2025年4月，美國斯坦福大學(xué)“以人為本人工智能研究院”發(fā)布了《2025年人工智能指數(shù)報告》（Artificial Intelligence Index Report 2025），涵蓋了研發(fā)、技術(shù)性能、負(fù)責(zé)任人工智能、經(jīng)濟影響、科學(xué)醫(yī)療、政策、教育以及社會輿論等主題。第七章“教育”系統(tǒng)梳理了人工智能在全球教育領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，重點關(guān)注K-12與高等教育階段的課程建設(shè)、教師準(zhǔn)備、政策支持與資源分布情況。啟元洞見編譯該章節(jié)主要內(nèi)容，旨在為讀者了解人工智能教育發(fā)展現(xiàn)狀提供參考。

背景

為了深入了解當(dāng)前人工智能教育的發(fā)展現(xiàn)狀，有必要區(qū)分教育中的人工智能（AI in education）、人工智能素養(yǎng)（AI literacy）與人工智能教育（AI education）。教育中的人工智能是指在教學(xué)過程中使用人工智能工具輔助教學(xué)與學(xué)習(xí)；人工智能素養(yǎng)指的是對人工智能的基礎(chǔ)性理解——包括其工作原理、使用方式以及潛在風(fēng)險；人工智能教育則是在人工智能素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建人工智能所需的技術(shù)能力，例如支撐人工智能技術(shù)的數(shù)據(jù)分析、識別和緩解數(shù)據(jù)偏差等。本章所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)聚焦于人工智能教育。

美國及全球K–12階段的
計算機科學(xué)與人工智能教育

（一）美國情況

1. 計算機科學(xué)教育的起點

為了探討美國人工智能教育的普及度與質(zhì)量，必須從近十年來計算機科學(xué)（CS）教育的早期階段講起。2016年，美國奧巴馬總統(tǒng)發(fā)起“全民計算機科學(xué)教育”倡議，投入數(shù)十億美元資金，以確保所有K–12學(xué)生都能學(xué)習(xí)CS，成為數(shù)字經(jīng)濟的創(chuàng)造者和技術(shù)社會中的負(fù)責(zé)任公民。聯(lián)邦資金用于提升教師專業(yè)學(xué)習(xí)、改進(jìn)教學(xué)資源并建立區(qū)域合作伙伴關(guān)系，以擴大CS教育覆蓋面。

國家科學(xué)基金會（NSF）也主導(dǎo)開發(fā)并推廣了兩門新課程：“探索計算機科學(xué)（Exploring Computer Science）”與“AP計算機科學(xué)原理（AP CS Principles）”，以吸引更廣泛的學(xué)生群體參與計算教育。同時，科技行業(yè)與慈善組織也投入巨資，在全國范圍內(nèi)推廣CS教育。

2. 基礎(chǔ)計算機科學(xué)教育

過去十年間，教育倡導(dǎo)者不斷呼吁政策制定者通過立法推動CS教育普及。這些努力已見成效：2017–2018學(xué)年，全美僅有35%的高中開設(shè)CS課程，而到了2023–2024學(xué)年，這一比例上升至60%。

3. 高級計算機科學(xué)與人工智能能力培養(yǎng)

要培養(yǎng)學(xué)生的人工智能能力，除了基礎(chǔ)課程，還需提供高級課程。目前AP CS Principles課程涉及部分人工智能領(lǐng)域。該課程旨在吸引更廣泛的學(xué)生群體，因此有潛力使更多學(xué)生接觸人工智能話題。盡管參加AP CS考試的學(xué)生人數(shù)不斷增加，但其族裔與性別分布并未與全國學(xué)生人口成正比。亞裔、白人男生以及多種族學(xué)生在AP CS考試中的比例過高，而其他群體則普遍被低估。

4. 教育標(biāo)準(zhǔn)與政策指導(dǎo)

截至目前，聯(lián)邦層面的指導(dǎo)主要集中在教育中的人工智能，而非人工智能教育本身。美國教育部教育技術(shù)辦公室（OET）在2023年與2024年發(fā)布了一系列關(guān)于教育中人工智能使用的報告，其中包括對教育技術(shù)開發(fā)者的建議，以及面向教師、教育管理者與政策制定者的指導(dǎo)意見。

