在当前科技迅猛发展的时代背景下,人工智能技术的快速崛起已经成为引领未来变革的重要力量。人工智能不仅在改变着我们的生活和工作方式,更在教育领域展现出巨大的潜力。科普教育作为提升公众科学素养、激发创新思维的重要途径,其与人工智能技术的结合,正在催生教育模式的革新,预示着一种全新教育模式——“人工智能+科普教育”的诞生。对此,中国计算机学会(CCF)青年计算机科技论坛(YOCSEF)广州于2024年10月13日在广电运通集团股份有限公司举办了“当科普教育遇上人工智能:By & For?”技术论坛,共同深入探讨了当前科普教育的难点与痛点、人工智能技术如何赋能科普教育以及如何通过科普教育提升公众对AI技术的理解和应用。本次技术论坛从技术应用、教育革新等多角度出发,不仅为人工智能与科普教育的深度融合提供了新的思路,也为未来的科普教育模式提供了新的方向。
本次论坛由CCF主办,CCF YOCSEF广州学术委员会承办,CSIG广州会员活动中心、广电运通集团股份有限公司、广东朝元信息科技有限公司联合支持,并由YOCSEF广州现任学术秘书陈俊颖(华南理工大学)和YOCSEF广州现任主席李冠彬(中山大学)共同担任执行主席。论坛邀请了CCF科学普及工作委员会副主任李静远(北京工商大学)、广州市科技局引进智力管理处(科技人才处)处长沈文浩、南方医科大学南方医院肝病中心主任医师刘志华、华南理工大学副教授朱金辉担任引导嘉宾,YOCSEF广州往届主席郝天永(华南师范大学)、YOCSEF广州往届副主席李春英(广东技术师范大学)、广电运通技术总监陈光、华南农业大学副教授崔金荣担任思辨嘉宾。
CCF广州分部主席、YOCSEF广州往届副主席黄琼(华南农业大学),CSIG广州会员活动中心秘书长谢晓华(中山大学),广电运通集团股份有限公司副总经理杨旭,广州赛特智能科技有限公司副总经理李良源,广东省智能家电创新中心主任庄伟玮,CCF科学普及工作委员会委员苏丽萍(彩讯股份),YOCSEF广州优秀AC委员刘雷(广东科技报),现任副主席刘同来(仲恺农业工程学院)、黄培涛(唐邦信息),现任学术秘书姜思羽(广东外语外贸大学),现任AC委员胡建芳(中山大学)、刘伟莉(广东技术师范大学)、陈炳丰(广东工业大学)、张帆(云米科技)、袁登海(中选国味),现任委员邱少健(华南农业大学)、王子佳(广州大学),以及毛明志(中山大学)、闫恩亮(华南师范大学)、林晓凡(华南师范大学)、吴汉瑞(暨南大学)、刘智宇(广东技术师范大学)、亓振莲(广东生态工程职业学院)以及来自大湾区多所高校及企事业单位共50多人参加了本次论坛。
在论坛开始之前,广电运通技术总监陈光带领参会嘉宾参观广电运通人工智能科普基地,详细介绍了广电运通从智能金融设备龙头企业到人工智能行业应用领军企业的转型过程,讲解了广电运通近年来布局的“Al+”各板块业务,并在现场邀请参观嘉宾互动体验公司各类新技术、新产品应用。
图1 广电运通人工智能科普基地参观及参观嘉宾合影
在论坛开幕环节,首先由论坛执行主席陈俊颖介绍论坛背景等相关情况。澳门科学馆馆长、澳门科协理事长邵汉彬在论坛致辞中指出,人工智能作为引领未来的关键技术,正在快速融入科普教育,并改变其模式,他还强调论坛将为培养具备科学素养与创新能力的未来人才作出贡献。CCF科学普及工作委员会副主任李静远在致辞中对本次论坛议题的选定给予高度评价;他指出在当前“双减”政策的背景下,科学教育的“加法”显得尤为重要,论坛议题紧扣教育发展趋势;他认为信息技术的科普具有挑战性,期待通过人工智能提升科普效率。CSIG广州会员活动中心秘书长谢晓华表示,人工智能正在深刻影响各行各业,提升科普教育的广度与深度是当前的重要议题,期待通过本次论坛的讨论,探讨AI技术在科普教育中的应用,为公众更好地理解人工智能提供新思路。广电运通副总经理杨旭特别强调公司近年来在AI大模型和垂直行业应用领域的战略布局,希望本次论坛能够激发关于人工智能应用的新思路。