当前位置:武平网>教育>小粉丝迷上前沿新知

小粉丝迷上前沿新知

2019-11-06 08:04:18
阅读量:1641

 

人民日报

核心阅读

人工智能教育正逐步向早期学习阶段发展。北京的许多中小学都在尝试开设内容和方法丰富的人工智能课程。孩子们学习设计程序,也学习制造机器人。游戏和实验在课堂上都是必要的。教师不仅帮助孩子发展人工智能思维,还引导他们思考伦理和社会问题。在探索过程中,中小学人工智能课程得到了优化,师生也一起成长。

“概率学习能很好地补充现有神经网络框架无法很好解决的隐藏状态问题吗?”在清华大学举行的一次关于计算机视觉和深度学习的讲座中,全国人大附属中学的一名高中生举手提问。这让香港中文大学和上塘科技联合实验室的林大华教授大吃一惊:“这是我研究生时才考虑的问题。”

这些课程内容丰富,满足了学生的需求。

你在高中教什么人工智能?

早在2003年,全国人大附属中学就开始开发机器人相关课程。经过不断探索,学校建立了由基础课程、开发课程和高端课程组成的“人工智能x”课程体系,包括机器人、数据挖掘、计算机视觉、无人驾驶等20多门课程。使学生实现从感知到认知、到创新的提高,全面提高学生的素养。2018年,全国基础教育阶段第一个人工智能实验班在人大附中成立。北京大学附属中学开设的人工智能课程涉及科学、工程、艺术、数学等领域,如开源硬件基础、python程序设计、简单机器人制造和智能汽车挑战赛等。满足学生的各种需求,发掘他们的兴趣和潜力。

丰富的课程和领域离不开教师的支持。有13名专职教师,其中7名是医生。他们大多数毕业于计算机、自动控制、机器人等专业。这支强大的队伍在人大附属中学的人工智能教学中发挥了重要作用。然而,教师远不止这些。数学、语文、生物、化学等学科的教师参与课程开发和实践。一些学术能力强的学生也走上讲台担任助教。高年级学生和高年级姐妹指导他们的弟弟妹妹手牵手练习,并引导他们感受人工智能的美丽。

北京大学附属中学邀请了许多大学教师做“外援”。这学期,北京大学地球与空间科学学院副教授陈斌为北京大学附属中学的学生开设了“人工智能高级俱乐部”课程。自2017年以来,北京大学附属中学还与北京大学共同建立了信息创新实验室,并与北京理工大学共同建立了水下机器人课程。通过特殊项目,一些学生可以进入大学实验室学习甚至参与更高级的人工智能课题。“我们的课程要求教师具备工程背景并精通编程语言。如果他们也有设计硬件的能力,他们可以根据学生的需要设计一个合理的硬件平台,引导学生思考问题,帮助学生解决问题,这对学习会更有帮助。”北京大学附属中学信息与通用技术中心主任毛华军说。

北京的一些小学也试图提供人工智能课程。从2019年春季学期开始,北京市东城区决定在六所实验学校开设人工智能班,分别是一师附属小学、付雪胡同小学、青念湖小学、黑芝麻胡同小学、前门小学和培新小学。各学校将安排相关人员组成实验小组,在整体课程体系中安排人工智能教学时间,并根据各学校的情况进行研究和实施。在此基础上,东城区逐步将人工智能课程的覆盖面扩大到小学。

越来越多的学校参与进来,开设了越来越多的人工智能课程,但每所学校的课程内容仍然没有一致的思维。“目前,学术界对人工智能的概念还没有明确准确的定义。如何构建中小学人工智能相关课程内容,如何与现有信息技术课程衔接,仍然是亟待解决的问题。”北京教育科学研究所研究员王振强说:“目前,大多数学校使用校本教材。”

激发兴趣,分步实施教学

北京黑芝麻胡同小学和付雪胡同小学正试图在二年级开设人工智能课。面对这群年轻的学习者,老师特别注重“互动”和“游戏”的教学设计。在《机智如我》的过程中,老师展示了蚂蚁佐罗(ant Zorro)识别相同四胞胎的视频,让孩子们对人脸识别有了直观的理解,这些小粉丝对人工智能上瘾了。黑芝麻胡同小学老师刘晓晔说:“学生浓厚的兴趣也可以鼓励老师不断学习。教授一门课程实际上是与学生一起学习和提高。开始后,有些学生甚至会在一些问题上成为我们的老师。"

根据高中生强烈探究心理的特点,高中人工智能课建立了更多的实践环节。在北京大学附属中学开源硬件基础课程中,陈卫青老师通过观察、思考、设计、制作等活动引导学生获得丰富的学习经验。学生们在人工智能项目中取得了一些令人惊讶的成果:以智能摄像头为主要模块设计的数字经销商预警装置,利用颜色识别模块和mp3播放模块为色盲患者制作的彩色音乐转换手表...

除了传授前沿知识和培养学生的人工智能思维外,关注人工智能时代的伦理问题也是教学的重要组成部分。全国人大附属中学的老师袁忠国在“人工智能应用的规则与伦理”课上一个接一个地问学生:机器人公民涉及到什么伦理问题,无人驾驶汽车在路上会带来什么法律问题,人工智能在新闻领域的应用会带来什么社会问题...这在学生中引发了激烈的讨论和深入的思考。

教学是互利的,课程不断地反复更新。

从事信息技术教育十多年的王振强坦言:“中小学人工智能课程的普及给教师带来了巨大挑战。相关课程缺乏合格教师导致一些中小学人工智能课程仍处于初级阶段。"

面对人工智能的不断迭代更新,即使是来自专业班级的教师也感受到了巨大的挑战。作为清华大学的计算机科学博士,梁潇不敢松懈:“我们的知识储备应该不断更新。”对于新课程,她总是先反复思考这些原则,然后找到精彩的案例向学生解释。用她的话说,“有时候润色一门课程比写博士论文更累人。”第一张人类拍摄的黑洞照片发布八天后,她和她的同事无棣通过研究大量数据,很快开设了一门关于黑洞成像的特别课程。

学生们也在成长。2017年,在“攀登杯”数据挖掘竞赛的筹备过程中,全国人大附中的学生朱星宇和他的队友使用深度学习算法获得了一个预测奥运奖牌榜的算法。准确度甚至超过了擅长用传统方法进行分析和预测的高盛集团(Goldman Sachs Group),并成功进入决赛。后来,他们仍然使用深度学习算法来预测在线电视剧和电视台的收视率,并在决赛中获得一等奖。

自北京大学附属中学开放源码硬件课程以来,学生们在科技期刊《无线电》上发表了20多篇论文,并获得了“智能家居环境控制系统”等7项发明的专利授权。他们在全国青年科技创新竞赛和全国中小学计算机生产活动中获得了许多奖项。许多学生表达了他们将来从事人工智能研究的意愿。全国人大附中的学生王乐清和他的同学去清华自动化系实验室体验学习时,他们看到了仪器显示器观察到的脑神经活动。他们非常震惊:“我们看到了人工智能未来的发展方向,希望我将来能在这个领域做出贡献。”

《人民日报》(第12版,2019年10月10日)

© Copyright 2018-2019 eroword.com 武平网 Inc. All Rights Reserved.