1、引言

    信息科学和生命科学是21 世纪的两大学科群：AI是这两个学科群中最重要、最精彩、最有前途的交叉学科，在全球信息化需求的牵引下，在信息科学和生命科学巨大成就的推动下，AI研究成为了一个充满玄机、然而更充满希望的事业。2003年中国教育部决定在中学开设《人工智能》新课程的这一举措，让所有从事AI研究的科学工作者与中国教育事业的开拓者欢欣鼓舞。

    在人类科学史的发展进程中，AI的历史虽然不足百年，但它所取得的成就是辉煌的，带来的社会效应是巨大的，不仅深刻地影响着人类的生活方式和工作方式，而且深刻地改变着人类的教育方式、学习方式及思维方式。1956年夏季，由美国一群年轻的学者在美国的达特茅斯（Dartmouth）大学的研讨会的成功召开标志着人类历史上人工智能科学的诞生。我国的人工智能研究起步较晚，纳入国家计划的“智能模拟”研究始于1978年，迄今为止，虽然只有二十几年的研究历程，但是我国的科技工作者却在该领域取得了许多具有国际领先水平的创造成果，现在已有数以万计的科研人员和大学师生从事于不同层次的AI的研究和学习，AI研究已在我国深入开展，它必将为促进其它学科的发展和我国的现代化建设做出新的贡献。

    关于AI的定义众说纷纭，我国人工智能创始人之一，北京科技大学涂序彦教授对人工智能这样定义：人工智能是模仿、延伸和扩展人与自然的智能的技术科学。在美国人工智能官方教育网站上对人工智能作了如下定义：Artificial Intelligence, or AI for short, is a combination of computer science, physiology, and philosophy. AI is a broad topic, consisting of different fields, from machine vision to expert systems. The element that the fields of AI have in common is the creation of machines that can “think” .以什么样的方式、以怎样的背景为AI做出什么样的定义已经不很重要了，因为AI的广泛应用已经充分说明怎样的定义都阻止不了它在信息时代的广泛应用。在1997年的国际人工智能联合会上，机器人足球被正式确定为人工智能和机器人学新的标准问题，并举办了第一届RoboCup机器人足球世界杯赛，从那时开始RoboCup的研究和应用已经如火如荼地开展起来了。

2、RoboCup在AI 教育中对信息素养的重要作用

2.1 论与实践的联系

    AI是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科，与一般的信息处理技术相比，AI技术在求解策略和处理手段上都有其独特的风格。学科的性质就已经充分说明了进行实践的重要性。理论与实践是相辅相成的一对矛盾，理论指导实践，并接受实践的检验，理论从实践中不断获取营养，从而充实自己，使自己逐步完善，这是一个众所周知的辨证关系，应用型学科当然也有它的理论，而且这种理论与实践的联系更为密切、更为直接，理论直接指导实践，解决实践中的问题，否则其理论只是架空了的东西，并没有多大的意义。AI的工作范围非常广泛，既有事业的部分，又有产业的部分，不论是哪一部分归根到底是为了促进学习，提高学习质量与效率。RoboCup的出现正是在这样的需求下应运而生的。

2.2 RoboCup具有适用于中学AI教学的优点

    科学实验证明：“人生下来就有学习的天性”，这种“学习的天性”来源于对周围环境的好奇。从心理学角度讲，好奇心在幼儿时期会短期存在，要想保持下去则需要外部环境持续的刺激。随着人的生理的成熟，好奇心越来越重，对成年人来讲，这种好奇心是由一些内部原因激发的，如果找到了自我激发的兴趣，则好奇心将会持续下去；如果找不到激发的兴趣，好奇心将会不复存在，好奇心的消失将意味着创造性的枯竭，这种好奇心的保持取决于教育系统的影响、从外部到内部激励的有效转变及好奇心水平的提高等方面，而这正是我们教育袭用所需要的。

2.2.1 可以提高学生的创新能力

    一般说来，中学阶段开设的传统意义上的信息技术课程中所介绍的信息技术，例如多媒体技术、网络技术、数据库技术、算法与程序设计等，都是求解结构化问题的基本技术，而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的一类有效技术。把人工智能课程引入我国现行的高中信息技术教育，可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解，从而培养学生多种思维方式，能够做到真正意义上的创新。

    众所周知，RoboCup是以竞技为基础的对AI科学的应用之一，而其中的“竞技性”恰好与青少年的好奇心、好胜心和强烈的求知欲相吻合，而今的RoboCup比赛已由原来的“单主体静态可预测环境中的问题求解”转变为了“多主体动态不可预测环境中的问题求解”，这一转变在某种程度上更加满足了青少年的“猎奇”心理，从而吸引了他们的注意力。并且能够做到全身心地去研究。按照心理学的观点：“兴趣总是以需要为基础的”，当在RoboCup的组织和运行的过程中出现这样或那样的问题时，总是促使学生试图去解决，当解决了一个哪怕是极小的问题，都会使其学习兴趣大增、信心大增，而在解决问题的过程中，知识的摄取量是最大的，于是对多种思维方式的培养和创新能力的综合锻炼都起到了无与伦比的促进作用。

