人工智慧時代，如何破創客教育難題
人工智慧正以超出人們預想的速度迅猛發展。2017年7月8日，國務院印發《新一代人工智慧發展規劃》，提出了「實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智慧相關課程，逐步推廣編程教育，支持開展人工智慧競賽，鼓勵進行形式多樣的人工智慧科普創作」。2017年12月13日，工信部印發《促進新一代人工智慧產業發展三年行動計劃（2018—2020年）》，將國務院《新一代人工智慧發展規劃》中2020年的各項發展目標進一步明確為各項技術指標，為我國人工智慧產業發展預測提供了有力依據。因此業界把2017年稱為「AI」元年。
回想起2015年1月李克強到深圳考察柴火創客空間時曾提出「讓眾多『創客』自由創業、能夠成業」，讓「創客」一詞紅遍了大江南北，2015年成為中國的「創客」元年，各地經過3年來的推進和發展，創客教育已進入了爆發期。但是，隨著人工智慧時代的到來，今後我國創客教育之路該何去何從？根據從事16年人工智慧和智能機器人教學和研究的背景，本人結合近幾年基於「智創空間」開展創客教育和STEAM教育的經歷，經過分析、梳理和提煉，把推進創客教育過程中遇到的一些困惑和破解難題辦法與大家分享。
人工智慧時代創客教育的困惑
人工智慧和創客教育時代的快速到來，讓很多政府部門、學校和老師都猝不及防，對突如其來的創客教育還未做好迎戰準備，在推進創客教育的過程中，在教育理念、教學模式、載體選擇、配套教材、師資隊伍和推進策略等方面都存在一系列的困惑和難題。
——缺少成熟的教育理念和推進策略。人工智慧和創客教育都是近年來的研究熱點領域，人來得太猛、太快，發展迅速、涉及面廣、綜合性強，教學上沒有成功經驗可循，教學內容不確定，教學目標不明確，教師缺乏教學經驗，尚未形成成熟的教育理念。對一些教育主管部門，包括學校、教師和學生都是新的挑戰，人工智慧、創客教育和STEAM教育的前期研究較少，沒有成功的經驗可供借鑒，在推進創客教育的過程中遇到很多困惑和難題，缺少普及創客教育的指導意見和推進策略。
——缺少合適的教學模式和易選的實用載體。人工智慧和創客教育所涉及很多內容都是新領域、新技術、新知識，如果仍然套用傳統的教學模式顯然已不適應，大多數老師都是摸著石頭過河，教學隨意、主觀性強、效率不高，沒有形成可複製、有效的教學模式。人工智慧時代的到來，必須探索「互聯網+」創客時代與之相配套的新型教學模式。
縱觀目前國內創客教育的現狀，開展創客教育的載體非常豐富，如人工智慧技術、智能機器人、無人機（空中機器人）、智能汽車、3D列印技術、4D列印技術、虛擬與增強現實技術、物聯網技術、Arduino開源軟硬體、數控機床、激光切割機、Scratch創意編程、Scratch與機器人融合、App Inventor與機器人融合、可穿戴設備、創造發明、陶藝加工、廚藝烹飪、藝術剪紙、木工雕刻等都是基於STEAM教育多種學科知識的匯聚與融合，都可以作為創客教育的載體，沒有好壞、高低和貴賤之分，這也讓很多學校和老師眼花繚亂、無所適從。
——缺少實用的配套教材和精幹的師資隊伍。人工智慧和創客教育在我國起步較晚，前期積累較少，基於人工智慧開展創客教育的配套教材少之又少，以智能機器人為例，中小學校應用的各種智能機器人軟、硬體互不兼容，一些公司推出的教材類似產品說明書且互不通用，不具備教育性、科學性和實用性，適合中小學的創客教育教材嚴重缺短。
