進擊的AI課！商湯科技的教育探索在青島如何落地？

　　文|王敏

　　“人工智能教育，青島要做全國走得最快的城市！”青島市教育局副巡視員姜林說。

　　早在2018年12月14日，青島市就和商湯科技簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，決定要推廣人工智能教育。2019年9月1日新學期，青島市100所中小學2萬余名師生開始嘗試人工智能課程，這是大規(guī)模開設人工智能課程的一次探索。

　　以“高考大省”聞名的山東和“人工智能獨角獸”商湯科技究竟是如何聯(lián)手讓人工智能課程在中小學落地實施的呢？

　　“同學們，你們能夠在1分鐘內(nèi)，從這些照片中幫助老師快速找到劉彥凱同學的所有照片嗎？”

　　青島市嶗山區(qū)第二實驗小學四年級某班正在上人工智能課“人臉聚類”。這是商湯科技《人工智能入門》這一本教材中的第八節(jié)，也是這個班這學期上的第八節(jié)人工智能課。

　　“嶗山實驗二小是青島教育信息化建設的標桿校之一”，嶗山實驗二小副校長林先鋒表示。比如，嶗山實驗二小每個班的教室里都安裝著一個“噪音監(jiān)測器”，可以檢測學生是否“大聲喧嘩”，這個設備是學校和企業(yè)合作自主研發(fā)的。學校還將大數(shù)據(jù)應用到了食堂中，學生可以通過校園卡為喜歡的食物點贊，學?？梢愿鶕?jù)學生的數(shù)據(jù)進行調(diào)整。

　　如今，嶗山實驗二小的教育信息化建設開始由外到內(nèi)，不再僅限于軟硬件，而是開始提升學生的信息素養(yǎng)。

　　這學期試點人工智能教育時，區(qū)里要求每個學校至少有200名學生學習，而嶗山實驗二小四年級14個班587名學生全部開設了人工智能課程。在開設人工智能課程之后，現(xiàn)在孩子們提到人工智能已經(jīng)不感到完全陌生。

　　公開課上，郭春蕾老師一上課就給學生們布置了一個任務，1分鐘時間結(jié)束，學生們都沒有完成這個任務。在幾百張照片里快速找到一個人的所有照片，顯然，這個任務是學生很難短期內(nèi)完成的任務。

　　“怎么辦？”郭老師問。

　　“可以用人工智能來解決。”一個學生回答道。由此，這堂課的主題“人臉聚類”被引出。

　　“找出一個人的照片，需要哪幾步？”郭老師再次給學生們出了個題。

　　“需要認識這個人”、“需要知道這個人的模樣”……學生們紛紛舉手回答。

　　“那用人工智能找出一個人的照片，需要那幾步呢？”郭老師將學生們分為三個一組，進行討論。

　　最后，大家得出了結(jié)論：首先，是要認識這個人，利用人臉聚類也就是檢測人臉；接下來，需要記住這個人的特征、模樣，這時，機器會提取特征值；第三，需要在照片中比較，也就是分辨相似度；最后，利用人臉聚類，分辨出相似度比較高的照片，找出所有的照片。

　　在帶領學生們了解了“人臉聚類”之后，接下來，郭老師讓學生們開始打開已經(jīng)在桌面的“人工智能文件夾”，運行軟件，親自感受“人臉聚類”。

　　利用Python編程理解過程：

　　1、調(diào)試training函數(shù)，提起人臉特征

　　2、調(diào)試Test函數(shù)，對比所有照片

　　3、查看運行結(jié)果，記錄實驗數(shù)據(jù)

　　這便利用到了商湯的超算平臺，只有通過超算平臺，桌面的“人工智能文件夾”才能運轉(zhuǎn)。

　　體驗結(jié)束后，郭老師接著開始啟發(fā)學生們，“聚類”這樣的技術在生活中還可能怎樣被用到？

　　“學校里面垃圾分類的時候”、“淘寶上選商品的時候”、“外賣員選擇附近地址進行配送的時候”……孩子們爭先恐后的回答道。

　　在郭老師的課上，學生還不需要學習程序究竟是如何編寫的。“現(xiàn)階段，我們教給孩子的是做事情的邏輯，而不是具體的一段程序如何編寫。”郭老師說，“如果我現(xiàn)在就去講底層的細節(jié)，孩子們會對我的課堂失去興趣、對人工智能失去興趣。”

