2018年4月底，由商湯科技、華東師范大學(xué)慕課中心及知名高中優(yōu)秀教師共同編著的全球第一本人工智能教材《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》由商務(wù)印書館、華東師范大學(xué)出版社正式出版發(fā)行，清華大學(xué)附屬中學(xué)、華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)、上海交通大學(xué)附中、中央民族大學(xué)附屬中學(xué)等40所全國(guó)學(xué)校成為首批“人工智能教育實(shí)驗(yàn)基地學(xué)?！薄?/p>

國(guó)內(nèi)K-12領(lǐng)域首次引入AI教材，意味著人工智能教育在中國(guó)正式邁入基礎(chǔ)教育階段。由此人工智能這一當(dāng)今最前沿的高新技術(shù)將走出“象牙塔”，成為每一個(gè)在校高中生都可以掌握的基本技能。

在AI教育教材進(jìn)入高中之前，人工智能教育其實(shí)早已滲透中小學(xué)。

2017年7月20日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中明確指出在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣。

在政策利導(dǎo)下，深圳南山區(qū)眾多小學(xué)將人工智能設(shè)為年級(jí)普及課程；人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)常用語言Python被寫入了山東省小學(xué)教材；上海金山區(qū)在中小學(xué)全面開設(shè)人工智能（機(jī)器人）課程；南京雨花臺(tái)中學(xué)開設(shè)“人工智能實(shí)踐基地”，引入機(jī)器人、計(jì)算機(jī)編程課程……

然而，科技發(fā)展日新月異，學(xué)生需求越來越大，教育工作者在很大程度上卻無法跟上時(shí)代的發(fā)展。他們要么跟不上需求，要么所受培訓(xùn)不足。尤其在計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）領(lǐng)域，學(xué)校現(xiàn)在需要更多合格的教師。

如何解決中學(xué)CS老師能否勝任新角色的問題呢？在大洋彼岸的美國(guó)，他們也面臨著和我們一樣的問題。而他們最近想了個(gè)好主意，決定2019年1月就實(shí)施。我們不妨借鑒一下。

STEMpath項(xiàng)目

公私合作是解決全國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)教育工作者短缺問題的一種方式，最新的是STEMpath。這是一種新的研究生教育證書項(xiàng)目，實(shí)際上并不是碩士學(xué)位。STEMpath是由多個(gè)組織共同努力的產(chǎn)物，包括非營(yíng)利組織mindSpark Learning、Couragion、大都會(huì)州立大學(xué)和Colorado Succeeds。所有這些都面向有興趣追求STEM-CS認(rèn)證的教育工作者。

美國(guó)少數(shù)幾個(gè)州需要CS認(rèn)證，才能教授大學(xué)CS預(yù)修(AP)課程，但STEMpath領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的策略師Melissa Risteff指出，現(xiàn)在除了AP領(lǐng)域，各州還要求每個(gè)地區(qū)和學(xué)校都提供CS教育，因此對(duì)合格的教育工作者的需求日益增加。

“據(jù)我統(tǒng)計(jì)，84%的州都有某種政策、學(xué)位要求、CS/STEM認(rèn)證或印章，和/或?qū)Ｓ觅Y金，以擴(kuò)大CS教育的普及范圍和質(zhì)量，”Risteff說，“大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)預(yù)修課程是中學(xué)教育的最后一步。我們需要提前8至10年開始對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)教育，以促進(jìn)他們加入CS行業(yè)。”

一個(gè)問題是，許多教育人員的課程只注重AP測(cè)試的教學(xué)，認(rèn)證教師如果向更小的學(xué)生介紹基礎(chǔ)知識(shí)，那么課程選擇變得更少。

“AP課并不是最大的需求領(lǐng)域，”丹佛大都會(huì)州立大學(xué)專業(yè)研究學(xué)院臨時(shí)院長(zhǎng)Jennifer Capps補(bǔ)充道，“K-12階段的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課需求更大，因?yàn)樗械膶W(xué)生都需要一些計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。入門課程是一個(gè)很好的起點(diǎn)?！?/p>

對(duì)于那些希望提高學(xué)歷的教師，科羅拉多州STEMpath提供了一個(gè)為期12到15個(gè)月的課程項(xiàng)目，通過業(yè)內(nèi)實(shí)習(xí)進(jìn)行基于工作的學(xué)習(xí)，費(fèi)用為12 000美元。

創(chuàng)建者認(rèn)為該項(xiàng)目是研究計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)很好的視角，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的編碼和編程課程。完成項(xiàng)目后，教育工作者就有資格教授計(jì)算機(jī)科學(xué)，并有資格加薪。

隨著申請(qǐng)的進(jìn)行，開放招生已經(jīng)開始。該申請(qǐng)要求教育工作者關(guān)于他們的教學(xué)理念回答問題。來自Morgridge家庭基金會(huì)和其他捐贈(zèng)者的獎(jiǎng)學(xué)金已經(jīng)到位，并將為第一批學(xué)生支付一定比例的學(xué)費(fèi)。

