AI课程挺进中小学,AI教育想象空间有多大?

来源:南方日报  11-29 10:48

  去年7月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,提出要实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。

  今年4月,由华东师范大学慕课中心、商汤科技、上海知名高中优秀教师共同编著的全球第一本人工智能教材——《人工智能基础(高中版)》正式发布。继商汤科技之后,日前深圳人工智能和机器人企业优必选联合华东师范大学出版社发布中小学AI教材,全国共有百余所中小学将作为首批“优必选AI教育示范校”引入这套教材,作为选修课或校本课程,并于明年春季学期正式上课。

  事实上,对AI科技企业来说,出版教材只是一个起点,“AI+教育”的想象空间远不止这些。围绕着人工智能实验室、教师培训、教育机器人等基础教育体系的构建,相关企业正展开一系列深入探索。

  教什么:学生编程训练自动驾驶

  通过拆装“搬运机器人”,并进行编程,培养学生的动手能力,同时还可在实践中了解“搬运机器人”的应用,如柔性生产线、仓储物流、无人超市等,充分扩大学生的知识面。

  “无人车”教具则通过搭建无人小车实验平台,了解无人驾驶完整的技术链,包括视觉等传感器感知、规划、控制等。配合“人工智能实验平台”,同学们可以自己编程训练无人车在某一条小路上的“无人驾驶”。“无人驾驶小车最受学生欢迎。”商汤科技香港公司总经理兼教育事业部总经理尚海龙告诉南方日报记者。《人工智能基础(高中版)》执行主编、香港中文大学教授林达华表示,教学目的是传递人工智能的基本思想和理念,培养学生对人工智能的兴趣。

  无独有偶,优必选也联合华东师范大学出版社,在今年11月发布《AI上未来智造者——中小学人工智能精品课程系列丛书》,以人工智能及机器人教育为核心,兼顾科学、工程、数学、技术、艺术多个课程门类,符合从小学到高中的教学要求。

  在全套课程中,与小学阶段对应的课程内容涉及力学、数学等知识,旨在通过对传感器的使用方法和工作原理的探究,培养学生的逻辑思维;与初中阶段对应的课程内容涉及人形机器人的基础理论,教授语音交互、智能感知、智能决策图形化编程软件等知识;与高中阶段对应的课程内容包括Python编程、开源主板应用、变形机器人搭建等高阶课程。

  “高校的专业化学习与中小学的基础教育之间一直存在着巨大的鸿沟。高校课程涉及的大数据、计算机视觉、语音识别、卷积神经网络等内容晦涩高深,不适合在中小学课堂进行传授,而如果中小学只教授人工智能基本概念,又无法与高校的高阶课程过渡衔接,这是我们一直在思考的。”优必选副总裁钟永说。

  快速搭建AI企业学校朋友圈

  引入AI教材,意味着人工智能教育走进基础教育阶段,成为每一个在校中小学生都可以掌握的基本技能。

  不过,作为一个新事物,各方尚处于摸索中。钟永说,目前市场上存在一些痛点,课程设计的科学性难以得到保证。课程设计方面并无行业标准,大家各自按照自己的方法来,有的机构是直接翻译国外的课程资源和设置体系,再进行二次开发,实际上很多知识体系和国内并未很好地链接。

  此外,目前AI教育在内容端存在的一个很大的问题是:知识体系存在断层现象,以编程举例,现有的编程教育在低龄版编程和程序员开发编程之间,存在过渡阶段的缺失,青少年在低龄阶段入门后往往由于没有过渡课程而脱课。

  钟永说,针对这个痛点,优必选联合国内外著名教育专家共同开发了贯通小、初、高的一体化课程体系,兼顾科学、工程、数学、技术、艺术多个课程门类,形成了能涵盖小学至大学AI教学需求的课程体系。

  这也意味着,要有足够体量的资源来验证课程的科学性,当下,各大AI企业加速“跑马圈地”。“教学标准能否全国统一,目前教学无标准,国家也没有统一标准,大家各跑各的。”有业内人士表示。

  以优必选为例,全国共有百余所中小学将作为首批“优必选AI教育示范校”引入这套教材,作为选修课或校本课程,“合作经验给我们提供了大量的真实案例和数据反馈,以帮助我们验证课程体系。”钟永说。

  商汤科技也已签约包括华东师范大学第二附属中学在内的全国40所“人工智能教育实验基地学校”,在最近的深圳高交会上,深圳华侨城中学正式成为商汤教育在深圳市的首家合作学校。

  出版教材只是一个起点

  事实上,出版教材只是一个起点,AI企业加快在高中开设人工智能基础课程,并帮助学校搭建教学实验平台和进行教师培训,发掘一个新的“AI+教育”市场。

  不仅是“教什么”,围绕“谁来教、怎么教、如何评价”等环节都是难点,尚海龙说,人工智能是一门动手能力比较强的课程,要求上机操作、软硬件协同,好的公立学校还会配备专门的科技教室;师资力量也存在较大差异,比如东部地区教师基本都是硕博研究生,而中西部地区还有不少是大中专毕业的教师。

  “我们也在努力帮助培训中小学师资和实验室软硬件的布局。”尚海龙说,今年暑期,全国首个地市级人工智能教育基地在山西晋中落地,首批60余名教师接受相关培训,探索课程教育方法。

  课程开设后,如何评价学习效果?尚海龙认为,竞赛可以成为衡量的一个维度,学生们通过国际间的比赛、校际间的交流展示,有成果有作品一目了然。目前,商汤科技也与未来知名公司联手推出“商汤杯全国中学生人工智能大赛”,面向所有爱好AI的高中生广发“英雄帖”,把从理论到实践的教学理念不断延伸。

  而优必选方面也感觉到,可能因为本身资源有限,欠发达地区对AI教育其实更加渴望。围绕“硬件+软件+师资+AI实验室建设+竞赛”,优必选在搭建一个闭环生态,如面向高阶学生(高中生和大学生)的IEEE赛事、携手美国卡内基梅隆大学机器人学院开展的RISS机器人挑战赛,让国外的优秀课程与国内的教学大纲、年级进度、社会环境充分匹配。“小企业可能不具备建设如此大的生态的能力和实力。”(郜小平)