孙柩钰今年才四年级,她能说什么是超声波传感器,了解人工智能的基本概念,制作乐高可编程机器人。
她就读的青岛市高山区的第二实验小学自2019年秋天入学以来新设了人工智能课程。 她的桌子上多了一本商汤科学技术出版的《人工智能启蒙》教材。
每周,她都会去人工智能实验室,一个人做一台电脑,手工理解“机器学习”“电脑视觉”“语音识别”等基础概念。 课外,她加入了学校的机器人社团,和队友一起摆弄传感器,制作了机器人。
技术给校园带来的变化也是“可见”的。 上课的学生们争先恐后地围在站台的立式机器前,机器采集学生的笑脸后,在大屏幕上显示笑脸值。 旁边摆着智能书架,学生借书还书都是基于脸部认识。 在食堂,分贝计收集不同班级学生的声音,统计数据,帮助学生养成安静饮食的习惯。

青岛市近年来大力拥抱新技术,孙柯钰的学校一直是标杆。 代表队在VEX世界机器人锦标赛上两连冠,全国屈指可数的宇宙特色学校联合国教科文组织主席斯坦利·西马塔访问过学校……
在国家政策鼓励人工智能基础教育的大背景下,山东省教育厅于2018年12月与商汤科学技术达成战略合作,青岛成为试点城市。
2019年9月1日,包括高山区第二实验小学在内的青岛市100所中小学、2万多名学生和300多名人工智能骨干教师参加了这次人工智能基础教育考试。
本实验由于参加学校人数众多,建立了实施人工智能课程的三个全国第一:全学期开设人工智能课程的学校数量居全国第一,地区同时学习人工智能课程的学生数量居全国第一,地区系统的训练中坚教师数量居全国第一。
人工智能教育从训练教师开始
准备很早就开始了。 2019年第一个工作日,青岛市教育局接触商汤科技,就如何落地进行了咨询。
首先要解决“谁教”的问题。 青岛市教育局副巡视员姜林说:“我们有录取计划,但遗憾的是,很难找到相应的人工智能老师,必须依靠原教师队伍。”
信息技术、数学、物理老师主要是变革对象,小学美术老师也自愿参加。
2019年3月24日,黄建勇先生带领青岛当地50多名中学教师到北京参加商汤科技人工智能训练。 他是青岛市教育局装备中心的工作人员,在教育局和学校之间扮演桥梁角色。
不久,商汤科技世界第一个布局的人工智能教育研究院定居青岛。 “我们训练了300多名人工智能教师,第一期在北京,第五期教师训练在青岛人工智能教育研究院举行。”黄建勇说。
对老师的训练首先从人工智能的基础开始,“第一课先谈人工智能的发展和未来趋势,给所有老师以基础和认知”。
之后,小初高中不登校区的老师分别训练,以符合不登校区的教育目标。
“在小学阶段,我们教学生要打开人工智能这个窗口,而不是具体的算法,让他们具有人工智能意识。 初中阶段,编程语言的学习等,与更多的手工作业有关。”姜林说:“到了高中,我们必须用学生掌握的知识创造性地解决问题,参加全国各种各样的大会,指导他们打下高等教育的基础。” 这是金字塔结构,小学垄断面最广,中学对有兴趣的学生加深了理解,高中顶尖学生继续深入研究。
在老师的分层研修中,黄建勇对平韦品讲了具体的例子。 在北京研修期间,第一届国际中学生人工智能交流展览会闭幕。 该交流展于2018年11月开始,参与了世界132个项目,作品的主题涵盖了面部识别、智能车、智能校园等多个方向。
“让高中老师详细谈论这个活动,让获奖的选手共享。 老师们回去后,让高中的学生参加。 由于中学和高中有联系,我们向中学老师简单地讲述了这次交流展览会。 老师们回去通知学生们有这个活动,上了高中后再参加。” 黄建勇说:“小学离这次交流展太远,没有跟小学老师说过这次交流展。
为此,商汤科学技术针对不同学的教育目标开发了系列教材:小学是“人工智能启蒙”,中学是“人工智能入门”,高中是“人工智能基础”。

