數字經濟是繼農業經濟、工業經濟之后的主要經濟形態，正在推動生產方式、生活方式和治理方式深刻變革。近年來，河北高度重視數字經濟發展，相繼出臺了數字經濟發展規劃和20個專項行動計劃。智慧教育是數字經濟發展紅利的受益領域之一，在河北唐山，人工智能課堂、智慧操場等創新教學形式，不斷推陳出新，數字化教學新模式向前邁了一大步。
智慧教育：讓人工智能走進每個學生
作為教育大省，河北省近年來不斷推進教育數字化進程。5月27日,河北省十三屆人大常委會第三十次會議全票通過了《河北省數字經濟促進條例》。該條例明確指出，推進各類優質教育資源跨層級、跨地區在線共享,培育互動教學、個性定制、智慧課堂等新模式,全面提高教育數字化水平。在推動實現信息技術與教育教學深度融合上，河北省不斷加快教育數字轉型和智能升級步伐,以教育數字化助力實現教育現代化。
人工智能實驗室正是在這一背景下應運而生。記者在河北唐山曹妃甸一中看到，該校人工智能實驗室已經建設完成?！叭斯ぶ悄芤焉仙秊閲覒鹇?，在這樣的時代背景下，作為未來社會的參與者和建設者，青少年如何正確、有效、科學地進行人工智能教育顯得尤為重要?！辈苠橐恢须娊讨行母敝魅梧崌鴱姳硎?，“當前的教育更多的是從創客、編程入手，很多學校并未把人工智能與創客、編程區分開，更有甚者將二者等同起來，這都使得青少年無法對人工智能技術的發展歷程、發展水平、技術原理、應用場景等有正確的認識，不利于青少年為未來社會的變革做好準備?！?/p>
2017年7月，國務院發布了《新一代人工智能發展規劃》，在《新一代人工智能發展規劃》中明確提出“實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程”“充分發揮各類人工智能創新基地平臺等的科普作用”?！拔覀冊?017年響應國家政號召開始著手研究人工智能課程，今年在科大訊飛的助力下，我校人工智能教育項目終于落地?！编崌鴱娬f。
在實施“空氣養人”的辦學理念過程中，曹妃甸一中十分重視現代教育技術在教育教學中的運用。人工智能實驗室既是現代教育技術應用的必然選擇，也是該校大力推行社團課程的重要組成部分，落腳點則在于“讓每個孩子學會認知人工智能”，從而培養學生人工智能素養。
“教學改革的開展將激發學生的創新意識，培養學生善于鉆研和勇于創新的精神，提高學生的實踐能力和創新能力。理論源于實踐，創新來自實踐，實踐是培養學生創造力的最直接、最有效的方式?！辈苠橐恢悬h總支書記鄭萬庭表示，“通過在人工智能課程教學中實踐環節的增強，理論聯系實際，使學生有計劃、有步驟地按照知識體系，在實際問題的分析、設計和求解中發揮自己的科研潛能，培養他們善思考，勤動腦的好習慣，并通過AI訓練和實驗探究，提高學生的學習能力、創新能力和實踐能力?！?/p>
人工智能教育課堂上，在老師的幫助和指引下，學生一方面系統學習人工智能基礎理論，另一方面通過動手實操沉浸式體驗人工智能相關原理，從而形成對人工智能整體的科學的認識。目前，該實驗室配備超算服務器、無線AP、教師設備、學生平板、小飛機器人、開源硬件未來派II 、無人駕駛小車等，最大可支持兩個教室120名學生同時上課。
高一七班學生鄭翊飛對人工智能技術有著濃厚的興趣，她告訴記者：“新型科技類課程讓我接觸了不一樣的知識范疇，在課堂當中學習了圖像識別、語音識別等基礎常識，感受到了人工智能所帶來的魅力，搞明白了生活中遇到很多人工智能的背后邏輯，希望自己將來能夠投身人工智能的技術研發，開發出更多新的智能應用?！?/p>
