在全球范圍,有哪些“AI+教育”模式值得借鑒?本文整理了部分美國、英國和德國在智能教育領域的實踐案例,以供參考。
得益于外國人才的流入、聯(lián)邦研究基金及政府實驗室的支持,美國在人工智能研究領域一直處于最前沿。
2016年10月,美國白宮發(fā)布《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》,正式將人工智能上升到國家戰(zhàn)略高度,為國家資助的人工智能研究和發(fā)展劃定策略,確定了美國在人工智能領域發(fā)展的七項長期戰(zhàn)略。具體包括:長期投資人工智能研發(fā)領域;開發(fā)人機協(xié)作的有效方法;理解和應對人工智能帶來的倫理、法律和社會影響;確保人工智能系統(tǒng)的安全性;開發(fā)用于人工智能培訓及測試的共享數(shù)據(jù)集和環(huán)境;建立標準和基準評估人工智能技術;更好地把握國家人工智能研發(fā)人才需求。
2019年2月,美國總統(tǒng)特朗普簽署行政命令,正式啟動“美國人工智能計劃”,這是美國政府首次推出國家層面的人工智能促進計劃,旨在促進美國人工智能(AI)的發(fā)展。
美國人工智能計劃包括五個關鍵領域:1.研發(fā)領域。將人工智能技術作為對基礎性研發(fā)投資的重點。2.開放資源。聯(lián)邦政府的數(shù)據(jù)、算法以及計算機處理資源將向美國人工智能研究人員開放。3.政策制定。白宮科技政策辦公室和商務部下屬的國家標準與技術研究所將負責設立人工智能治理標準,制定可靠、有效、可信、安全、輕便、可操作的人工智能體系技術標準。4.人才培養(yǎng)。通過技能培訓、獎學金和理工科教育等方式,以幫助美國產(chǎn)業(yè)工人適應人工智能帶來的各種轉(zhuǎn)變,并學習相關技能。5.國際合作。美國將在人工智能領域與世界其他國家展開合作,但要確保技術的發(fā)展方向符合美國的利益。
在教育鄰域,以大衛(wèi)·威廉姆斯公立中學為例,2018年,美國匹茲堡蒙托學區(qū)大衛(wèi)·威廉姆斯公立中學推出首個人工智能項目“蒙托AI”,旨在為學生提供大量探索和體驗人工智能的機會,以及搭建數(shù)據(jù)互動的平臺,讓學生成為未來的創(chuàng)造者。其合作伙伴包括卡內(nèi)基梅隆大學、卡內(nèi)基學習、AI4All、Promethean等組織。
卡內(nèi)基梅隆大學
學校通過虛擬識別與游戲化計算機模式,以及教授算法,為學生提供計算機人工智能課程。學生還會接觸到數(shù)據(jù)素養(yǎng)、自主機器人、人工智能虛擬助理和STEM查詢技能等各方面的內(nèi)容。
以卡內(nèi)基梅隆大學為例,被譽為“人工智能大本營”的美國卡內(nèi)基梅隆大學(CMU)早在1979年就成立了機器人學院,專門在機器人科技領域進行實踐和研究。CMU不僅在依據(jù)論文數(shù)目評估的電腦科學頂級學校排名和綜合評估的US News高等教育機構排名中名列人工智能方向第一,還在自動駕駛、人臉識別、自然語言處理方面也做出了許多開創(chuàng)性的研究。
2018年,卡內(nèi)基梅隆大學宣布在本科開設人工智能專業(yè),成為美國首個擁有人工智能本科專業(yè)的學校,每年計劃招生30~50名學生。據(jù)悉,該校計算機科學學院(School of Computer Science)的大學部學生,第一年完成基本科目學分后,第二年將有機會以人工智能為主修科目,畢業(yè)后可以拿到人工智能學士學位。
卡內(nèi)基梅隆大學的AI專業(yè)課程包含了數(shù)學和計算機基礎知識與編程,另外還有AI的基本原理,如機器學習等。除去基礎科目,選修科目更為豐富,包括人工智能道德、決策和機器人、機器學習、人類與人工智能交互……可以說涵蓋了AI的方方面面,讓學生學會搭建根據(jù)視覺、語音、大規(guī)模數(shù)據(jù)庫等復雜輸入進行決策或者增強人類的模型。
除此之外,美國有多所高校也設立了人工智能學院,包括麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校等,其在人工智能和計算機領域的研究和發(fā)展都居于世界領先地位。
