與很多重點高中引入物聯網實驗室、飛機航模實驗室、創客實驗室類似,人工智能實驗室該如何走出“象牙塔”、走進校園,成為普及AI教育、提高國民競爭力的助推器呢?
應立足于長期剛需,階段地推進
人工智能的學習,需要有一定的數學、物理和計算機基礎,適合學校面向理科生進行普適性教育。人工智能實驗室的建設,也應該以普及教育為出發點,立足于學校的長期剛性需求,有目標有階段地持續推進,不僅可以促進與計算機、數學、物理、地理等學科的有機融合,讓師生深刻體會“AI賦能教與學”,同時也有利于學校針對AI學科競賽、實用項目探索等進行創新提高。另一方面,家長、老師和學生從升學就業的角度,希望在人工智能實驗室的學習能夠有所“出口”,有所收獲。
在上海市市西中學的人工智能實驗室中,我們可以看到部署包括刷臉簽到、智能手機、智能遙感、智能音箱、機器人、無人車等在內的人工智能項目,學習者在其中不僅可以完成各種課堂實驗,還可以自主創新設計任務,比如訓練機器人模型、加載到機器人并觀察其行動反應、優化模型改進效果,從而提高學習者的現代信息技術能力和綜合素養。下一步,學校將以此為基礎,選擇有一定積累的項目報名參加于今年年底舉行的首屆高中人工智能學科競賽,競賽的優勝選手將有機會進入麻省理工學院、香港中文大學、北京大學、清華大學等知名高校交流訪問或升學深造。
應強調實踐,與教材“手腦并重”
如同當年學計算機一定要上機操作一樣,人工智能教學在講授必要的基礎知識之后,就需要學習者動手做一些實驗,“手腦結合”動手實踐,才能更深刻地理解人工智能的核心。商湯科技已陸續建設了多個人工智能實驗室,在落地建設方面有了一定的積累和體會,該公司搭建的人工智能實驗室是以教學實驗平臺為核心,與教材緊密關聯,強調動手實踐。該實驗平臺配置GPU及商湯自主研發的人工智能深度學習算法Parrots平臺,支持深度學習模型訓練和算法的定制擴展。同時以耳聰、目明、心靈、手巧作為學習和展示主線,給學習者打造一個沉浸式的體驗環境。
以《人工智能基礎(高中版)》中“感知器和支持向量機”為例,學習者動手實驗設計分類器,通過不斷迭代優化參數,實現最佳的分類效果。以“對抗生成網絡”為例,學習者從人臉的訓練數據中“教會”機器如何生成數據和對抗生成器,最終生成出“新興人類”。
應與智慧校園和智慧教學有機結合
隨著新高考改革的不斷深入和新技術的不斷涌現,智慧校園、智慧教學成為當前的市場熱點,包括走班簽到考勤、校園人群管理、人工智能教學等產品層出不窮。人工智能實驗室應與學校教學和管理相結合,成為老師和學生的“好幫手”。比如,在實驗室可以看到如下的全景式分析數據:上課刷臉簽到考勤的匯總數據、學習成績的大數據分析、校園人群安全分析等。
《人工智能基礎(高中版)》主編之一、華東師范大學慕課中心主任陳玉琨教授認為,“人工智能是未來社會的發展趨勢,也是國家重要的戰略部署,關于機器和人腦的研究對于教育來說也非常重要。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知識和基本技能,最重要的是激發他們在這一領域的創造力。”希望在不遠的將來,人工智能實驗室能夠在更多的學校落地生根,培養出更多“智行合一”的國之棟梁。