《框架》基于二维矩阵制定了涵盖四个能力层面和三个能力等级的12个能力模块。第一个维度是人工智能能力四个相互关联的能力层面，第二个维度是学生需要逐步提高的三个能力等级。

第一个维度将人工智能能力的定义锚定在知识、技能和价值观三方面，旨在加深学生对人工智能系统背后的人类主导方法的伦理理解。《框架》定义了学生人工智能能力的四个基本构成要素，即以人为本的人工智能思维方式、人工智能伦理、人工智能技术和应用、人工智能系统设计。这些要素侧重于基本价值观、维护伦理原则的社会责任、人工智能基础知识和技能，以及系统设计的高阶思维技能。

1）以人为本的人工智能思维方式，指将学生人工智能能力建立在以人为本的基础上，旨在促进学生对特定人工智能工具与人类需求、环境和生态系统可持续发展之间取得平衡的批判性理解。

2）人工智能伦理，指在人工智能整个生命周期中，学生能够掌握、理解、实践和适应不断发展的人类行为规范的社会技能。

3）人工智能技术和应用，指通过使用人工智能工具和真实任务，整合人工智能概念知识和操作技能。

4）人工智能系统设计，包括确定人工智能系统的问题范围、框架构建、训练、测试和优化的综合工程技能。该框架的第二个维度涉及理解、应用和创造三个能力等级，旨在反映学生在四个能力层面的掌握水平。

该框架的二维矩阵涵盖上述三个能力等级和四个能力层面（见表1）。这些能力等级和能力层面的交叉点构成人工智能能力的12个模块，以支撑人工智能的批判性思维、伦理审查、实际使用和迭代更新。这些能力模块相互关联、协同作用，能有效促进学生人工智能能力的全面发展。该矩阵提供了特定能力模块的最低水平，旨在指导各国或地区：

1）根据当地人工智能准备情况和可教学时间，确定人工智能相关重点领域和预期掌握水平；

2）确定跨课程、学科领域和年级整合的人工智能相关学习内容；

3）定义熟练程度和制定评估标准，以评估学生的通用人工智能能力；

4）设计和探索适合不同年龄和特定领域的教学方法。

这四个能力层面规定了学生需要建立和不断更新的人工智能能力的基本要素，以便培养其成为负责任的人工智能用户、积极的人工智能共同创造者以及开发下一代人工智能的潜在领导者。

1.以人为本的人工智能思维方式

“以人为本的人工智能思维方式”层面关注学生的价值观、信仰和批判性思维技能，旨在审视人工智能的适用性、合理性、人类应如何与人工智能互动，以及个人和机构应承担的责任。以人为本的人工智能思维方式为学生深入探索人工智能的各个方面奠定了基础。

2.人工智能伦理

“人工智能伦理”层面代表了学生在人工智能系统的整个生命周期所需的伦理价值判断、内在反思以及社会和情感技能。随着人工智能的快速迭代，人工智能伦理范围不断被扩展，新的法规、法律和规则相继出台，将引发更深刻的争议。

3.人工智能技术和应用

“人工智能技术和应用”层面代表了与具体的人工智能工具或真实任务相关的、内在关联的人工智能概念知识和操作技能。数据和人工智能编程的基础知识结构和实践技能是设计和构建人工智能系统能力的基础。“人工智能技术和应用”意味着学生应研究典型的人工智能工具，以理解基于数据和算法的人工智能是如何开发的。学生将同步获得人工智能编程技能，并将其应用于制作人工智能工具，加强知识和技能的可迁移性。

4.人工智能系统设计

“人工智能系统设计”层面侧重于人工智能系统的问题范围界定、设计、框架构建、训练、测试和优化所需的系统设计思维和综合工程技能。

《框架》的三个能力等级，即理解、应用、创造，反映了使用和共同创造人工智能技术的复杂性、熟练程度和伦理意识。这些能力等级以及每个能力模块的实施规范，可指导开展学生人工智能能力的形成性和总结性评估。

1.理解等级

“理解”等级是为所有学生设计的。每个人都在或将与某种形式的人工智能互动。人工智能提供商一直在挖掘和操纵几乎所有互联网用户的数据，这就需要培养所有学生以人为本的人工智能知识、技能和价值观，使其能以安全、知情和有意义的方式开展日常互动。