　　青島市教育局以及商湯科技對學生學習人工智能所要達到的目標，也已經(jīng)達成了共識：小學階段是“啟蒙”，學生應當對人工智能有基本的了解，激發(fā)學生對于人工智能的興趣；初中階段是“體驗”，學生已經(jīng)可以開始學習代碼的編寫；高中階段是“嘗試”，學生能夠通過已有的人工智能知識積累，進行簡單的項目嘗試。

　　學校教育與技術如何能碰撞出什么樣的火花？連接到教育產(chǎn)業(yè)中，商湯如何解決落地難題？

　　“給學生們開課，其實要有質(zhì)量標準，我們的質(zhì)量標準從兩方面建立起，一是師資體系，二是教材體系。”姜林表示，而這樣的質(zhì)量標準，恰巧是商湯科技能夠提供的。商湯科技是國內(nèi)為數(shù)不多能夠提供AI基礎教育體系的選手。

　　2017年，國務院印發(fā)并實施《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育。也正是在這一年，商湯科技聯(lián)合商務印書館、華東師范大學、上海高中優(yōu)秀老師開始編寫面向高中生的人工智能教材，切入AI基礎教育，并逐步完善AI基礎教育體系。　　

　　“商湯科技本身就像一個學校，現(xiàn)在3000人的規(guī)模中，大概有四十多位教授，比例約1.5%，博士比例接近10%，碩士及以上占65%以上。”商湯科技教育事業(yè)部總經(jīng)理尚海龍?zhí)岬?，但其實，人工智能課程落地教育并不容易。

　　“最開始我們編第一本教材的時候，真的是嘔心瀝血，我們八易其稿，就是因為在和老師交流的過程中，我們發(fā)現(xiàn)教材不符合學生的邏輯，降維很難降下去。”后來，商湯的思路便調(diào)整為了“商湯參與的越來越少，讓越來越多的老師參與進來。”

　　“商湯科技的AI基礎教育體系的框架已經(jīng)搭建起來了，這個生態(tài)閉環(huán)主要就是回答四個問題：如何教、誰來教、如何學、如何評價。”尚海龍表示。

　　商湯科技AI基礎教育體系涵蓋教材、實驗平臺、實驗課程、教育機器人、實驗室、教育服務6大模塊，著重解決AI基礎教育過程中的四個問題：

　　通過教材解決“如何教”，商湯科技目前已經(jīng)編寫出了從小學到高中的系列教材；

　　通過教師培訓解決“誰來教”，商湯科技的教師培訓體系目前已經(jīng)培訓了1000余位教師；

　　通過SenseStudy AI實驗平臺、實驗室和機器人解決“如何學”，基于商湯科技自主知識產(chǎn)權的深度學習平臺SenseParrots提供核心AI能力，配合教材完成各種課堂實驗、課后作業(yè)、高中競賽以及自主創(chuàng)新項目；

　　（SenseRover Pro自動駕駛小車）

　　通過公開的AI交流展示會解決“如何評價”。通過AI交流展示會，商湯科技也會在活動中發(fā)掘表現(xiàn)優(yōu)異的人工智能專長中學生，將其輸送至國內(nèi)外的學府。目前，商湯已經(jīng)和香港大學、香港中文大學簽訂了合作協(xié)議。

　　商湯科技主辦的首屆國際中學生人工智能交流展示會于2018年11月啟動，吸引了中國（包括香港地區(qū)）43所中學的118個項目，以及來自美國、印度、日本和新加坡的13所學校的14個項目報名參加，參加交流展示會的學生也獲得了來自高校的認可。

　　“香港大學的招生官現(xiàn)場表示，會對參加此次交流展示會的部分同學放開自主招生，并且在現(xiàn)場已經(jīng)鎖定了部分學生。”尚海龍說，“這些學生現(xiàn)在正處于高一、高二，預計到2020年大學入學時，便會看到，有一部分學生因為學習人工智能拿到了名校的offer。”

　　近兩年，山東一直在加碼“人工智能”。2019年5月，山東發(fā)布全國首個“智能+”省級政府文件，明確到2025年，山東人工智能產(chǎn)業(yè)要進入全國先進行列；10月14日，工信部復函山東政府，明確支持創(chuàng)建濟南-青島人工智能創(chuàng)新應用先導區(qū)，另一個工信部復函支持的先導區(qū)為深圳。

