1·背景
“全民计算机科学教育计划”是由华东师范大学所倡导,联合北京师范大学、华中师范大学等高校,以及腾讯、华为、阿里、百度等企业,旨在确保从幼儿园到大学,从学历教育到职业教育、再到终生教育的过程中,所有学生都能无障碍并高效的系统学习计算机知识与技能,确保他们具备数字社会与智能时代成为创造者所必备的数字素养、数据意识、计算思维、数字化学习、数字化创新、以及数字社会责任。不只是作为数字消费者,而是成为技术驱动的数字世界中活跃的公民。我们的社会正处在快速的转型中,政府管理者、商业领袖、研究学者们越来越意识到全民计算机科学教育是抓住社会与经济的发展机会、实现社会流动性的一项基本且必须的新能力。
全民计算机科学教育的目标是能够让所有人都能驾驭计算机科技,更专业的说法是基于编程思维(分而治之、循序渐进、试错迭代)的问题求解能力,主要包括计算思维(Computational Thinking)、数据思维(Data Thinking)、以及设计思维(Design Thinking)等能力。这种计算机素养(Literacy)既包括了编程与算法设计的能力,还包括了计算机软硬件系统运行原理、互联网原理、网络空间安全、数据科学与工程、人工智能、计算机对社会与经济的影响等等。成功的运用计算机来解决问题需要的不仅仅知识,还有诸多综合能力,包括学习能力、问题求解能力、信息获取能力、分析推理能力、决策能力等等,进而来带的是综合认知的提升。
2016年1月,美国政府推出“全民计算机科学行动计划”(Computer Science for All Initiative),斥资40亿美元普及计算机科学教育。在美国的刺激下,英国、法国、芬兰等国家相继出台政策,推动计算机教育。我国2016年同期所印发的《国家信息化发展战略纲要》指出以信息化驱动现代化,建设网络强国,是中华民族伟大复兴中国梦的必然选择,信息化的核心要素是信息技术人才。《教育信息化2.0行动计划》中提倡智慧教育创新发展行动,以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础,依托各类智能设备及网络,积极开展智慧教育创新研究和示范,推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。国务院颁布的《新一代人工智能发展规划》提出智能教育,利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系,同时指出发展人工智能必须从娃娃抓起,实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程。
“全民计算机科学教育研讨会”旨在搭建一个连接多方的渠道与平台,探讨如何变革当下计算机教育的内容、方式与手段,以此来更好的激发对来自所有学科,背景和年龄的学生对编程思维的兴趣,并能够高效与系统的学习计算机知识与技能。本次活动聚焦于大学计算机基础教育的改革、高中信息技术新课标与新教材的实施、计算教育学在计算机基础教育中的应用、K12编程教育中的创新方法等方面的讨论和交流,提供激发思想活力的平台,期待聆听专家的真知灼见。
2·议程
会议首先由湖北大学的蒋涛副校长进行致辞。蒋校长从国家信息化发展、新一代人工智能、以及教育信息化2.0等重大背景出发,对华东师范大学发起的“全民计算机科学教育研讨会”在开创性与先进行上表示了高度的赞扬,对湖北大学这样一个有着师范基因的综合性大学开展这样的活动表示了高度的肯定,希望湖北大学计算机与信息工程学院能够联合华东师范大学共同推动全民计算机科学教育的浪潮。
接下来,由来自华东师范大学的周傲英副校长,同时也是数据学院的创院院长,给大家作了“加快推进全民计算机科学教育(CS4ALL)”的主题报告。周校长从我国计算机基础教育三十多年的发展背景说起,指出了当下互联网、大数据、人工智能等新一波技术与工具浪潮背后的本质,提出了“道”(编程思维)“器”(智能工具)合一的创新之路,而编程思维则主要包括分而治之、循序渐进、试错迭代等主要内容;同时提出了以本科专业导论课作为起点,以编程实训平台和个性化学习系统为依托,探索计算机科学教育大学通识课程、中小学素质培养以及面向公众的计算机科学教育的实施路线图,抓住“信息化为中华民族带来千载难逢的机遇”,加快推进全民计算机科学教育。
湖北大学的章天金教授,同时也是湖北大学教务处处长,给大家作了“一流本科教育的形势与任务”的报告。章教授在全面振兴本科教育的背景下,介绍了“湖北大学一流本科教育实施方案(2.0版)”的详细情况,形成了“12310”一流本科教育建设模式,特别是全校的计算机公共基础教育,已经成为学校一流本科建设的强大抓手。