據科大訊飛項目負責人介紹，在河北唐山，與校方共同打造了包括曹妃甸一中、豐潤區迎賓路小學、唐山二十七中等在內的17所學校人工智能教育課堂。唐山市第四十九中學深耕創客教育理念及實踐工作已經數十載，副校長解忠良介紹，學校自2010年開始就著手創客教育，成為數字化典型示范校園，近年來在科大訊飛等公司的參與下共同推進新的人工智能教學體系，讓學生們在機器人搭建、3D打印、編程等方面形成初步認知，真正實現“做中學”“用中學”“創中學”。
智慧操場：體育教學既精準又高效
帶上運動手環，學生的心率可以實時呈現；運動強度過大，系統自動顯示預警；進行體育測試，成績現場播報……9月，隨著唐山首個智慧操場系統在唐山市第四十九中學投入使用，學校的體育課堂變得智慧起來。
“從安裝部署到師資培訓，再到常態應用，我們花了不到一個月的時間，”解忠良表示：智慧體育正在滿足學校體育教學管理“智能化”、教學過程“數字化”和教學數據“精準化”的需求，提高體育教學質量。
八年級3班的體育老師陳炳旭正帶領學生進行立定跳遠的訓練?！罢垳蕚?！”隨著系統發出的指令，學生擺臂、躍起、落地完成一整套動作。與此同時，他的騰空高度、騰空時間、擺臂幅度、起跳角度、最終成績以及各環節動作影像均呈現在陳老師的PAD上，他能夠及時、準確地了解學生的運動情況，并且及時糾正學生錯誤的運動姿勢。
在智慧跳繩課上，全班學生的手腕上都帶著一條黑色的臂帶。運動一開始，老師平板上的學生心率實時變化，運動結束后，老師可以看到每個學生的跳繩次數、平均速度以及中斷次數等運動數據，系統還會給出鍛煉建議。
“藍色代表他們的心率是平緩的，黃色就到了預警，說明他的運動強度有點大，到了紅色，就要立即停止運動，”學校體育老師趙偉業表示，通過智能穿戴設備采集和檢測學生運動數據，有效解決了傳統體育教學難量化、難記錄、難分析等問題，幫助教師開展精準教學，課后學生也可以在操場自行開展項目的練習與測試，通過機器的輔助了解自己的成績與薄弱點，給自己“開處方”。
據記者了解，除了日常的體育教學，后續四十九中的智慧操場還將應用于開平區的各類體育考試中，實現體育考試場景的無感化、智能化，提升考試效率?？荚嚂r，系統會自動播報考生姓名，考生按照語音播報到指定位置后，即可自動開始測試，系統通過AI測評，會對考生的運動姿勢等指標實時采集分析。
在動作結束的當下，系統就會精準生成學生測試成績，語音播報的同時上傳至老師手中的平板，既省去了繁瑣的測量環節，又使成績無法二次更改，在保證考試公平性的同時又自動留存考生考試視頻，方便成績回查。
據開平區教育局黨組書記、局長戚雅欣介紹，目前，開平區為包括四十九中、開平小學等在內的5所學校配備智慧體育軟硬件設備，包括立定跳遠、跑步、仰臥起坐、引體向上、跳繩等運動項目，通過智能分析學生的運動狀態、體溫變化、心率變化和運動軌跡等，為學生建立智能化的體育成長檔案，并制定個性化的體育運動方案，實現體育教學信息獲取途徑和呈現方式的多樣化，全面提升體育課堂個性化教學能力，實現體育教育高質量發展。
站在創新教育新的起跑線上，當前各個學校都在加速奔跑，既要追上數字教學的腳步，也同時滿足互聯網時代學生新型知識吸納需求，從而讓未來教學模式發生翻天覆地的嶄新變化。（周振龍、潘虹）
