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AI課程挺進中小學,AI教育想象空間有多大?

   去年7月,國務院印發《新一代人工智能發展規劃》,提出要實施全民智能教育項目,在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、遊戲的開發和推廣。

    今年4月,由華東師範大學慕課中心、商湯科技、上海知名高中優秀教師共同編着的全球第一本人工智能教材——《人工智能基礎(高中版)》正式發布。繼商湯科技之後,日前深圳人工智能和機器人企業優必選聯合華東師範大學出版社發布中小學AI教材,全國共有百餘所中小學将作為首批“優必選AI教育示範校”引入這套教材,作為選修課或校本課程,并于明年春季學期正式上課。

    事實上,對AI科技企業來說,出版教材隻是一個起點,“AI+教育”的想象空間遠不止這些。圍繞着人工智能實驗室、教師培訓、教育機器人等基礎教育體系的構建,相關企業正展開一系列深入探索。

    教什麼:學生編程訓練自動駕駛

    通過拆裝“搬運機器人”,并進行編程,培養學生的動手能力,同時還可在實踐中了解“搬運機器人”的應用,如柔性生産線、倉儲物流、無人超市等,充分擴大學生的知識面。

    “無人車”教具則通過搭建無人小車實驗平台,了解無人駕駛完整的技術鍊,包括視覺等傳感器感知、規劃、控制等。配合“人工智能實驗平台”,同學們可以自己編程訓練無人車在某一條小路上的“無人駕駛”。“無人駕駛小車最受學生歡迎。”商湯科技香港公司總經理兼教育事業部總經理尚海龍告訴南方日報記者。《人工智能基礎(高中版)》執行主編、香港中文大學教授林達華表示,教學目的是傳遞人工智能的基本思想和理念,培養學生對人工智能的興趣。

    無獨有偶,優必選也聯合華東師範大學出版社,在今年11月發布《AI上未來智造者——中小學人工智能精品課程系列叢書》,以人工智能及機器人教育為核心,兼顧科學、工程、數學、技術、藝術多個課程門類,符合從小學到高中的教學要求。

    在全套課程中,與小學階段對應的課程内容涉及力學、數學等知識,旨在通過對傳感器的使用方法和工作原理的探究,培養學生的邏輯思維;與初中階段對應的課程内容涉及人形機器人的基礎理論,教授語音交互、智能感知、智能決策圖形化編程軟件等知識;與高中階段對應的課程内容包括Python編程、開源主闆應用、變形機器人搭建等高階課程。

    “高校的專業化學習與中小學的基礎教育之間一直存在着巨大的鴻溝。高校課程涉及的大數據、計算機視覺、語音識别、卷積神經網絡等内容晦澀高深,不适合在中小學課堂進行傳授,而如果中小學隻教授人工智能基本概念,又無法與高校的高階課程過渡銜接,這是我們一直在思考的。”優必選副總裁鐘永說。

    快速搭建AI企業學校朋友圈

    引入AI教材,意味着人工智能教育走進基礎教育階段,成為每一個在校中小學生都可以掌握的基本技能。

    不過,作為一個新事物,各方尚處于摸索中。鐘永說,目前市場上存在一些痛點,課程設計的科學性難以得到保證。課程設計方面并無行業标準,大家各自按照自己的方法來,有的機構是直接翻譯國外的課程資源和設置體系,再進行二次開發,實際上很多知識體系和國内并未很好地鍊接。

    此外,目前AI教育在内容端存在的一個很大的問題是:知識體系存在斷層現象,以編程舉例,現有的編程教育在低齡版編程和程序員開發編程之間,存在過渡階段的缺失,青少年在低齡階段入門後往往由于沒有過渡課程而脫課。

    鐘永說,針對這個痛點,優必選聯合國内外着名教育專家共同開發了貫通小、初、高的一體化課程體系,兼顧科學、工程、數學、技術、藝術多個課程門類,形成了能涵蓋小學至大學AI教學需求的課程體系。

    這也意味着,要有足夠體量的資源來驗證課程的科學性,當下,各大AI企業加速“跑馬圈地”。“教學标準能否全國統一,目前教學無标準,國家也沒有統一标準,大家各跑各的。”有業内人士表示。

    以優必選為例,全國共有百餘所中小學将作為首批“優必選AI教育示範校”引入這套教材,作為選修課或校本課程,“合作經驗給我們提供了大量的真實案例和數據反饋,以幫助我們驗證課程體系。”鐘永說。

    商湯科技也已簽約包括華東師範大學第二附屬中學在内的全國40所“人工智能教育實驗基地學校”,在最近的深圳高交會上,深圳華僑城中學正式成為商湯教育在深圳市的首家合作學校。

    出版教材隻是一個起點

    事實上,出版教材隻是一個起點,AI企業加快在高中開設人工智能基礎課程,并幫助學校搭建教學實驗平台和進行教師培訓,發掘一個新的“AI+教育”市場。

    不僅是“教什麼”,圍繞“誰來教、怎麼教、如何評價”等環節都是難點,尚海龍說,人工智能是一門動手能力比較強的課程,要求上機操作、軟硬件協同,好的公立學校還會配備專門的科技教室;師資力量也存在較大差異,比如東部地區教師基本都是碩博研究生,而中西部地區還有不少是大中專畢業的教師。

    “我們也在努力幫助培訓中小學師資和實驗室軟硬件的布局。”尚海龍說,今年暑期,全國首個地市級人工智能教育基地在山西晉中落地,首批60餘名教師接受相關培訓,探索課程教育方法。

    課程開設後,如何評價學習效果?尚海龍認為,競賽可以成為衡量的一個維度,學生們通過國際間的比賽、校際間的交流展示,有成果有作品一目了然。目前,商湯科技也與未來知名公司聯手推出“商湯杯全國中學生人工智能大賽”,面向所有愛好AI的高中生廣發“英雄帖”,把從理論到實踐的教學理念不斷延伸。

    而優必選方面也感覺到,可能因為本身資源有限,欠發達地區對AI教育其實更加渴望。圍繞“硬件+軟件+師資+AI實驗室建設+競賽”,優必選在搭建一個閉環生态,如面向高階學生(高中生和大學生)的IEEE賽事、攜手美國卡内基梅隆大學機器人學院開展的RISS機器人挑戰賽,讓國外的優秀課程與國内的教學大綱、年級進度、社會環境充分匹配。“小企業可能不具備建設如此大的生态的能力和實力。”

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