21世纪，人工智能成为国际竞争的新焦点和社会发展的新引擎，极大地影响和改变了人类社会。为了加快我国人工智能发展的步伐，国务院出台了《新一代人工智能发展规划》《中国教育现代化2035》等政策性文件，将人工智能上升为国家战略，并正式提出在基础教育阶段设置人工智能课程，着力提升青少年科学素养，促进青少年实践创新。在这些政策的引导下，广东、山东、河南、四川、北京等多个省市教育部门分别出台了开设人工智能通识课程的实施意见。科大讯飞、商汤科技、中科智芯等人工智能研发公司纷纷瞄准这个市场，联合相关出版社开发了不同学段的教材，一批人工智能课程教材陆续出版。然而，教材是教师如何教和学生学什么的重要载体，地位举足轻重，质量不可松懈。笔者就如何推动人工智能课程教材高质量出版谈几点看法。

目前，我国在人工智能学科方面还没有统一的教学大纲和成熟的教材体系，编写人员的知识水平、出版单位的能力实力等也各不相同，导致现有的人工智能课程教材存在一些不足，主要表现在以下几个方面：

教材是学校教育教学的核心依据，是解决培养什么人、如何培养人以及为谁培养人这些根本问题的重要载体，直接关系到党的教育方针的有效落实和教育目标的全面实现。然而，有些教材内容只是具体知识讲解或操作模块说明，没有梳理出该课程所蕴含的思政教育元素和所承载的思政教育功能，无法实现思政教育与知识体系教育的有机统一。有些教材出版只是为了完成学校布置的任务，或者是为了职称评定、项目申请、人才培优等，对开设人工智能课程的目标不够明确，使得教材内容出现概念大于实质、碎片化拼凑等问题，忽视了教育的价值，偏离了育人的目标。

教材内容要具有鲜明的时代性和良好的普适性，要根据时代发展的需要及时调整和更新，要体现学生的主体性，符合学生的年龄特点和心理发展特点。人工智能作为新兴专业领域，技术发展日新月异，因此，教材出版的理念要与时俱进，编写的内容要及时更新。然而，由于编者知识水平、写作能力等因素的限制，有些教材中还存在老式键盘和显示器图片等，内容陈旧，数据老化，无法满足学生追求新知识和探索新世界的需求；有些教材内容过于强调学科的体系架构，偏重于理论知识的传授，章节式编写体例不便于灵活教学，没有编程教育模块，脱离学科实际，忽视了学生个性特点的培养。

人工智能作为信息技术类课程，内容很丰富，发展很迅速。然而，有些人工智能课程教材依然只是纸质样式和图文模式，呈现方式比较传统，无法容纳人工智能庞大的知识体系和发展空间，更无法对新知识、新技术进行有效整合。有些课程教材没有配套教学设备或实验室，无法满足人工智能项目式教学所需的动手体验，无法将学生对人工智能的感性认识和理性认识有机结合，对于开发学生智力、培养独创精神、建立科学的思维方法，缺乏有效的手段。

2018年4月，教育部明确提出开展人工智能普及教育的同时，也提到教师人才队伍的建设，要求在教师职前培养和在职培训中设置课程相关知识讲授和技能训练。然而，有些出版单位要么没有提供人工智能学科师资力量培训这项服务，要么仅仅是在自己的人工智能操作平台上实施培训任务，培训的内容和手段都有欠缺。笔者走访过一些大、中、小学校，发现很多学校缺乏专业的师资力量。有些学校临时选派一些其他学科的教师参加短期培训，由于他们缺乏人工智能基础知识，学习效果不佳。

当前，高质量发展是对我国经济社会发展方方面面的总要求。教育部2022年工作要点中明确指出，要创新建设理念，重视应用实践，打造更多培根铸魂、启智增慧、适应时代要求的精品教材，在新起点上进一步开创中国特色高质量教材体系建设新局面。人工智能作为新兴学科，不同于传统的基础学科，高质量出版人工智能课程教材是一个系统工程，要遵从人工智能学科本身的知识体系和思想方法。^[1]几年来，笔者陆续开发了大、中、小学各学段人工智能课程教材，积累了丰富的实践经验和创新方法，将其归结为“育人为本、内容引领、技术创新、教研结合”的融合出版体系。

