《框架》基于二維矩陣制定了涵蓋四個能力層面和三個能力等級的12個能力模塊。第一個維度是人工智能能力四個相互關(guān)聯(lián)的能力層面，第二個維度是學生需要逐步提高的三個能力等級。

第一個維度將人工智能能力的定義錨定在知識、技能和價值觀三方面，旨在加深學生對人工智能系統(tǒng)背后的人類主導方法的倫理理解。《框架》定義了學生人工智能能力的四個基本構(gòu)成要素，即以人為本的人工智能思維方式、人工智能倫理、人工智能技術(shù)和應用、人工智能系統(tǒng)設計。這些要素側(cè)重于基本價值觀、維護倫理原則的社會責任、人工智能基礎知識和技能，以及系統(tǒng)設計的高階思維技能。

1）以人為本的人工智能思維方式，指將學生人工智能能力建立在以人為本的基礎上，旨在促進學生對特定人工智能工具與人類需求、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展之間取得平衡的批判性理解。

2）人工智能倫理，指在人工智能整個生命周期中，學生能夠掌握、理解、實踐和適應不斷發(fā)展的人類行為規(guī)范的社會技能。

3）人工智能技術(shù)和應用，指通過使用人工智能工具和真實任務，整合人工智能概念知識和操作技能。

4）人工智能系統(tǒng)設計，包括確定人工智能系統(tǒng)的問題范圍、框架構(gòu)建、訓練、測試和優(yōu)化的綜合工程技能。該框架的第二個維度涉及理解、應用和創(chuàng)造三個能力等級，旨在反映學生在四個能力層面的掌握水平。

該框架的二維矩陣涵蓋上述三個能力等級和四個能力層面（見表1）。這些能力等級和能力層面的交叉點構(gòu)成人工智能能力的12個模塊，以支撐人工智能的批判性思維、倫理審查、實際使用和迭代更新。這些能力模塊相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同作用，能有效促進學生人工智能能力的全面發(fā)展。該矩陣提供了特定能力模塊的最低水平，旨在指導各國或地區(qū)：

1）根據(jù)當?shù)厝斯ぶ悄軠蕚淝闆r和可教學時間，確定人工智能相關(guān)重點領域和預期掌握水平；

2）確定跨課程、學科領域和年級整合的人工智能相關(guān)學習內(nèi)容；

3）定義熟練程度和制定評估標準，以評估學生的通用人工智能能力；

4）設計和探索適合不同年齡和特定領域的教學方法。

這四個能力層面規(guī)定了學生需要建立和不斷更新的人工智能能力的基本要素，以便培養(yǎng)其成為負責任的人工智能用戶、積極的人工智能共同創(chuàng)造者以及開發(fā)下一代人工智能的潛在領導者。

1.以人為本的人工智能思維方式

“以人為本的人工智能思維方式”層面關(guān)注學生的價值觀、信仰和批判性思維技能，旨在審視人工智能的適用性、合理性、人類應如何與人工智能互動，以及個人和機構(gòu)應承擔的責任。以人為本的人工智能思維方式為學生深入探索人工智能的各個方面奠定了基礎。

2.人工智能倫理

“人工智能倫理”層面代表了學生在人工智能系統(tǒng)的整個生命周期所需的倫理價值判斷、內(nèi)在反思以及社會和情感技能。隨著人工智能的快速迭代，人工智能倫理范圍不斷被擴展，新的法規(guī)、法律和規(guī)則相繼出臺，將引發(fā)更深刻的爭議。

3.人工智能技術(shù)和應用

“人工智能技術(shù)和應用”層面代表了與具體的人工智能工具或真實任務相關(guān)的、內(nèi)在關(guān)聯(lián)的人工智能概念知識和操作技能。數(shù)據(jù)和人工智能編程的基礎知識結(jié)構(gòu)和實踐技能是設計和構(gòu)建人工智能系統(tǒng)能力的基礎?！叭斯ぶ悄芗夹g(shù)和應用”意味著學生應研究典型的人工智能工具，以理解基于數(shù)據(jù)和算法的人工智能是如何開發(fā)的。學生將同步獲得人工智能編程技能，并將其應用于制作人工智能工具，加強知識和技能的可遷移性。

