前言

2017年，国务院正式印发《新一代人工智能发展规划》，将人工智能上升为国家战略。规划明确提出“在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”，为人工智能教育的普及奠定了政策基础。2018 年，教育部印发《教育信息化 2.0 行动计划》，进一步要求“充实适应信息时代、智能时代发展需要，开展人工智能和编程课程内容”，推动人工智能教育在中小学的逐步落地。

随着政策的引领，市面上已涌现出不少中小学人工智能教材，众多中小学也纷纷开展人工智能课程教学试点。然而，在实践过程中，中小学人工智能教育教学仍面临诸多挑战。在内容方面，多数教材偏重理论知识，缺乏实践应用的深度与广度；在软件方面，许多平台难以适配中小学教学场景，操作复杂、兼容性差；在硬件方面，绝大部分教材未提供配套、易用的材料包，增加了教学实施的难度；在实施途径上，一些学校仅将人工智能作为少数学生的社团课，或以组织竞赛的形式开展，未能实现面向全体学生的普及；在效果方面，多数校本课程缺乏对学生工程思维能力的培养，难以满足学生全面发展的需求。

2024 年 9 月，上海市教委发布了《上海市中小学人工智能课程指南（试行）》，明确指出从 2024 学年开始，上海将面向全体中小学生开设人工智能基础课程。其中，高中阶段在信息技术和通用技术等国家课程实施基础上，深化人工智能教学内容，鼓励学生根据兴趣和自身发展需要自主选择，在高一或高二实施，旨在提升学生的人工智能素养，促进国家课程的高水平落地实施。

2024 年 11 月，教育部办公厅下发《中小学关于加强人工智能教育的通知》，提出“2030 年在中小学基本普及人工智能教育”的目标，要求完善信息科技、科学类、综合实践活动、劳动等课程中的人工智能教育要求，落实跨学科学习、大单元教学、学科实践等教学模式，鼓励将人工智能教育纳入地方课程和校本课程。通知还明确了不同学段的教学侧重点：小学低年级段侧重感知和体验人工智能技术，小学高年级段和初中阶段侧重理解和应用人工智能技术，高中阶段侧重项目创作和前沿应用。

在这样的背景下，如何在有限的课时内，将人工智能技术教学有效融入高中通用技术课堂教学，成为我探索的课题。本书以人工智能自动驾驶应用为背景，以人工智能自动驾驶小车为项目载体，展示了通用技术学科“技术与设计 2”模块与人工智能教学深度融合的校本化实施路径。

本书是人工智能校本课程，内容紧扣《普通高中通用技术课程标准（2017 年版2020 年修订）》《普通高中信息技术课程标准（2017 年版 2020 年修订）》以及《上海市中小学人工智能课程指南（试行）》的相关标准。课程秉持“做中学、用中学、创中学”的理念，采用项目式学习方式，以“自动驾驶小车”大项目为主线，将通用技术“技术与设计 2”模块、信息技术选择性必修“人工智能初步”模块内容以及上海市中小学人工智能课程指南高中阶段的内容要求充分融合，突出人工智能技术的应用与实践，与学生生活紧密联系。

全书共分为七个部分。第一部分为项目概述，从宏观角度介绍课程背景、适用年级、课时安排、课程标准指引、教材链接、项目任务与成果等。第二至六部分将自动驾驶小车项目分解为五个子项目，每个子项目涵盖成果、关键概念或能力、学习目标、任务与评价等内容。第七部分为出项活动，为学生提供展示交流的平台。本书的出版旨在为教师和学生开展人工智能自动驾驶小车项目式教学提供便利。

本书具有以下亮点：

紧扣标准：课程内容严格遵循国家课程标准和上海市中小学人工智能课程指南，确保教学的规范性与权威性。

落实素养：将课程内容拆解成六个子项目，每个子项目都形成若干成果，每个成果都指向一定的素养目标。

重视评价：每个子项目开始都提供了子项目成果及成果评价标准，每个任务都设计了过程性评价，每个子项目结束都提供了表现性评价量表供学习者自评及他评。

实践性强：课程设计注重人工智能技术的实践性与综合性，通过真实情境的项目任务，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和创新思维。

成本可控：项目载体采用开源硬件，降低了人工智能课程实施的成本，使课程适合绝大多数地区开展中学人工智能教学，具有广泛的适用性。

平台支持：结合课程开发了配套的在线平台（www.sjaiedu.site），方便学生采集数据、训练模型和部署模型，为教学提供有力的技术支持。

方法多样：提供多种方法实现小车自动驾驶，满足不同学情的教学需求，为教师和学生提供了灵活的教学与学习选择。

本书旨在为普通高中实施人工智能校本课程提供有益的参考，为教师开发人工智能校本课程提供借鉴，为学生学习人工智能知识提供指导，具有较高的推广价值。希望本书能够助力更多学校和教师开展人工智能教育，培养学生的科技素养与创新能力，为人工智能的未来发展奠定坚实的人才基础。