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當(dāng)前，隨著科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的加速推進(jìn)，STEM（Science、Technology、Engineering、Mathematics）教育受到國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注，被看作各國(guó)應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的戰(zhàn)略力量。

5月14日，聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際STEM教育研究所高級(jí)別專家研討會(huì)暨首屆理事會(huì)在上海舉行，標(biāo)志著該研究所正式開始運(yùn)行。

研討會(huì)上，包括諾貝爾獎(jiǎng)得主、圖靈獎(jiǎng)得主、菲爾茲獎(jiǎng)得主在內(nèi)的全球頂尖科學(xué)家以及研究所理事圍繞STEM教育與未來人才培養(yǎng)發(fā)表主旨演講，深入探討AI時(shí)代STEM教育的未來方向和發(fā)展戰(zhàn)略。

AI時(shí)代STEM教育更加重要

“今天的科技進(jìn)步可能表明，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)比如說微積分或者代數(shù)已經(jīng)過時(shí)了，但事實(shí)恰恰相反，現(xiàn)在的AI系統(tǒng)是根植于數(shù)學(xué)的，沒有數(shù)學(xué)，就沒有AI。”菲爾茲獎(jiǎng)得主、南方科技大學(xué)講席教授埃菲·杰曼諾夫第一個(gè)發(fā)言。

杰曼諾夫由此提出另一個(gè)問題：我們?cè)谥行W(xué)和大學(xué)只應(yīng)該學(xué)習(xí)與AI相關(guān)的數(shù)學(xué)嗎？答案是否定的。

“人工智能讓基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程更加重要?！苯苈Z夫認(rèn)為，今天人工智能由深度學(xué)習(xí)算法主導(dǎo)，但未來新算法、新方法必將涌現(xiàn)，無人能確定它們將依賴數(shù)學(xué)的哪些部分，但有一點(diǎn)很明確，即擁有扎實(shí)核心數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的人，能夠自信掌握新方法。

杰曼諾夫提到，全球頂尖AI公司的所有首席執(zhí)行官曾聯(lián)合發(fā)表一封公開信，信中稱“我們更愿意聘用精通基礎(chǔ)的學(xué)生，而非僅對(duì)最新工具或軟件淺嘗輒止的人。”

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、布朗大學(xué)/蘇州大學(xué)教授約翰·邁克爾·科斯特利茨在回答“如何培養(yǎng)未來的諾貝爾獎(jiǎng)得主”時(shí)，也強(qiáng)調(diào)必須筑牢扎實(shí)基礎(chǔ)。

“我們必須夯實(shí)基礎(chǔ)，沒有學(xué)科基礎(chǔ)的創(chuàng)造力走不遠(yuǎn)，只有站在堅(jiān)實(shí)地基上才最有力量。”科斯特利茨認(rèn)為，扎實(shí)的基礎(chǔ)包括數(shù)學(xué)、科學(xué)推理、實(shí)驗(yàn)理解、語言與清晰表達(dá)，這些正是STEM教育所培養(yǎng)的思維方式。

圖靈獎(jiǎng)得主，清華大學(xué)人工智能學(xué)院、交叉信息研究院院長(zhǎng)姚期智也表示，憑借扎實(shí)的STEM教育，清華學(xué)生正在助力推動(dòng)AI在各領(lǐng)域的應(yīng)用，加速AI發(fā)展，把AI從被動(dòng)的工具轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的研究伙伴。

未來人才核心能力是什么

STEM教育應(yīng)該認(rèn)真且全面應(yīng)用AI工具，也許STEM后續(xù)還要加一個(gè)AI，成為STEMAI。”姚期智認(rèn)為，教育必須區(qū)分AI可輔助的技能和人類必須構(gòu)建的核心能力。

那么，未來人才要培養(yǎng)什么樣的核心能力？

“本質(zhì)上我們希望培養(yǎng)的人才具有適應(yīng)性，即使技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，人才也能夠持續(xù)學(xué)習(xí)，在未來有一席之地?！币ζ谥墙榻B，清華大學(xué)要求每一個(gè)學(xué)科、每一個(gè)院系都重新明確人工智能時(shí)代的核心能力，系統(tǒng)性重構(gòu)課程體系與學(xué)術(shù)規(guī)范。