随后,论坛执行主席李冠彬和CCF广州分部主席黄琼介绍了CCF YOCSEF文化。李冠彬指出,CCF YOCSEF旨在为青年科技人才提供一个自由平等的交流平台,围绕社会热点问题发声,承担社会责任并提升成员能力,并强调该平台鼓励参与者在活动中敢于表达观点,为社会提供青年人的价值。黄琼介绍了CCF及YOCSEF作为中国计算机学会活动形式,承担着社会责任,特别是在科普方面的贡献;本次论坛聚焦于科普教育与人工智能的结合,旨在探讨两者的相互促进作用,他期望通过讨论促进思想碰撞和合作。
图2 论坛执行主席陈俊颖介绍论坛背景等情况
图3 澳门科学馆馆长、澳门科协理事长邵汉彬致辞
图4 CCF科学普及工作委员会副主任李静远致辞
图5 CSIG广州会员活动中心秘书长谢晓华致辞
图6 广电运通副总经理杨旭致辞
图7 论坛执行主席李冠彬和CCF广州分部主席黄琼介绍CCF YOCSEF文化
在引导发言环节,李静远以“科普工委介绍及科普内容的智慧生成尝试”为题,介绍了科普工委在网络安全、芯片和人工智能等领域开展的丰富活动,覆盖20多个城市的70多所高校,培养了100多位科普创作者,其中十多位创作者的关注者超过10万。他提到,科普工委成功举办的科普讲座累计在线直播观看人数超过10万,并与字节跳动达成深度合作,获得千万级流量支持。在图书出版方面,李静远介绍了科普工委推出的“计算三部曲”,并发布了四期《CCF科普阅读推荐书目》。同时,他们举办的“CCF科普视频大赛”参与人数超过一万,总播放量约5亿次,影响力覆盖20多个国家和地区。科普工委每年举办的CNCC科学普及论坛影响受众超过3000万,并与多所学校开展教育试点工作。他还分享了科普内容创作的新尝试,利用大模型在14天内生成文章回答热点问题,其阅读量和点赞数显著高于ChatGPT生成的内容。此外,李静远展示了AI重置版插图与手绘版插图的对比,强调AI在科普内容生成中的优势,并探索了数字人科学教师的概念,通过AI实现个性化科学教育,包括生成讲义、课纲和个性化问答。
图8 CCF科学普及工作委员会副主任李静远做引导报告
沈文浩以“广州科普工作的实践与思考”为题,分享了广州科普工作的宝贵经验。他指出,广州已经建立起“工作有法规、总体有计划、组织有网络、管理有机构、活动有经费、产业有探索”的科普工作体系。这一体系为科普事业的持续发展提供了有力保障,不仅推动了科技创新与社会的紧密结合,还有效提升了市民的科学素养。沈文浩强调,未来广州将进一步探索科普产业的创新路径,继续为科技人才的培养和公众的科技普及贡献力量。
图9 广州市科学技术局引进智力管理处处长沈文浩做引导报告
刘志华在发言中,以“消除乙肝的公共卫生危害,从科研到科普”为主题,介绍了在乙肝防治科普领域的最新进展。他详细阐述了HBV母婴阻断的管理流程,并强调该流程在阻止乙肝垂直传播中的关键作用。刘志华介绍了“小贝壳”公益APP的应用,该平台通过移动端实现了医生咨询、患者教育、电子病历管理以及乙肝孕妇的全程管理和注册登记。这种创新性的管理方式不仅提升了医患互动的效率,还为乙肝防治提供了全方位的科普支持,助力公共卫生危害的有效消除。
图10 南方医科大学南方医院主任医师刘志华做引导报告
朱金辉在论坛上以“青少年科技创新能力培养模式探索”为主题,介绍了他在这一领域的实践经验。朱金辉与广东科学中心等多方力量合作,开展了以机器人为载体的多层次实践活动,至今已惠及超过55万名师生。他还提到,每年举办的广东省创意机器人大赛推出了“低价套件”,其中2021年推出的AI陪伴教育机器人,基于国产芯片,实现了单个人工神经元驱动的虚拟跳跃机器人,展现了创新科技的广泛应用。此外,朱金辉积极推动“机器人进校园”项目,通过将机器人竞赛平台转化为中小学课程,进一步普及机器人教育。同时,针对拔尖人才的培养,设立了“机器人特训营”,集中在广东科学中心进行为期七天的专项培训。他还展望了机器人技术的发展趋势,强调发展机器人和AI是国家重大战略部署,必须解决芯片、系统软件、核心算法和关键零部件等问题,并培养大批从事基础研究的高端人才。