这一等级应培养学生对人工智能的理解，并能以适合其年龄的方式对人工智能工具及其用途的价值观、伦理问题、概念、过程和技术方法进行解释。学生应能通过与现实生活或社会实践的联系解释或举例说明人工智能知识，并通过将新知识整合到自己的知识图式中来吸收新知识。

2.应用等级

鉴于人工智能的使用已渗透到教育、工作以及生活的各个方面，学生应准备好成为积极且负责任的人工智能用户。这既是为了个人利益，也是为了应对共同的可持续发展挑战。因此，“应用”等级的结果与所有学生息息相关，可用于调整人工智能课程专题模块的范围、广度和难度。该等级的学习要求学生对以人为本的人工智能方法和基本伦理原则有基本的理解，具备基本的人工智能知识和应用技能。

在这一等级，学生需深化、迁移和调整所学的知识、技能和价值观，以适应新的学习过程。达到这一等级水平后，学生需构建坚实且可迁移的概念知识和相关技能基础，还应能够将以人为本的人工智能思维方式和伦理原则应用于人工智能工具的评估、研究和实际应用。该等级的学生可能会升入更专业的“创造”等级。然而，有些学生可能对人工智能兴趣不浓，“应用”等级将是他们人工智能能力发展的退出点。

3.创造等级

培养关键的人工智能能力对于确保人工智能的设计、部署和满足用户需求并造福公众至关重要。学生应准备好创建值得信赖的人工智能工具，并在下一代人工智能技术的定义和设计中发挥主导作用。在“创造”等级阶段，学生应成为负责任的人工智能共同创造者，开发以人为本的人工智能解决方案，对人工智能的设计和使用产生积极影响。这一等级的学习需要综合应用所获得的人工智能知识、技能和价值观，设计、实施和测试有助于应对现实世界挑战的人工智能解决方案。

在“创造”等级阶段，学生应能基于开源或可定制的数据集、编程工具或人工智能模型开发新的人工智能工具，还应提高其批判性地评估人工智能社会影响的能力。

人工智能技术引领新一轮科技革命，将给学生学习带来颠覆性影响。在我国数字强国建设背景下，人工智能教育应用重塑学校教学模式，为学生未来技能的培养带来机遇与挑战。人工智能的应用表明，研制以人为本的国家人工智能教育战略，创建支持人工智能教育的数字化环境，不断优化治理手段，持续提升学生的人工智能能力至关重要。

首先，研制以人为本的国家人工智能教育战略，规范人工智能立法和监管制度。国家应加大数据资源体系和应用支撑体系的建设力度，夯实数字校园建设基础，促进人工智能技术的研发和教育应用，加速推进和规范人工智能立法，加强对人工智能技术应用的监管，确保技术安全可靠。

其次，创建支持人工智能教育的数字化环境，形成以学生为核心的教育新生态，包括打造教育数字化共享服务平台，利用人工智能动态采集和管理学生信息，提升平台的预警治理监管能力；深入探索符合智能时代的教育规律、人才培养模式和人工智能教育应用的有效策略，构建以人工智能为引领、以学生发展为核心的创新教育生态系统，引导学生批判性且合乎伦理地选择和使用人工智能工具，培养其成为适应人工智能时代的新型人才。

最后，强化学生的人工智能伦理意识。学校应建立包含学术诚信、科技伦理与社会挑战等内容的全方位伦理教育体系，引导学生深入探讨人工智能技术及工具应用中的伦理困境，帮助学生建立正确的技术观念，提升学生在数智化时代的综合竞争力。

教育始终是面向全人发展的富有德性的活动，人工智能教育要时刻秉持“以人为本”的核心原则，跳出单纯追求知识积累与技能训练的局限，着重培育学生的人工智能能力。因此，构建新型的人工智能教育人才培养模式，加强人才储备和梯队建设，为未来培育高素质的人工智能人才队伍奠定坚实基础至关重要。

