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走进热播剧《小欢喜》取景校,A.I.创新实验室亮眼

作者:文章转载“科大讯飞智慧教育” 时间:2019/12/30 9:00:57 点击数:


  在北京市新英才学校,曾啸文老师的课堂和其他学科有着显而易见的区别。教室里不再是传统的课桌和讲台,学生们三三两两地围坐成一圈,老师身后是开阔的大屏幕。而书桌上摆放的也不是课本和笔袋,平板电脑和圆头圆脑的小飞机器人成了课堂“标配”。

 

  新英才学校是2019热播剧《小欢喜》的取景地,这里的人工智能创新实验室由科大讯飞和新英才共建,于今年11月份正式投入应用。在这里上课的,是新英才学校爱创班的学生——基于爱与创造的理念,学校不仅想让学生记住教学大纲里的知识点,更想让他们触碰到更广阔的天地。

 

 

 

深入浅出,能发散也能收回

 

 

  曾啸文是新英才学校爱创班“智创未来”课的授课教师,毕业于北京航空航天大学,大学期间辅修了神经网络,按理说教授人工智能相关课程应该颇为得心应手。可刚接手爱创班之初,曾老师还是有种无处着手的感觉。

 

  首先是“难”——在曾老师看来,人工智能是一门十分高深的学科,“单就人工智能的模型建立而言,就需要涉及到高数、线性代数、计算机软硬件等等领域的知识,综合性非常强。而对初中生来说,要了解这些显然不太可能。”

 

  如何深入浅出地讲授人工智能,让初中生也能直观感受到大学阶段才会深入学习的学科,成了摆在曾老师面前的第一道难题。几经思索,他把“理解基本概念和掌握应用方法”作为授课目标,通过项目式学习的方式,引导学生走进人工智能的世界。

 

  “我会在每堂课上给学生设立一个大致的目标,通常是要完成一个项目,以这个目标为引导,学生们会开始思考,要怎么解决问题?可以在哪些层面应用人工智能?需要建立哪些架构模型?”

 

 

 

  在实验室开设之初,曾老师引导学生建构了一个语音导航:学生们需要通过编程,让机器人指引来宾参观实验室,并进行语音讲解。听上去很简单,但是对刚开始接触人工智能的初中生来说,无异于听天书一样,他们跟摆在桌上的小飞机器人面面相觑,既不知道怎么才能让他们动起来,也不知道怎样让机器人开口“说话”。

 

  “这是一个最基本的导引设计,中间涉及到运动和语音两个模块,你们首先要给机器人规划参观路线,然后要让它在指定的位置给出相应的反馈,”课堂上的曾老师耐心讲解,将整个项目拆分成一个个小目标,循序渐进的讲述吸引了学生们的注意,他们就像爬楼梯一样,跟着老师的指导,开始一步一个台阶地攀登“人工智能”的高楼。

 

  项目式的学习方式也带来了问题。曾老师说,中学生在刚开始接触到人工智能时很容易陷入两个极端:要么畏于尝试,把思路限制在一个很狭隘的范围内;要么思路发散到没边,总觉得人工智能无所不能,会要求机器人去做一些现在还做不到的事情。

 

  “比如,学生会尝试让机器人跟着某个特定的人运动,但是受软硬件限制,这个目标在实验室的条件下未必能实现,” 曾老师解释道,这时,他需要向学生耐心解释其中的原理,帮助学生一点一点夯实学科基础。

 

 

 

 

 爱创百年,学到的是科技,收获的是成长

 

  让人工智能走进中小学课堂并不是北京新英才学校的独创。早在2017年7月,国务院颁发了《新一代人工智能发展规划》,规定“在中小学阶段设置人工智能相关课程”。今年11月,教育部再次印发《关于加强和改进中小学实验教学的意见》,明确要求中小学加强实验教学与多学科融合教育、编程教育、创客教育、人工智能教育等有机融合。

 

  同样是今年以来,新英才提出“爱·创百年”教育计划。其中,“创新”既是新英才耕耘育人的重要一环,也与国家提倡的“实现学生综合素养与创新能力的提升”深深契合。

 

  在曾老师看来,创造力的培养需要厚积薄发,正如他在不久前全国中小学人工智能创新教育教师研讨会上提到的,“初中阶段的人工智能课程设计应以真实情境为背景,基于现实主题,融合人工智能、信息技术、学科知识等因素,帮助学生习得必要技能,并以此解决真实存在问题,以及建立未来世界观和思维方式。”