图11 华南理工大学软件学院副教授朱金辉做引导报告
图12 颁发引导报告嘉宾感谢牌
精彩的引导报告之后,CCF计算机博物馆(简称CCM)筹建中心与赛特智能公司共同举办了藏品捐赠仪式。在捐赠仪式上,李良源代表赛特智能向CCM捐赠藏品,CCF副秘书长、东阳西西艾弗计算文化与发展研究院院长臧根林博士委托黄琼代表CCM接受藏品并向赛特智能颁发捐赠证书,李静远、杨旭、李冠彬、陈俊颖作为见证人和与会所有嘉宾代表共同见证了这一历史时刻。本次捐赠在YOCSEF广州的积极推动下得以实现,CCM相关报道详见:http://ccfcm.org.cn/xwzx/2024-10-17/831350.shtml
图13 CCM&赛特智能藏品捐赠仪式(左起:陈俊颖、李静远、黄琼、李良源、李冠彬、杨旭)
捐赠仪式后,由论坛执行主席陈俊颖、李冠彬主持进入思辨环节。参会嘉宾围绕“当前科普教育存在什么难点与痛点?”、“科普 by AI——AI技术如何赋能科普教育?”、“科普 For AI——如何做好AI技术的科普教育?”三个议题展开了深入思辨。
在科普教育领域,当前面临的主要挑战之一是技术内容与受众之间的脱节问题。专家们指出,尽管面向高校和企业的科普较为完善,但常规面向中小学生的科普内容缺乏足够的吸引力,尤其是在企业科普参与感上存在不足。企业客户往往具备一定的知识基础,能够理解较复杂的技术内容,而普通大众,特别是中小学生,由于知识背景薄弱,难以深入理解科普内容。这反映了当前科普工作的针对性不足,难以满足不同群体的需求。
衍生议题1:科普教育应该包含哪些内容以提高其系统性和体系化?
为提高科普教育的系统性和体系化,专家们建议快速构建针对不同年龄段和群体的科普内容。例如,企业可以积极参与科普教育的培训,将其技术和实践经验转化为更具吸引力和易于理解的内容,促使企业与社会公众形成更紧密的互动联系。一些专家还提到,医疗领域的科普对于患者接受治疗至关重要,然而,由于传播不够及时,科普效果往往大打折扣。通过AI和数字化技术,科普内容可以更加高效地传播,提升公众对疾病的知晓率和管理水平,从而推动公共健康的整体提升。
衍生议题2:目前科普教育是否存在偏见?偏见来自专家的知识局限还是科普手段的局限?
关于科普教育是否存在偏见的问题,专家们指出,科普跨领域时往往面临专业性和准确性不足的挑战。尽管专家在各自的专业领域内拥有丰富的知识储备,但在中小学科普时,常遇到跨领域无法解答的问题。而中小学生对新事物的接受能力较强,但科普内容需要更加灵活多样,才能充分激发他们的兴趣。还有专家从智慧消防领域提出,AI技术在火灾预防中的应用展示了其在提升科普互动性和实际体验感方面的巨大潜力,虚拟现实(VR)技术也成为提高消防科普实效的重要工具。
总体来看,科普教育亟需解决的核心问题是如何让内容更好地适应不同受众的认知水平与兴趣点,并通过现代科技手段提高科普传播的效率和准确性,避免信息传递的脱节和跨领域的知识盲区。
议题2:科普 by AI——AI技术如何赋能科普教育?
AI技术在赋能科普教育方面展现出强大的潜力,涵盖了语言、视觉、行为交互等多种能力,具备对世界进行建模、学习和自适应的特点。一些专家指出,AI不仅能在个性化学习辅导、智能助教、学情评估等领域发挥作用,还可以在科普内容的出版、继续教育的治理中大显身手。然而,AI的应用效果不仅取决于其技术能力,更依赖于管理层如何引导AI在具体科普场景中的发挥。专家们认为,关键在于如何设计科普内容,以及AI如何在教学过程中有效辅助教师,这一议题需要深入的讨论与评估。
衍生议题1:AI技术能否通过虚拟现实和个性化推荐提升科普教育的沉浸感和效果?