人工智慧、創客教育和STEAM教育都是涉及多個學科，對教師的綜合素質、跨學科的能力和動手實踐能力要求較高，要求教師必須具備跨界與融合的特質。但現在的教師上大學時還沒有這些專業，都是從其他學科轉行而來，白手起家，沒有經過系統的相關專業知識培訓，有的是靠主觀興趣自學，有的是領導硬性攤派，學校創客教育師資嚴重匱乏。
創建智能機器人「學·做·創」教學模式
人工智慧和創客教育的最大特徵是「創新」，創新是人的實踐行為，是用現有的知識和物質，在特定的環境中改進或創造新的事物。但創新又不能天馬行空、違背客觀規律、違背倫理道德，在創意智造的過程中，不能只強調創新，還要遵守客觀規律和倫理道德，「以人為本」「以德為先」，創造發明出對社會有用的創客作品。構建「立德樹人」創新教育理念，培養對國家有用的複合型創新人才。
筆者根據多年智能機器人教育的經歷，為破解中小學智能機器人教學和普及活動中存在的突出問題，借鑒發達國家和地區的成功經驗，通過行動研究、探索實驗、歸納總結、創新設計、理論建構等過程，創建了適用智能機器人教學的「學·做·創」教學模式，同時適用於人工智慧時代的創客教育。
作為「智創空間」創始人，我們從2002年開始從事智能機器人教育，通過16年的積累在機器人教育方面取得一定的研究成果，並對智能機器人情有獨鍾，因此「智創空間」載體的選擇以智能機器人為主體向周邊進行拓展和延伸。2015年重點以智能機器人設計製作、3D列印技術在機器人中的應用和Scratch與機器人融合作為創客教育「三劍客」，2016年迎來「VR元年」的到來，載體選擇又引入了虛擬與增強現實技術（含可穿戴設備）、無人機（空中機器人）和App Inventor與機器人融合作為創客教育「新三劍客」進行了拓展實驗。
創客教育載體的選擇不能一成不變，應該把人工智慧、4D列印、物聯網等新技術引入到創客教育領域。創客載體的選擇沒有統一的標準，只要根據本地具體情況和教師的特長，無論採用何種載體，只要適合學校、教師和學生操作，能發揮其最大效能，就是最好的載體。
智創空間，解決學校缺少創客教師難題
為解決學校缺少創客教師的難題，廣州市教育信息中心作為市級教育支撐服務管理機構便承擔了創客教育培訓的任務。「智創空間」團隊根據不同情況開設了豐富多彩的教師繼續教育課程，幾年來分別以面授課程、網路課程、專題培訓和專家講座的形式培訓教師6580人次。為全國各地培訓了一批骨幹創客教師，充實了創客教育隊伍，為部分學校解決缺少創客教師的難題。
學校建成了創客空間，購買了相關設備後，還必須要有與之相配套的教材才能更好地實施創客教育。為此，「智創空間」團隊基於創客教育「三劍客」和創客教育「新三劍客」開發了一系列創客教育與STEAM教育教材，如創客教育與創新應用教材《智能機器人製作與程序設計》，創客教育與STEAM教育教材《Scratch與機器人創新設計》（初級篇、中級篇和高級篇）出版，又陸續開發完成了《3D列印技術應用與創新設計》《App Inventor與機器人創新設計》等一系列教材待出版。從而解決了缺少創客教材的難題。
「智創空間」團隊經過探索實驗，通過線下與線上空間聯動，構建了一套實用的創客教育推進策略：面向中小學校組建創客教育協作聯盟；面向社會大眾開放創客教育科普基地；面向教師開設創客教育繼續教育課程；面向學生開設創客教育體驗活動課程；面向家長開設創客教育親子互動課程；面向偏遠地區開展創客教育普及活動。應用這種推進策略，「智能空間」團隊到全國各地通過專題講座形式培訓教師、學生和家長11460人次，接待來自國內外專家、學者來訪5千多人次，取得了良好的社會效益。
（作者單位：廣州市教育信息中心）
《中國教育報》2018年03月03日第7版
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