 

  新英才学校信息中心主任吕超有着不一样的看法。他认为,任何学段的学生都有潜力进行创新,这种创新也许只是一个工艺技法的小小改善,却能影响无数人的生活。

 

 

 

新英才学校信息中心主任吕超

 

 

  “2015年,一名美国学生因发明去除水中汞、镉、铅等有毒重金属的过滤器,获得当年的‘斯德哥尔摩少年水奖’。两年后,一名12岁的美国女孩发明了饮用水含铅量检测器,在‘青年科学家发明挑战赛’上获得大奖。”说起这些获奖中学生,吕主任如数家珍,他关注他们,并且深深相信,不久的将来,新英才的学生们也将跻身其中,用自己的创新发明影响更多的人。

 

  新英才学校执行校长张万琼对“创新”也有自己的理解。她希望学生不仅止步于技术,而是更进一步,从科研项目中体会到蕴含其中的人文关怀。

 

  “在爱创班里,有一个孩子一直是爷爷奶奶照顾长大的。他来到新英才学校后,平时没什么时间陪伴爷爷奶奶,于是利用学习编程的机会,为爷爷奶奶制作了一个陪伴机器人,”张校长说,当学生开始把爱心和同理心与编程相结合,他学到的是技术,收获的是成长,提升的是综合素养,感悟的是家国情怀。

 

 

 

 

 

因为热爱,逐梦不知疲倦

 

  来到新英才之前,张校曾在西南大学附属中学担任校长,早在那时起,她就开始接触信息化与人工智能。在她看来,教育信息化是大势所趋,求新求变是题中之义,“建立一个人工智能创新实验室”则是她一直以来的梦想。

 

  从重庆到北京,从西大附中到新英才学校,张校长从未放弃过这个梦想。谈到为何选择与讯飞合作共建人工智能实验室时,张校长说,因为国内能做人工智能技术的公司不多,具有高尖端技术,还能实现应用落地的公司更是少之又少。

 

  今年9月,中央电化教育馆公布了中小学人工智能教育实验校(中学阶段)名单,全国共有22所学校上榜,其中讯飞智慧教育应用校占比达到98%。出于种种考虑,新英才学校最终选择与讯飞携手。

 

  11月22日,新英才学校“爱创未来”第三届科技节成功举办。在科技节上,由科大讯飞承建的新英才人工智能创新实验室举行了揭牌仪式。张校长希望,新英才的教师和学生不仅把它当成一间实验室或是上课的教室,更是一扇窗口,透过这里往外看,能触摸到最前沿的科技与时代潮流。

 

 

 

  李官芪是爱创二班的学生,这个男孩不擅言谈,却对计算机编程有着浓厚的兴趣。据他自己说,一开始是家长替他报了计算机相关的培训班,上了一段时间后,他对那些看似枯燥的理论和编程生出了兴趣,主动报名了学校的爱创班。

 

  在采访过程中,李官芪显得有点紧张。但是在采访结束后,他扑向一旁的机器人模型,各种电路、模块混乱堆放在一起,他熟悉这些就像熟悉自己的积木一样,轻车驾熟地挑出需要用到的部分,重新组装在一起。

 

  初中的孩子尚且年少,未必看得清未来十年乃至二十年的路,但他们知道,这一刻,科技和人工智能带给他们的快乐是无法比拟的,仿佛一点火星,点着了他们心底的激情与渴望。

 

  张校长透露,今年12月13日至15日,第三届中国工业设计展览会在武汉举办,同期开展一带一路创客马拉松活动。新英才团队设计的《模块化水下机器人组件》以全场最高分获得“院士推优计划的创新设计优秀奖”。在参加决赛的比赛团队中,新英才的参赛团队是年龄最小的比赛队伍,也是唯一一支坚持24小时工作,把创新攻关进行到底的团队。

 

  “支撑孩子们度过这几十个小时的就是心中的热爱,”张校长说,因为热爱创新,他们可以为了完成一个项目不吃不喝不睡觉,挖空心思地完善设计;因为热爱编程,就算是周末,也有学生主动联系老师,说想到学校来做实验。

 

 

北京新英才学校爱创班学生

 

  “让科技融入梦想,用创新点亮人生”,许多学校的科技节都喜欢用这两句话作为主题,北京新英才学校没这么说过,却将其切切实实地融入人工智能创新实验室的每一个角落。

 

  从这里走出去的孩子领略过不一样的风景,未来的人生路有着更多样的可能性。

 

 

 

 

 

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