商湯教育：AI教育在公立校如何落地？

　　來源|多知網(wǎng)

　　文|馮天鳴

　　圖片來源|受訪對象供圖

　　2021年7月，人工智能平臺公司商湯科技SenseTime旗下子品牌商湯教育正式亮相世界人工智能大會。商湯教育以AI教育為核心，提出一系列新概念“元”，“元資源”，“元生態(tài)”，以商湯教育平臺協(xié)助學(xué)校進行AI教育學(xué)科化。

　　值得注意的是，“元宇宙”概念正在被熱議，這是源于尼爾?斯蒂芬森在 1992 年出版的科幻小說《雪崩》中的概念，指的是物理現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實三種模式在共享的網(wǎng)絡(luò)空間中相互融合的一種狀態(tài)。商湯教育的“元”概念與“元宇宙”在名字上雖略有撞車，但在內(nèi)涵上指向了教育的“本源”和“基礎(chǔ)”，即商湯人工智能教育所涵蓋的教學(xué)“元”素。

　　近兩年，許多AI技術(shù)公司進入教育行業(yè)，從智慧校園，AI精準教學(xué)等作為切入口，用技術(shù)嘗試教育的多元化。

　　在眾多進入學(xué)校的AI教育項目中，有為學(xué)校輸送教材的，有輸送課程的，也有輸送工具的項目……商湯教育則提供包括教學(xué)實驗平臺、人工智能課程和教材等教學(xué)資源在內(nèi)的、集合式的商湯教育平臺，幫助學(xué)校做AI教育學(xué)科建設(shè)。

　　商湯教育總經(jīng)理高焱向多知網(wǎng)表示：“商湯教育從一開始就選擇了相對較難的AI教育學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)的賽道。”

　　AI教育學(xué)科建設(shè)需要漫長的時間周期進行檢驗，很難在短期內(nèi)就見到成效。企業(yè)參與到學(xué)科建設(shè)當中，必然會承擔較大的責任和壓力。

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　　試圖解決AI教育解決方案落地中的挑戰(zhàn)

　　什么是“元生態(tài)”和“元資源”?這要從AI教育入校中遇到的難題說起。

　　在人工智能技術(shù)方面、實踐方面，商湯科技具有一定的基礎(chǔ)，但如何將技術(shù)與教育結(jié)合?今年7月份商湯教育發(fā)布了升級后的商湯教育平臺以及AI教育“元”資源的概念。

　　商湯教育在AI教育解決方案落地的過程中遇到了三大挑戰(zhàn)。首先，如何滿足不同區(qū)域、不同類型、不同基礎(chǔ)的硬性教學(xué)需求，也就是個性化需求;其次，AI技術(shù)在不斷發(fā)展，如何在保證最新的AI技術(shù)和教學(xué)結(jié)合的同時，保留未來課程不斷迭代的可拓展性;最后，如何準備豐富的課程，來滿足不同老師多樣化的課程需求。

　　商湯教育平臺從三個層面，解決AI教育進校的難題。第一，商湯教育平臺提供了全學(xué)歷段的課程，可以讓更多的老師能夠拿到教學(xué)的資源去模仿課程的教法，將完善的課程帶入學(xué)校，帶給學(xué)生;第二，商湯教育平臺將所有的課程資源打散，不再是整體，變成所謂的“元”資源，讓有能力的老師能在“元”資源的基礎(chǔ)上去構(gòu)建個性化的人工智能教學(xué)課程。最后，對于有技術(shù)開發(fā)能力和創(chuàng)新能力的老師，商湯教育平臺提供了全維度的人工智能創(chuàng)作工具，讓老師不僅能創(chuàng)作課程，而且還可以創(chuàng)作技術(shù)化的人工智能的實驗。

　　“元”資源，指將已經(jīng)成體系的閉環(huán)產(chǎn)品，重新切割成更小顆粒度的“元”資源，并將這些“元”資源匯聚在平臺上，以滿足使用者對課程的不同需求。

　　商湯教育在咨詢了大量一線AI教師與師范院校的教育專家之后，將商湯教育平臺上的精品AI課程的元素分為六類——體驗“元”、課程“元”、實驗“元”、創(chuàng)作“元”、硬件“元”和師培“元”，并在六個的“元”大類下，設(shè)置了更多細分領(lǐng)域的小類。使一線AI課程教師可以直接將這些教學(xué)顆粒組合成定制化和多樣化的課程。

　　在不斷積累“元”資源的同時，越來越多的人也加入到“元”生態(tài)之中。在使用商湯平臺的過程中，使用者可以將實踐中得到的成果，分享到商湯教育平臺上，從而共建一個多層次、多樣化的AI教育元生態(tài)社區(qū)。讓AI教育在生態(tài)中不斷更新，充實，并適應(yīng)技術(shù)與教育的發(fā)展。

