利用“青岛样板”快速落地全国。

进击的AI课!商汤科技的教育探索在青岛如何落地?

2019-11-09 09:58:44发布     来源:多知网     作者:王敏  

  文|王敏

  “人工智能教育,青岛要做全国走得最快的城市!”青岛市教育局副巡视员姜林说。

  早在2018年12月14日,青岛市就和商汤科技签署了战略合作协议,决定要推广人工智能教育。2019年9月1日新学期,青岛市100所中小学2万余名师生开始尝试人工智能课程,这是大规模开设人工智能课程的一次探索。

  以“高考大省”闻名的山东和“人工智能独角兽”商汤科技究竟是如何联手让人工智能课程在中小学落地实施的呢?

  

人工智能课是怎么上的?

  “同学们,你们能够在1分钟内,从这些照片中帮助老师快速找到刘彦凯同学的所有照片吗?

  青岛市崂山区第二实验小学四年级某班正在上人工智能课“人脸聚类”。这是商汤科技《人工智能入门》这一本教材中的第八节,也是这个班这学期上的第八节人工智能课。

  “崂山实验二小是青岛教育信息化建设的标杆校之一”,崂山实验二小副校长林先锋表示。比如,崂山实验二小每个班的教室里都安装着一个“噪音监测器”,可以检测学生是否“大声喧哗”,这个设备是学校和企业合作自主研发的。学校还将大数据应用到了食堂中,学生可以通过校园卡为喜欢的食物点赞,学校可以根据学生的数据进行调整。

  如今,崂山实验二小的教育信息化建设开始由外到内,不再仅限于软硬件,而是开始提升学生的信息素养。

  这学期试点人工智能教育时,区里要求每个学校至少有200名学生学习,而崂山实验二小四年级14个班587名学生全部开设了人工智能课程。在开设人工智能课程之后,现在孩子们提到人工智能已经不感到完全陌生。

  公开课上,郭春蕾老师一上课就给学生们布置了一个任务,1分钟时间结束,学生们都没有完成这个任务。在几百张照片里快速找到一个人的所有照片,显然,这个任务是学生很难短期内完成的任务。

  “怎么办?”郭老师问。

  “可以用人工智能来解决。”一个学生回答道。由此,这堂课的主题“人脸聚类”被引出。

  “找出一个人的照片,需要哪几步?”郭老师再次给学生们出了个题。

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  “需要认识这个人”、“需要知道这个人的模样”……学生们纷纷举手回答。

  “那用人工智能找出一个人的照片,需要那几步呢?”郭老师将学生们分为三个一组,进行讨论。

  最后,大家得出了结论:首先,是要认识这个人,利用人脸聚类也就是检测人脸;接下来,需要记住这个人的特征、模样,这时,机器会提取特征值;第三,需要在照片中比较,也就是分辨相似度;最后,利用人脸聚类,分辨出相似度比较高的照片,找出所有的照片。

  在带领学生们了解了“人脸聚类”之后,接下来,郭老师让学生们开始打开已经在桌面的“人工智能文件夹”,运行软件,亲自感受“人脸聚类”。

  利用Python编程理解过程:

  1、调试training函数,提起人脸特征

  2、调试Test函数,对比所有照片

  3、查看运行结果,记录实验数据

  这便利用到了商汤的超算平台,只有通过超算平台,桌面的“人工智能文件夹”才能运转。

  体验结束后,郭老师接着开始启发学生们,“聚类”这样的技术在生活中还可能怎样被用到?

  “学校里面垃圾分类的时候”、“淘宝上选商品的时候”、“外卖员选择附近地址进行配送的时候”……孩子们争先恐后的回答道。

  在郭老师的课上,学生还不需要学习程序究竟是如何编写的。“现阶段,我们教给孩子的是做事情的逻辑,而不是具体的一段程序如何编写。”郭老师说,“如果我现在就去讲底层的细节,孩子们会对我的课堂失去兴趣、对人工智能失去兴趣。

  青岛市教育局以及商汤科技对学生学习人工智能所要达到的目标,也已经达成了共识:小学阶段是“启蒙”,学生应当对人工智能有基本的了解,激发学生对于人工智能的兴趣;初中阶段是“体验”,学生已经可以开始学习代码的编写;高中阶段是“尝试”,学生能够通过已有的人工智能知识积累,进行简单的项目尝试。

  

“如何教、谁来教、如何学、如何评价?

  学校教育与技术如何能碰撞出什么样的火花?连接到教育产业中,商汤如何解决落地难题?

  “给学生们开课,其实要有质量标准,我们的质量标准从两方面建立起,一是师资体系,二是教材体系。”姜林表示,而这样的质量标准,恰巧是商汤科技能够提供的。商汤科技是国内为数不多能够提供AI基础教育体系的选手。

  2017年,国务院印发并实施《新一代人工智能发展规划》,明确提出在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。也正是在这一年,商汤科技联合商务印书馆、华东师范大学、上海高中优秀老师开始编写面向高中生的人工智能教材,切入AI基础教育,并逐步完善AI基础教育体系。  \

  “商汤科技本身就像一个学校,现在3000人的规模中,大概有四十多位教授,比例约1.5%,博士比例接近10%,硕士及以上占65%以上。”商汤科技教育事业部总经理尚海龙提到,但其实,人工智能课程落地教育并不容易。

  “最开始我们编第一本教材的时候,真的是呕心沥血,我们八易其稿,就是因为在和老师交流的过程中,我们发现教材不符合学生的逻辑,降维很难降下去。”后来,商汤的思路便调整为了“商汤参与的越来越少,让越来越多的老师参与进来。