2024年10月發(fā)布的最新報告提供了關(guān)于人工智能在K–12學(xué)校中安全有效實施的指南。截至2025年1月，美國已有26個州發(fā)布了關(guān)于教育中人工智能使用的指導(dǎo)意見。

盡管當(dāng)前CS課程與人工智能教育內(nèi)容存在一定重疊，但K–12 CS課程標(biāo)準(zhǔn)中涉及人工智能的內(nèi)容極少。計算機科學(xué)教師協(xié)會（CSTA）在2017年發(fā)布的K–12標(biāo)準(zhǔn)中，僅在高中高級階段包含兩條與人工智能直接相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

在44個已采納K–12 CS標(biāo)準(zhǔn)的州中，有33個州設(shè)有人工智能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但大多內(nèi)容較少，主要集中于高中階段，且與CSTA標(biāo)準(zhǔn)保持一致（圖1）。其中有四個州最近通過了覆蓋K–12所有年級的人工智能標(biāo)準(zhǔn)：科羅拉多州（2024）、佛羅里達(dá)州（2024）、俄亥俄州（2022）與弗吉尼亞州（2024）。阿肯色州也制定了面向高中的人工智能與機器學(xué)習(xí)課程標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 美國各州采用針對人工智能的K-12計算機科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

5. 教師視角

計算機科學(xué)教師狀況調(diào)查（Computer Science Teacher Landscape Survey）收集了來自全美2901位學(xué)前至12年級CS教師的數(shù)據(jù)（33%來自小學(xué)，36%來自初中，51%來自高中）。

隨著人工智能教育在未來就業(yè)準(zhǔn)備中的重要性日益突出，了解現(xiàn)有教師隊伍的準(zhǔn)備情況顯得尤為重要。81%的CS教師認(rèn)為人工智能應(yīng)納入基礎(chǔ)CS教育中，但真正感到自己有能力教授人工智能內(nèi)容的教師卻不多：高中為46%，初中為44%，小學(xué)僅為34%（圖2）。

圖2 認(rèn)為自己有能力教授人工智能的教師百分比

盡管CS課程標(biāo)準(zhǔn)中未明確定義人工智能，但超過2/3的中學(xué)教師表示在課堂中教授人工智能內(nèi)容，小學(xué)教師中則有65%涉及人工智能（圖3）。更多教師表示教授人工智能的組成部分，例如算法、計算系統(tǒng)、計算思維與編程等。

圖3 按年級分列的計算機科學(xué)教室教授的人工智能概念

（二）全球情況

1. 課程與普及

目前，僅有少數(shù)國家在課程中明確包含人工智能教育內(nèi)容。大多數(shù)國家雖然在國家教育戰(zhàn)略中強調(diào)人工智能教育的重要性，但尚未提出具體實施方案。

由于人工智能教育歷來被納入CS或信息與通信技術(shù)（ICT）教育范疇，因此在本報告中，追蹤CS或ICT教育也可視為追蹤人工智能教育的一種替代指標(biāo)。然而，如同美國的情況，全球范圍內(nèi)在解釋CS與ICT教育數(shù)據(jù)時亦需謹(jǐn)慎，因為其常與數(shù)字素養(yǎng)或計算機基礎(chǔ)技能混淆。

2. 開展情況

到2024年，全球約三分之二的國家已提供或計劃提供CS教育（圖4）。其中，約30%的國家在小學(xué)或中學(xué)階段將CS教育設(shè)為必修課程，歐洲是此類國家最為集中的地區(qū)。過去五年，所有大洲在推廣CS教育方面均有進(jìn)展，非洲和拉丁美洲的增長幅度最大（圖5）。盡管如此，非洲國家的學(xué)生仍最難接觸到CS教育。主要原因是基礎(chǔ)設(shè)施薄弱：2023年，撒哈拉以南非洲地區(qū)僅有34%的小學(xué)擁有電力供應(yīng)，極大限制了開展CS與人工智能教育的能力。

