范國樑和PingWest 品玩說起教授人工智能課程中遇到的問題，其中一個是：“有學生會問，為什么人臉識別要取100 個點，而不是50 個，或者150 個。我作為一個高中老師，暫時沒有能力回答這些問題。”
像范國樑這樣轉型教人工智能的教師，在山西晉中不是個例。2018 年8 月，晉中市教育局主動找到在計算機視覺領域領先的科技公司——商湯科技合作，計劃在全市35 所中學開設人工智能課程，還“投資了2000 多萬建設超算中心和實驗平臺”。范國樑所在的榆次一中，是首批9 月開課的16 所重點中學之一。
晉中市教育局對人工智能基礎教育積極的態度，多少讓人有點意外。這個山西省會太原鄰近的一個地級市，不是傳統教育強市，經濟實力在山西省中也只能算中游水平：2017 年GDP 總值1284.9 億元，在山西全省11 個地級市中排名第六。但在人工智能已經發展到國家戰略層面的今天，晉中市教育局的舉動又在意料之中。
2017 年7 月，國務院頒發了《新一代人工智能發展規劃》，明確規定“在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”，一場人工智能基礎教育運動正在展開。
哪兒能找到老師
商湯在這場運動中扮演了近乎軸心的角色。“《新一代人工智能發展規劃》發布后，商務印書館找到我們，想出一本人工智能基礎教育教材。”商湯科技香港公司總經理兼教育事業部總經理尚海龍告訴PingWest 品玩。擁有121 年歷史的商務印書館歷來目光前沿，深度參與了中國現代化的全過程，其出版的《天演論》、《國富論》等書籍影響了一代人。
當時，已經有一些中學自行試水人工智能基礎教育，但缺乏專業的教材、師資和實驗工具。商湯科技創始人湯曉鷗找到商湯科技聯合創始人、“港中文- 商湯聯合實驗室”主任林達華，讓他負責教材編寫。
“這讓我感到非常意外，也非常糾結。”林達華在知乎專欄上寫道，“一方面，教科書的編寫對我而言是一項全新的工作，我沒有任何經驗;另一方面，實驗室的各項研究正在進入關鍵階段，哪有余力開展這樣一個大項目呢。”
但最終，因為湯曉鷗覺得“人工智能進中學教材，這是歷史上第一次，這是一個開創歷史的機會”，林達華還是接下來這個大項目，并在港中文- 商湯聯合實驗室組建了編寫團隊。此外，上海六所重點中學老師組成了團隊，“負責從教學的角度提出反饋并對教學語言的運用提供指導意見”，最后雙方合作統稿。
從2017 年10 月到2018 年4 月底正式發布，教材編寫歷經7 個月，修訂了4 個版本，針對零基礎的高中生做了大量優化：用大量例子和圖表來解釋每一個概念，引入概念的節奏和密度都經過仔細考量，并且“補充了必要的數學介紹(比如向量的基本運算，簡單概率，和初級的優化思想)”。
最終，教材用九章來構建人工智能基礎教育。第一章是人工智能歷史和應用的介紹，第二章到第九章從計算機視覺、語音識別、自然語言理解、圍棋AI 等多個細分領域展開。
“對于大部分中學同學來說，他們的最終職業道路可能不是成為AI的研究者或者工程師，而是進入其它行業。在AI應用日趨廣泛的今天，相信很多不同行業都將受益于AI的賦能。因此，我們的高中教材主要是為了實現第二層次的目標。”林達華如此闡釋這本教材的目的。林達華把對人工智能的掌握和理解分為四個層次，從一到四逐步加深，第二層是“了解人工智能的基礎知識和常用算法，從而可以運用它們解決工作中的問題”。
“教材的銷售工作主要由出版社負責，與商湯科技關系不大。” 尚海龍在接受21 世紀經濟報道時說。但正因為有編寫教材這個契機，商湯開始把人工智能基礎教育當做一個業務去做，專門設立了教育事業部，建立起了給中學教師培訓的講師團、Sense Study 實驗平臺、人工智能實驗室等配套設施。
