近年來，河北高度重視數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，相繼出臺了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃和20個專項行動計劃。智慧教育作為數(shù)字經(jīng)濟發(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：讓人工智能走進每個學(xué)生

作為教育大省，河北省近年來不斷推進教育數(shù)字化進程。5月27日,河北省十三屆人大常委會第三十次會議全票通過了《河北省數(shù)字經(jīng)濟促進條例》。該條例明確指出，推進各類優(yōu)質(zhì)教育資源跨層級、跨地區(qū)在線共享,培育互動教學(xué)、個性定制、智慧課堂等新模式,全面提高教育數(shù)字化水平。在推動實現(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)型和智能升級步伐,以教育數(shù)字化助力實現(xiàn)教育現(xiàn)代化。

人工智能實驗室正是在這一背景下應(yīng)運而生。筆者在河北唐山曹妃甸一中看到，該校人工智能實驗室已經(jīng)建設(shè)完成?！叭斯ぶ悄芤焉仙秊閲覒?zhàn)略，在這樣的時代背景下，作為未來社會的參與者和建設(shè)者，青少年如何正確、有效、科學(xué)地進行人工智能教育顯得尤為重要?！辈苠橐恢须娊讨行母敝魅梧崌鴱姳硎?，“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，更有甚者將二者等同起來，這都使得青少年無法對人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程、發(fā)展水平、技術(shù)原理、應(yīng)用場景等有正確的認識，不利于青少年為未來社會的變革做好準備?！?/span>

2017年7月，國務(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“實施全民智能教育項目，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)新基地平臺等的科普作用”?！拔覀冊?017年響應(yīng)國家政號召開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目終于落地?！编崌鴱娬f。

在實施“空氣養(yǎng)人”的辦學(xué)理念過程中，曹妃甸一中十分重視現(xiàn)代教育技術(shù)在教育教學(xué)中的運用。人工智能實驗室既是現(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課程的重要組成部分，落腳點則在于“讓每個孩子學(xué)會認知人工智能”，從而培養(yǎng)學(xué)生人工智能素養(yǎng)。

“教學(xué)改革的開展將激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。理論源于實踐，創(chuàng)新來自實踐，實踐是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的最直接、最有效的方式?！辈苠橐恢悬h總支書記鄭萬庭表示，“通過在人工智能課程教學(xué)中實踐環(huán)節(jié)的增強，理論聯(lián)系實際，使學(xué)生有計劃、有步驟地按照知識體系，在實際問題的分析、設(shè)計和求解中發(fā)揮自己的科研潛能，培養(yǎng)他們善思考，勤動腦的好習(xí)慣，并通過AI訓(xùn)練和實驗探究，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實踐能力?！?/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，另一方面通過動手實操沉浸式體驗人工智能相關(guān)原理，從而形成對人工智能整體的科學(xué)的認識。目前，該實驗室配備超算服務(wù)器、無線AP、教師設(shè)備、學(xué)生平板、小飛機器人、開源硬件未來派II 、無人駕駛小車等，最大可支持兩個教室120名學(xué)生同時上課。

高一七班學(xué)生鄭翊飛對人工智能技術(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范疇，在課堂當(dāng)中學(xué)習(xí)了圖像識別、語音識別等基礎(chǔ)常識，感受到了人工智能所帶來的魅力，搞明白了生活中遇到很多人工智能的背后邏輯，希望自己將來能夠投身人工智能的技術(shù)研發(fā)，開發(fā)出更多新的智能應(yīng)用?！?/span>

據(jù)科大訊飛項目負責(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)客教育理念及實踐工作已經(jīng)數(shù)十載，副校長解忠良介紹，學(xué)校自2010年開始就著手創(chuàng)客教育，成為數(shù)字化典型示范校園，近年來在科大訊飛等公司的參與下共同推進新的人工智能教學(xué)體系，讓學(xué)生們在機器人搭建、3D打印、編程等方面形成初步認知，真正實現(xiàn)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”。

智慧操場：體育教學(xué)既精準又高效

帶上運動手環(huán)，學(xué)生的心率可以實時呈現(xiàn)；運動強度過大，系統(tǒng)自動顯示預(yù)警；進行體育測試，成績現(xiàn)場播報……9月，隨著唐山首個智慧操場系統(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。

“從安裝部署到師資培訓(xùn)，再到常態(tài)應(yīng)用，我們花了不到一個月的時間，”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)過程“數(shù)字化”和教學(xué)數(shù)據(jù)“精準化”的需求，提高體育教學(xué)質(zhì)量。

八年級3班的體育老師陳炳旭正帶領(lǐng)學(xué)生進行立定跳遠的訓(xùn)練?！罢垳蕚?！”隨著系統(tǒng)發(fā)出的指令，學(xué)生擺臂、躍起、落地完成一整套動作。與此同時，他的騰空高度、騰空時間、擺臂幅度、起跳角度、最終成績以及各環(huán)節(jié)動作影像均呈現(xiàn)在陳老師的PAD上，他能夠及時、準確地了解學(xué)生的運動情況，并且及時糾正學(xué)生錯誤的運動姿勢。

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。運動一開始，老師平板上的學(xué)生心率實時變化，運動結(jié)束后，老師可以看到每個學(xué)生的跳繩次數(shù)、平均速度以及中斷次數(shù)等運動數(shù)據(jù)，系統(tǒng)還會給出鍛煉建議。

“藍色代表他們的心率是平緩的，黃色就到了預(yù)警，說明他的運動強度有點大，到了紅色，就要立即停止運動，”學(xué)校體育老師趙偉業(yè)表示，通過智能穿戴設(shè)備采集和檢測學(xué)生運動數(shù)據(jù)，有效解決了傳統(tǒng)體育教學(xué)難量化、難記錄、難分析等問題，幫助教師開展精準教學(xué)，課后學(xué)生也可以在操場自行開展項目的練習(xí)與測試，通過機器的輔助了解自己的成績與薄弱點，給自己“開處方”。

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還將應(yīng)用于開平區(qū)的各類體育考試中，實現(xiàn)體育考試場景的無感化、智能化，提升考試效率?？荚嚂r，系統(tǒng)會自動播報考生姓名，考生按照語音播報到指定位置后，即可自動開始測試，系統(tǒng)通過AI測評，會對考生的運動姿勢等指標實時采集分析。

在動作結(jié)束的當(dāng)下，系統(tǒng)就會精準生成學(xué)生測試成績，語音播報的同時上傳至老師手中的平板，既省去了繁瑣的測量環(huán)節(jié)，又使成績無法二次更改，在保證考試公平性的同時又自動留存考生考試視頻，方便成績回查。

據(jù)開平區(qū)教育局黨組書記、局長戚雅欣介紹，目前，開平區(qū)為包括四十九中、開平小學(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、跑步、仰臥起坐、引體向上、跳繩等運動項目，通過智能分析學(xué)生的運動狀態(tài)、體溫變化、心率變化和運動軌跡等，為學(xué)生建立智能化的體育成長檔案，并制定個性化的體育運動方案，實現(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性化教學(xué)能力，實現(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，也同時滿足互聯(lián)網(wǎng)時代學(xué)生新型知識吸納需求，從而讓未來教學(xué)模式發(fā)生翻天覆地的嶄新變化。