2.2.2 以培养学生掌握信息时代的学习方式

    学习方式的改变是需要培养的，培养学生掌握学习时代的学习方式是当务之急：会利用网络资源学习；会在数字化情境中进行自主发现的学习；会利用网络通信工具进行协商交流、合作讨论式的学习。而这些能力，对于一个潜心钻研RoboCup研究的同学来讲，会在极短的时期内具有这些能力，因为不论国内还是国外在RoboCup研究方面的资料的更新速度可以说一日千里，对于国内来讲，清华大学做得非常成功，学生只要登陆清华大学的网站，就会惊喜地发现：关于RoboCup的内容多得让人手舞足蹈。

2.2.3 可以培养学生具有良好的信息处理能力

    信息处理能力是指“能清楚地认识到何时需要信息，并能确定、评价、有效利用信息以及利用各种形式交流信息的能力”。一般认为信息处理能力包含以下几点：信息技术的应用技能；对信息内容的理解和批判能力；运用信息，具有融入信息社会的态度和能力。这些要求是AI课程学习和教授的过程中，需要掌握的内容。人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿，通过人工智能知识、技术的学习与体验，学生能够对信息技术发展的前沿知识有一定程度的了解，这样有助于他（她）们开阔视野，培养兴趣，激发对于信息技术美好未来的追求，从而为今后进入大学或走向社会奠定良好的基础。

2.2.4 可以培养学生具有终身学习的态度和能力

    学习资源全球共享，RoboCup资源同样如此，由于互联网的广泛使用，使学习空间突破时间和地域的限制，机遇与挑战并存， RoboCup内容在不断更新和改进，所以基于这方面研究的人必须具有终身学习的热情，而这种学习态度的培养如果在中学时代就开始了，对于一个人的成长来讲，会终身受益。要实现终身教育和终身学习，教育必须进行深刻的变革。要使教学个性化、学习自主化、作业协同化，在AI教学中要把培养学生学会学习，具有终身嘘唏态度和能力作为一个不断追求的长远目标。

3、我国目前AI教学的教育现状

    利用机器人实验课辅助AI教学，国外10年前就已开始探索与实践，有许多宝贵的经验可提供借鉴。

    在我国，由于师资、设备等条件的制约，目前尚未在中学开设专门的人工智能课程。随着科教兴国与教育信息化步伐的加快，近年来我国愈来愈重视青少年人工智能知识的启蒙教育。例如：1997年出版的由教育部长陈至立任编委会名誉主任、清华大学出版社出版的计算机科普教育丛书《计算机与信息科学十万个为什么》（全套共12本）中，就包括了《人工智能》一书。由清华大学李衍达院士主编、清华大学出版社2000年出版的青少年科学教育丛书信息科学与技术系列一套8本中，也包含有《人类智慧与人工智能》一书。国家对青少年的科技活动特别重视，制定了《2001-2005年中国青少年科学技术普及活动指导纲要》，敦促各级科技和教育行政管理部门、党委宣传部门、科学技术协会、共青团等组织开展相应活动。响应这一精神，各地区已陆续开始举办各种丰富多彩的科技活动，如：北京东城区2003年11月30日举办的青少年电脑机器人竞赛。

4、结合RoboCup比赛进行AI教学的可行性

    教育要“面向现代化、面向世界、面向未来”，AI学科的前瞻性、前沿性和独特性正是符合邓小平同志提出的“三个面向”的要求。

4.1 世界先进的AI技术对我国AI教育的指导

    尽管我国关于AI技术的发展起步较晚，但是随着WTO的顺利加入，根据WTO有关教育服务协议，我们有资格与先进国家分享科技资源，对于美国来讲，他们AI教育的历史已有10年之久，我们完全参考他们的做法做到扬长避短，如果和中国的国情有机地结合起来，不但可以节省时间，而且可以真正做到“取其精华、去其糟粕”。

4.2 智能技术前景乐观、商机无限、机遇多多

4.2.1 分布式AI与Agent

    分布式AI的研究目标是要创建一种能够描述自然系统和社会系统的精确模型。多Agent(Multiagent System， MAS)系统更能体现人类的社会智能，现已成为计算机科学和控制科学与工程的研究热点。MAS已在自动驾驶、机器人导航、机场管理、电力管理和检索等方面获得应用。

4.2.2 计算智能与进化计算

    计算智能(Computing Intelligence)涉及神经计算、模糊计算、进化计算等研究领域。进化计算被广泛应用于许多复杂系统的自适应控制和复杂优化问题等研究领域，如并行计算、机器学习、电路设计、神经网络、基于Agent的防真等。

4.2.3 人工生命

    人工生命（ArtificiaLife，A Life）的概念是在1987年提出来的，旨在用计算机和精密机械等人工媒介生成或构造出来能够表现自然生命系统行为特征的防真系统和模型系统，比较典型的人工生命研究有计算机病毒、计算机进程、进化机器人、自催化网络、细胞自动机、人工核苷酸和人工脑等。

    纵上所述，AI教育的春天已经悄然而至，通过我恩的共同努力，我们相信我国的AI教育在不久的将来终会硕果累累。

5、结束语

    AI走过的道路并不平坦，但它却在步履蹒跚中步入了青年时代，在党的“科教兴国”战略方针的指导下，我们将紧紧抓住IT产业蓬勃发展的这一契机，搞好我国的AI教育，AI教育任重道远，但是它的明天会更加美好。