"未来不会编程的人都将成为文盲",AI教育怎么做?

"未来不会编程的人都将成为文盲",AI教育怎么做?

©深响原创 · 作者|马小军

核 心 要 点

如何将抽象的算法直观地在课堂里展现出来是一个新的挑战。

教育信息化2.0时代,基础建设要继续跟上。

“未来,不会编程的人,都将成为文盲。”

这个耸动的论断,有可能将随着全球人工智能教育的推进而变成事实。

今天我们的工作方式与二十年前计算机普及开来之前,有了翻天覆地的差异:曾经不识字的人被视为“文盲”,而今天,不会使用电脑的人则像当年的“文盲”一样,面对许多问题时束手无策。

想象一下,二十年后,一个不曾学习过何为人工智能的孩子,恐怕就更难理解该如何利用人工智能产品开展工作,走上工作岗位之后,恐怕就会像今天不会打字、不会用Office的人一样频频露怯,捉襟见肘。

所以未来,理解何为人工智能、何为算法,将成为个体在算法时代参与竞争所必须具备的基本素质之一。

面向未来的教育需要未雨绸缪,因此各国已经纷纷开始布局人工智能教育:英、美都已经在推进人工智能教育进入中小学课堂;今年3月教育部印发《2019年教育信息化和网络安全工作要点》,也明确指出了要在中小学开展人工智能教育课程。

但如何将抽象的算法,以及复杂的应用场景,直观地在课堂里展现出来,变成在中小学教育中就能让普通学生理解的课程内容,就成为了对教育工作者们的新挑战。

那么,迎接AI课程进校园,教育行业准备好了吗?

如何设计AI课程是门“技术”活

AI课程进校园其实已经筹备了几年的时间了。

早在2017年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中,就提到人工智能课程进校的要求。今年3月,教育部印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》,又明确地指出要“开展对2万名中小学生信息素养测评;推动在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。”

但正如前面所提到的,AI教育目前也面临着不少的挑战。

相比起以往的学科教育,信息化教育本身就更要求学生参与、动手。但人工智能的底层算法远远超出中小学生的知识范围,现在成熟的人脸识别、安防、人工智能等应用落地场景在教学场景内展示又有一定的难度,如何让学生能够“深入浅出”地理解人工智能就成了一个难题。

国内的相关教材还在紧锣密鼓地打造中,新课标对人工智能课程的实验室也有相应的要求——但无论是教材还是实验室,都缺乏先例,只能让大家一起摸着石头过河,边走边看。

今年7月,宁波杭州湾,研究员、一线教师、行业专家等不同背景的从业者,在“高中AI课程项目资源包研发”夏令营上,共同探讨人工智能内容的高中课程设计。一方面,夏令营聚集了老师学员来共同进行AI教研教学的研讨;另一方面,联想、英特尔等业界专家为夏令营专门打造了一个人工智能实验室,可以支持教研方案的落地。

夏令营中利用定制的人工智能实验室“样板间”,对各种可能的教学方案进行了展示。这个人工智能实验室由联想与英特尔共同打造,分为展示区和互动体验区,以联想高端机型M920t台式机、联想智能云桌面为基础,预装了人工智能开发工具,能够支持人工智能产品进行各类展示,并支持学生在图像识别、自动驾驶等场景下的练习。

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杭州湾的人工智能实验室

同时,实验室还预装了OpenVINO人工智能开发工具及加速处理神经网络的Movidius计算棒,能够保证相关教学内容的稳定落地,也能支持学生在课堂中的练习需求,比如基于图像识别技术、经过深度学习和训练的自动驾驶等等。学生可以在课堂上操作自动驾驶小汽车、操作小型无人机等等,方便学生熟悉场景和应用,开展相关实验。

杭州湾样板间的设立,为人工智能教学提供了一些落地实操的思路。北京大学数字化学习研究中心成员、杭州夏令营营长王老师表示:“应该在什么样的环境下去开设,应该使用什么样的设备,包括应该教什么内容,都是一个很好的体验,这就是我们这个实验室对于这次夏令营很重要的一个意义和作用。”

2018年,教育部在关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知中明确指出,要加快面向下一代网络的高校智能学习体系建设,其中包括加快建设在线智能教室、智能实验室等智能学习空间。但具体智能学习空间该是什么样子,该如何建设,还需要教育行业与技术解决方案提供方们深入实践、共同探索。