圖4 2024年按國家分列的CS教育普及情況

圖5 2019年與2024年按大洲分列的接受CS教育的變化情況

3. 政策指導(dǎo)

全球范圍內(nèi)，多數(shù)國家在人工智能教育方面的政策更集中于教育中人工智能的使用指導(dǎo)，而不是制定人工智能教學(xué)的國家課程標(biāo)準(zhǔn)。過去十年來，各國在制定人工智能教育政策和指導(dǎo)意見方面已展開廣泛對話。早在2015年，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）成員國就承諾利用技術(shù)確?！鞍?、公平的優(yōu)質(zhì)教育并促進(jìn)全民終身學(xué)習(xí)”。2019年，UNESCO發(fā)布《北京共識》（Beijing Consensus），為將人工智能技術(shù)整合進(jìn)教育體系、實現(xiàn)到2030年全民優(yōu)質(zhì)教育目標(biāo)提出具體建議（參見《教育2030議程》）。該文件提出了四條涉及K–12階段人工智能教育的實施與政策建議。

4. 國際框架建設(shè)

類似于美國“AI4K12”項目發(fā)布的“五大人工智能核心理念”標(biāo)準(zhǔn)，國際組織也在開發(fā)人工智能教育課程框架以供各國使用。2024年，UNESCO發(fā)布了針對學(xué)生和教師的人工智能能力框架。學(xué)生框架包括四項核心能力：以人為本的思維方式；人工智能倫理；人工智能技術(shù)與應(yīng)用；人工智能系統(tǒng)設(shè)計。在每項能力中，學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)從“理解”逐步升級至“應(yīng)用”與“創(chuàng)造”。

高等階段的計算機科學(xué)
與人工智能教育

（一）學(xué)位獲得者情況

1. 美國

本節(jié)關(guān)于美國高等階段計算機科學(xué)（CS）和人工智能教育趨勢的數(shù)據(jù)，來自美國國家教育統(tǒng)計中心（NCES）。值得注意的是，美國教育部下屬的NCES制定了“教學(xué)項目分類標(biāo)準(zhǔn)（CIP）”，用于對學(xué)術(shù)課程進(jìn)行全國統(tǒng)一分類。2016年，人工智能相關(guān)課程被列入CIP代碼11.0102，定義為“聚焦于符號推理、知識表示以及通過計算機和軟件對人類學(xué)習(xí)與推理過程和能力的模擬，以及人類運動控制與動作的計算機建模。課程內(nèi)容包括計算理論、控制論、自然語言處理，以及與工程、技術(shù)和具體應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容。”

在過去十年中，獲得計算機科學(xué)副學(xué)士（associate）學(xué)位的學(xué)生數(shù)量基本保持穩(wěn)定，但一些社區(qū)學(xué)院也開始在人工智能教育方面進(jìn)行探索，提供人工智能及相關(guān)領(lǐng)域的證書、副學(xué)士和學(xué)士學(xué)位課程（圖6）。

圖6 2023年美國計算機科學(xué)專業(yè)高等教育畢業(yè)生按性別劃分情況

獲得計算機類學(xué)士學(xué)位的畢業(yè)生人數(shù)在過去十年中增長了22%（圖7）。2023年，計算機科學(xué)學(xué)士畢業(yè)生數(shù)量排名前五的院校為：西部州長大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、南新罕布什爾大學(xué)、德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校，以及密歇根大學(xué)。

圖7 2013年至2023年美國計算機科學(xué)專業(yè)高等教育新畢業(yè)生人數(shù)

盡管人工智能在本科階段的影響由于四年學(xué)制而顯現(xiàn)較慢，但在碩士階段，人工智能的迅猛發(fā)展已初露端倪。2022至2023年間，計算機科學(xué)碩士畢業(yè)生數(shù)量增長了26%，十年來總體增長達(dá)83%。

