9月开学本市推首个人工智能实验班!54所标杆培育校试点数据驱动下的因材施教!

栏目:教育管理  时间:2020-01-13
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2019世界人工智能大会8月29日起在沪举行。此次人工智能大会将设立教育行业主题论坛,主题是“人工智能助力教育现代化”。论坛邀请1000余位来自全球人工智能教育领域的有识之士参会,大咖云集。此外,历时半年,从146所申报学校中筛选出来的54所信息化应用标杆培育校也将亮相。

作为54所标杆培育校之一,同济大学第一附属中学(下文简称:同济一附中)今年9月新学期将在新高一专门开设一个人工智能实验班,这也是本市普通高中推出的首个人工智能班。同时,同济一附中一个崭新的人工智能实验室,也将在新学期与全体学生见面。而人工智能时代,数据驱动下的大规模因材施教,也将在这些标杆培育校中陆续试点实施。

人工智能实验班,青睐怎样的孩子?

黄天乐同学是通过考察,进入同济一附中人工智能实验班的22名男生之一。

暑假伊始,黄天乐接到通知,9月开学学校将开设一个人工智能实验班,可自主选择报名。从小喜欢编程,对大数据感兴趣的黄天乐,毫不犹豫地进行了在线报名。之后,他收到学校的一张研究性学习课题申报表。

“今年暑假的一天,我准备从自己家去爷爷奶奶家,由于距离很近,所以选择骑车去爷爷奶奶家,但当时走出自家小区门口却发现一辆共享单车都没有,而在从爷爷奶奶家回程的路上又发现,爷爷奶奶家门口停放的共享单车有很多,却很少有人骑。”

实际生活中的问题,让黄天乐开始思考:共享单车单程性有方便的一面,但部分街区无人将车骑过来停放,共享单车使用者无车可骑;部分地区的共享单车因“只停不走”而形成了天然的“单车坟场”。

在黄天乐的研究性学习课题报告中记者看到,他的解决方案是:依据人工智能(主要包括图像与颜色识别)技术,轨道卫星街区实景摄像技术,以及监控摄像拍摄的图片信息后进行分析。用大数据分析,调配处解决方案,让共享单车今后合理停放在有需求的地方。

■智能驾驶实验场地

学校信息化老师郎樱这样评价这一研究性学习报告:“黄天乐同学的共享单车课题从实际生活中发现问题,并提出可行的操作方案,利用颜色 图像识别提高单车识别准确率,获得单车大数据并分析,避免过多涉及单车用户个人数据隐私,既高效又精准,期待通过他的分析能获得更行之有效的解决方案。”

对开学后将进入人工智能实验班,黄天乐既高兴又期待。平日里,黄天乐虽然从没在外报过计算机编程之类的课外培训班,但在忙碌的学习之余,他的兴趣爱好就是看视频自学编程,从入门知识掌握,目前会编一些小游戏。对编程,黄天乐自认为自己只懂皮毛,还处在基础状态,希望等开学后,能通过更多的实验、通过动手实际操作,学习到更深内容。

“我选择人工智能实验班,一方面是从自身兴趣出发,另一方面,人工智能是未来科技发展的大板块,未来很多工作的领域都离不开人工智能”,黄天乐说。

160多名学生报名,最终录取32名学生

同济一附中校长阮为介绍,进入人工智能实验班的学生有着相似的特点:首先,他们对人工智能感兴趣;其次,有过一些计算机、编程方面的经历;第三,自学能力和动手能力强;第四是自我控制和管理能力强。

人工智能实验班由新生自主报名,学校根据学生情况再从中选拔。报名通道开启后,一共收到了160多名新生报名,最终通过测试与考察,32名学生进入人工智能实验班。这个班级和大多理工科班级一样,也是男生多,女生少,22名男生,10名女生。

新学期,学校面向全体学生的人工智能实验室“慧创”AI实验室也将开启使用。实验室可容纳30人左右进行教学和活动,配有无线网络,多屏教学 纳米黑板,智能中控(空调、灯光、窗帘等智能场馆控制系统),电子班牌、智能开源机器人、智能驾驶套件等硬件设施齐备。一期实验室的学习主题是:智能机器人和智能驾驶,建设一个集AI通识学习、智能感知体验,智能技术应用为一体的创新实验室。

