11月20日，復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院2016級(jí)研究生李喜像往常一樣，來(lái)到上海一所實(shí)驗(yàn)性示范性高中。每周，他都會(huì)為那里的學(xué)生帶來(lái)一堂人工智能實(shí)驗(yàn)課。

課堂上，學(xué)生先體驗(yàn)一番諸如“掃描喵星人識(shí)別種類(lèi)”、“語(yǔ)音識(shí)別控制智能家居”等“黑科技”，繼而學(xué)習(xí)編寫(xiě)代碼，最終自己親手完成類(lèi)似的AI項(xiàng)目。

這些實(shí)驗(yàn)課都基于李喜與團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一套人工智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)提供40多個(gè)圖像識(shí)別等基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)以及100多個(gè)智能硬件實(shí)驗(yàn)。在今年的全國(guó)雙創(chuàng)周上海分會(huì)場(chǎng)，李喜的這一創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目引得諾貝爾獎(jiǎng)得主費(fèi)林加教授駐足提問(wèn)，獲其評(píng)價(jià)“能幫助學(xué)生提高創(chuàng)新力”。

去年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出要實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂(lè)的編程教學(xué)軟件、游戲的開(kāi)發(fā)和推廣。

今年4月，由商湯科技、華東師范大學(xué)慕課中心和六所上海知名高中的優(yōu)秀教師共同編著的《人工智能基礎(chǔ)(高中版)》正式發(fā)布，這是全球第一本人工智能教材，也是國(guó)內(nèi)中等教育體系首次引入AI教材，華師大二附中、清華附中等全國(guó)40所學(xué)校也同時(shí)成為首批“人工智能教育實(shí)驗(yàn)基地學(xué)校”。

上海一所市重點(diǎn)高中副校長(zhǎng)向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，人工智能將是社會(huì)未來(lái)發(fā)展的最主要方向之一，發(fā)展人工智能并引領(lǐng)教學(xué)方向在全球范圍內(nèi)得到共識(shí)。不過(guò)，在一些教育界人士看來(lái)，我國(guó)中小學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)薄弱、有待夯實(shí)，以編程為代表的基礎(chǔ)教學(xué)將是未來(lái)一個(gè)階段內(nèi)中小學(xué)開(kāi)展信息技術(shù)教育工作的重心。

人工智能課教什么

“最開(kāi)始提出人工智能高中教育，大家都很懵，不知道到底上些什么內(nèi)容。”上海市敬業(yè)中學(xué)科技總輔導(dǎo)員周智敏老師告訴記者。

《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布之前，國(guó)內(nèi)大部分中小學(xué)并未配備相關(guān)教材和專(zhuān)業(yè)教師隊(duì)伍，一時(shí)之間需求得不到滿(mǎn)足，各校紛紛先期試水，做法不一。

李喜的團(tuán)隊(duì)在今年5月接下了第一個(gè)學(xué)校客戶(hù)，為上海楊浦某市重點(diǎn)高中一二年級(jí)科創(chuàng)班同學(xué)試點(diǎn)上課。相關(guān)的項(xiàng)目啟動(dòng)、技術(shù)儲(chǔ)備等工作則從去年9月就開(kāi)始了，包括設(shè)計(jì)解決方案、搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和配備相應(yīng)軟硬件。

全球第一本人工智能高中教材也于同期萌芽，商務(wù)印書(shū)館提出希望和商湯科技合作編寫(xiě)一部中學(xué)版人工智能教材。去年10月，第一次教材工作會(huì)議在華東師范大學(xué)舉行。會(huì)上組建了教材團(tuán)隊(duì)，由商湯科技和香港中文大學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)教材內(nèi)容的設(shè)計(jì)撰寫(xiě)，上海六所市重點(diǎn)中學(xué)相關(guān)教師提供指導(dǎo)意見(jiàn)和反饋。