2. 全球

目前尚無一套可全面標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計所有國家人工智能或CS高等教育情況的數(shù)據(jù)集。然而，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）匯總了其成員國及部分非OECD國家的數(shù)據(jù)。OECD主要依據(jù)“國際教育分類標(biāo)準(zhǔn)（ISCED）”來進(jìn)行全球教育統(tǒng)計對比。

信息與通信技術(shù)（ICT）領(lǐng)域涵蓋的信息技術(shù)、信息與通信技術(shù)或計算機科學(xué)等專業(yè)，包括處理和傳輸數(shù)字信息的新技術(shù)，如計算機、計算機網(wǎng)絡(luò)（包括互聯(lián)網(wǎng)）、微電子技術(shù)、多媒體、軟件與編程等內(nèi)容。

美國在ICT相關(guān)領(lǐng)域仍處于全球領(lǐng)先地位。值得一提的是，美國的副學(xué)士、碩士和博士畢業(yè)生人數(shù)超過排名第二國家的兩倍，學(xué)士畢業(yè)生人數(shù)也接近兩倍（圖8）。

圖8 2022年按國家分列的信息和通信技術(shù)短期高等教育應(yīng)屆畢業(yè)生人數(shù)

3. 指導(dǎo)方針

目前，大多數(shù)大學(xué)關(guān)于人工智能的現(xiàn)有政策和指導(dǎo)主要針對學(xué)生如何在作業(yè)中使用人工智能；而對人工智能教育本身的政策多數(shù)仍局限于計算機相關(guān)院系的層面。

人工智能已在校園中廣泛被師生使用：86%的學(xué)生在學(xué)習(xí)中使用人工智能，61%的教師在教學(xué)中使用人工智能。然而，對于人工智能使用的政策指導(dǎo)仍缺乏統(tǒng)一性和明確性。截至2025年初，已有39%的高校制定了人工智能相關(guān)的可接受使用政策，比2024年提高了16個百分點。學(xué)生人數(shù)在1萬以上的大型大學(xué)比學(xué)生人數(shù)少于5000的小型院校更可能有相關(guān)政策。

盡管人工智能最直接影響教學(xué)與學(xué)習(xí)相關(guān)政策，但幾乎所有機構(gòu)政策均受到技術(shù)政策的影響，例如：使用大學(xué)資源采購人工智能工具、尊重知識產(chǎn)權(quán)和版權(quán)法規(guī)、使用人工智能創(chuàng)建惡意軟件或病毒等。這些政策范圍涵蓋了網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)隱私、在線學(xué)習(xí)，以及數(shù)據(jù)與分析等方面。

展望未來

為實現(xiàn)未來技術(shù)創(chuàng)新的負(fù)責(zé)任發(fā)展與應(yīng)用，必須有意識地設(shè)計一個公平的人工智能教育生態(tài)系統(tǒng)。目前人工智能所嵌入的體系已經(jīng)導(dǎo)致了諸如操縱國家政治結(jié)果的虛假/錯誤信息傳播、人工智能武器的發(fā)展，以及侵犯受版權(quán)保護(hù)的知識產(chǎn)權(quán)等有害后果。這凸顯了建立更加良性人工智能發(fā)展路徑的迫切性。

為此，需要重新構(gòu)想一套教育體系，使得人工智能能力的培養(yǎng)，不僅包括技術(shù)開發(fā)能力，還包括對人工智能倫理問題的審視能力，成為學(xué)生應(yīng)對技術(shù)化未來的核心素養(yǎng)。當(dāng)前已有的CS教育基礎(chǔ)設(shè)施、政策與實施策略為更好地融合人工智能教育提供了契機。

隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，教育轉(zhuǎn)型迫在眉睫，以確保未來技術(shù)的創(chuàng)造者們能夠認(rèn)知潛在危害、具備應(yīng)對負(fù)面影響的能力。全球高校需持續(xù)推進(jìn)并監(jiān)督自身在建設(shè)人工智能教育路徑方面的進(jìn)展，制定政策擴大課程覆蓋范圍，實施策略提升教師隊伍人工智能能力，并通過公平方式吸引學(xué)生參與并建立相應(yīng)能力。

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