　　對此，深圳市南山區(qū)政協(xié)副主席、教育局局長劉根平表示：“AI和創(chuàng)新教育成為全球關(guān)注的教育話題。南山區(qū)的創(chuàng)新教育離不開創(chuàng)新企業(yè)的支持，在K12階段，通過全面引入商湯的人工智能教育，南山區(qū)的基礎(chǔ)教育革新得到了有力推動。”

　　老師、學(xué)生以及企業(yè)的合作伙伴，可以在“元”生態(tài)中各取所需，將資源自由組合配對，讓AI教育的參與者可以根據(jù)不同區(qū)域，不同學(xué)校，不同學(xué)生的開課需求，來設(shè)計教學(xué)課程和實驗課程，或者進行教學(xué)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。

　　例如，在體驗“元”中拿出兩個“元”，一個“元”是圖像的風格化，另外一個“元”是圖像和動作識別。將這兩個“元”進行組合拼搭，然后再把它放到博物館的場景中去，再通過商湯教育的課程規(guī)劃設(shè)計師的設(shè)計，兩個“元”就形成了一個有趣的體驗式任務(wù)，叫做“如何讓古老的博物館活起來”。

　　商湯教育認為人工智能學(xué)科的教學(xué)場景不應(yīng)該局限于學(xué)校的課堂、實驗室，更要落實于生活之中，讓AI課程中的技術(shù)真正應(yīng)用在現(xiàn)實場景中，這樣能更好地激發(fā)學(xué)生的好奇心，鍛煉他們的發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)用AI解決問題的能力。

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　　進校漫漫路：AI教育學(xué)科化

　　商湯科技SenseTime是中國科技部指定的 “智能視覺”國家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺，其業(yè)務(wù)涵蓋智慧城市、智慧商業(yè)、智慧生活、智能汽車四大板塊。

　　在母公司的支持下，商湯教育有足夠的底氣去進入學(xué)校，協(xié)助學(xué)校進行AI教育的學(xué)科化建設(shè)。

　　高焱提到，在過去的三年時間內(nèi)，商湯與一線的老師積累了一些AI精品課程，全年齡段約500個課時。同時商湯還為學(xué)生提供成系列的教材，包括在2018年4月與華東師范大學(xué)共同發(fā)布的面向高中生的第一本人工智能教材，接下來出版的面向初中的4冊教材，面向小學(xué)啟蒙的6冊教材。

　　商湯為教材和課程分了層級，小學(xué)注重于啟蒙和體驗，中學(xué)注重于人工智能技術(shù)時期的了解和復(fù)構(gòu)，對于高中則希望能夠培養(yǎng)更多中國原創(chuàng)人工智能的人才儲備。在中職和高職里，課程目的是培養(yǎng)更多的人工智能技術(shù)應(yīng)用的人才。在高校里，商湯則希望在高校本科階段、研究生階段和碩士博士研究階段有更多研究型的人才。

　　在完善商湯教育平臺的同時，商湯教育也一直與學(xué)校進行合作，但人工智能畢竟還是一個新興的學(xué)科，課程落地時遇到了各種各樣的挑戰(zhàn)。

　　首先，不是每個學(xué)校都有足夠的經(jīng)費開展整套的人工智能課程，許多學(xué)校心有余而力不足。

　　于是，商湯教育將自身的服務(wù)劃分成全軟件云服務(wù)開課和軟硬結(jié)合兩種形式，根據(jù)學(xué)校的預(yù)算情況提供不同配置方案。商湯提供的各種方案可以適配各種學(xué)校的不同需求。

　　當課程落地，配套設(shè)施也完備后，另一個問題浮現(xiàn)出來了：AI課程在學(xué)校中推行時，許多教師的積極性不高。對此，商湯教育啟動了教師培訓(xùn)層面的“燎原計劃”，讓商湯教育的專業(yè)教師與教研團隊，為學(xué)校中的一線教師提供援助，并給予他們一套較為完整的教學(xué)資源。包括但不局限于教案、學(xué)案、課件、知識圖譜、示范課程、視頻課程、實驗操作等。以此來激發(fā)一線教師對人工智能教育的不斷探索。同時商湯教育也能夠通過行業(yè)合作伙伴為一線教師提供其他類型的校內(nèi)教學(xué)服務(wù)。

　　高焱向多知網(wǎng)表示，AI教育學(xué)科化絕不是一蹴而就的，整個課程落地的過程需要長時間的積累，以及教研團隊與一線教師的不停交流。在青島的商湯人工智能教育研究院，嶗山區(qū)的教師都會定期去集中研課，通過商湯教師講范例、一線教師互相分享、一線教師向教研團隊提問等多種互動方式，來保障校內(nèi)AI教學(xué)的有效性，推動課程資源迭代。

　　學(xué)生每天在學(xué)校里的時間是固定的，對K12范疇內(nèi)的學(xué)生來說，絕大部分的時間都被學(xué)科類課程占據(jù)，AI課程在校內(nèi)沒有明確的課時。當課程時間得不到保障時，商湯教育會幫助學(xué)校進行合理的課程規(guī)劃及安排。除了單獨課時以外，還會利用綜合實踐課時、信息技術(shù)課時、社團課時，甚至于自習課時和班會課時。在學(xué)校老師允許的范圍內(nèi)，在這些靈活的課時學(xué)段進行課程設(shè)計與安排，保證AI課程的順利開展。