在商湯科技教育事業(yè)部總經(jīng)理尚海龍看來(lái)，人工智能課教什么可以歸結(jié)為八個(gè)字：耳聰目明、心靈手巧。耳聰指語(yǔ)音識(shí)別、目明指圖像處理類(lèi)技術(shù)，最終令機(jī)器具備人類(lèi)心智和解決問(wèn)題的能力。

據(jù)此，商湯科技方面在初稿階段擬定了涉及圖像分類(lèi)、語(yǔ)音識(shí)別和生成類(lèi)型等七個(gè)主題章節(jié)，由香港中文大學(xué)教授林達(dá)華帶領(lǐng)多名一線科學(xué)家負(fù)責(zé)撰寫(xiě)，并在市重點(diǎn)高中教師團(tuán)隊(duì)的意見(jiàn)反饋中幾經(jīng)修改、“難度降維”。

盡管如此，在學(xué)校和家長(zhǎng)方面看來(lái)，商湯科技費(fèi)力編寫(xiě)的這本教材仍有較大的進(jìn)步空間。某市重點(diǎn)高中信息科技教師認(rèn)為，教材后半部分涉及的數(shù)學(xué)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容已經(jīng)超出了高中階段的知識(shí)體系。此外，理論知識(shí)占比太高，動(dòng)手實(shí)踐相對(duì)缺乏，在高中實(shí)際操作起來(lái)難度不小。

熟悉國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)教育系統(tǒng)的學(xué)生家長(zhǎng)毛女士也對(duì)教材難度略有微詞。在其看來(lái)，教材與工業(yè)界聯(lián)系固然緊密，但如果與中小學(xué)生目前普遍在用的MIT Scratch、Arduino等編程、硬件平臺(tái)結(jié)合來(lái)看，“二者之間存在很大一塊知識(shí)缺口”。

不過(guò)，獲悉同一套初中、小學(xué)版教材正在著手編寫(xiě)后，毛女士已經(jīng)試圖通過(guò)多種途徑提前預(yù)訂，“女兒正在上小學(xué)，想看看將來(lái)打算怎么教”。

尚海龍表示，商湯科技的初衷是寫(xiě)出一本既與中國(guó)實(shí)際教育場(chǎng)景深度結(jié)合，又能全面開(kāi)啟人工智能思維的教學(xué)讀物。盡管對(duì)于是否將人工智能納入教學(xué)體系，當(dāng)下各界尚有爭(zhēng)論。但在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的環(huán)境下，中國(guó)教育界要抓緊時(shí)間，站在人工智能發(fā)展的最前沿。

“以AI為中心的STEAM教育已經(jīng)成為硅谷，乃至美國(guó)素質(zhì)教育的新標(biāo)準(zhǔn)。科技不是在平地走出來(lái)的，要在巨人的肩膀上跨越。”尚海龍說(shuō)。

重點(diǎn)是加強(qiáng)編程教育

各國(guó)都在比拼AI教育。

今年3月，法國(guó)宣布在2022年前投資18億美元，用于人工智能研究及相關(guān)教育投入。4月，歐盟提出，要在2020年前帶動(dòng)社會(huì)AI總投資達(dá)到200億美元。

美國(guó)則早早打出了組合拳。早在2016年10月，美國(guó)白宮發(fā)布了一份名為《時(shí)刻準(zhǔn)備著：為了人工智能的未來(lái)》的政策研究報(bào)告，時(shí)任總統(tǒng)奧巴馬更是連續(xù)兩年為“編程一小時(shí)”教育宣傳活動(dòng)站臺(tái)。

目前，對(duì)比中美編程教育接受程度，美國(guó)每10個(gè)學(xué)生中有6個(gè)具備編程能力，中國(guó)僅為0.5個(gè)。美國(guó)政府計(jì)劃，在十年內(nèi)培養(yǎng)十萬(wàn)名編程教師，普及中小學(xué)生編程教育。