　　人工智能，是整個山東省當前要抓住的戰(zhàn)略機遇，而開展人工智能教育，培養(yǎng)具有人工智能素養(yǎng)的人才，自然是其中必不可少的一環(huán)。

　　事實上，此前半年，為推動人工智能教育順利開展，青島市從上到下，從硬件到軟件，都進行了精密的籌備。

　　人工智能課程老師的配置，是青島目前在打造人工智能教育的“青島樣板”時面臨的首要挑戰(zhàn)之一。

　　“在人工智能老師的篩選上，今年我們首先是篩選了有計算機基礎的老師、以及學有余力，非常有熱情的老師來接受培訓，第二個批次時，我們就擴大范圍，將理科學科對人工智能有興趣的老師給劃分了進來，下一個批次，我們又進一步擴大了范圍。”

　　青島的師資培訓是走在課程開設之前的，今年3月，商湯科技第一所人工智能教育研究院正式落戶青島，青島聯(lián)合商湯科技人工智能教育研究院進行了多批次的教師培訓，培訓教師數(shù)量達到了300人，青島市還接待和培訓來自全國各地的教師200余名，初步確立了青島市作為全國人工智能教育教師培訓中心的地位。

　　然而現(xiàn)在，學校內(nèi)部仍然存在人工智能老師教研壓力大、教學壓力大的情況，對此，青島省也已經(jīng)初步建立起了長遠規(guī)劃。

　　“我們首先會從現(xiàn)有的100多試驗校當中培養(yǎng)骨干種子教師，將他們打造成有理論思考、實踐經(jīng)驗的專業(yè)老師，用他們來推動教育的發(fā)展，同時我們還在教師招聘方面做了計劃安排，但其實現(xiàn)在專業(yè)的人工智能老師非常稀缺，或許我們還是需要自力更生。”青島市教育裝備與信息技術中心副主任劉秀元說。

　　如何保證各學校按時足量的開設人工智能課程？“青島也是剛剛開始執(zhí)行，而且在全國也沒有可供參考的案例，前期各個區(qū)有積極性，同時也需要行政的力量去推動。”姜林表示。

　　青島開設人工智能課程的100所學校，以四年級為起始，覆蓋了小學、初中、高中整個階段。人工智能課程目前是以“校本課程”進入學校。據(jù)介紹，青島市基教處專門從校本課程中拿出一周一小時，來保證學校有課時來執(zhí)行。

　　“這學期各個學校的人工智能課程其實是開學前就已經(jīng)排好的。”劉秀元表示。人工智能課程要得以順利開展，需要商湯科技的超算平臺支撐。郭老師課上學生運行的“人工智能文件夾”，就需要用到超算平臺。但是超算平臺需要分配算力，現(xiàn)在青島市共修建了4個超算平臺，供四個試驗區(qū)的100所學校使用。

　　“如果100所學校同時上課，可能超算平臺提供的算力就難以支撐上課學生的執(zhí)行，因此，每個學校每個班級想要在什么時候開設人工智能課程，學校沒有決策權，需要區(qū)級部門進行統(tǒng)籌分配，所以早在今年開學前，各個學校開設人工智能課程的時間就已經(jīng)確定下來了。”劉秀元說。

　　如今，青島市已經(jīng)確立了“1+4+100”行動方案，在全市普及的基礎上，確定嶗山區(qū)、城陽區(qū)、西海岸新區(qū)、膠州市四個區(qū)市作為試驗區(qū)重點推進，打造100所實驗?？v深發(fā)展。

　　從今年9月份開課到現(xiàn)在，青島的人工智能課程正式進行了兩個多月，仍然處于早期試驗探索階段。

　　“師資配置的模式，教師群體的教研活動，學生在小、初、高階段的具體評估標準，這些都是教育行政主管部門現(xiàn)階段必須加快要做的事情。”姜林提到，“目前，我們要將‘青島模式’穩(wěn)定下來，等初步的模式穩(wěn)定下來，利用這一模式，我們才可以向更廣的范圍推廣。”姜林表示。

　　“人工智能課程一定要開，前期我們必然會遇到各種各樣的困難，但是我們堅定一個想法：發(fā)展是解決問題的關鍵，如果我們不做，問題依然在，只有發(fā)展的過程中才能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。”

　　接下來，青島模式跑通，“青島樣板”建立之后，青島將會在全國人工智能基礎教育中發(fā)揮“頭雁效應”，而商湯科技也將利用“青島樣板”，能夠在全國快速落地。