“這些核心能力包括定義問題而不是解決問題，批判性判斷什么是好、什么是壞，有足夠能力辨別AI的答案，協(xié)作、統(tǒng)籌，以及非常重要的學(xué)術(shù)誠(chéng)信?！币ζ谥钦f。

在格魯伯神經(jīng)科學(xué)獎(jiǎng)得主、中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明看來，未來3至10年通用人工智能（AGI）在學(xué)習(xí)、推理與通用問題解決能力上將達(dá)到或超越人類水平。

“社會(huì)與教育體系將發(fā)生重大變革?！逼涯矫髡J(rèn)為，傳統(tǒng)STEM教育側(cè)重認(rèn)知和分析智能訓(xùn)練，和AGI比并不占優(yōu)勢(shì)，未來需在STEM教育中加入情感和社會(huì)智能要素，“因?yàn)檫@是AGI最難，甚至有人認(rèn)為是AGI不可能具備的能力”。

AI和STEM教育雙向賦能

“任何一個(gè)國(guó)家最大的資源不是土地里面埋著的礦產(chǎn)，而是人們的思想和能力。有好的STEM教育，兼具科技能力和創(chuàng)造力的人才，能真正改變社會(huì)?！狈侵蘅茖W(xué)院前執(zhí)行主任佩吉·奧蒂-博阿滕說。

然而，STEM教育在全世界并不是完全可及的、包容的，尤其是在全球南方國(guó)家，學(xué)校缺乏實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與合格教師。人工智能時(shí)代，這種差距正在加大。

佩吉認(rèn)為，AI有能力進(jìn)一步加速人類發(fā)展，與此同時(shí)它也有能力加劇不平等?！皩?shí)際上AI已經(jīng)把不平等清楚地暴露出來，所以我們要合作打造一個(gè)道德的、包容的、以人為中心的AI系統(tǒng)，團(tuán)結(jié)人類而不是分裂人類?！迸寮f。

而這正是國(guó)際STEM教育研究所面向智能時(shí)代的使命任務(wù)。

“破解上述挑戰(zhàn)的關(guān)鍵，在于把握人工智能發(fā)展機(jī)遇，通過構(gòu)建雙向賦能生態(tài)體系強(qiáng)化STEM教育，讓世界所有人能夠受益，而不僅是發(fā)達(dá)國(guó)家?！笔澜绻こ探M織聯(lián)合會(huì)前主席龔克認(rèn)為，一方面STEM教育為人工智能時(shí)代培育新一代人才，另一方面人工智能助力STEM教育打破學(xué)科壁壘，支撐學(xué)生開展自主性、高效率學(xué)習(xí)，“這種良性循環(huán)，正是我們所需的發(fā)展加速器”。

龔克倡議，要把AI倫理和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)融入STEM教育的課程中，確保人工智能發(fā)展可持續(xù)、包容、向善。要投資于基礎(chǔ)設(shè)施，投資于AI工具、開放平臺(tái)和教師發(fā)展，要確保所有地區(qū)都能公平獲得機(jī)會(huì)。要構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，鼓勵(lì)跨部門合作，把實(shí)踐項(xiàng)目作為AI和STEM教育雙向賦能的載體。

“AI已經(jīng)有足夠的能力、足夠的智慧極大地改變課堂體驗(yàn)，但我仍然相信有一個(gè)現(xiàn)實(shí)的課堂，有一個(gè)現(xiàn)實(shí)的教師站在前面?zhèn)鞯朗跇I(yè)解惑是至關(guān)重要的，這不僅僅是知識(shí)傳授，也關(guān)乎人際交往?！狈茽柶潽?jiǎng)得主、清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心教授考切爾·比爾卡爾尤其強(qiáng)調(diào)教師的作用，他建議為不同地區(qū)的教師直接提供專業(yè)發(fā)展支持，并且共享面向所有人的高質(zhì)量STEM教育資源。