人工智能正以超出人們預(yù)想的速度迅猛發(fā)展。2017年7月8日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出了“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，逐步推廣編程教育，支持開展人工智能競(jìng)賽，鼓勵(lì)進(jìn)行形式多樣的人工智能科普創(chuàng)作”。2017年12月13日，工信部印發(fā)《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018—2021年）》，將國(guó)務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中2021年的各項(xiàng)發(fā)展目標(biāo)進(jìn)一步明確為各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)提供了有力依據(jù)。因此業(yè)界把2017年稱為“AI”元年。
回想起2015年1月李克強(qiáng)到深圳考察柴火創(chuàng)客空間時(shí)曾提出“讓眾多‘創(chuàng)客’自由創(chuàng)業(yè)、能夠成業(yè)”，讓“創(chuàng)客”一詞紅遍了大江南北，2015年成為中國(guó)的“創(chuàng)客”元年，各地經(jīng)過3年來的推進(jìn)和發(fā)展，創(chuàng)客教育已進(jìn)入了爆發(fā)期。但是，隨著人工智能時(shí)代的到來，今后我國(guó)創(chuàng)客教育之路該何去何從？根據(jù)從事16年人工智能和智能機(jī)器人教學(xué)和研究的背景，本人結(jié)合近幾年基于“智創(chuàng)空間”開展創(chuàng)客教育和STEAM教育的經(jīng)歷，經(jīng)過分析、梳理和提煉，把推進(jìn)創(chuàng)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。
人工智能時(shí)代創(chuàng)客教育的困惑
人工智能和創(chuàng)客教育時(shí)代的快速到來，讓很多政府部門、學(xué)校和老師都猝不及防，對(duì)突如其來的創(chuàng)客教育還未做好迎戰(zhàn)準(zhǔn)備，在推進(jìn)創(chuàng)客教育的過程中，在教育理念、教學(xué)模式、載體選擇、配套教材、師資隊(duì)伍和推進(jìn)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(jìn)策略。人工智能和創(chuàng)客教育都是近年來的研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，人來得太猛、太快，發(fā)展迅速、涉及面廣、綜合性強(qiáng)，教學(xué)上沒有成功經(jīng)驗(yàn)可循，教學(xué)內(nèi)容不確定，教學(xué)目標(biāo)不明確，教師缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，尚未形成成熟的教育理念。對(duì)一些教育主管部門，包括學(xué)校、教師和學(xué)生都是新的挑戰(zhàn)，人工智能、創(chuàng)客教育和STEAM教育的前期研究較少，沒有成功的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，在推進(jìn)創(chuàng)客教育的過程中遇到很多困惑和難題，缺少普及創(chuàng)客教育的指導(dǎo)意見和推進(jìn)策略。
——缺少合適的教學(xué)模式和易選的實(shí)用載體。人工智能和創(chuàng)客教育所涉及很多內(nèi)容都是新領(lǐng)域、新技術(shù)、新知識(shí)，如果仍然套用傳統(tǒng)的教學(xué)模式顯然已不適應(yīng)，大多數(shù)老師都是摸著石頭過河，教學(xué)隨意、主觀性強(qiáng)、效率不高，沒有形成可復(fù)制、有效的教學(xué)模式。人工智能時(shí)代的到來，必須探索“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)客時(shí)代與之相配套的新型教學(xué)模式。
縱觀目前國(guó)內(nèi)創(chuàng)客教育的現(xiàn)狀，開展創(chuàng)客教育的載體非常豐富，如人工智能技術(shù)、智能機(jī)器人、無人機(jī)（空中機(jī)器人）、智能汽車、3D打印技術(shù)、4D打印技術(shù)、虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、Arduino開源軟硬件、數(shù)控機(jī)床、激光切割機(jī)、Scratch創(chuàng)意編程、Scratch與機(jī)器人融合、App Inventor與機(jī)器人融合、可穿戴設(shè)備、創(chuàng)造發(fā)明、陶藝加工、廚藝烹飪、藝術(shù)剪紙、木工雕刻等都是基于STEAM教育多種學(xué)科知識(shí)的匯聚與融合，都可以作為創(chuàng)客教育的載體，沒有好壞、高低和貴賤之分，這也讓很多學(xué)校和老師眼花繚亂、無所適從。
——缺少實(shí)用的配套教材和精干的師資隊(duì)伍。人工智能和創(chuàng)客教育在我國(guó)起步較晚，前期積累較少，基于人工智能開展創(chuàng)客教育的配套教材少之又少，以智能機(jī)器人為例，中小學(xué)校應(yīng)用的各種智能機(jī)器人軟、硬件互不兼容，一些公司推出的教材類似產(chǎn)品說明書且互不通用，不具備教育性、科學(xué)性和實(shí)用性，適合中小學(xué)的創(chuàng)客教育教材嚴(yán)重缺短。