教育是党之大计、国之大计。如何将党的教育方针和立德树人根本任务恰当地融入新课程教材之中，是出版单位和教材编写人员共同面临的课题。对于人工智能课程的思政教育，可重点关注以下几个方面：第一，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，从国家教育方针、新时代教师职业行为规范等方面加强教师的师德师风建设，从意识、能力、专业、热点问题等方面提升教师的学科思政素养。第二，充分发掘人工智能课程中所蕴含的思政教育资源，合理设计思政教育切入点，“潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响”^[2]。比如，在人工智能基础知识学习阶段通过解读国家战略方针让学生明确人工智能技术在当今社会的重要性，在机器学习阶段通过“引导学生思考百折不挠、坚持不懈的重要性，明白事物发展的曲折性”^[3]，促进学生德智体美劳全面发展。第三，从基础教育和素质教育的要求出发，注重对学生学习兴趣的培养，注重对学情的尊重和分析，着力构建以学生为中心的人工智能学科素养教育生态。比如，我们在小学课程教材中设计了三个生动活泼的人物形象——勇于探索的小男生图图、做事认真的小女生灵灵、博学多识的人工智能机器人小智，通过他们之间的情景对话、趣味游戏、生活探究等，激发小学生对身边事件和现象的关注，培养学生崇尚学科学、爱科学、用科学的科学精神，促使学生成长为新时代具有社会主义核心价值观的创新型人才。

“内容是教育出版的核心资源，是其支持和服务教育的基础和本钱。”^[4]教材作为学校教育教学活动中最重要的课程资源，集中体现了学校的指导思想、办学理念和人才培养目标，内容质量非常重要。

人工智能是计算科学研究的前沿技术，深刻影响并将持续影响人类社会发展的各领域。出版单位必须联合国内人工智能技术研究专家和一线教育工作者共同研发，及时有效地将其中相对成熟的新技术和新应用引入课程，充分体现教材对时代强音的及时响应，展现科技教育与时俱进的创新精神特质。但是需要注意的是，正处于实验研究或探索阶段的内容，由于其不确定性，不要写进教材里。

教材的内容设置和编写体例要按照教育部门制定的课程纲要和课程定位来设计。从基础教育课程改革的要求和国家对新一代人工智能规划部署的战略要求出发，结合人工智能学科特点，吸收信息技术教育、科学教育、学科融合教育的优点，帮助更多学生具备对人工智能的鉴赏力、理解力和应用能力，提升学生的沟通能力、协作能力、思维水平等综合素质，为未来的工作、学习和生活做好准备。比如，我们在基础教育课程教材中设计了“问题引导—背景输入—过程训练—知识解决—思考延伸”的学习模式，能够很好地引导学生进行探索、思辨、判断、创造，拓宽学生的眼界，增强学生的自主创新能力。

基础教育阶段，要注重通识教育、体验教育、实践教育相结合，培养学生树立正确的计算思维科学观，具备跨学科综合运用科学知识解决问题的能力。在通识教育部分，我们重点介绍人工智能的基本概念、发展历程等，帮助学生对人工智能形成初步的、科学的认识。在体验教育部分，内容涉及人工智能产品体验、功能模块特征体验等，让学生亲身体验人工智能技术的神奇。在实践教育部分，我们介绍人工智能编程技术及其综合应用，通过任务式教学和项目式学习，让学生逐步了解并掌握人工智能核心技术的相关知识及其现实应用。

与传统单一学科教材或综合实践类教材相比，人工智能是一门实践性很强的科学，需要帮助学生建构三个层面的知识体系和能力素养：一是人工智能的基础知识和计算原理知识体系。这些内容渗透在课程学习的全过程之中，或者以情境对话导入，或者以生活案例的形式出现，或者以拓展阅读的方式呈现，或者通过学生动手动脑探究项目的方式进行渗透。二是编程语言和程序设计的知识技能。通过图形化编程、智能物联等内容的学习，帮助学生从图形化编程体验开始，逐步发展到能够运用更复杂、更高级的编程语言进行程序编程，构建系统的编程语言知识与编程技能。三是逻辑、概率、统计学等数学方法在人工智能中的应用，对学生现有数学知识体系进行有效的补充，比如我们在中学阶段教材中引入机器学习与大数据，就是基于概率和统计学的运用。

渗透仿生学的思想是贯穿人工智能课程学习的重要方法之一。新一代人工智能区别于传统人工智能的地方主要在于仿生学原理的应用，即模仿人类或从自然中学习处理问题的方法，并让人工智能去模拟这种方法。传统的人工智能主要依靠逻辑推理的方法进行，后来科学家发现人类也可以靠直观思维和简单知觉来决定。于是，新一代人工智能提出运用人工神经网络来模拟人类大脑思维，取得了突破性进展，并且成为人工智能研究的重要方向之一。

计算的方法是贯穿人工智能课程学习的另一个重要方法。从科学的角度看，计算机的出现改变了传统的研究方法。传统上的科学研究是大胆假设，提出公理或推断，最后通过实验来检验。计算机可以用算法、程序去模拟或演算所提出的假设是否成立，从而大大加快科学研究速度。学习人工智能课程，学生不仅要掌握这种方法，还要发现这种方法在社会学领域中的重要价值，比如我们在课程教材中提到的地质勘探、灾难救援、生态模拟等，都可以用计算机模型来模拟并进行研究。

