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    走進熱播劇《小歡喜》取景校,A.I.創新實驗室亮眼

    作者:文章轉載“科大訊飛智慧教育” 時間:2019/12/30 9:00:57 點擊數:


      在北京市新英才學校,曾嘯文老師的課堂和其他學科有著顯而易見的區別。教室里不再是傳統的課桌和講臺,學生們三三兩兩地圍坐成一圈,老師身后是開闊的大屏幕。而書桌上擺放的也不是課本和筆袋,平板電腦和圓頭圓腦的小飛機器人成了課堂“標配”。

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      新英才學校是2019熱播劇《小歡喜》的取景地,這里的人工智能創新實驗室由科大訊飛和新英才共建,于今年11月份正式投入應用。在這里上課的,是新英才學校愛創班的學生——基于愛與創造的理念,學校不僅想讓學生記住教學大綱里的知識點,更想讓他們觸碰到更廣闊的天地。

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    深入淺出,能發散也能收回

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      曾嘯文是新英才學校愛創班“智創未來”課的授課教師,畢業于北京航空航天大學,大學期間輔修了神經網絡,按理說教授人工智能相關課程應該頗為得心應手??蓜偨邮謵蹌摪嘀?,曾老師還是有種無處著手的感覺。

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      首先是“難”——在曾老師看來,人工智能是一門十分高深的學科,“單就人工智能的模型建立而言,就需要涉及到高數、線性代數、計算機軟硬件等等領域的知識,綜合性非常強。而對初中生來說,要了解這些顯然不太可能?!?

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      如何深入淺出地講授人工智能,讓初中生也能直觀感受到大學階段才會深入學習的學科,成了擺在曾老師面前的第一道難題。幾經思索,他把“理解基本概念和掌握應用方法”作為授課目標,通過項目式學習的方式,引導學生走進人工智能的世界。

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      “我會在每堂課上給學生設立一個大致的目標,通常是要完成一個項目,以這個目標為引導,學生們會開始思考,要怎么解決問題?可以在哪些層面應用人工智能?需要建立哪些架構模型?”

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      在實驗室開設之初,曾老師引導學生建構了一個語音導航:學生們需要通過編程,讓機器人指引來賓參觀實驗室,并進行語音講解。聽上去很簡單,但是對剛開始接觸人工智能的初中生來說,無異于聽天書一樣,他們跟擺在桌上的小飛機器人面面相覷,既不知道怎么才能讓他們動起來,也不知道怎樣讓機器人開口“說話”。

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      “這是一個最基本的導引設計,中間涉及到運動和語音兩個模塊,你們首先要給機器人規劃參觀路線,然后要讓它在指定的位置給出相應的反饋,”課堂上的曾老師耐心講解,將整個項目拆分成一個個小目標,循序漸進的講述吸引了學生們的注意,他們就像爬樓梯一樣,跟著老師的指導,開始一步一個臺階地攀登“人工智能”的高樓。

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      項目式的學習方式也帶來了問題。曾老師說,中學生在剛開始接觸到人工智能時很容易陷入兩個極端:要么畏于嘗試,把思路限制在一個很狹隘的范圍內;要么思路發散到沒邊,總覺得人工智能無所不能,會要求機器人去做一些現在還做不到的事情。

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      “比如,學生會嘗試讓機器人跟著某個特定的人運動,但是受軟硬件限制,這個目標在實驗室的條件下未必能實現,” 曾老師解釋道,這時,他需要向學生耐心解釋其中的原理,幫助學生一點一點夯實學科基礎。

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    ?愛創百年,學到的是科技,收獲的是成長

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      讓人工智能走進中小學課堂并不是北京新英才學校的獨創。早在2017年7月,國務院頒發了《新一代人工智能發展規劃》,規定“在中小學階段設置人工智能相關課程”。今年11月,教育部再次印發《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》,明確要求中小學加強實驗教學與多學科融合教育、編程教育、創客教育、人工智能教育等有機融合。

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      同樣是今年以來,新英才提出“愛·創百年”教育計劃。其中,“創新”既是新英才耕耘育人的重要一環,也與國家提倡的“實現學生綜合素養與創新能力的提升”深深契合。

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      在曾老師看來,創造力的培養需要厚積薄發,正如他在不久前全國中小學人工智能創新教育教師研討會上提到的,“初中階段的人工智能課程設計應以真實情境為背景,基于現實主題,融合人工智能、信息技術、學科知識等因素,幫助學生習得必要技能,并以此解決真實存在問題,以及建立未來世界觀和思維方式?!?