进入人工智能实验班的学生都需住宿。住宿的好处是,这个班级的学生,晚上也能申请使用人工智能实验室。同时,有的专家讲座或者拓展活动,也可能安排晚上6:30或者周五下午时间。

目前,人工智能实验班的课表还在进行统筹安排,但明确是每周减少2节基础课程,增加2节人工智能基础课程、2节拓展实践课。学校将推出两本专门的人工智能学材,但更希望学生有足够时间进行动手实践,不只是理论学习。“我们更注重动手实践,今年暑期我们学校有四位同学获得第三届“童创未来”全国青少年人工智能创新挑战赛——智能机器人综合技能挑战项目银奖。这些同学都是学校人工智能社团的高年级学生,我们期望新一届高一有更多同学参与动手实践”,郎樱说。

同济教授讲授《人工智能改变生活》

记者了解到,为人工智能班上课的老师既有同济一附中的信息化老师,也有同济大学老师。一附中老师主要是基础课程,而专业性强的课程,将主要由同济大学老师担任。例如,郎樱老师讲主要负责给学生上编程基础课程,包括Python程序设计和计算机网络应用等;而智能制造、智能交通等课程,由同济大学教授担纲。

9月,同济陈明教授将为学生带来《人工智能改变生活》。课堂上,陈明将科普人工智能知识,让学生了解人工智能现有技术,唤起学生兴趣。陈明告诉记者:“人工智能课程不仅仅只在课本上教学。单纯的在课本上学,那是远远不够的,学生很快就会忘记,所以我的课程是让学生来‘玩’人工智能。在玩中学习,首先要让学生参观实验室,了解实验室,对于现有的图像识别、扫人脸、虹膜识别、语言识别、以及过去的指纹识别等,了解其中的原理。机器人为何能做到颜色分类、大小分类、通过观察和玩,展开编程的算法,算法可以简单也可以复杂,编程没有唯一的答案。”

人工智能课需要学生动手动脑、创新实践,对学生的要求也较高,需要学生有较强的自学能力、获取能力、整合能力,因为人工智能不仅是一门课,而是跨学科教学,这需要学生将多门课整合到一起,做好整合才能快速吸收巩固知识,再将所学的知识通过整合理解,变成实物系统,这方面就需要学生动手完成。所以,陈明将在第一堂课后为学生布置一份作业,作业的内容是让学生观察和思考在自己的生活中有什么可以通过人工智能变化。

同济大学的老师通过上课,可以更直接了解学生发展和情况,学生将有可能可通过综招进入同济大学。不过,阮为表示,开设人工智能班,并非仅仅是为了考取一所名牌大学。“同济大学能够从中挑选到三、五个能从事人工智能理论方面研究的苗子,已经不错了。大多数的学生将从事人工智能方面的其他产业活动。孩子们通过进入人工智能班,保持人工智能的兴趣爱好,将来有可能进入人工智能的其他产业,进行进阶性学习就很好。”

而“人工智能时代的未来老师和学生,将不戴眼镜。因为,人工智能 教育,最终是为了人的成长。可以让孩子们老师们从繁重的课业负担重解放出来。”

学习等第相同的孩子,获得不一样的指导

在另外一所上海信息化标杆培育校——黄浦区卢湾一中心小学,每位学生都会领到一块A4的电子写字板,答题过程和习惯通过终端,反馈到老师。

两个学习等第同样是A等的孩子,学习过程体系并不相同。写字板反馈显示:小F,落笔终端次数多,写写停停。小K终端停留次数多,但每次停留时间比较长。两人的区别在哪里?老师通过观察发现:小F每做完一题,都会验算;而小K则是因为注意力不集中。

由此,老师对小F提出要合理分配答题时间,对有十足把握的题目,不一定要做验算。而对小K的指导,则是改变答题习惯,适当保持学习压力。通过个性化的指导,两个孩子获得不一样的提升。

卢一校长吴蓉瑾介绍,学校不仅对学生有信息化的观察手段,对教师,也通过数据反馈与分析,帮助成长。不久前,教导主任在平台上发现,一位新入职的老师教案的修改率超过了32.5%,甚至超过了教研组长。什么原因?结合课堂反馈,学校发现这是因为老师经验不足造成的。例如,取消动画引入,直接让孩子进行口算环节,忽略了孩子的年龄特点。通过指导,老师的教育教学得到明显提升。

