要（yào）让下（xià）一（yī）代学会有效地使用人工智能和大数据，了解其内在的局限性（xìng），并打（dǎ）造更（gèng）好（hǎo）的平台和（hé）更智能的系统，我们现在就应（yīng）采取行动。这意味着我们须对小学教育进行一（yī）定的调（diào）整（zhěng），并对早应（yīng）该调整的中学（xué）计算机科学（xué）教育进行大刀阔斧的改革（gé）。

例如，想想孩子们（men）如今如何（hé）与人工（gōng）智能和自动技术进（jìn）行互动：人们可（kě）以对Siri说“展示穿橙色裙子（zǐ）名人的照片”，然后泰勒·斯（sī）威夫（fū）特（Taylor Swift）的照片在不到一秒（miǎo）钟的时间内便（biàn）出现在手（shǒu）机上，这看上去像是变魔术，但很明显，它（tā）跟（gēn）魔术没有（yǒu）关系（xì）。

人们在设计人工智能系统（tǒng）时，会仔细地将（jiāng）一个问题分（fèn）解为若（ruò）干（gàn）子问题，并让（ràng）这（zhè）些（xiē）子问（wèn）题的解决方（fāng）案能够进行相互（hù）沟（gōu）通。在上述案（àn）例（lì）中，人工智能（néng）方案将语音截成若干小块（kuài），并发送至云端，对它们进行分析（xī），以（yǐ）确定其可能（néng）的意思并将结果转化为一系列搜索请求。然（rán）后（hòu）云端会对搜索出来（lái）的数百万个可能答案进行筛选和（hé）排序。借助云端的可扩展性（xìng），这（zhè）一过程仅耗费（fèi）十几（jǐ）毫秒的时间。

这并不（bú）是什么（me）复杂（zá）的事情，但它需要众多用（yòng）于解读（dú）音频的（de）组件波形分析，辨别裙子（zǐ）的机器学习（xí），信（xìn）息保护加密等等。然而，这其中的（de）很多组件都是数个应用（yòng）中反（fǎn）复使用的标准组件，它并不是（shì）一个孤僻的天才在车库中独自估捣出来的作品。发（fā）明这类技术的人必须有组建团（tuán）队、开（kāi）展团队合作的能力，并能够整合由（yóu）其他团队开（kāi）发的解（jiě）决（jué）方案（àn）。这些都是我们需要向下一代传授的技能。

与（yǔ）此同时，随（suí）着人工智能开始取代工作中的常规信息和手（shǒu）动任务（wù），我们需要着（zhe）重培养人力有别于人工智能的特（tè）质，即创造力、适应性和人际（jì）交往能力。

在（zài）小学阶段，这意味着我们需要重点（diǎn）开（kāi）展鼓（gǔ）励解决问题（tí）的练习，并教育孩子们（men）如何（hé）进（jìn）行团（tuán）队合作。令人感到欣慰（wèi）的是，八年级（jí）对（duì）于探究式或项目（mù）式的学习有着浓（nóng）厚（hòu）的兴趣，但我们很难知道有多少地区已开始采取这一方（fāng）式。

各阶段的教育（yù）还应（yīng）更加重（chóng）视道德（dé）教（jiāo）育（yù）。人工（gōng）智（zhì）能技术一直都面临着道德上（shàng）的（de）困境。例如，如何消除（chú）自动化决策所产生的种（zhǒng）族、人种和性别歧视；无人驾驶汽车如何取（qǔ）舍乘（chéng）车（chē）人与行人的生命等等。我们需要思维（wéi）缜密的相关人士和程序员来完善这些决（jué）策流程。

我们并不是说要在小学（xué）设置编（biān）码课程，尽管这样做也没（méi）有什（shí）么（me）问（wèn）题，尤其（qí）是在（zài）孩子们喜欢这门（mén）课程的情（qíng）况（kuàng）下（xià）。诸如Snap!和Scratch这类语（yǔ）言是很有用（yòng）的。但是孩子们可（kě）以在其教育的后期阶段学（xué）习编（biān）码。然而，在学习编程方面（miàn）无需担（dān）心这一理念会（huì）让人产生误解（jiě）。

随着世界变得（dé）愈发数字化，计算机科学在文理科中的重要（yào）性不亚于写作和数学。不管（guǎn）孩子们（men）是否会（huì）成为计算机科学家（jiā），还是（shì）从事任（rèn）何其他的职（zhí）业（yè），编程都有助于他们走得更远。这也是（shì）我们认为为什么要在9年级设（shè）置（zhì）计算（suàn）机编程基（jī）础课程的（de）原因。