參加者還需參加夏季帶薪實(shí)習(xí)。她補(bǔ)充說：“我們希望，教育者將會(huì)有所突破，甚至更好?！?/p>

在第一批學(xué)生之后，沒有人保證將來的學(xué)生能得到獎(jiǎng)學(xué)金，但是非營(yíng)利組織mindSpark的工作人員將繼續(xù)尋找更多的捐贈(zèng)者來支持未來的學(xué)生。

“這就是為什么我們要努力降低總成本，”Risteff說，“以防教育人員或地區(qū)為全部證書付費(fèi)?！?/p>

這些應(yīng)用正在被逐步接受，STEMpath將于2019年1月正式在科羅拉多州啟動(dòng)，并著眼于明年在全國(guó)范圍的擴(kuò)張。組織者選擇科羅拉多州，是因?yàn)樵撝荻鄠€(gè)先進(jìn)行業(yè)的技術(shù)職位有大量空缺。

第一學(xué)期將在科羅拉多州萊克伍德的mindSpark教學(xué)設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)授課，而2019年的夏季外派則將在科羅拉多州的前沿地區(qū)進(jìn)行，其中包括許多本州的大都會(huì)區(qū)。

Risteff報(bào)告說，該計(jì)劃的目的是在未來將隊(duì)伍擴(kuò)大到百年紀(jì)念州（因科羅拉多州成立時(shí)恰逢美國(guó)獨(dú)立100周年，因此該州又稱百年紀(jì)念州）的其他地區(qū)，并最終通過在線和面對(duì)面的學(xué)習(xí)遍布全國(guó)各地。

需求有多大？

據(jù)mindSpark Learning的CEO Kellie Lauth說，社會(huì)對(duì)受過CS培訓(xùn)的教師的需求很高，而訓(xùn)練有素的教育工作者也很缺乏。這種短缺的后果最終會(huì)在后續(xù)工作中顯現(xiàn)。

“現(xiàn)在，如果沒有合格的教師，我們就不能增加學(xué)生的數(shù)量，也不能建立新的學(xué)生項(xiàng)目，”Lauth說，“我們預(yù)計(jì)，到2025年，美國(guó)將需要超過3萬名有資格教授CS的中學(xué)教師。另一方面，如果教師的CS培訓(xùn)不變，我們預(yù)計(jì)全國(guó)將會(huì)出現(xiàn)23000多名教師的短缺，在科羅拉多也不例外。”

這樣將不可避免地導(dǎo)致有準(zhǔn)備的學(xué)生短缺，最終導(dǎo)致合格勞動(dòng)力的短缺。科羅拉多勞工部勞工與雇傭辦公室報(bào)告說，2018年3月，在總計(jì)發(fā)布的5030個(gè)職位中，軟件開發(fā)和計(jì)算機(jī)專家的職位需求進(jìn)入前十名(按招聘廣告數(shù)量計(jì)算)。

與此同時(shí)，勞工統(tǒng)計(jì)局預(yù)測(cè)，計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)職業(yè)數(shù)量在未來十年將增長(zhǎng)13%，高于所有行業(yè)的平均水平。這些職業(yè)預(yù)計(jì)將增加約55.7萬個(gè)新工作崗位。

科羅拉多科技公司（Colorado Technology Association）臨時(shí)總裁兼CEO Monica Coughlin說：“計(jì)算機(jī)科學(xué)教育是我們未來科技勞動(dòng)力的基礎(chǔ)，然而教育工作者持續(xù)短缺?！?/p>

培養(yǎng)出的老師會(huì)轉(zhuǎn)行嗎？

有了這樣的機(jī)會(huì)，新受訓(xùn)的教師是否會(huì)被誘惑，接受了STEMpath的認(rèn)證，然后在私營(yíng)企業(yè)接受利潤(rùn)豐厚的工作？Jennifer Capps承認(rèn)這一可能性，但并不過分擔(dān)心。

“STEMpath讓他們做好了教CS的準(zhǔn)備，”她說，“雖然這是一份嚴(yán)格的證書，但私營(yíng)企業(yè)可能更喜歡擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士或碩士學(xué)位的人。這個(gè)新的方法提供了更多的廣度和適當(dāng)?shù)纳疃?，以避免被產(chǎn)業(yè)界取代?！?/p>

Lauth解釋說，大多數(shù)CS教師需要碩士學(xué)位，或者在CS行業(yè)花費(fèi)大量的時(shí)間實(shí)踐，才有資格教授計(jì)算機(jī)科學(xué)。

“當(dāng)教育工作者投入金錢和時(shí)間成為碩士研究生時(shí)，他們往往有資格到相關(guān)企業(yè)去工作了。在企業(yè)里他們的收入要高得多，所以很多教師選擇離開教育行業(yè)，這就使教師短缺長(zhǎng)期存在，”她說，“我們需要更聰明、更高效地看待STEM教師的準(zhǔn)備工作?！?/p>

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