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      新英才學校信息中心主任呂超有著不一樣的看法。他認為,任何學段的學生都有潛力進行創新,這種創新也許只是一個工藝技法的小小改善,卻能影響無數人的生活。

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    新英才學校信息中心主任呂超

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      “2015年,一名美國學生因發明去除水中汞、鎘、鉛等有毒重金屬的過濾器,獲得當年的‘斯德哥爾摩少年水獎’。兩年后,一名12歲的美國女孩發明了飲用水含鉛量檢測器,在‘青年科學家發明挑戰賽’上獲得大獎?!闭f起這些獲獎中學生,呂主任如數家珍,他關注他們,并且深深相信,不久的將來,新英才的學生們也將躋身其中,用自己的創新發明影響更多的人。

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      新英才學校執行校長張萬瓊對“創新”也有自己的理解。她希望學生不僅止步于技術,而是更進一步,從科研項目中體會到蘊含其中的人文關懷。

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      “在愛創班里,有一個孩子一直是爺爺奶奶照顧長大的。他來到新英才學校后,平時沒什么時間陪伴爺爺奶奶,于是利用學習編程的機會,為爺爺奶奶制作了一個陪伴機器人,”張校長說,當學生開始把愛心和同理心與編程相結合,他學到的是技術,收獲的是成長,提升的是綜合素養,感悟的是家國情懷。

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    因為熱愛,逐夢不知疲倦

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      來到新英才之前,張校曾在西南大學附屬中學擔任校長,早在那時起,她就開始接觸信息化與人工智能。在她看來,教育信息化是大勢所趨,求新求變是題中之義,“建立一個人工智能創新實驗室”則是她一直以來的夢想。

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      從重慶到北京,從西大附中到新英才學校,張校長從未放棄過這個夢想。談到為何選擇與訊飛合作共建人工智能實驗室時,張校長說,因為國內能做人工智能技術的公司不多,具有高尖端技術,還能實現應用落地的公司更是少之又少。

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      今年9月,中央電化教育館公布了中小學人工智能教育實驗校(中學階段)名單,全國共有22所學校上榜,其中訊飛智慧教育應用校占比達到98%。出于種種考慮,新英才學校最終選擇與訊飛攜手。

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      11月22日,新英才學?!皭蹌撐磥怼钡谌龑每萍脊澇晒εe辦。在科技節上,由科大訊飛承建的新英才人工智能創新實驗室舉行了揭牌儀式。張校長希望,新英才的教師和學生不僅把它當成一間實驗室或是上課的教室,更是一扇窗口,透過這里往外看,能觸摸到最前沿的科技與時代潮流。

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      李官芪是愛創二班的學生,這個男孩不擅言談,卻對計算機編程有著濃厚的興趣。據他自己說,一開始是家長替他報了計算機相關的培訓班,上了一段時間后,他對那些看似枯燥的理論和編程生出了興趣,主動報名了學校的愛創班。

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      在采訪過程中,李官芪顯得有點緊張。但是在采訪結束后,他撲向一旁的機器人模型,各種電路、模塊混亂堆放在一起,他熟悉這些就像熟悉自己的積木一樣,輕車駕熟地挑出需要用到的部分,重新組裝在一起。

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      初中的孩子尚且年少,未必看得清未來十年乃至二十年的路,但他們知道,這一刻,科技和人工智能帶給他們的快樂是無法比擬的,仿佛一點火星,點著了他們心底的激情與渴望。

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      張校長透露,今年12月13日至15日,第三屆中國工業設計展覽會在武漢舉辦,同期開展一帶一路創客馬拉松活動。新英才團隊設計的《模塊化水下機器人組件》以全場最高分獲得“院士推優計劃的創新設計優秀獎”。在參加決賽的比賽團隊中,新英才的參賽團隊是年齡最小的比賽隊伍,也是唯一一支堅持24小時工作,把創新攻關進行到底的團隊。

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      “支撐孩子們度過這幾十個小時的就是心中的熱愛,”張校長說,因為熱愛創新,他們可以為了完成一個項目不吃不喝不睡覺,挖空心思地完善設計;因為熱愛編程,就算是周末,也有學生主動聯系老師,說想到學校來做實驗。

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    北京新英才學校愛創班學生

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      “讓科技融入夢想,用創新點亮人生”,許多學校的科技節都喜歡用這兩句話作為主題,北京新英才學校沒這么說過,卻將其切切實實地融入人工智能創新實驗室的每一個角落。

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      從這里走出去的孩子領略過不一樣的風景,未來的人生路有著更多樣的可能性。

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