更多学校将进行数据驱动下的因材施教

在复旦大学第二附属学校,老师运用移动终端,将学生的随堂练习很便捷地投到大屏幕与其他同学分享;利用网络云课堂讨论功能,学生可进行艺术作品的交流展示,互动学习;在音乐课上学生利用平板上的garageband软件进行音乐创作、虚拟乐器演奏,降低了学生音乐创作门槛,实现了传统课堂无法实现的音乐体验。

校课程项目中心主任谢燕慧老师说:“老师利用云课堂进行在线检测,大数据实时数据分析反馈,方便教师对知识薄弱点进行再次推送相应练习,大大提高了学生学习的效果。比如数学老师从题库中给学生推送10道数学题,在传统的教学模式中,老师手动批改作业,并一道一道题目进行讲解,现在通过信息技术化辅助,机器自动批改作业,并分析出哪些题目百分之九十以上的学生都答对,哪些题目错误率高,通过这样的模式,老师重点讲解错误率高的题目,而有些题目全班学生都答对了,则可以不再进行讲解。这对师生都有利。”

■复旦二附中智慧教室

在杨浦职校,对接世界技能大赛车身修理项目比赛模块,为汽车车身修复专业定制了一个融理论学习与技能模拟练习为一体的虚拟学习平台。现阶段,学校汽车专业和烹饪专业的学生已能在学校学习平台中进行线上专业学习,后续将逐步把线上线下教学学习模式推广到各个专业,延伸学生的学习空间。

■杨浦职校智慧教室

复旦大学则设立了“人工智能”本科专业,培养目标分为“智能算法与计算”、“认知计算与之智能”、“社会计算与智能”、“人机融合与智能”等四个方面。在课程设置上,首先通过通识教育、基础课程、专业核心课程等三大部分,为学生夯实理论基础,接着学生可以根据个人能力与兴趣爱好选择专业进阶课程,实现自主发展。在整个培养过程中,实践教育贯穿始终,包括创新创业课程、复合课程设计、科创与专业竞赛、人工智能赋能实物等多种形式,在实践教学方面也进行了多项改革,力求为学生构建螺旋式上升的知识体系。

杨浦区教育局副局长吴巍介绍,除了复旦二附中、杨浦职校、同济一附中、六一小学以外,上海理工大学附属小学、杨浦高级中学、三门中学等正在试点人工智能在教学和管理中的应用,该区教育学院还将设立一个人工智能实验室,专门培训教师。

从去年9月世界人工智能大会到今年,一年间,上海教育发生的最大变化是什么?记者了解到,最大变化是推出《上海市教育信息化2.0行动计划》,包括历时半年,推出54所标杆培育校,涵盖大、中、小、幼、职业学校。用市教委副主任李永智的话是,“人工智能 教育”,“很重要的一点是,数据驱动的大规模因材施教。通过伴随式、无感知的数据采集、分析,发掘孩子潜质,激发孩子兴趣,成就个人价值,提供最适合的快乐教育”。

54所标杆培育校全名单

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相关链接:哪些大咖出席?

? ? ? 哪些大咖将出席8月29日的世界人工智能大会教育行业主题论坛?

? ? ? 记者了解到,出席论坛演讲的嘉宾具有三个特点:“专业性”“国际化”“有影响力”,每位演讲嘉宾都是人工智能教育产学研领域里的领军人物,将带来人工智能教育领域最新最前沿的研讨主题。具体有:

? ? ? 卡内基梅隆大学计算机学院院长Tom Mitchel,他的演讲主题为《人工智能对智适应教育产生重大影响的十年》。

? ? ? 美国斯坦福大学教育学院院长Dan Schwartz,将带来《人工智能在教育领域的未来之路》。

? ? ? 浙江大学校长、中国科学院院士吴朝晖将与大家探讨《智能增强时代的教与学变革》。

? ? ? 西安交通大学原校长、中国工程院院士郑南宁的演讲主题将聚焦《人工智能与教育变革》。
? ? ? 西安电子科技大学校长、国家数字化学习工程技术研究中心主任杨宗凯将会带来《人工智能促进教育教学创新》。

? ? ? 上海市教委主任陆靖将从上海教育信息化发展未来的层面,与大家分享《面向2035,推进人工智能赋能教育》。

来源:周到上海??????作者:杨青霞

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