  “商汤科技的AI基础教育体系的框架已经搭建起来了,这个生态闭环主要就是回答四个问题:如何教、谁来教、如何学、如何评价。”尚海龙表示。

  商汤科技AI基础教育体系涵盖教材、实验平台、实验课程、教育机器人、实验室、教育服务6大模块,着重解决AI基础教育过程中的四个问题:

  通过教材解决“如何教”,商汤科技目前已经编写出了从小学到高中的系列教材;

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  通过教师培训解决“谁来教”,商汤科技的教师培训体系目前已经培训了1000余位教师;

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  通过SenseStudy AI实验平台、实验室和机器人解决“如何学”,基于商汤科技自主知识产权的深度学习平台SenseParrots提供核心AI能力,配合教材完成各种课堂实验、课后作业、高中竞赛以及自主创新项目;

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  (SenseRover Pro自动驾驶小车)

  通过公开的AI交流展示会解决“如何评价”。通过AI交流展示会,商汤科技也会在活动中发掘表现优异的人工智能专长中学生,将其输送至国内外的学府。目前,商汤已经和香港大学、香港中文大学签订了合作协议。

  商汤科技主办的首届国际中学生人工智能交流展示会于2018年11月启动,吸引了中国(包括香港地区)43所中学的118个项目,以及来自美国、印度、日本和新加坡的13所学校的14个项目报名参加,参加交流展示会的学生也获得了来自高校的认可。

  “香港大学的招生官现场表示,会对参加此次交流展示会的部分同学放开自主招生,并且在现场已经锁定了部分学生。”尚海龙说,“这些学生现在正处于高一、高二,预计到2020年大学入学时,便会看到,有一部分学生因为学习人工智能拿到了名校的offer。

  

打造“青岛样板”

  近两年,山东一直在加码“人工智能”。2019年5月,山东发布全国首个“智能+”省级政府文件,明确到2025年,山东人工智能产业要进入全国先进行列;10月14日,工信部复函山东政府,明确支持创建济南-青岛人工智能创新应用先导区,另一个工信部复函支持的先导区为深圳。

  人工智能,是整个山东省当前要抓住的战略机遇,而开展人工智能教育,培养具有人工智能素养的人才,自然是其中必不可少的一环。

  事实上,此前半年,为推动人工智能教育顺利开展,青岛市从上到下,从硬件到软件,都进行了精密的筹备。

  人工智能课程老师的配置,是青岛目前在打造人工智能教育的“青岛样板”时面临的首要挑战之一。

  “在人工智能老师的筛选上,今年我们首先是筛选了有计算机基础的老师、以及学有余力,非常有热情的老师来接受培训,第二个批次时,我们就扩大范围,将理科学科对人工智能有兴趣的老师给划分了进来,下一个批次,我们又进一步扩大了范围。

  青岛的师资培训是走在课程开设之前的,今年3月,商汤科技第一所人工智能教育研究院正式落户青岛,青岛联合商汤科技人工智能教育研究院进行了多批次的教师培训,培训教师数量达到了300人,青岛市还接待和培训来自全国各地的教师200余名,初步确立了青岛市作为全国人工智能教育教师培训中心的地位。

  然而现在,学校内部仍然存在人工智能老师教研压力大、教学压力大的情况,对此,青岛省也已经初步建立起了长远规划。

  “我们首先会从现有的100多试验校当中培养骨干种子教师,将他们打造成有理论思考、实践经验的专业老师,用他们来推动教育的发展,同时我们还在教师招聘方面做了计划安排,但其实现在专业的人工智能老师非常稀缺,或许我们还是需要自力更生。”青岛市教育装备与信息技术中心副主任刘秀元说。

  如何保证各学校按时足量的开设人工智能课程?“青岛也是刚刚开始执行,而且在全国也没有可供参考的案例,前期各个区有积极性,同时也需要行政的力量去推动。”姜林表示。

  青岛开设人工智能课程的100所学校,以四年级为起始,覆盖了小学、初中、高中整个阶段。人工智能课程目前是以“校本课程”进入学校。据介绍,青岛市基教处专门从校本课程中拿出一周一小时,来保证学校有课时来执行。

  “这学期各个学校的人工智能课程其实是开学前就已经排好的。”刘秀元表示。人工智能课程要得以顺利开展,需要商汤科技的超算平台支撑。郭老师课上学生运行的“人工智能文件夹”,就需要用到超算平台。但是超算平台需要分配算力,现在青岛市共修建了4个超算平台,供四个试验区的100所学校使用。

  “如果100所学校同时上课,可能超算平台提供的算力就难以支撑上课学生的执行,因此,每个学校每个班级想要在什么时候开设人工智能课程,学校没有决策权,需要区级部门进行统筹分配,所以早在今年开学前,各个学校开设人工智能课程的时间就已经确定下来了。”刘秀元说。

  如今,青岛市已经确立了“1+4+100”行动方案,在全市普及的基础上,确定崂山区、城阳区、西海岸新区、胶州市四个区市作为试验区重点推进,打造100所实验校纵深发展。

  从今年9月份开课到现在,青岛的人工智能课程正式进行了两个多月,仍然处于早期试验探索阶段。

  “师资配置的模式,教师群体的教研活动,学生在小、初、高阶段的具体评估标准,这些都是教育行政主管部门现阶段必须加快要做的事情。”姜林提到,“目前,我们要将‘青岛模式’稳定下来,等初步的模式稳定下来,利用这一模式,我们才可以向更广的范围推广。”姜林表示。

  “人工智能课程一定要开,前期我们必然会遇到各种各样的困难,但是我们坚定一个想法:发展是解决问题的关键,如果我们不做,问题依然在,只有发展的过程中才能发现问题、解决问题。

  接下来,青岛模式跑通,“青岛样板”建立之后,青岛将会在全国人工智能基础教育中发挥“头雁效应”,而商汤科技也将利用“青岛样板”,能够在全国快速落地。