有专家指出,AI技术结合VR和个性化推荐系统,确实能够增强科普教育的沉浸感和体验感,尤其是在水稻种植等科普内容中,对小朋友们有很大的吸引力。然而,专家们也提到,许多人仍然更倾向于线下的沉浸式体验,而这种体验的成本较高。通过科技进步,VR技术已经能够大幅降低这种体验的成本,为更多学生带来身临其境的学习感受。
衍生议题2:在应用AI技术赋能科普教育时,可能会面临哪些风险?如何防范这些风险?
在AI赋能科普教育的过程中,可能面临多个风险。一些专家指出,首先,AI生成的科普内容是否“健康”是个关键问题,尤其是在缺乏人工审核的情况下,可能存在内容不准确或不适合不同地区和年龄段的情况。人工复审的高成本以及AI技术的局限性意味着我们无法完全依赖AI来解放人力,这要求管理者对AI生成的内容进行严格监管,以防范潜在的错误与风险。此外,有专家提到“大模型幻觉”问题,即AI在生成内容时可能出现知识不准确或错误的现象。因此,专家们强调,AI生成的科普内容不能直接应用于教育中,必须由相关领域的专家进行把关,以免误导受众群体。另一方面,AI技术的应用也引发了对教育权威性的挑战,特别是在家庭教育中,AI可能会模糊父母的教育权威,带来新的教育管理问题。针对这种情况,有专家建议,应采用类似电影或游戏分级的方式对AI大模型进行监管,以保证不同年龄段的学生能够接触到合适的内容,从而最大程度降低AI带来的负面影响。
总的来说,AI技术的引入为科普教育带来了新的机遇和挑战,如何平衡创新与风险是未来需要深入探索的课题。
议题3:科普 For AI——如何做好AI技术的科普教育?
在如何有效进行AI技术的科普教育方面,专家们提出了许多有针对性的建议。AI技术日益成为社会发展的重要引擎,因此科普工作必须紧跟其步伐,帮助公众更好地理解和应用AI。一些专家指出,AI技术的科普应从实际场景出发,让公众特别是中小学生在日常生活和学习中接触到AI的应用。例如,通过撰写AI相关教案、利用虚拟助教、视频生成等手段,帮助教师在教学中减负增效,让AI真正走进课堂,从而增强学生对AI的兴趣和理解。
衍生议题1:如何通过科普推广AI技术以便未来更好地应用?
科普AI技术不仅是提高大众认知的手段,也是一项长远的投资。专家们建议,AI科普要结合沉浸式体验等先进科技手段,利用具体的应用场景来推广AI技术。例如,在消防项目中,AI技术被用来监测火灾,这种场景化的科普形式不仅增强了公众对AI的感知,也为AI技术的应用提供了具体参考。与此同时,科普工作还需依赖跨学科的合作,汇集各行各业的专业人才,才能推动AI在更多领域的落地与应用。
衍生议题2:AI赋能的科普能否真正把AI技术进行有效的推广和传播?
AI技术本身的强大潜力为其赋能科普提供了广阔的前景,但其推广和传播的有效性仍面临挑战。一些专家指出,目前专门用于科普的人员较少,教师队伍中的信息技术基础薄弱,如何让一线教师真正愿意使用AI,成为了科普推广的关键。AI的应用必须在教学中减负增效,才能获得广泛的认可和使用。此外,专家们也强调了AI科普的“溢出效应”,即通过建立跨学科专业人才的科普参与制度,将各领域的知识转化为大众易于理解的内容,真正造福科普教育。与此同时,部分专家对AI技术进入中小学科普表示谨慎态度,认为中小学生的判断力较弱,过早接触AI可能加重他们的学习负担,甚至引发家长的焦虑。AI科普必须平衡好技术的优势与受众的接受能力,避免在推广过程中带来负面效应。
总体来看,AI技术赋能的科普工作需结合应用场景和专业知识,通过创新的教育方式和跨学科合作,提升公众对AI的认知与应用能力。与此同时,相关政策和制度的支持也至关重要,以确保AI技术的科普能够实现真正的长远效益。
图14 思辨现场热烈讨论
图15 颁发思辨特邀嘉宾感谢牌
此次论坛在充满智慧碰撞与深入讨论的氛围中圆满落幕。作为今年CCF论坛的亮点之一,AI赋能科普教育的方法论讨论引发了与会专家们的广泛共鸣。大家一致认为,借助今天的论坛契机,吸引更多专业学者共同探讨AI与科普教育的结合方式,进一步扩大影响力,推动AI技术在科普教育中的深度应用,真正实现AI赋能下的科普教育创新与推广。
图16 论坛嘉宾合影