人工智能时代下学生的人工智能素养的系统化培养策略研究

随着人工智能技术在医疗、交通、教育等众多领域的广泛应用，其已成为推动社会发展的核心力量。人工智能素养涵盖对人工智能基本概念、原理的认知，运用人工智能技术解决问题的能力，以及正确看待人工智能发展的价值观等多个层面。培养学生的人工智能素养，不仅有助于学生更好地适应未来社会的科技变革，也对我国在全球人工智能竞争中占据优势地位具有深远意义。然而，目前我国在学生人工智能素养培养方面仍存在诸多不足，亟待探索出一套系统化的培养策略。

、人工智能素养培养的重要意义

人工智能技术正以前所未有的速度改变着人类的生产生活方式。人工智能是一门极具创新性的学科，其发展依赖于不断的创新与突破。培养学生的人工智能素养，引导学生接触人工智能领域的前沿技术和创新理念，能够激发学生的创新思维。在学习人工智能的过程中，学生需要通过编程实现算法、设计智能模型，这一过程促使学生不断尝试新方法、新思路，培养解决复杂问题的能力。例如，学生在参与智能机器人设计项目时，需要综合运用机械原理、传感器技术和人工智能算法，通过不断调试和优化，实现机器人的自主导航、任务执行等功能，在这一过程中，学生的创新能力得到充分锻炼。

二、学生人工智能素养培养现状与问题

（一）课程体系不完善

目前，多数学校尚未建立系统的人工智能课程体系。部分学校仅将人工智能作为信息技术课程中的一个章节进行简单介绍，教学内容局限于人工智能的基本概念和简单应用，缺乏对人工智能核心技术，如机器学习、深度学习算法等的深入讲解。此外，课程设置缺乏层次性和连贯性，未根据学生的年龄和认知水平进行合理安排，导致低年级学生难以理解复杂的人工智能概念，高年级学生无法进一步深入学习和实践，影响学生人工智能素养的逐步提升。

（二）教学模式传统单一

在人工智能教学过程中，许多教师仍采用传统的讲授式教学模式，以教师讲解为主，学生被动接受知识。这种教学模式忽视了学生的主体地位，难以激发学生的学习兴趣和主动性。人工智能是一门实践性很强的学科，而传统教学模式下，学生缺乏实际操作和项目实践的机会，无法将理论知识应用到实际问题中，导致学生对人工智能技术的理解停留在表面，无法真正掌握其核心原理和应用方法。

（三）实践平台匮乏

人工智能素养的培养离不开实践环节，但目前学校普遍缺乏完善的人工智能实践平台。一方面，硬件设施不足，如缺乏高性能计算机、智能机器人设备、传感器等，无法满足学生进行人工智能编程、算法训练和模型开发的需求；另一方面，软件平台和学习资源有限，学生难以获取丰富的人工智能数据集、开源代码和在线学习课程，限制了学生的实践探索和创新能力培养。同时，学校与企业、科研机构的合作较少，学生缺乏参与实际人工智能项目的机会，无法接触到行业前沿技术和实际应用场景，不利于学生将所学知识与实际需求相结合。

三、学生人工智能素养的系统化培养策略

（一）融合多学科知识

人工智能是一门交叉学科，与数学、物理、计算机科学、统计学等多个学科密切相关。在课程设计中，应注重将人工智能知识与其他学科进行融合，培养学生的跨学科思维能力。例如，在讲解机器学习算法时，融入数学中的概率统计知识；在开展智能机器人项目时，结合物理中的机械原理和电子技术知识，让学生在解决实际问题的过程中，综合运用多学科知识，提升综合素养。

（二）创新教学模式

翻转课堂：利用互联网资源，将人工智能课程的理论知识以视频、课件等形式提前推送给学生，让学生在课前自主学习。课堂上，教师不再进行系统的知识讲授，而是组织学生进行讨论、交流和实践操作，解答学生在自主学习过程中遇到的问题，引导学生深入理解知识。例如，在学习图像识别技术时，学生课前通过观看教学视频了解图像识别的基本原理和算法，课堂上教师组织学生利用开源代码和数据集，进行图像识别模型的训练和应用实践，提高学生的学习主动性和参与度。

情境教学：创设与人工智能应用相关的真实情境，让学生在情境中感受人工智能的魅力，激发学习兴趣。例如，在讲解人工智能在医疗领域的应用时，教师可以模拟一个智能诊断的情境，让学生扮演医生和患者，使用智能诊断系统进行病情诊断和分析。通过情境教学，让学生更加直观地了解人工智能的实际应用，提高学生运用人工智能技术解决实际问题的能力。

（三）搭建实践平台

建设校内实验室：学校加大资金投入，建设人工智能实验室，配备高性能计算机、智能机器人、传感器、无人机等硬件设备，以及人工智能开发软件、数据集等软件资源。实验室向学生开放，为学生提供人工智能编程、算法训练、模型开发和测试等实践环境。

举办竞赛活动：学校和教育部门定期举办人工智能竞赛活动，如青少年人工智能创新挑战赛、全国中学生人工智能大赛等。竞赛内容涵盖人工智能编程、机器人设计、智能算法应用等多个方面，鼓励学生组队参赛。通过竞赛活动，激发学生的学习兴趣和创新热情，培养学生的竞争意识和团队协作精神，同时也为学生提供展示才华和交流学习的平台。

（四）多样化评价方式

建立教师评价、学生自评、学生互评相结合的多元化评价主体。采用过程性评价与终结性评价相结合、定量评价与定性评价相结合的多样化评价方式。过程性评价关注 过程中的表现，如课堂参与度、项目实践过程中的努力程度等，通过课堂表 项目日志等 ；终结性评价则在课程结束后，对学生的学习成果进行综合评价，如通过项目作品展示 考试等方式进 价。定量评价采用分数或等级的形式，对学生的学习成果进行量化；定性评价则通过评语等方式，对学生的学习过程和表现进行描述和分析，全面反映学生的人工智能素养水平。

四、结论

在人工智能时代，系统化培养学生的人工智能素养是教育顺应时代发展的必然选择。通过构建完善的课程体系、创新教学模式、加强师资队伍建设、搭建实践平台和完善评价体系等一系列策略的实施，能够有效提升学生的人工智能素养，帮助学生更好地适应未来社会的科技变革，为我国人工智能领域培养出更多高素质、创新型人才。在教育实践中，还需不断探索和创新培养策略，不断推动学生人工智能素养培养工作的深入开展，为人工智能时代的教育发展注入新的活力。

参考文献：

[1]彭绍东.人工智能教育的含义界定与原理挖掘[J].中国电化教育,2021(06):49-59.

[2]刘斌.人工智能时代教师的智能教育素养探究[J].现代教育技术,2020,30(11):12-18.

本文系江苏省宿迁市泗洪县教育科学规划课题（2025 年度）《人工智能时代下：学生的人工智能素养的系统化培养策略研究》的阶段性研究成果之一，课题编号：SHZDKT2025020.