教材出版必须坚持党的教育方针，正确处理各类敏感性问题，比如政治、文化、民族、宗教等。人工智能课程教材的出版也不例外。众所周知，科技是一把双刃剑。人工智能的快速发展极大地推动了人类社会的发展和进步，但是也给人类生活带来了一些困扰和不安，尤其表现在伦理道德和社会安全方面。比如，人工智能具有模仿人类思维的能力，甚至在某些方面已经超越了人类思维的能力，那么人工智能机器能否算作“人”？人与智能机器之间的关系应当如何定位？^[5]等等。针对这些问题，习近平总书记指出，要整合多学科力量，加强人工智能相关法律、伦理、社会问题研究，建立健全保障人工智能健康发展的法律法规、制度体系、伦理道德。这就要求人工智能课程教材出版过程中必须谨慎界定人机之间的关系格局，有意识地引领学生思考人工智能时代可能遇到的各种问题，逐步培养学生树立正确的价值观和思辨力。

当前，“教育出版作为传统的内容产业，面对信息技术的迅猛发展，实现内容与技术的融合是其必由之路。”^[6]数字化技术的发展，给课程教学提供了巨大的优势条件，不仅可以促进教学方式发生转变，而且可以推动教学资源广泛互动。

现代化教学装备作为教育事业的基础建设之一，是实现教育和教学手段现代化的重要技术保证。人工智能课程教材一般采用模块化编写体例，需要学生动手体验，因此我们配套开发了可操作、可观察、可体验的教学装备，最大程度上揭示事物的本质，展现事物的规律以及规律之间的联系，有效发挥学生的自主感受力，加深学生对知识的理解与记忆。

科技人才的培养需要优中选优，并在实践中不断发展和提升。我们在开发人工智能课程教材时，要根据不同地区学校需求和人才培养需求，结合学校办学理念及人工智能教学特点，考虑学校经济状况和学生人数，提供人工智能实验室规划和建设服务。人工智能实验室要合理分配功能空间结构，营造人工智能及未来科技的环境体验，为学生提供自由、开放、安全的学习和实践场地，为学校打造“课程教学、应用实践、互动体验”的综合性实体空间。

当今，由于多种教学资源的广泛性和丰富性，传统的纸质媒体无法满足这么多的内容同时呈现，探索并合理运用新兴的出版元素成为出版业的一项重要构成，数字资源平台建设便是其中之一。搭建人工智能数字资源平台，对于丰富课程资源、实现资源共享和信息互动具有很好的作用：一是通过大数据分析，帮助教师掌握每一个学生的学习动态和学习轨迹，使因材施教成为现实；二是支持人工智能教育体系以及配套教学软件、硬件的更新迭代，保持课程的延续性及完整性；三是根据教学需要做课程的校本化定制，保障教材内容与教学需求相匹配。

建设一支素质优良、专业精湛的高水平师资队伍，是培养高素质人工智能创新人才的重要保障。教研结合，是推动人工智能师资队伍高质量发展的重要手段。教材出版单位要做到以下几点：第一，帮助学校中高层领导、人工智能教学骨干、具备研究能力的教师开办人工智能探究学习类课程，进行专业课程培训，安排研修主题。第二，邀请相关领域专家，针对人工智能教学过程中遇到的实际问题，集中研究可行的解决方案，为学校开展人工智能教育消除后顾之忧。第三，帮助学校开展人工智能教学和技术研究，重视科学研究在人才培养中的重要作用，充分发挥科技教育领域内企业资源优势，为师生的学习、实践、发展提供多元化手段。第四，用科技的新思想激活教师的信息化教学理念，帮助教师学习和掌握新的教学策略和工具，引领教师开展专业技能的学习与交流，促进教师队伍专业化发展。

对于高校或职业院校开设的人工智能课程，要大力推进产教融合：一方面，学校在课程建设、教材编写过程中要引入社会力量，尤其是要加强学校与相关企业和科研单位之间的交流合作，构建开放互通的协同创新体系；另一方面，教师要改进教学方法，结合产业发展和实际应用，着力培养学生的创新创造能力。

人工智能课程教材出版是一项科学严谨的工作。出版单位要广泛联动相关领域的专家、行业企业、教育部门等，严格遵循人工智能学科本身的规律和特点，深入把握新一代人工智能发展的特点，正确处理人工智能普及教育中可能遇到的问题，共建共享，协同进步，逐步使学生在知识学习、产品体验、实践应用等过程中掌握人工智能的基本理论和基本方法，提高智能时代下思考问题和解决问题的能力，成为未来智能社会中有力的参与者、贡献者，力争在推动人工智能提升国家竞争力、维护国家安全等方面发挥重要作用。