文/周丹

去年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出“應(yīng)逐步開展全民智能教育項(xiàng)目,鼓勵(lì)在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程”。今年4月，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，強(qiáng)調(diào)推動(dòng)人工智能在教學(xué)、管理等方面的全流程應(yīng)用。不久前，首部《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》在上海正式發(fā)布，全國(guó)40所重點(diǎn)高中成為首批“人工智能教育實(shí)驗(yàn)基地學(xué)?！?，并將于今年秋季開始講授課程。

與很多重點(diǎn)高中引入物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、飛機(jī)航模實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室類似，人工智能實(shí)驗(yàn)室該如何走出“象牙塔”、走進(jìn)校園，成為普及AI教育、提高國(guó)民競(jìng)爭(zhēng)力的助推器呢？

應(yīng)立足于長(zhǎng)期剛需，階段地推進(jìn)

人工智能的學(xué)習(xí)，需要有一定的數(shù)學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，適合學(xué)校面向理科生進(jìn)行普適性教育。人工智能實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，也應(yīng)該以普及教育為出發(fā)點(diǎn)，立足于學(xué)校的長(zhǎng)期剛性需求，有目標(biāo)有階段地持續(xù)推進(jìn)，不僅可以促進(jìn)與計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理、地理等學(xué)科的有機(jī)融合，讓師生深刻體會(huì)“AI賦能教與學(xué)”，同時(shí)也有利于學(xué)校針對(duì)AI學(xué)科競(jìng)賽、實(shí)用項(xiàng)目探索等進(jìn)行創(chuàng)新提高。另一方面，家長(zhǎng)、老師和學(xué)生從升學(xué)就業(yè)的角度，希望在人工智能實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)能夠有所“出口”，有所收獲。

在上海市市西中學(xué)的人工智能實(shí)驗(yàn)室中，我們可以看到部署包括刷臉簽到、智能手機(jī)、智能遙感、智能音箱、機(jī)器人、無(wú)人車等在內(nèi)的人工智能項(xiàng)目，學(xué)習(xí)者在其中不僅可以完成各種課堂實(shí)驗(yàn)，還可以自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)，比如訓(xùn)練機(jī)器人模型、加載到機(jī)器人并觀察其行動(dòng)反應(yīng)、優(yōu)化模型改進(jìn)效果，從而提高學(xué)習(xí)者的現(xiàn)代信息技術(shù)能力和綜合素養(yǎng)。下一步，學(xué)校將以此為基礎(chǔ)，選擇有一定積累的項(xiàng)目報(bào)名參加于今年年底舉行的首屆高中人工智能學(xué)科競(jìng)賽，競(jìng)賽的優(yōu)勝選手將有機(jī)會(huì)進(jìn)入麻省理工學(xué)院、香港中文大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)等知名高校交流訪問(wèn)或升學(xué)深造。

應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，與教材“手腦并重”

如同當(dāng)年學(xué)計(jì)算機(jī)一定要上機(jī)操作一樣，人工智能教學(xué)在講授必要的基礎(chǔ)知識(shí)之后，就需要學(xué)習(xí)者動(dòng)手做一些實(shí)驗(yàn)，“手腦結(jié)合”動(dòng)手實(shí)踐，才能更深刻地理解人工智能的核心。商湯科技已陸續(xù)建設(shè)了多個(gè)人工智能實(shí)驗(yàn)室，在落地建設(shè)方面有了一定的積累和體會(huì)，該公司搭建的人工智能實(shí)驗(yàn)室是以教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為核心，與教材緊密關(guān)聯(lián)，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置GPU及商湯自主研發(fā)的人工智能深度學(xué)習(xí)算法Parrots平臺(tái)，支持深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練和算法的定制擴(kuò)展。同時(shí)以耳聰、目明、心靈、手巧作為學(xué)習(xí)和展示主線，給學(xué)習(xí)者打造一個(gè)沉浸式的體驗(yàn)環(huán)境。

以《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》中“感知器和支持向量機(jī)”為例，學(xué)習(xí)者動(dòng)手實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分類器，通過(guò)不斷迭代優(yōu)化參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳的分類效果。以“對(duì)抗生成網(wǎng)絡(luò)”為例，學(xué)習(xí)者從人臉的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中“教會(huì)”機(jī)器如何生成數(shù)據(jù)和對(duì)抗生成器，最終生成出“新興人類”。

應(yīng)與智慧校園和智慧教學(xué)有機(jī)結(jié)合

隨著新高考改革的不斷深入和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，智慧校園、智慧教學(xué)成為當(dāng)前的市場(chǎng)熱點(diǎn)，包括走班簽到考勤、校園人群管理、人工智能教學(xué)等產(chǎn)品層出不窮。人工智能實(shí)驗(yàn)室應(yīng)與學(xué)校教學(xué)和管理相結(jié)合，成為老師和學(xué)生的“好幫手”。比如，在實(shí)驗(yàn)室可以看到如下的全景式分析數(shù)據(jù)：上課刷臉簽到考勤的匯總數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)成績(jī)的大數(shù)據(jù)分析、校園人群安全分析等。

《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》主編之一、華東師范大學(xué)慕課中心主任陳玉琨教授認(rèn)為，“人工智能是未來(lái)社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，也是國(guó)家重要的戰(zhàn)略部署，關(guān)于機(jī)器和人腦的研究對(duì)于教育來(lái)說(shuō)也非常重要。希望高中生了解人工智能基本原理，有興趣的可以掌握人工智能的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，最重要的是激發(fā)他們?cè)谶@一領(lǐng)域的創(chuàng)造力?！毕Ｍ诓贿h(yuǎn)的將來(lái)，人工智能實(shí)驗(yàn)室能夠在更多的學(xué)校落地生根，培養(yǎng)出更多“智行合一”的國(guó)之棟梁。