王素：面向未来的教育改革，美英法日德已起步，中国如何不掉队？
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作为引领未来的战略性技术，人工智能受到世界各国的高度关注。为确保在全球科技竞争中的领先地位，美、英、法、日、德等国家相继将智能教育列为国家人工智能的重要战略，中国如何不掉队？
智能时代教育改革国际趋势
文 | 王素
人工智能是新一轮科技革命的核心内涵之一，是引领未来的战略性技术。世界主要发达国家把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略，加紧出台规划和政策，围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署，力图在新一轮国际竞争中掌握主导权，至少不落于被动地位。
当前，新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等齐头并进，单点突破诱发链式反应，推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升，并在相当程度上引发社会的整体变革。为迎接智能时代的到来，世界不少国家在政策与实践方面均采取了积极行动。
一、强化教育在国家人工智能战略中的地位
智能时代的到来，预示着人类社会职业图景的重大变迁和生活、工作方式的巨大改变，这对面向未来培养人才的教育体系提出重大挑战。
另一方面，人工智能的发展通过提供新的教育技术、改善教育环境，为教育发展和变革提供新的便利。为此，各国争相将人工智能上升为国家战略，自上而下地推动人工智能发展，并将教育作为国家人工智能发展战略的重要组成部分，以抢占人工智能技术制高点。
韩国是较早谋划智能教育发展的国家。早在2011年，韩国就发布了《智能教育推进战略实施计划》，包括普及应用数字教材、推广在线学习与评价、营造教育资源可自由使用的环境、提升教师智能教育实践能力、加强基于云计算的教育服务基础五大战略任务，并于2016年颁布《应对智能信息社会中长期教育政策方向与战略》，指出弹性化、自律化、个性化、专业化和人性化是韩国教育的五大战略发展方向。
英国在2018年4月发布的《英国人工智能：准备、意愿和能力》报告中认为，在早期的教育阶段，儿童需要为使用人工智能做好充分的准备。对于所有儿童来说，“漫步”于一个人工智能驱动的世界所需要的基本知识和理解能力，是不可或缺的，伦理道德和技术的使用尤应成为课程的组成部分。
日本2018年9月发布的《人工智能战略（草案）》提出，要“培养信息技术和数字科学领域精英人才，提高全民族人工智能基本能力”。
德国2018年11月发布的《人工智能战略》提出的一个重要目标就是：加强从儿童到老年人在内的所有德国民众对于数字化和人工智能的理解，以实现就业和劳动力市场的结构性调整。
2019年2月，美国发布了由特朗普总统签署的《美国人工智能倡议》，其中，“建立人工智能培训体系，培训下一代人工智能研究人员和用户，开设STEM课程，重点发展计算机科学，以确保所有美国公民能够充分利用人工智能”成为重要的战略目标，从而让美国公民更好地应对新技术所带来的挑战。
二、重视人工智能人才培养与数字素养提升
人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，是决定一个国家能否在新一轮科技革命和产业变革中抓住发展机遇的关键。错失这一机遇，就有可能错过整整一个时代。为抢占人工智能技术制高点，在日益激烈的科技竞争中掌握主导权，各国在高等教育和基础教育阶段均采取了一些举措。
（一）培养人工智能专业人才成为高等教育重要任务
人工智能领域的竞争，归根到底是人才的竞争。随着国际竞争的加剧，各国普遍意识到，若想在未来取得人工智能技术的竞争优势，就需要加大对相关人才的培养。
日本人工智能技术战略会议于2017年3月发布的《人工智能研究开发目标及产业化路线图》指出，为了实现人工智能产业化和社会应用，培养相关领域的专业人才以解决目前人才严重短缺问题，是各级各类教育的当务之急。尤其在2020年之前，急需通过“产学官研”协同培养具有“即战能力”的、世界顶级水平的人工智能战略型人才；在2020年之后，日本将重点促进人工智能的“社会实装”和各个产业领域的应用，届时日本社会将需要大量的人工智能普及和应用人才，将人工智能技术创造的多重价值以产业化形式普及和应用。
