人工智能创新教育课程与实践

本项目从目前亟需的中小学人工智能与STEM教育人才缺乏的现状出发，以课程体系建设，人才培养和师资培训，实践联盟建设和组织学生竞赛四大块为重点建设内容，为学生和中小学信息课老师提供能生成创意并实现创意的空间，配备以“设计思维”为核心理念的“基础能力”课程和资源，进行创新式学习设计，主要从：（1）将创意付诸实施，变成实物；（2）做中学，以任务驱动学习知识和技能；（3）持续分享，采用“想出”、“说出”、“写出”、“做出”、“展示出”的循序渐进的方式，彼此分享；（4）协作学习；（5）跨学科学习；五个方面为宗旨进行，提供从基础教学到设计创作的全套工具和设备的空间，配备“创新实践”课程和资源，帮助学生和中小学信息课教师进行实践操作。项目的主要内容有：
（1）人工智能STEM教学课程体系建设
以学校卓越教师培养模式体系为根基，结合人工智能与STEM教育的人才培养目标，调整培养方案，完善人才培养模式，面向不同学生，设置通识型，专业型，竞赛型的课程微模块。设置以能力为导向和目标为导向的课程微模块，面向全校师范生，设置以人工智能技术与STEM教育案例化教学为基础的通识课模块，提高师范生的人工智能STEM教育技术素养和进行课程开发的能力。面向专业学生，设置以数据挖掘，Python开发等为主导的专业课模块，将STEM教育的案例型教学引入专业课教学中。面向比赛型学生，设置乐高机器人开发等比赛类课程模块，加强以竞技技术为主的人工智能STEM教育主题化教学。
（2）人工智能STEM教育人才培养与师资培训
目前的人工智能人才培养模式不适合中小学课堂，中小学人工智能师资严重匮乏，而STEM教育采取案例教学方式，将理论与实践结合起来，一方面为学生打下坚实的理论基础，另一方面增强学生们的动手能力，同时在实践中激发他们对于人工智能的兴趣，比较适合中小学。建立面向中小学信息课的人工智能STEM教学培训课程体系，给上海市以及长三角地区的中小学信息技术老师提供培训课程。
（3）高校-中小学人工智能STEM教育实践联盟建设
根据本中心的课程研发和师资培训以及参加竞赛的主体需求，推进校企合作，引入校外优质STEM教育资源进行师资培训，设置合理的人工智能STEM课程体系，并加强与上海范围内，尤其是徐汇区与奉贤区为中心的中小学及生源地中小学以及其他机构的合作与学生时间实习基地建设，立足上海，辐射长三角，将人才培养的成效落到实处，形成以人工智能STEM教育研究中心为核心进行项目驱动的课程体系研发以及人才培养，企业提供技术支持，中小学为受众开展“产学研教”一系列活动。
（4）面向人工智能STEM教育的学生竞赛
参加国内外科技竞赛是一条深化STEM教育的优良途径，让学生们在竞赛过程中感受人工智能的魅力，同时激发他们将科学、技术、工程、数学等多学科知识融会贯通的潜力，不断提高STEM技能，成为综合型人才。开展具有国际影响力的人工智能STEM教育相关竞赛活动，承接和组织国际国内科技竞赛（如挑战杯，创造杯，全国研电赛等）和机器人赛事（比如国际青少年奥林匹克竞赛，机器人科技挑战赛FTC,FRC,FLL等），以竞赛推动课程研发，扩大上海师范大学的国际国内社会影响力。一是要着力于STEM教育政策研究和政策咨询，进一步探索、丰富和完善STEM教育理论体系，并引领、指导和推动STEM教育实践。二是要进行研究和工作机制的创新，致力于打造跨部门、跨领域、跨学科的综合性高端研究平台。三是要以成果为导向，注重研究质量，努力打造高水平的研究品牌和系列成果。
上海师范大学
徐敏豪