“商湯教育事業部總員工人數還沒有超過100 人，但有80 多個是講師團成員。”尚海龍對PingWest 品玩表示。商湯會選擇教育事業部里面，在研究、工程、產品以及商務一線工作、且畢業于C9 大學(中國首個民間頂尖大學間聯盟，有清華北大等名校)的碩士博士，讓他們接受三天左右林達華教授的系統培訓。培訓完后有考試，并且根據成績頒發不同等級的證書。此外，還會有試講課，根據講師的口才、臺風和基本功來評分。
尚海龍說：“合格的講師最終會進入講師團。需要的時候，我們會從里面挑選幾位形成組合，給教師培訓。”
教師培訓通常為期5 天，培訓內容被拆分成4 個部分，分別是內容知識講授、上機操作、實驗環節和檢驗。前4 天，上午進行內容知識講授，下午進行上機操作，學習使用教具。每天講解“耳聰目明，心靈手巧”四個方向其中一個。
“耳聰目明，心靈手巧”是最初編撰教材時的思路，“耳聰”為音樂風格分類，“目明”為經典圖像分類和深度學習，“心靈”為自然語言理解，“手巧”為生成模型。
第5 天，教師們需要共同做一個人工智能細分方向的成果。“比如一個算法，一個驅動或者無人車的某一個功能。”尚海龍告訴PingWest 品玩。
5 天的培訓時間并不長，為了讓培訓效果最大化，商湯總結出了三個挑選受訓老師的三個經驗。“第一，要選理工科背景畢業的。第二，必須選20-30 歲的年輕老師。第三，最好是教信息技術的教師，如果沒有，物理和數學教師也可以”。
除了給教師培訓，商湯還會幫助學校搭建實驗平臺和人工智能實驗室。
“在(Sense Study)這個平臺里，我們對多種常用的算法進行便于中學生進行實驗的API 設計和封裝，配套的數據集也做了適當的剪裁，盡可能使得普通的中學生能在可以接受的時間里能夠完成實驗。”林達華在知乎一個回答上寫道：“在這個平臺上，我們選用了在AI 領域最廣泛使用的Python 語言。”
人工智能實驗室是一個綜合性場所，結合了展示和體驗功能。實驗室由刷臉門禁、基礎能力檢測、人臉識別互動機、姿態識別互動機、手機增強現實、手機智能相冊、智能遙感應用、智能結構化視頻應用、搬運機器人、無人車10 大應用組成，所有應用都以加深學生理解為目的。
比如無人車應用，通過搭建無人小車實驗平臺，構建了無人駕駛完整的技術鏈，包括視覺等傳感器感知、規劃、控制等。學生可以自己編程訓練無人車在某一條小路上駕駛。尚海龍在接受南方日報采訪時稱：“無人駕駛小車最受學生歡迎。”
目前，人工智能實驗室正在上海市西中學試點。這所位于上海靜安區的實驗性示范性中學，是參與《人工智能基礎(高中版)》教材編寫的上海六所重點中學之一。
誰更積極
學校和主管教育的地方政府部門，是推動人工智能基礎教育運動的另外兩個重要角色。
2018 年4 月底，商湯在《人工智能基礎(高中版)》發布會上，公布了40 所合作學校。由于程序和流程原因，每所學校正式開設人工智能課程的時間不一。上海市西中學是走得比較快的學校，甚至趕在了教材出版前。2018 年2 月底，市西中學就面向高一學生開設了人工智能選修課。
據《上海雜志》報道，副校長林勤和科技老師錢晉因為參與了教材第三章“別具慧眼：識圖認物” 的編寫，所以對于AI 圖像識別這一塊內容較為熟悉。并且，錢晉是上海交通大學圖像處理專業碩士畢業生。
晉中榆次一中沒有出現在4 月底公布的40 所學校里，但得益于當地教育局領導積極的態度和行動，榆次一中得以在9 月份以選修課的形式開課。