英国政府2017年发布的《在英国发展人工智能》的报告指出，人工智能的繁荣发展，离不开大量技术娴熟的人工智能专家的支持。英国人工智能领域人才缺口较大，为更好地发展人工智能，倡议政府、企业和学术界共同努力，储备更多技术娴熟的人工智能人才。基于这一考虑，英国还提出了政府支持新增人工智能相关博士生，成立相关基金鼓励人工智能科研，开办国家数字能力学院，培养数字领域的从业人才等举措。
法国2018年3月发布的《法国人工智能发展战略研究报告》指出，未来社会对人工智能人才的需求将与日俱增。受限于专业设置和师资力量，法国人工智能专业现有的学生规模远远不足以支持产业发展。因此，着眼长远，加快研究员、工程师等人工智能领域人才的培养迫在眉睫。
德国2018年11月发布《人工智能战略》提出，为加强人工智能的研发，培养人工智能专业人才，会在高校和科研机构增加至少100个教授职位。
澳大利亚2018年12月发布的《澳大利亚的技术未来》政策文件提出，将设立人工智能博士奖学金，提供140万澳元的专项经费用，以支持新增的澳大利亚人工智能和机器学习研究人员。
（二）数字素养培养纳入基础教育课程体系
数字素养被看作在新技术环境下，从获取、理解、整合，到评价、交流的整个过程中使用数字资源，从而有效参与社会进程的能力。拥有数字素养，对个人而言，可以更好地利用数字技术带来的便利；对国家而言，则意味着能够在数字经济时代占得先机。因此，数字素养的培养被各国纳入基础教育的课程体系。
德国在有关智能教育的关键性文件《数字世界的教育战略》中，提出了德国学生“数字素养框架”。该框架包含“搜索、处理和保存”“沟通与合作”“生产和呈现”“安全和保护”“问题解决和处理”“分析和反思”6个方面的22个一级指标和62个二级指标。这些指标详细描述了德国学生在学校教育阶段应当掌握的数字素养和信息素养，以帮助学生更好地在智能化的社会背景下学习，并获得未来应对职业和生活挑战的相关能力。
日本为了贯彻人工智能发展的国家战略，首先从大学和基础教育改革入手，强化与人工智能等相关的学科教育，提高全民族人工智能应用能力，以从容应对人工智能时代的挑战。日本的学校将不再分文科和理科，在所有普通高中、专科学校、高等专科学校，强化人工智能、数学物理、数字科学教育，充实数理教师队伍，在所有高中加强STEAM教育，以走出高中阶段文理科相隔离的现状。
俄罗斯在加强数字素养教育方面的主要举措是开设编程课程。俄罗斯教育部最近发布的消息称，将修订国家综合技术课程标准，将编程内容引入小学综合技术课程并普遍开设。
法国教育部从2018年9月新学期开始，在小学大力推进与计算机编程、机器人有关的校园活动。通过鼓励和激发学生创造力的丰富活动，让小学生更多地接触计算机代码，以适应与传统社会不同的思维方式。这些活动还延伸到了校园外，通过编程学习兴趣小组等方式组织学生在课外发展兴趣、提升能力。此外，从2019年新学年开始，法国高中二年级将开设“数字科技”必修课，课时为每周1.5小时，重点教授计算机科学与数字社会生存素养。与此同时，从高一到高三还将开设配套的数字科技选修课程，课时从高一的每周4小时，逐步增至高三的每周6小时。
三、加强人工智能技术发展与应用的科学研究
从国际社会的发展来看，强化人工智能的科学研究是一个重要趋势。近年来，很多国家都出台政策或拨款资助科研院所与企业，并组建新的人工智能研究机构，以推进人工智能技术的发展与人工智能技术在各领域的应用。
美国的《美国人工智能倡议》就旗帜鲜明地提出，要与工业界、学术界、国际合作伙伴和盟国以及其他国家合作，促进对人工智能研发的持续投资，以实现人工智能和相关技术的突破，并迅速转化成效益。
英国也在《产业战略：人工智能领域行动》中提出了多项发展人工智能技术与应用的举措。2018年开始，英国政府向工程与物理科学理事会拨付3亿英镑，以资助与数据科学和人工智能相关的研究；拨款8300万英镑资助159项人工智能提案；拨款4200万英镑资助阿兰·图灵研究所建设。
由于人工智能是一门具有高度交叉性和综合性的学科，法国数学家塞德里克·韦拉尼在《法国人工智能发展战略研究报告》中建议，由国家信息和自动化研究所牵头，依托大学的科研力量，整合各方研究资源，在全法布点建立4~5个跨学科研究中心。2018年2月，巴黎—萨克雷大学共同体成立“DATAIA研究所”，通过将数据科学与人文社会科学相结合的跨学科方式，培养人工智能领域人才。2018年3月，由法国国家科学研究中心、国家信息化与自动化研究所、巴黎文理研究大学共同体以及相关企业在巴黎联合成立了“PRAIRIE研究所”，集中了法国人工智能研究学术界和企业界的力量，共同开展人工智能研究。