2018年4月,英國政府發(fā)布《人工智能行業(yè)新政》(AI Sector Deal),旨在推動英國成為全球 AI 領導者。其中包含推動政府和公司研發(fā)、STEM 教育投資、提升數(shù)字基礎設施、增加 AI人才和領導全球數(shù)字道德交流、擴建阿蘭圖靈研究所、創(chuàng)立圖靈獎學金以及啟動數(shù)據(jù)倫理與創(chuàng)新中心等多方面的內(nèi)容。
同時,英國在教育領域也實施了一系列舉措,促進人工智能與教育的融合與發(fā)展。
第一,英國政府和產(chǎn)業(yè)界,計劃對人工智能教育總投資超過2億英鎊,開創(chuàng)了各方共同投資教育的先河。
為了打造世界一流的技術教育體系,使之成為與英國普通高等教育并列的培養(yǎng)技術人才的教育體系,英國政府投資4.06億英鎊用于數(shù)學、數(shù)字和技術教育,解決科學、技術、工程和數(shù)學(STEM)科技人才短缺問題,加強中小學技術教育,實施新的國家再培訓計劃,鼓勵支持人們隨著經(jīng)濟變化不斷更新知識和技能,政府另外投資6400萬英鎊用于數(shù)字和建筑行業(yè)培訓。
第二,英國資助大學開設人工智能碩士學位專業(yè)課程,加快培養(yǎng)人工智能人才。人工智能碩士專業(yè)課程首批計劃招生2000人。
在培養(yǎng)人工智能專業(yè)人才時,英國注重創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,以產(chǎn)教合作育人為導向,構建校企合作人才培養(yǎng)模式。值得一提的是,英國首次在全國范圍內(nèi)設置由產(chǎn)業(yè)資金資助、包含工作實習內(nèi)容的人工智能碩士課程,對提高英國人工智能教育水平,加快培養(yǎng)人工智能人才具有重要意義。
另外,英國產(chǎn)業(yè)界與大學合作,計劃在全國的大學設立16個人工智能教育中心,主要招收人工智能碩士專業(yè)課程畢業(yè)生。人工智能教育中心把醫(yī)學、醫(yī)療保健、語言、計算、環(huán)境、音樂作為重點應用的學科專業(yè),每個博士點側重一個學科或?qū)I(yè)。通過實施碩博貫通人才培養(yǎng)模式加快高端人才培養(yǎng)。
第三,英國政府與知名人工智能研究機構——艾倫圖靈研究所合作設立5項人工智能研究獎學金,以吸引和留住來自世界各地的人工智能優(yōu)秀研究人才,搶占人工智能研究高地。此外,還十分注重與學術機構和研究機構開展合作,與編碼研究所和英國計算機學會開展人工智能合作研究。
2018年7月,德國聯(lián)邦政府內(nèi)閣通過了《聯(lián)邦政府人工智能戰(zhàn)略要點》。此文件提出德國當前在人工智能領域急需采取的措施包括:
1.為人工智能相關重點領域的研發(fā)和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化提供資助;
2.優(yōu)先為德國人工智能領域?qū)<姨岣呓?jīng)濟收益;
3.同法國合作建設的人工智能競爭力中心要盡快完成并實現(xiàn)互聯(lián)互通,設置專業(yè)門類的競爭力中心;
4.加強人工智能基礎設施建設等。
1988年,德國成立人工智能研究中心(DFKI)。該研究中心是德國頂尖的人工智能研究機構,也是目前世界上最大的非營利人工智能研究機構。該機構在凱澤斯勞滕、薩爾布呂肯、不萊梅設有研究所,在柏林設有項目辦公室,在奧斯納布呂克和圣溫德爾設有分支。
該研究中心的優(yōu)勢領域突出表現(xiàn)在22個方面,包括智慧數(shù)據(jù)-大數(shù)據(jù)的智能分析、虛擬世界與3D互聯(lián)網(wǎng)、智能網(wǎng)頁檢索與網(wǎng)頁服務、視覺計算與增強視覺、移動機器人系統(tǒng)等;同時還擁有18個研究部門、8個能力中心以及8個生活實驗室。研究部門大部分是與當?shù)卮髮W合作,進行應用技術導向型的研究,其方向主要為:大數(shù)據(jù)的智能化分析、計劃導向機器人控制、機器人創(chuàng)新中心、增強現(xiàn)實、認知輔助系統(tǒng)等。
(綜合網(wǎng)絡相關報道整理,整理:付涵)