中國(guó)教育界也在加快建設(shè)AI人才培養(yǎng)高地。4月，教育部下發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，提出到2020年建立50家人工智能學(xué)院、研究院或交叉研究中心。商湯科技方面推算，到2020年，全國(guó)人工智能專(zhuān)業(yè)的招生人數(shù)會(huì)超過(guò)3萬(wàn)人，加上屆時(shí)新高考改革進(jìn)一步釋放的高校自主招生名額，計(jì)算機(jī)和人工智能將被更多高校納入綜合評(píng)價(jià)范疇。

“敞口大、需求廣，相應(yīng)地我們就做好銜接工作。”尚海龍?zhí)寡?，商湯科技做教育的目的之一也是為企業(yè)輸送人才，頂尖的人工智能好手在全球范圍都屬于稀缺人才。對(duì)于家長(zhǎng)而言，“則應(yīng)提前考慮孩子未來(lái)的培養(yǎng)和就業(yè)方向，到2020年再抱佛腳，很多事情就來(lái)不及了”。

高中人工智能課究竟應(yīng)該怎么上?校企多方皆認(rèn)同，應(yīng)以實(shí)踐為導(dǎo)向，以實(shí)際應(yīng)用為主線，以具體的實(shí)驗(yàn)和任務(wù)，引入適合中學(xué)生接受的基礎(chǔ)知識(shí)和基本算法。“關(guān)鍵是將技術(shù)教授融入實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生共同完成一個(gè)project。”前述市重點(diǎn)高中副校長(zhǎng)稱(chēng)。

周智敏提出了以開(kāi)源硬件程序設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容、以機(jī)器人等AI相關(guān)活動(dòng)競(jìng)賽為載體，在高一信息科技必修課的基礎(chǔ)上，通過(guò)特色拓展課、學(xué)生社團(tuán)等形式進(jìn)行的人工智能教育教學(xué)。今年9月，該校高二科創(chuàng)班學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)以單片機(jī)為核心的智能駕駛小車(chē)開(kāi)發(fā)。

記者在課堂現(xiàn)場(chǎng)看到，學(xué)生圍繞“小車(chē)擊打乒乓球”的分任務(wù)組成三人小組，先后完成硬件組裝、程序算法編寫(xiě)以及后期調(diào)試，最終在教室后方約1平方米的活動(dòng)區(qū)域內(nèi)，沿途完成4個(gè)乒乓球的擊球任務(wù)，擊球成功次數(shù)最多、完成速度最快的即為最優(yōu)方式。

計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)出身的周智敏認(rèn)為，當(dāng)前，人工智能教育落實(shí)到中小學(xué)階段，工作重點(diǎn)仍應(yīng)在于加強(qiáng)編程教育、夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)。“許多孩子進(jìn)入高中時(shí)，在編程方面基本都是一張白紙，平均每個(gè)班級(jí)學(xué)過(guò)程序設(shè)計(jì)的學(xué)生不會(huì)超過(guò)兩名，這樣的基礎(chǔ)如何開(kāi)展人工智能學(xué)習(xí)?”

懂人工智能的師資隊(duì)伍十分搶手。毛女士告訴記者，國(guó)內(nèi)中小學(xué)大多只在每個(gè)年級(jí)配備1-2名信息技術(shù)教師，“一旦出現(xiàn)老師崗位調(diào)動(dòng)，對(duì)學(xué)校在科創(chuàng)方面的正常教學(xué)、競(jìng)賽名次都會(huì)帶來(lái)較大影響。”

商湯科技為此內(nèi)部組建了教師培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)，由80多名優(yōu)秀的一線科學(xué)家組成，其中不乏港科大航空系博士、前微軟Bing開(kāi)發(fā)總監(jiān)、發(fā)表過(guò)IEEE論文的北大高材生等，并已在全國(guó)各地陸續(xù)培訓(xùn)了450多位一線高中教師。

“教材的銷(xiāo)售工作主要由出版社負(fù)責(zé)，與商湯科技關(guān)系不大。我們的主要任務(wù)是繼續(xù)修訂教材、搭建教學(xué)平臺(tái)、培訓(xùn)好教師隊(duì)伍。”尚海龍說(shuō)。