德国《人工智能战略》提出联邦政府将在2025年前投资30亿欧元，用于推动德国人工智能技术发展，并将建立由12个人工智能研究中心组成的全国创新网络。芬兰从2019年起将增加1亿欧元资助创新，促进各行业使用人工智能技术，以及企业驱动的人工智能生态系统和战略项目。
四、倡导全社会协作推动人工智能发展
人工智能的发展仅靠政府的推动是远远不够的，因此需要社会各方的参与，各国的人工智能政策也体现了这一点。
英国《产业战略：人工智能领域行动》提出，产业界要与政府、大学等合作，开展人工智能专业人才培养与人工智能研发、构建数据共享框架等；与学校、高校和业界合作培养高技能员工：设立全球图灵奖学金计划，吸引并留住最优秀的人工智能科研人才；培养更多的人工智能及相关学科博士，政府将为此提供1亿英镑的支持；投资4.06亿英镑用于技能发展，重点是数学、数字化和技术教育。
法国支持公立大学、研究所与企业合作开设人工智能企业教席。2018年9月，谷歌与巴黎综合理工大学联合开设了“人工智能与高级视觉计算”教席。
日本提出通过大学与产业部门的共同研究，以加强在职培训、扩大企业实习等多种方式，以点带面地推进人工智能共同研究和人才培养。
韩国提出以企业—国民主导、政府—学界支持的合作伙伴关系构建智能信息社会。
芬兰也通过科研院所、大学、企业等机构合作推进人工智能教育发展，如赫尔辛基大学、奥尔托大学、奥卢大学等合作成立国家人工智能中心，增设与人工智能相关的计算机科学、数据科学等学位课程。
五、注重人工智能应用的伦理道德建设
人工智能的发展对于人类发展的影响必将是深远的，并会引发很多社会问题，如隐私的保护、社会公平的维护、人类劳动价值的维护、人与人之间情感的维护等。为了提前做好应对，很多国家将伦理道德标准的设立作为人工智能政策规划中的重要工作内容。
英国提出将建立机器人和人工智能常务委员会，研究该技术发展过程中的社会、道德和法律问题，制定监管该技术发展与应用的准则，并对政府提出政策建议，与政府正在建立的数据道德理事会密切协作，应对人工智能带来的问题。
德国提出加强数据保护领域的法律和制度建设。
韩国提出通过对虚拟网络威胁、两极差异、人际疏远等负面影响的研究，对可能发生的风险进行预警，并建立予以应对的讨论机制。
芬兰提出，丰富并积累芬兰的各种数据资源，必须对数据可用性创立清晰的立法框架，这种立法要扩大到欧盟层面。
2018年，俄罗斯国家杜马的相关委员会已经在审议关于机器人和人工智能的公约草案，以确定人工智能机器应该承担怎样的责任。
澳大利亚于2019年3月发布了《人工智能：澳大利亚伦理框架（讨论稿）》，面向澳大利亚居民征求意见。
欧盟于2019年4月发布了人工智能伦理准则——《可信赖人工智能伦理指南》。
目前，我国在人工智能技术方面处于世界领先地位，但是随着国际竞争的加剧，将面临着诸多挑战。借鉴国际经验并结合我国发展现实，我们认为可从以下几个方面着手推进智能教育。
一是构建学生数字素养框架，加强数字素养的通识教育。数字素养的培养不应当以单独的科目实施，而是在所有的学科中开展。各个学科都应当通过其特定的学习材料、教学方法和实践方式贯彻数字素养教育，在学科素养的培养过程中培养学生基本数字素养。
二是加强人工智能人才培养，包括人工智能专业人才和人工智能应用人才。
三是加快建立国家智能教育管理平台，重点建设面向人工智能的教育管理数据资源库、标准测试数据集、云服务平台等。
四是建立智能教育资源中心，实现专业化、体验式智能教育供给。
五是加强人工智能应用的伦理研究与法制建设。
注：本文为中国教育科学研究院中央级科研院所基本科研业务费专项资助项目“人工智能教育的国际比较与实施路径研究”(GYH2019024)的研究成果(负责人：王素)。本文执笔（按姓氏笔画排序）：王素、王晓宁、田辉、苏红、李协京、张永军、张晓光、赵章靖、姜晓燕、秦琳、浦小松、曹培杰、康建朝。
（作者系中国教育科学研究院国际与比较教育研究所所长、研究员，STEM教育研究中心主任，中国未来学校实验室主任）
文章来源：《中小学数字化教学》2019年第7期
责任编辑：牟艳娜
微信编辑：李中华
监 制：朱哲