“我印象很深刻，4 月29 日發布教材后，媒體鋪天蓋地報道。過完五一假期，晉中市教育局的領導派人到上海考察交流。”尚海龍說，“我們也派人員到晉中對接，很快決定下來在晉中35 所中學開設人工智能基礎教育課程。”
上海市西中學和山西晉中榆次一中，代表了人工智能基礎教育在我國東部和中部落地的兩種不同路徑。
尚海龍告訴PingWest 品玩，在東部沿海地區，中學教師的積極性和意識更好，甚至有教師自發寫郵件表示想要參與。而中部地區往往是行政領導積極性更高，比如教育局局長或教育廳負責人。
在教師培訓和Sense Study 實驗平臺建設上，東部和中部同樣有著不同模式。“在給教師培訓中我們發現，東部和中部教師在培訓效果上存在一點差異。”尚海龍告訴PingWest 品玩，“東部沿海地區一些畢業于985 或C9 大學計算機系碩士以上的教師，他們原本對編程和人工智能就有系統認知或了解，掌握起來比較快。”
實驗平臺建設方面，商湯在東部學校通常采取單校私有云模式，比如市西中學獨立擁有一套完整的計算中心和實驗平臺，同時還是商湯人工智能實驗室的試點學校。
而在中部，商湯會和教育局合作，建設多校教育云，覆蓋一個地區的學校。比如晉中市目前開課的16 所重點中學，共用教育局建設的超算中心和實驗平臺。“晉中市的超算中心最多只能同時容納100 人，因此每個學校招收學生只能有100 名，并且使用實驗平臺需要錯開時間。”范國樑告訴PingWest 品玩。
考試考嗎?
以選修課形式進行的人工智能基礎教育，必然面臨著這樣一個問題：如何處理和升學考試的關系。“在我們學校，這堂課已經暫時取消了，因為快到期末考試，學生要專心復習。”范國樑說道。
開課之初，范國樑對學生和家長宣講課程利益點時，也會落在“對升學考試有幫助”上。具體做法是，讓學生參加“有助于大學自主招生”的國際中學生人工智能交流展示會(原名是商湯杯全國中學人工智能大賽)。
國際中學生人工智能交流展示會同樣是由商湯主辦。由于是選修課，各學校的人工智能基礎課程都沒有考試環節，因此商湯舉辦了這項活動，作為對學生掌握人工智能知識程度的考核。
尚海龍對PingWest 品玩透露，香港大學已經明確表示，要在交流展示會中對優秀學生進行自主招生，國內其他大學也表明了興趣，但還在等相關政策。
這種考核方式使范國樑改變了一些教學觀念。“商湯這個交流展示會主要考核學生對人工智能技術的再利用或再創造，切入點是人工智能如何應用于日常生活解決問題。具體的算法還是要交給商湯的工程師。”范國樑告訴PingWest 品玩，“從這個角度來看，數學學得不好的學生或者文科生，學習這門人工智能課程不一定學得不好。”
最初，由于選修課有名額限制，商湯推薦教師選擇學生時，傾向于理科生。范國樑表示：“根據我自己這一個學期以來的實踐，我覺得這種選擇方法是走入了一個誤區。目前我們挑選出來參加交流展示會的10 個學生里，有一半是文科生。”
從理科生到文科生，從東部到中部甚至到西部，剛剛起步的人工智能基礎教育同時面臨著均衡化的挑戰。“我們今年培訓了500 多名教師，明年會培訓更多。同時第一本教案已經截稿，將已經開課的教師的經驗沉淀下來，供其他教師參考。”尚海龍表示，“此外，我們還嘗試通過規模化來降低實驗平臺和教具的成本，讓更多學校可以承擔得起。”
PingWest 品玩還了解到，初中版、小學版、甚至英文版的人工智能基礎教材，都在計劃中。這場人工智能基礎教育運動，才剛剛開始。
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