美国仅有约40%的学校如今设立了编（biān）程课程，这（zhè）些课程的品（pǐn）质和严谨（jǐn）度（dù）参差不（bú）齐。参（cān）加计（jì）算（suàn）机科学大（dà）学预修课考试的（de）学生数量（liàng）正在（zài）大幅增（zēng）长，2016年（nián）参加（jiā）计算机科学大学预修（xiū）课A考试的学生为5.8万（wàn）名，但是与30.8万参加（jiā）微积分大学（xué）预修课AB考试的人数相比（bǐ），这一数字（zì）便会黯然失色。美国有三分（fèn）之一的州（zhōu）在学（xué）生毕业时甚至都不计（jì）算（suàn）计算机科学（xué）课程的学分。

在这一方面，美国已被众（zhòng）多的发达国家远远地抛在了后面。以色（sè）列（liè）已明确把计算机（jī）科（kē）学纳入其大学（xué）预修课（kè）程。英国（guó）也通（tōng）过了其Computing at School项目取得了不俗的（de）成绩。俄（é）罗（luó）斯也在大踏步（bù）前进。奥巴马总统（tǒng）在2016年（nián）国情咨文中（zhōng）宣布了“全（quán）民（mín）计算机科学行动计划（huá）”，也算是朝着这一正确的方向迈出了迟来的一步。

在高中阶段完善计算机科学课程不仅会让学生受益，同时也有助于计（jì）算机科学（xué）的发展（zhǎn），因为他能够鼓励（lì）更多的学生以及（jí）不同（tóng）学科的学生将计算机科学纳（nà）入职业选项。尽管去年秋（qiū）天几乎近（jìn）半数的一年（nián）级（jí）新生（shēng）都（dōu）是（shì）女生，但（dàn）学习（xí）计（jì）算机科学专（zhuān）业的女性和少数种族数量仍未（wèi）见（jiàn）增长。将（jiāng）智能融入系统，在（zài）无（wú）处（chù）不在的（de）数据海（hǎi）洋中发现独特的洞（dòng）见（jiàn）是一个急需各行各业员（yuán）工参与完成（chéng）的（de）任务。

然而，为了取（qǔ）得（dé）成功，我们（men）必须（xū）改变（biàn）编（biān）程课程（chéng）的授课方式（shì）。我们大都仍在按照（zhào）20世纪（jì）90年（nián）代的思维来教授（shòu）编（biān）程课程（chéng），当时，编程（chéng）的细（xì）节（像Visual Basic）被视为计算（suàn）机科学的核心（xīn）。如果你能够顽强地通过编程语言细（xì）节关（guān），你（nǐ）会学到一些东西，然而这仍是个痛苦的过程，但它不应（yīng）该是（shì）这样。

编（biān）程（chéng）是一个创造性的活动，因此，开（kāi）发一门有趣、生动（dòng）的编程课程是完全（quán）可行的。例如在纽（niǔ）约，“女童子军（jun1）”组织启动（dòng）了一个项目，教授女（nǚ）孩（hái）子使用（yòng）Javascript来创建和（hé）提升视频效果，这是一项孩子们喜闻乐见的事情，因（yīn）为它很有趣，而且（qiě）和他们的生活息息相关。为什（shí）么我们的学校不照搬这一模式（shì）？

在9年（nián）级之后，我们（men）认为学校应提（tí）供选修课（kè）程，例如（rú）机器人学、计算数（shù）学和（hé）计算艺术，以培养对成为计算机科学家感兴（xìng）趣，并有这方面天赋的学生，或那些未来需要使用电（diàn）脑来提升其工作效率的学生。

如今，很少有美国（guó）高中在开设备战APCS-A考试所（suǒ）需（xū）的课程（chéng）之（zhī）余还提供其他课程，但我们也有一些非常成功的案例（lì），例如纽约的Stuyvesant高中，以及达拉斯TAG（天才（cái）学（xué）校）这些学校（xiào）都拥有（yǒu）敬（jìng）业的（de）、来自计算机（jī）科学专业或接（jiē）受过此类培训的教职人员。

我们还敦促（cù）高（gāo）中数（shù）学部门减少对连续（xù）数（shù）学（xué）的关注（zhù），包括高级（jí）微积分，而是去更多（duō）地关注直接与计算机科学有关的数学，例（lì）如统计学、概率学、图论（lùn）和逻辑。这些（xiē）将成为明日数据（jù）驱动型劳动力最实（shí）用的技能。