4.人工智能系統(tǒng)設計

“人工智能系統(tǒng)設計”層面?zhèn)戎赜谌斯ぶ悄芟到y(tǒng)的問題范圍界定、設計、框架構(gòu)建、訓練、測試和優(yōu)化所需的系統(tǒng)設計思維和綜合工程技能。

《框架》的三個能力等級，即理解、應用、創(chuàng)造，反映了使用和共同創(chuàng)造人工智能技術(shù)的復雜性、熟練程度和倫理意識。這些能力等級以及每個能力模塊的實施規(guī)范，可指導開展學生人工智能能力的形成性和總結(jié)性評估。

1.理解等級

“理解”等級是為所有學生設計的。每個人都在或?qū)⑴c某種形式的人工智能互動。人工智能提供商一直在挖掘和操縱幾乎所有互聯(lián)網(wǎng)用戶的數(shù)據(jù)，這就需要培養(yǎng)所有學生以人為本的人工智能知識、技能和價值觀，使其能以安全、知情和有意義的方式開展日?；印?/span>

這一等級應培養(yǎng)學生對人工智能的理解，并能以適合其年齡的方式對人工智能工具及其用途的價值觀、倫理問題、概念、過程和技術(shù)方法進行解釋。學生應能通過與現(xiàn)實生活或社會實踐的聯(lián)系解釋或舉例說明人工智能知識，并通過將新知識整合到自己的知識圖式中來吸收新知識。

2.應用等級

鑒于人工智能的使用已滲透到教育、工作以及生活的各個方面，學生應準備好成為積極且負責任的人工智能用戶。這既是為了個人利益，也是為了應對共同的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)。因此，“應用”等級的結(jié)果與所有學生息息相關(guān)，可用于調(diào)整人工智能課程專題模塊的范圍、廣度和難度。該等級的學習要求學生對以人為本的人工智能方法和基本倫理原則有基本的理解，具備基本的人工智能知識和應用技能。

在這一等級，學生需深化、遷移和調(diào)整所學的知識、技能和價值觀，以適應新的學習過程。達到這一等級水平后，學生需構(gòu)建堅實且可遷移的概念知識和相關(guān)技能基礎，還應能夠?qū)⒁匀藶楸镜娜斯ぶ悄芩季S方式和倫理原則應用于人工智能工具的評估、研究和實際應用。該等級的學生可能會升入更專業(yè)的“創(chuàng)造”等級。然而，有些學生可能對人工智能興趣不濃，“應用”等級將是他們?nèi)斯ぶ悄苣芰Πl(fā)展的退出點。

3.創(chuàng)造等級

培養(yǎng)關(guān)鍵的人工智能能力對于確保人工智能的設計、部署和滿足用戶需求并造福公眾至關(guān)重要。學生應準備好創(chuàng)建值得信賴的人工智能工具，并在下一代人工智能技術(shù)的定義和設計中發(fā)揮主導作用。在“創(chuàng)造”等級階段，學生應成為負責任的人工智能共同創(chuàng)造者，開發(fā)以人為本的人工智能解決方案，對人工智能的設計和使用產(chǎn)生積極影響。這一等級的學習需要綜合應用所獲得的人工智能知識、技能和價值觀，設計、實施和測試有助于應對現(xiàn)實世界挑戰(zhàn)的人工智能解決方案。

在“創(chuàng)造”等級階段，學生應能基于開源或可定制的數(shù)據(jù)集、編程工具或人工智能模型開發(fā)新的人工智能工具，還應提高其批判性地評估人工智能社會影響的能力。