“从高中、初中到小学,直接写商业汤的必要性减少,教职员和一线教师的参加变多了。 在制作高中版教材时,世界上没有可供参考的基准,必须确认内容是真正的人工智能,因此有比较多的参加者”。 商汤科学技术教育事业部社长尚海龙先生说:“制作中学和小学的教材,教授和博士们很难降低维度,所以引进了大量的第一线老师。 用什么语言和组织逻辑写作,如何使孩子的接受度最高,多参考一线老师的意见”。
在对老师的教育中,商汤科学技术也考虑了一线老师的具体教学实践。 “商汤会给我们安排发表者博士学位和辅助教育研究员”黄建勇对平韦斯特品说,“博士可能不太了解中小学课程的想法。 教育研究员从“如何教育”的观点出发,有责任教育老师们。
为了评价老师们的接受程度,训练还有一节老师的课。 黄建勇说:“希望老师自己选择教材的章节,完成课程设计,在舞台上共享。”
让小学生理解人工智能
青岛市教育局非常重视小学人工智能启蒙教育。 姜林说:“从我的立场来看,更加重视的是小学,小学是大的参加者组合。”
考虑到学生的学习能力和知识的积累,青岛不是在小学的所有年级开设人工智能课程,而是选择了4、5、6年级。
在小学教人工智能并不容易——这是一门难懂的学科,但在小学教育中却不得不“浅显”,高山区第二实验小学的信息技术教师郭春蕾已经接触到一些道路。 她是人工智能教育的核心,在大学里是与计算机相关的专家。 市教育局组织培训前,她自学过人工智能知识。
“时间到了,举手看看谁找到了。 ”对学生们进行“人工智能启蒙”第8节“面部聚类”时,她介绍了日常生活中常见的例子。 在几个人混合的照片束中,找到包括某个人在内的所有照片。

学生不举手,郭春蕾问:“什么也找不到,为什么?”
“照片太多了,怎么也找不到”一个学生回答。 “这个人的照片和别人的照片混在一起。 ’另一个学生补充。
“在这个信息化时代,这么多照片常见,怎么办? ’她顺从地引导学生。
有个学生说人工智能能做到这一点,但他不知道如何实现。
“老师的手机可以检测手机的所有照片,并按照脸进行分类。 戴上某人的脸,就会看到他的全部照片。 ’郭春蕾拿着手机说:“上帝难道不奇怪吗? ’他说
学生们异口同声地说:“好厉害! ’他说
“下面是第8课——讨论面部聚类……”

这是一门典型的人工智能小学课程:从日常生活的实际案例中逐渐提取出基本的人工智能概念。
然后,她通过互动的小游戏,进一步说明面部聚类的实现步骤:面部检测、特征提取、面部对照、分类。
在阐述完整的概念后,郭春蕾让学生们在线操作自己设计的小程序,完成了面部聚类算法的各个步骤。
“算法非常复杂,但是我们教给孩子的不是内在的语言,而是做事的逻辑。”她解释了为什么教小学生操作编程小程序。 "程序是根据算法一步一步地来的。 首先剔除脸部提取特征,最后进行照片检查。 目的是通过这个程序,加深孩子对算法的理解和理解。
郭春蕾是一位已经有经验的人工智能老师,但她还是教小学生人工智能最困难的,还是要把一些大人认为简单的概念改变成孩子也能理解的东西。
例如,算法中的循环和条件判定。 郭春蕾将循环解释为“星期一到星期天,每天早上穿衣服再吃饭”,条件为“星期一到星期五是学校时间,穿制服周末可以穿自己的衣服”。
AI教育“青岛模式”在路上
高山区第二实验小学所在的高山区,一直走在科学教育的前沿。
“2009年进行了机器人竞赛,2016年STEM课题最先介入。 之后成为瓶颈,商汤技术一介入,正好顺利了。 高山区信息技术教育研究员张泽治说:“现在高山区的大部分学校对机器人和人工智能非常感兴趣。 像这所学校(高山区实验小),我们计划接收50个孩子,学校报告400人,很活跃。 孩子们对科学技术感兴趣,反而更加积极地学习习语数”。
实际上,商汤科学技术人工智能教育研究院在青岛定居的地址在高山地区。

“希望到2020年,高山区所有办公室中小学都能达到青岛市人工智能实验学校的标准,人工智能教育能够正常化。”高山区副区长张咏叹道。
在青岛市教育局的计划中,高山区是“14123”战略的重要一环。 该战略由全市领导,四个区统一规划,以高山区为重点,另外三个区市合作,由百校共同开课,两万多名学生共同学习,三百多名教师资源储备。
现在,其他地方的教育厅参观青岛,学习现场的教育经验。 “青岛高山区商汤科技人工智能教育研究院吸引全国大约8个省、自治区、直辖市老师进行培训,”尚海龙说。
青岛作为人工智能基础教育的先驱,已经有了一些经验,但仍有很多问题需要解决。 例如,学生的学习效果评价,小初高各有什么样的评价标准,老师小组的教育活动,谁管理,应该使用什么样的组织方式,以鼓励措施激发老师的积极性等。
“从2019年9月开始,至少一学期或一学年结束后,我们希望青岛的模式能够稳定下来。”姜林说,“模式稳定后,学生学习效果的评价、教育活动、教师培训等问题逐渐有解决的办法。”
青岛市教育局很清楚,做这件事的报酬看起来不那么快。
今天小学的孩子10岁左右,到2035年大约25岁。 初中的孩子28岁左右,高中的孩子30岁左右,正好是那一年。 “我们希望这些孩子的未来是人工智能以及其他领导新技术发展的重要人才,”姜林说,“他们来自青岛,他们来自哪里? ’他说
(注:为了保护学生的隐私,孙克钰是假名。 中所述情节,对概念设计中的量体体积进行分析