人工智慧教育的「青島經驗」:中小學開設AI課要邁過幾道坎

未眼觀察 發佈 2020-01-01T17:07:48+00:00

未來網記者程婷 攝近日,2019人工智慧產業共同體青島會議在青島開幕,青島市委書記王清憲發表致辭並向全球發出宣示:「青島要為中國的人工智慧應用開出一條路子來,成為引領新時代人工智慧應用新技術、新模式、新思想的全球策源地。」

教室外,一個看起來普普通通的圖書借閱櫃,學生課間走到櫃前通過人臉識別後就能拿到自己想看的書。這是山東青島嶗山區實驗二小的學生們的日常。

從今年秋季開學開始,該校四年級的14個班、587名學生還上起了人工智慧課。未來網記者日前通過青島市相關部門了解到,嶗山實驗二小是青島市開始人工智慧課程的100所中小學之一。

青島嶗山實驗二小四年級學生在上人工智慧課。未來網記者 程婷 攝

近日,2019人工智慧產業共同體青島會議在青島開幕,青島市委書記王清憲發表致辭並向全球發出宣示:「青島要為中國的人工智慧應用開出一條路子來,成為引領新時代人工智慧應用新技術、新模式、新思想的全球策源地。」

青島市教育局副巡視員姜林在接受記者採訪時談到,在上一輪的網際網路科技發展大潮中山東的步子慢了;現在人工智慧的興起給了青島與山東一個奮起直追的新機會。青島的願想是,面向2035年,培養一批引領人工智慧乃至其他新的技術發展的關鍵性人才,將青島打造成新技術、新革命人才支撐高地。

人才的培養有賴於教育,青島決定人工智慧人才培養從娃娃抓起、從中小學人工智慧教育抓起。

但當前開設人工智慧課程的大學尚且不多,中小學該如何開設人工智慧教育課程?其中有哪些要點與難點?人工智慧課程進中小學課堂,又給人工智慧企業帶來哪些想像空間?

「試水」人工智慧教育

王清憲和姜林講上述所言的更大背景是,山東省正在謀劃對產業布局進行戰略性的調整,騰籠換鳥、新舊動能轉換;而發展人工智慧相關產業正成為山東的重要著力點。

為發展人工智慧產業培養相關人才,也是青島「試水」人工智慧教育的初心所在。

政策上,2017年國務院就印發了《新一代人工智慧發展規劃》,明確提出實施全民智能教育項目,在中小學階段設置人工智慧相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教於樂的編程教學軟體、遊戲的開發和推廣。教育部也發布多個文件,鼓勵學校開展AI和編程課程,設置AI專業和學院。

不過,關於中小學人工智慧課程採用什麼教材、如何開展,目前國家層面尚未做統一的明確的要求。

因此,人工智慧課程教材、教師從哪兒來,人工智慧課怎麼上、安排在什麼時段,都是青島、也是所以想開始人工智慧相關課程的地區和學校需要思考解決的問題。

而2019年秋季青島100所中小學試點學校正式開設人工智慧課程,說明這些問題已有了「青島答案」——通過政府招標、藉助人工智慧企業力量。

去年12月,山東省教育廳與人工智慧領域企業商湯科技達成戰略合作,雙方擬定在「人工智慧+教育」領域展開全面合作,並確定青島市作為人工智慧教育試點城市先行先試。

「給孩子開課需要有一個質量標準,質量標準一般由兩個方面控制,即教材體系和師資體系。」據姜林介紹,青島相關部門調研發現,市面上可見的從小學到高中的成體系的人工智慧教育教材的非常少,而和商湯科技合作是看中了其有相關教材,且商湯人工智慧教育研究院落戶青島,讓培訓人工智慧課程師資有了可能。

依託這一研究院,2019年3月-8月青島分完成全市300餘名骨幹教師的培訓工作,基本解決了當前的中小學人工智慧教育師資問題。

同期,青島以人工智慧教育課程為載體,推出「1+4+100」行動方案,在全市普及的基礎上,確定嶗山區、城陽區、西海岸新區、膠州市四個區市作為試驗區重點推進,重點打造100所實驗校縱深發展。

教材和師資問題解決了還不夠,青島還和商湯科技合作建立了與教材配套的人工智慧學習平台、超算中心、人工智慧體驗實驗室。據了解,目前已經完成帳號部署與實驗室安裝,為課程的開設提供了硬體保障。

青島市教育局裝備與信息技術中心副主任劉秀元說,青島還將人工智慧課程納入到地方課程、校本課程,保障小、初、高學校都能每周安排一節課人工智慧課。

中小學人工智慧教育課教什麼?

「人工智慧」是近年來的一個熱詞,「人工智慧+教育」也是很多教育科技公司、人工智慧公司樂於往自己身上貼的標籤。

不過,對於社會大眾來說,由「人工智慧+教育」而聯想到的可能是「表情識別」「發音糾正」「智能批改」「個性化推送學習資源」,抑或是智慧校園相關的各種系統、設備等。

總之,很多時候人工智慧都是以一種「高大上」的形象出現在公眾視野中,「人工智慧+教育」語境下的人工智慧常常是作為一種新興教育輔助工具而出現。

當人工智慧變成一門中小學課程,老師該怎麼上課?給每個學齡段的孩子教什麼?

