄭翊飛對(duì)人工智能技術(shù)有著濃厚的興趣，她告訴筆者：“新型科技類課程讓我接觸了不一樣的知識(shí)范疇，在課堂當(dāng)中學(xué)習(xí)了圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等基礎(chǔ)常識(shí)，感受到了人工智能所帶來(lái)的魅力，搞明白了生活中遇到很多人工智能的背后邏輯，希望自己將來(lái)能夠投身人工智能的技術(shù)研發(fā)，開(kāi)發(fā)出更多新的智能應(yīng)用?！?/span>
據(jù)科大訊飛項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，在河北唐山，與校方共同打造了包括曹妃甸一中、豐潤(rùn)區(qū)迎賓路小學(xué)、唐山二十七中等在內(nèi)的17所學(xué)校人工智能教育課堂。唐山市第四十九中學(xué)深耕創(chuàng)客教育理念及實(shí)踐工作已經(jīng)數(shù)十載，副校長(zhǎng)解忠良介紹，學(xué)校自2010年開(kāi)始就著手創(chuàng)客教育，成為數(shù)字化典型示范校園，近年來(lái)在科大訊飛等公司的參與下共同推進(jìn)新的人工智能教學(xué)體系，讓學(xué)生們?cè)跈C(jī)器人搭建、3D打印、編程等方面形成初步認(rèn)知，真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”。
智慧操場(chǎng)：體育教學(xué)既精準(zhǔn)又高效
帶上運(yùn)動(dòng)手環(huán)，學(xué)生的心率可以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)；運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，系統(tǒng)自動(dòng)顯示預(yù)警；進(jìn)行體育測(cè)試，成績(jī)現(xiàn)場(chǎng)播報(bào)……9月，隨著唐山首個(gè)智慧操場(chǎng)系統(tǒng)在唐山市第四十九中學(xué)投入使用，學(xué)校的體育課堂變得智慧起來(lái)。
“從安裝部署到師資培訓(xùn)，再到常態(tài)應(yīng)用，我們花了不到一個(gè)月的時(shí)間，”解忠良表示：智慧體育正在滿足學(xué)校體育教學(xué)管理“智能化”、教學(xué)過(guò)程“數(shù)字化”和教學(xué)數(shù)據(jù)“精準(zhǔn)化”的需求，提高體育教學(xué)質(zhì)量。
八年級(jí)3班的體育老師陳炳旭正帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行立定跳遠(yuǎn)的訓(xùn)練?！罢?qǐng)準(zhǔn)備！”隨著系統(tǒng)發(fā)出的指令，學(xué)生擺臂、躍起、落地完成一整套動(dòng)作。與此同時(shí)，他的騰空高度、騰空時(shí)間、擺臂幅度、起跳角度、最終成績(jī)以及各環(huán)節(jié)動(dòng)作影像均呈現(xiàn)在陳老師的PAD上，他能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地了解學(xué)生的運(yùn)動(dòng)情況，并且及時(shí)糾正學(xué)生錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)。
在智慧跳繩課上，全班學(xué)生的手腕上都帶著一條黑色的臂帶。運(yùn)動(dòng)一開(kāi)始，老師平板上的學(xué)生心率實(shí)時(shí)變化，運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，老師可以看到每個(gè)學(xué)生的跳繩次數(shù)、平均速度以及中斷次數(shù)等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)還會(huì)給出鍛煉建議。
“藍(lán)色代表他們的心率是平緩的，黃色就到了預(yù)警，說(shuō)明他的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有點(diǎn)大，到了紅色，就要立即停止運(yùn)動(dòng)，”學(xué)校體育老師趙偉業(yè)表示，通過(guò)智能穿戴設(shè)備采集和檢測(cè)學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，有效解決了傳統(tǒng)體育教學(xué)難量化、難記錄、難分析等問(wèn)題，幫助教師開(kāi)展精準(zhǔn)教學(xué)，課后學(xué)生也可以在操場(chǎng)自行開(kāi)展項(xiàng)目的練習(xí)與測(cè)試，通過(guò)機(jī)器的輔助了解自己的成績(jī)與薄弱點(diǎn)，給自己“開(kāi)處方”。
據(jù)了解，除了日常的體育教學(xué)，后續(xù)四十九中的智慧操場(chǎng)還將應(yīng)用于開(kāi)平區(qū)的各類體育考試中，實(shí)現(xiàn)體育考試場(chǎng)景的無(wú)感化、智能化，提升考試效率。考試時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)播報(bào)考生姓名，考生按照語(yǔ)音播報(bào)到指定位置后，即可自動(dòng)開(kāi)始測(cè)試，系統(tǒng)通過(guò)AI測(cè)評(píng)，會(huì)對(duì)考生的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)等指標(biāo)實(shí)時(shí)采集分析。
在動(dòng)作結(jié)束的當(dāng)下，系統(tǒng)就會(huì)精準(zhǔn)生成學(xué)生測(cè)試成績(jī)，語(yǔ)音播報(bào)的同時(shí)上傳至老師手中的平板，既省去了繁瑣的測(cè)量環(huán)節(jié)，又使成績(jī)無(wú)法二次更改，在保證考試公平性的同時(shí)又自動(dòng)留存考生考試視頻，方便成績(jī)回查。
據(jù)開(kāi)平區(qū)教育局黨組書(shū)記、局長(zhǎng)戚雅欣介紹，目前，開(kāi)平區(qū)為包括四十九中、開(kāi)平小學(xué)等在內(nèi)的5所學(xué)校配備智慧體育軟硬件設(shè)備，包括立定跳遠(yuǎn)、跑步、仰臥起坐、引體向上、跳繩等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，通過(guò)智能分析學(xué)生的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、體溫變化、心率變化和運(yùn)動(dòng)軌跡等，為學(xué)生建立智能化的體育成長(zhǎng)檔案，并制定個(gè)性化的體育運(yùn)動(dòng)方案，實(shí)現(xiàn)體育教學(xué)信息獲取途徑和呈現(xiàn)方式的多樣化，全面提升體育課堂個(gè)性化教學(xué)能力，實(shí)現(xiàn)體育教育高質(zhì)量發(fā)展。
站在創(chuàng)新教育新的起跑線上，當(dāng)前各個(gè)學(xué)校都在加速奔跑，既要追上數(shù)字教學(xué)的腳步，也同時(shí)滿足互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代學(xué)生新型知識(shí)吸納需求，從而讓未來(lái)教學(xué)模式發(fā)生翻天覆地的嶄新變化。