教育信息化2.0,知易行难

想要做好AI教育,对学校的信息化硬件设施基础要求可不低。从杭州湾我们可以看到,人工智能实验室绝不仅仅是装备一两个机器人的“游乐园”,应该是可以真正演示人工智能技术的“演练场”。同时,打造AI课程,也对基础网络、硬件、软件这些教育信息化底层建筑提出了新的要求。

杭州湾采用的是联想的整套硬件设备+联想智能云桌面。方案中,基于IDV虚拟化技术面向日常教学的专业云教室虚拟化解决方案,可以实现教学环境快速部署,满足日常的教学准备、教学实施、个性化教学和系统安全维护等需求。

目前,教育信息化2.0行动要求到2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标。在这样的政策鼓励下,不少行业巨头纷纷入局。去年11月,联想也发布了主题为“智慧教育·成就变革”的联想智慧教育解决方案,形成了基于“联想智慧教育解决方案全景图”

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联想智慧教育解决方案全景图

除了杭州湾的人工智能实验室以外,联想的智慧教育解决方案也已经有了不少的成功实践案例,湖北广水的信息化升级案例就是其中之一。

在教育信息化2.0行动计划开始后,广水在为全市师生提供智慧校园的各项应用服务和运维保障的过程中遇到了技术挑战:由于计算机设备的增加,带来了购买批次、设备品牌和产品型号之前的差异,增加了维护和管理的难度,庞大的终端数量让问题更加棘手。今年,联想智能云桌面进驻广水,成立了专门项目小组,在广水市教育网络中心进行了三级部署:市校级服务器都部署在教育局数据中心,实现所有计算机终端区域云管理,实现统一及分级管理教师办公电脑及学生终端。

目前,联想智能云桌面已经在广水部署到了学校教师备课电脑、多媒体“班班通”教室电脑、计算机教室、实训机房的电脑,帮助学校实现了软件集中派发桌面,集中控制、分组管理终端;个性化定制、形成桌面池。

方案还支持云部署和远程维护,远程开机、重启、关机、发送指定命令远程执行,发送消息等,实现了一机多用。联想智能云桌面的部署,不仅让IT维护人员的工作效率提高了数倍,而且使电脑终端的工作效率提升了30%以上,大大延长了电脑终端的生命周期,也降低了维护的成本。

除此之外,联想还在济南历城初级实验中学、宁南县初级中学等地打造了不少教育信息化的成功案例。

济南市历城区初级实验中学装备了联想的“智慧班牌、智慧课堂、智慧录播和智能云桌面”等解决方案,实现了对课前准备、课中互动教学及课后效果反馈等全教学周期的高效管理。

如智慧班牌,就能用以实时显示该教室的课程安排、重要通知、值日表等,还支持NFC刷卡、面部识别考勤统计,对班级的管理帮助很大,能提升教师的管理效率。智能云桌面则能通过相应的云端同传,提高对机器的维护效率和质量,减小学校在机房维护等方面的投入。

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四川宁南县初级中学应用智慧课堂上课场景

宁南县初级中学采用的“云+资源+软件”形式,则能够帮助补足当地师资力量的不足。除了以“电子大屏+平板电脑”代替“黑板+粉笔”的硬件升级以外,这套智慧课堂应用还为老师提供了体系化的教学工具和内容库,还为学生提供了精选习题、错题本等等软件工具。

通过大数据算法,智慧课堂可以根据学生的历史学习和错题记录提供个性化的学习资源推送和错题温习库,在教师的指导下,帮助学生完成高效的自主学习,通过提高教学效率改善当地师资紧张的情况。

在这些实际落地案例中,我们可以看到教育信息化挑战中的冰山一角:课堂管理、教学体验、系统的延续性、管理的复杂程度等等,每一个都是摆在从业者们眼前的大问题。

可以说,教育信息化2.0的推进,需要技术方案提供方深入一线和校方共同努力。济南市历城区初级实验中学教导主任李铁军就曾提到:“联想的工程师住校服务,和老师们一块备课、随堂指导,才让学校的智慧课堂更快的落地。专业的事就应该交给专业的公司去做,学校的信息化2.0需要我们之间的紧密协作。”

开展人工智能教育是国家经济社会发展面向未来战略需要培养人才的重要战略。随着教育信息化2.0的推进,人工智能、大数据这些新兴技术将加速落地校园。但最重要的还是要先打好教育信息化的底层基础,才有可能在这样的基础上,迎接更高层次的要求和挑战。

AI时代的教育教研如何进行,教育信息化的基础建设又该怎么做,如何能够运用大数据、人工智能等技术,将1.0时代的硬件基础进行更深度应用和落地,还有待所有从业者共同探索、共同寻找突破。

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