首先，加快人才自主培养步伐，做好各类型高校人工智能人才培养的定位和分工，建设覆盖高层次人才、专业技术人才、行业技能人才、中小学人工智能基础教育人才等的多层次人才培养体系。高校要发挥培养基础研究人才的主力军作用，全方位谋划基础学科人才培养，建设一批基础学科培养基地，培养领跑国际的人工智能领域拔尖创新人才。

其次，高校图书馆、教育学院和人工智能学院要联合政府和其他社会力量，制定操作性强的人才人工智能能力标准。人工智能能力标准既是培养学生人工智能能力的基准和操作指南，也是评价学生人工智能能力水平的重要依据。这就需要将高校不同层级和专业背景的学生等纳入研究对象和范畴，充分考虑各类人群的人工智能能力需求，制定分类别和分阶段的标准。同时，考虑到人工智能技术的动态发展，人工智能能力标准要具有适度的超前性和可扩展性。

最后，课程建设应充分吸纳人工智能技术，构建跨学科知识体系，将人工智能素养教育贯穿教育教学全过程。专业课程设置可适当降低理论课程和理论知识的占比，适当提高实践课程及人工智能素养教育的比重，让学生在实际应用中提升应用人工智能的能力。

人工智能能力是人工智能时代应运而生的新兴概念，它融合了智能知识、技能、情感态度和伦理，是学生核心素养体系的重要一环。重视人工智能工具与学科深度互融，形成人机协同的智能素养教育新生态，促进学生人工智能能力的培养应尽快列入教育教学日程。

一是紧密结合时代发展趋势，在教育形式设计、教学模式转变和教育平台构建上不断探索，充分利用人工智能技术，赋予教育形式以新颖性、教育环境以多样性、教育平台以先进性。这包括清晰界定人工智能在教育中的优势领域，明确人工智能教育应用的深度与广度界限，同时强调人类在情感关怀、身心健康培养及思想价值引导等方面的资源与优势。这不仅是技术应用的智慧考量，更是对教育本质与人性关怀的深刻洞察。

二是将人工智能核心要素嵌入各学科体系，构建跨学科、理论与实践并进的教育新生态。以人工智能教育为桥梁打破传统学科间的界限与壁垒，促进知识的跨界流动与共享，鼓励学生以更加全面、系统的视角审视并理解世界，使人工智能成为激活学科知识活力、激发创新思维的重要驱动力。

三是加强人工智能伦理道德教育的实践转化，包括通过案例分析、情境模拟等手段，帮助学生深刻理解并内化人工智能道德原则；建立反馈与评估机制，定期审视与更新伦理原则内容，以适应人工智能技术的快速发展及社会环境的变化，确保教育内容的时效性与前瞻性。

《框架》将人工智能能力转化为可量化的学习结果，明确了各能力模块的最低水平，为设计与开发学生能力评估工具提供了依据。我国迫切需要研发针对我国学生能力发展、符合我国人工智能伦理规范的评估工具，动态评估学生的人工智能能力，规范学生行为，提高学生的数字技能应用能力，促进人工智能与学习的深度融合。

一是基于《框架》的能力模块，探究并完善数据驱动的学生能力评价指标和发展指数。传统教学方式已无法满足多样化学习者群体的学习需求，而人工智能技术支持的学习环境提高了学习的可访问性和包容性，但这要求学生具备一定的人工智能能力。因此，教育系统需为不同阶段的学生提供人工智能能力培训项目和评估标准，有效提升学生的人工智能能力。

二是研发并实施以人为本的新评估机制和测评工具。促进形成性评价和终结性评价相结合以及评价重点的转变，创建学生个人人工智能能力发展档案，跟踪和记录学生能力发展的全过程。这些工具的开发既要充分考虑教育环境、学习风格和文化背景的差异，确保评估工具的针对性和适用性，也要确保评估工具的设计遵循人工智能技术的伦理规范，避免对学生造成伤害。

三是构建人工智能素养教育培训体系，以支持对学生实践能力的培养以及伦理和社会责任的教育，整合学生人工智能能力评估工具，动态评估和提升学生人工智能素养，将学生培养成既具备技术知识，又拥有创新思维和伦理意识的人工智能驾驭者。