在青島的實踐中,小學階段主要是進行人工智慧啟蒙,讓學生心中先有相關理念,知道一些現象背後是有人工智慧的服務、功能。初中上入門課程,學生需要學一些編程的能力,包括做一些小創造或者說小的嘗試;高中才真正涉及人工智慧的基礎,會講到算法以及與機器學習、深度學習、增強學習相關的一些內容。

在嶗山實驗二小,記者觀摩了一堂小學四年級人工智慧課的全過程。

課堂上,學生們被分成了多個圓桌小組,每人一台電腦。當天,學生們上的那堂課的主題是人臉聚類。正式上課後,老師給出一個任務:探索如何從大量的未歸類的電子照片中快速找出他們某個同學的所有照片。

青島嶗山實驗二小四年級學生使用的AI教材中關於「人臉類聚」的內容。未來網記者 程婷 攝

由此,老師一步步將課程引入這堂課的主題,向學生們介紹特徵提取,以及根據面部特徵相似度進行人臉對比和識別、人臉聚類等過程,讓學生們一步步了解機器是如何進行相似度的判斷與識別特定面孔。

這樣,通過一個貼近學生生活場景的問題切入,在引導學生們解決具體問題過程中,師生就一起上完了一堂人工智慧課,過程中學生們還進行了簡單的編程實踐。課程的最後,老師還引導同學們思考了身邊的聚類應用,進一步加深學生們對相關知識的理解。

一堂課下來,師生們配合互動很好,整個過程看起來與其他傳統課堂一樣輕鬆活躍。但事實上,具體開課過程中需要克服多方面困難,在摸索中前進。

劉秀元介紹,就目前而言,小、初、高階段學校全開人工智慧課的困難在於,師資培訓是統一培訓,但實際中如何把握不同學段的上課難度,對老師來說是全新的課題。

再者,人工智慧專業畢業的老師雖然有但是很少,目前多數老師還是由計算機、數學、物理科目老師參加培訓後加入到人工智慧課程教學中去的,正式開課後老師方面的壓力仍較大。此外,人工智慧課的教材有了,但課程輔助性的東西還比較少的,需要逐步去解決。「好在青島從上到下政治大環境有了,各方面都很支持開始人工智慧課,推進過程還算比較順利。」

姜林則補充道,教育教學目標、師資配置模式、教研活動組織開展、教師獎勵措施方面,包括對各學段學生上課評估等方面,都需要在課程實施一定時間後,通過總結經驗才能確定下來,形成較為固定的模式。

人臉識別之外的AI+教育想像空間

人工智慧企業布局教育領域也並非新鮮事。除了商湯科技,科大訊飛、曠世科技等在人工智慧教育領域也都有所布局,且都在青島註冊了機構,落地了公司。

但近年來人工智慧與教育融合過程中引發的質疑與爭議也頗多。有關人工智慧技術應用到教育場景中後可能帶來的倫理問題、個人隱私保護與信息安全問題已經引髮網民和媒體的多輪討論。

今年,南京一高校試水教室人臉識別技術,學生無論是翹課、發獃還是玩手機都能識別。該技術在試水後引來廣泛爭議,作為開發該系統的曠視科技一度陷入輿論漩渦。

因此,對於引入人工智慧教育產品進校園,從教育主管部門到學校,都頗為慎重。今年9月5日,教育部科學技術司司長雷朝滋在接受未來網記者採訪時表示,「(對於人臉識別技術應用)我們要加以限制和管理。現在我們希望學校非常慎重地使用這些技術軟體。」

然而,作為教育的主陣地,學校無疑是各大企業在「人工智慧+教育」場景落地過程中都不想錯失之所。

商湯科技與青島市的合作,以及青島中小學人工智慧課開展中的一些發現或許能給「人工智慧+教育」領域的發展帶來一些啟發。

商湯科技入局教育從編寫AI教材開始的。2017年9月,商湯開始聯合商務印書館、華東師範大學出版社編寫一本面向中學教學的AI教材。2018年4月,名為《人工智慧基礎(高中)》的AI教材正式發布。商湯科技正是為了研發這本AI教材,創建的AI教育團隊並成立教育事業部,有了在教育領域的進一步動作。

商湯科技能與青島市達成合作,很大程度上是因為推出了AI教材。這在某種程度上也提示人工智慧企業:教育領域需要人工智慧,但需要的不僅僅是智慧校園相關產品、設備,更不只是備受教育部門和大眾質疑的「表情識別」「人臉識別」類產品。

後續,人工智慧企業是否能夠從人工智慧教育「基礎設施」建設角度出發,針對中小學、大學人工智慧課開設需求,進行更多諸如教材、教輔產品、課程配套系統等方面的研究開發,或者培養更多諸如人工智慧科目教師等人工智慧教育領域人才,仍待解答。

來源:未來網 作者:程婷 原創轉載請聯繫授權

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