人工智能技術(shù)引領新一輪科技革命，將給學生學習帶來顛覆性影響。在我國數(shù)字強國建設背景下，人工智能教育應用重塑學校教學模式，為學生未來技能的培養(yǎng)帶來機遇與挑戰(zhàn)。人工智能的應用表明，研制以人為本的國家人工智能教育戰(zhàn)略，創(chuàng)建支持人工智能教育的數(shù)字化環(huán)境，不斷優(yōu)化治理手段，持續(xù)提升學生的人工智能能力至關(guān)重要。

首先，研制以人為本的國家人工智能教育戰(zhàn)略，規(guī)范人工智能立法和監(jiān)管制度。國家應加大數(shù)據(jù)資源體系和應用支撐體系的建設力度，夯實數(shù)字校園建設基礎，促進人工智能技術(shù)的研發(fā)和教育應用，加速推進和規(guī)范人工智能立法，加強對人工智能技術(shù)應用的監(jiān)管，確保技術(shù)安全可靠。

其次，創(chuàng)建支持人工智能教育的數(shù)字化環(huán)境，形成以學生為核心的教育新生態(tài)，包括打造教育數(shù)字化共享服務平臺，利用人工智能動態(tài)采集和管理學生信息，提升平臺的預警治理監(jiān)管能力；深入探索符合智能時代的教育規(guī)律、人才培養(yǎng)模式和人工智能教育應用的有效策略，構(gòu)建以人工智能為引領、以學生發(fā)展為核心的創(chuàng)新教育生態(tài)系統(tǒng)，引導學生批判性且合乎倫理地選擇和使用人工智能工具，培養(yǎng)其成為適應人工智能時代的新型人才。

最后，強化學生的人工智能倫理意識。學校應建立包含學術(shù)誠信、科技倫理與社會挑戰(zhàn)等內(nèi)容的全方位倫理教育體系，引導學生深入探討人工智能技術(shù)及工具應用中的倫理困境，幫助學生建立正確的技術(shù)觀念，提升學生在數(shù)智化時代的綜合競爭力。

教育始終是面向全人發(fā)展的富有德性的活動，人工智能教育要時刻秉持“以人為本”的核心原則，跳出單純追求知識積累與技能訓練的局限，著重培育學生的人工智能能力。因此，構(gòu)建新型的人工智能教育人才培養(yǎng)模式，加強人才儲備和梯隊建設，為未來培育高素質(zhì)的人工智能人才隊伍奠定堅實基礎至關(guān)重要。

首先，加快人才自主培養(yǎng)步伐，做好各類型高校人工智能人才培養(yǎng)的定位和分工，建設覆蓋高層次人才、專業(yè)技術(shù)人才、行業(yè)技能人才、中小學人工智能基礎教育人才等的多層次人才培養(yǎng)體系。高校要發(fā)揮培養(yǎng)基礎研究人才的主力軍作用，全方位謀劃基礎學科人才培養(yǎng)，建設一批基礎學科培養(yǎng)基地，培養(yǎng)領跑國際的人工智能領域拔尖創(chuàng)新人才。

其次，高校圖書館、教育學院和人工智能學院要聯(lián)合政府和其他社會力量，制定操作性強的人才人工智能能力標準。人工智能能力標準既是培養(yǎng)學生人工智能能力的基準和操作指南，也是評價學生人工智能能力水平的重要依據(jù)。這就需要將高校不同層級和專業(yè)背景的學生等納入研究對象和范疇，充分考慮各類人群的人工智能能力需求，制定分類別和分階段的標準。同時，考慮到人工智能技術(shù)的動態(tài)發(fā)展，人工智能能力標準要具有適度的超前性和可擴展性。

最后，課程建設應充分吸納人工智能技術(shù)，構(gòu)建跨學科知識體系，將人工智能素養(yǎng)教育貫穿教育教學全過程。專業(yè)課程設置可適當降低理論課程和理論知識的占比，適當提高實踐課程及人工智能素養(yǎng)教育的比重，讓學生在實際應用中提升應用人工智能的能力。