武汉大学的李兵教授,同时也是武汉大学计算机学院副院长、武汉市科协副主席,给大家作了“面向智能时代的IT创新思维教育”的报告。李教授从智能时代的人才需求与培养谈起,指出思维能力是研究与学习能力的核心,而创新思维是创新型人才的关键能力、也是科技工作者必备的科学素养,同时进一步探讨了在科学思维与工程思维等基础上,如何形成计算思维、数据思维和网络思维等认知能力的方法。
华东师范大学的王伟研究员,同时也是全民计算机科学教育研究中心的主任,给大家作了“面向全民计算机科学教育的在线实训平台”的报告。王伟研究员首先介绍了“通过教育来普及计算机技术,以及通过计算机技术来促进教育”这样一个全民计算机教育时代千载难逢的机会,指出第一次有机会将科研、工程、教学在这样一个背景下进行有机的结合;同时介绍了团队在大规模在线实训平台方面开展的工作,包括平台的演进、教学实践、数据驱动的教研、开放资源共享等工作,为全民计算机科学教育的普及提供有力支撑。
下午的报告首先由资深AI算法工程师李烨给大家作了“对教育公平性的探索——人工智能辅助教学实践”的报告。首先介绍了目前国内教育公平性的现状,并指出在线教育在改善这方面的优势所在;随后从智慧课堂、智能教师测评系统、智能助教、优秀教师的智能分身等多个方面,介绍了微软研发的人工智能辅助教学系统,旨在为优质教师和教学资源进行赋能;在介绍了成功失败经验的同时,对人工智能赋能教育这件事情上,充满了期待。
华东师范大学的高明教授给大家作了“教育知识图谱之学科知识地图构建”的报告。指出在实施全民计算机教育过程中,计算机科学的教学内容建设是重要的一环,其中构建计算机学科地图是后续教学内容建设的坚实基础;高教授介绍了研究团队在用远程监督方法在抽取学科知识点间关系方面的研究进展,以及提升学科知识点间的关系抽取精度与提升学科知识地图构建精度方面的精彩工作。
腾讯教育的产品总监朱亚娟介作了“腾讯助力青少年人工智能教育普及方案” 的报告。指出腾讯青少年人工智能教育团队致力于青少年人工智能教育的普及,充分联合腾讯各大人工智能实验室,利用强大的产品研发能力,并结合腾讯受众极广的IP资源,一起联合打造了青少年学习人工智能教育平台,达到老师上课不难,学生爱学的最终目的。
最后,华东师范大学的陆雪松副研究员,作了“程序设计教学方式改革实践及思考”的报告。首先介绍了编程逐渐成为全民必修的基本素养这一趋势,指出了激增的程序设计教学需求和有限的教学资源之间的矛盾,以及解决该矛盾的教学规模化与教学过程的信息化和自动化等手段;随后介绍了华东师范大学数据学院正在开展的程序设计课程教学改革实践,通过改变授课方式、建设教学平台、收集行为数据和构建学习模型等方面展开研究和开发,逐步期形成了“学习、数据、反馈、学习”的教学闭环,为教学过程的高度自动化提供了可行性。
3·讨论
接下来的专家研讨会环节,除了上述演讲嘉宾外,来自华东师范大学数据学院的董启文教授、华东师范大学数据学院的胡文心高级工程师、华东师范大学数据学院的吴雯博士、湖北大学计算机与信息工程学院副院长杨维明教授、上海科技教育出版社的凌玲副总编、上海科技教育出版社的胡杨编辑、湖北工程学院计算机学院院长熊曾刚教授、武汉理工大学计算机学院刘伟教授、湖北师范大学计算机学院董元和副教授等专家学者进行了深入的讨论。内容包括全民计算机科学教育的课程新体系、数据科学与人工智能通识课程的开设、教学方法的改革、高中信息技术教材的现状与改革、实训平台基础设施的建设、实训平台的试点与推广、企业优质实践案例的教学转化、校企联合共建全民计算机科学教育生态等话题。
最后,本次研讨会的主办方之一湖北大学计算机与信息工程学院的王时绘院长对本次研讨会进行了总结,提出了多项建设性意见,并对研讨会的顺利召开表示了祝贺。
4·共识
本次研讨会的召开也形成了如下几点专家共识与成果:
(1)尽快筹备“全民计算机科学教育专家协作组”,在企业界和学术界团结更多的力量共同推进;
(2)启动编制“全民计算机科学教育课程建设指导纲要”,将研讨会的成果与共识传递给更多有需要的人;
(3)制定“全民计算机科学能力评估体系”,为计算机能力的培养提供科学的依据与标准的评价方式;
(4)针对大学中学小学等不同的受众,启动若干门“全民计算机科学教育通识课” 教材的编写工作,持续扩大影响力;
(5)持续推动“全民计算机科学教育实训平台”的普及工作,形成“平台 + 内容”的创新优势;
(6)推动“全民计算机科学教育开放资源”的建设工作,包括开放平台,开放课程,开放数据,开放题库等公共资源;
(7)成立“全民计算机科学教育实训云湖北大学分节点”,为全校乃至湖北省提供实训云基础设施服务;
(8)广泛交流,开放协作,积极开展第二届“全民计算机科学教育研讨会”的筹备工作。
文案 | 王伟
摄影 | 湖北大学计信学院
排版 | 方敏