人工智能、創(chuàng)客教育和STEAM教育都是涉及多個(gè)學(xué)科，對(duì)教師的綜合素質(zhì)、跨學(xué)科的能力和動(dòng)手實(shí)踐能力要求較高，要求教師必須具備跨界與融合的特質(zhì)。但現(xiàn)在的教師上大學(xué)時(shí)還沒有這些專業(yè)，都是從其他學(xué)科轉(zhuǎn)行而來，白手起家，沒有經(jīng)過系統(tǒng)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，有的是靠主觀興趣自學(xué)，有的是領(lǐng)導(dǎo)硬性攤派，學(xué)校創(chuàng)客教育師資嚴(yán)重匱乏。
創(chuàng)建智能機(jī)器人“學(xué)·做·創(chuàng)”教學(xué)模式
人工智能和創(chuàng)客教育的最大特征是“創(chuàng)新”，創(chuàng)新是人的實(shí)踐行為，是用現(xiàn)有的知識(shí)和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物。但創(chuàng)新又不能天馬行空、違背客觀規(guī)律、違背倫理道德，在創(chuàng)意智造的過程中，不能只強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，還要遵守客觀規(guī)律和倫理道德，“以人為本”“以德為先”，創(chuàng)造發(fā)明出對(duì)社會(huì)有用的創(chuàng)客作品。構(gòu)建“立德樹人”創(chuàng)新教育理念，培養(yǎng)對(duì)國(guó)家有用的復(fù)合型創(chuàng)新人才。
筆者根據(jù)多年智能機(jī)器人教育的經(jīng)歷，為破解中小學(xué)智能機(jī)器人教學(xué)和普及活動(dòng)中存在的突出問題，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)，通過行動(dòng)研究、探索實(shí)驗(yàn)、歸納總結(jié)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、理論建構(gòu)等過程，創(chuàng)建了適用智能機(jī)器人教學(xué)的“學(xué)·做·創(chuàng)”教學(xué)模式，同時(shí)適用于人工智能時(shí)代的創(chuàng)客教育。
作為“智創(chuàng)空間”創(chuàng)始人，我們從2002年開始從事智能機(jī)器人教育，通過16年的積累在機(jī)器人教育方面取得一定的研究成果，并對(duì)智能機(jī)器人情有獨(dú)鐘，因此“智創(chuàng)空間”載體的選擇以智能機(jī)器人為主體向周邊進(jìn)行拓展和延伸。2015年重點(diǎn)以智能機(jī)器人設(shè)計(jì)制作、3D打印技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用和Scratch與機(jī)器人融合作為創(chuàng)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(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（含可穿戴設(shè)備）、無人機(jī)（空中機(jī)器人）和App Inventor與機(jī)器人融合作為創(chuàng)客教育“新三劍客”進(jìn)行了拓展實(shí)驗(yàn)。
創(chuàng)客教育載體的選擇不能一成不變，應(yīng)該把人工智能、4D打印、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)引入到創(chuàng)客教育領(lǐng)域。創(chuàng)客載體的選擇沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只要根據(jù)本地具體情況和教師的特長(zhǎng)，無論采用何種載體，只要適合學(xué)校、教師和學(xué)生操作，能發(fā)揮其最大效能，就是最好的載體。
智創(chuàng)空間，解決學(xué)校缺少創(chuàng)客教師難題
為解決學(xué)校缺少創(chuàng)客教師的難題，廣州市教育信息中心作為市級(jí)教育支撐服務(wù)管理機(jī)構(gòu)便承擔(dān)了創(chuàng)客教育培訓(xùn)的任務(wù)?！爸莿?chuàng)空間”團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同情況開設(shè)了豐富多彩的教師繼續(xù)教育課程，幾年來分別以面授課程、網(wǎng)絡(luò)課程、專題培訓(xùn)和專家講座的形式培訓(xùn)教師6580人次。為全國(guó)各地培訓(xùn)了一批骨干創(chuàng)客教師，充實(shí)了創(chuàng)客教育隊(duì)伍，為部分學(xué)校解決缺少創(chuàng)客教師的難題。
學(xué)校建成了創(chuàng)客空間，購(gòu)買了相關(guān)設(shè)備后，還必須要有與之相配套的教材才能更好地實(shí)施創(chuàng)客教育。為此，“智創(chuàng)空間”團(tuán)隊(duì)基于創(chuàng)客教育“三劍客”和創(chuàng)客教育“新三劍客”開發(fā)了一系列創(chuàng)客教育與STEAM教育教材，如創(chuàng)客教育與創(chuàng)新應(yīng)用教材《智能機(jī)器人制作與程序設(shè)計(jì)》，創(chuàng)客教育與STEAM教育教材《Scratch與機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)》（初級(jí)篇、中級(jí)篇和高級(jí)篇）出版，又陸