人工智能能力是人工智能時代應運而生的新興概念，它融合了智能知識、技能、情感態(tài)度和倫理，是學生核心素養(yǎng)體系的重要一環(huán)。重視人工智能工具與學科深度互融，形成人機協(xié)同的智能素養(yǎng)教育新生態(tài)，促進學生人工智能能力的培養(yǎng)應盡快列入教育教學日程。

一是緊密結(jié)合時代發(fā)展趨勢，在教育形式設計、教學模式轉(zhuǎn)變和教育平臺構(gòu)建上不斷探索，充分利用人工智能技術(shù)，賦予教育形式以新穎性、教育環(huán)境以多樣性、教育平臺以先進性。這包括清晰界定人工智能在教育中的優(yōu)勢領域，明確人工智能教育應用的深度與廣度界限，同時強調(diào)人類在情感關(guān)懷、身心健康培養(yǎng)及思想價值引導等方面的資源與優(yōu)勢。這不僅是技術(shù)應用的智慧考量，更是對教育本質(zhì)與人性關(guān)懷的深刻洞察。

二是將人工智能核心要素嵌入各學科體系，構(gòu)建跨學科、理論與實踐并進的教育新生態(tài)。以人工智能教育為橋梁打破傳統(tǒng)學科間的界限與壁壘，促進知識的跨界流動與共享，鼓勵學生以更加全面、系統(tǒng)的視角審視并理解世界，使人工智能成為激活學科知識活力、激發(fā)創(chuàng)新思維的重要驅(qū)動力。

三是加強人工智能倫理道德教育的實踐轉(zhuǎn)化，包括通過案例分析、情境模擬等手段，幫助學生深刻理解并內(nèi)化人工智能道德原則；建立反饋與評估機制，定期審視與更新倫理原則內(nèi)容，以適應人工智能技術(shù)的快速發(fā)展及社會環(huán)境的變化，確保教育內(nèi)容的時效性與前瞻性。

《框架》將人工智能能力轉(zhuǎn)化為可量化的學習結(jié)果，明確了各能力模塊的最低水平，為設計與開發(fā)學生能力評估工具提供了依據(jù)。我國迫切需要研發(fā)針對我國學生能力發(fā)展、符合我國人工智能倫理規(guī)范的評估工具，動態(tài)評估學生的人工智能能力，規(guī)范學生行為，提高學生的數(shù)字技能應用能力，促進人工智能與學習的深度融合。

一是基于《框架》的能力模塊，探究并完善數(shù)據(jù)驅(qū)動的學生能力評價指標和發(fā)展指數(shù)。傳統(tǒng)教學方式已無法滿足多樣化學習者群體的學習需求，而人工智能技術(shù)支持的學習環(huán)境提高了學習的可訪問性和包容性，但這要求學生具備一定的人工智能能力。因此，教育系統(tǒng)需為不同階段的學生提供人工智能能力培訓項目和評估標準，有效提升學生的人工智能能力。

二是研發(fā)并實施以人為本的新評估機制和測評工具。促進形成性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合以及評價重點的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)建學生個人人工智能能力發(fā)展檔案，跟蹤和記錄學生能力發(fā)展的全過程。這些工具的開發(fā)既要充分考慮教育環(huán)境、學習風格和文化背景的差異，確保評估工具的針對性和適用性，也要確保評估工具的設計遵循人工智能技術(shù)的倫理規(guī)范，避免對學生造成傷害。

三是構(gòu)建人工智能素養(yǎng)教育培訓體系，以支持對學生實踐能力的培養(yǎng)以及倫理和社會責任的教育，整合學生人工智能能力評估工具，動態(tài)評估和提升學生人工智能素養(yǎng)，將學生培養(yǎng)成既具備技術(shù)知識，又擁有創(chuàng)新思維和倫理意識的人工智能駕馭者。