　　當學(xué)校端，教師端的問題得到解決時，學(xué)生端的問題浮出水面——AI教育缺乏課程閉環(huán)和輸出的渠道。為了解決這個問題，商湯教育參與了許多國家級、區(qū)域級人工智能賽事的籌備。

　　2021年教育部白名單里的“少年硅谷-AI少俠”賽事的技術(shù)支持單位之一就是商湯教育，此外，商湯教育已經(jīng)成功舉辦兩屆，今年將舉辦第三屆“國際青少年人工智能交流展示會”(又稱“IAIF大賽”)。目前，“IAIF大賽”的比賽結(jié)果已經(jīng)正式納入上海市初中生的畢業(yè)綜評。也因為AI課程不是明確的學(xué)科，沒有考綱和考試要求，很難以傳統(tǒng)的方式給學(xué)生學(xué)習成果的反饋。商湯教育選擇讓學(xué)生進行項目實踐，通過實驗將學(xué)到的內(nèi)容，進行實操。

　　以智能垃圾筒項目為例，學(xué)生通過攝像頭對所放置的垃圾進行識別分類，可以將干垃圾或者濕垃圾的標簽轉(zhuǎn)化成相應(yīng)垃圾桶蓋子開關(guān)的電信號，從而完成垃圾智能分類投放的交互。

　　此外商湯教育還提供語音交互的游戲化課程，比如商湯教育平臺上的魔塔實驗，可以通過學(xué)生的語音輸入，將語音的信號轉(zhuǎn)化為游戲界面上人物行動的指令，在人機交互中完成迷宮打怪的游戲任務(wù)。

　　通過操作與學(xué)習類似的硬件和匹配案例，可以讓學(xué)生們了解人工智能時代人機交互的相關(guān)環(huán)節(jié)，知識點以及重要性。通過人機交互的課程設(shè)計，可以讓學(xué)生更加直觀地學(xué)習和體驗到語音識別、自然語言處理等人工智能的技術(shù)和知識點。

　　溫州中學(xué)創(chuàng)客教育工作室負責人、浙江省特級教師謝作如認為，“交互不僅讓人工智能教育變得更加有趣，還凸顯了人工智能的實際應(yīng)用優(yōu)勢和未來發(fā)展邊界。商湯教育提供的多模態(tài)交互解決方案，對于AI教育的普及很有價值。”

　　目前商湯教育已經(jīng)走入上海、北京、深圳、青島等30+座城市，協(xié)助2700+中小學(xué)里的7300多位老師進行AI教育學(xué)科化的工作。

　　03

　　與上下游共建AI教育學(xué)科

　　整個商湯教育平臺其實建立在商湯科技自主研發(fā)建立的全球頂級深度學(xué)習平臺和人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)之上。高焱向多知網(wǎng)表示，商湯教育的底層框架上有商湯科技大量的開源框架平臺，各行業(yè)應(yīng)用的算法能力，以及一系列落地轉(zhuǎn)化的實際案例。這是很多現(xiàn)在的AI教育機構(gòu)都不具備的，也是商湯教育協(xié)助學(xué)校做AI教育學(xué)科化的底氣。

　　商湯教育在平臺上開放了大量算法相關(guān)、硬件相關(guān)、開源技術(shù)相關(guān)的AI實驗。此外，商湯教育平臺對接了商湯自有的人工智能硬件，并與業(yè)界知名的企業(yè)，如樂高、中鳴機器人等硬件廠商展開合作。

　　在7月初的世界人工智能大會上，商湯教育發(fā)布了兩款全新的AI教育硬件。第一款是商湯教育的開放硬件實驗箱，可以用Python進行編程，并具備AI傳感，應(yīng)用和AI模型部署等教學(xué)、實驗、科創(chuàng)、比賽。另外，商湯教育聯(lián)合中鳴機器人發(fā)布了一款最新的AI教育機器人套裝，商小鳴。這個機器人集成了各種視覺、語音和自然語言處理算法，并且能夠拼裝、組合成不同造型的機器人套件。商湯教育希望，商小鳴能夠提升學(xué)生應(yīng)用AI產(chǎn)品解決實際問題的能力。這兩款硬件可以幫助學(xué)生掌握AI和智能硬件知識，同時也能為學(xué)習工業(yè)化流水線開發(fā)提供基礎(chǔ)。

商小鳴教育機器人套裝

　　值得注意的是，商湯教育為商小鳴配套配套一系列完整的課程“元”，可以讓一線的老師更加靈活的教學(xué)。商湯教育和中鳴還聯(lián)手為商小鳴制定了一套全新的競賽規(guī)則，以此形成課程閉環(huán)和輸出途徑。

　　以“商小鳴”機器人這個硬件“元”為例，商湯教育將每個“元”環(huán)環(huán)相扣，以商小鳴為中心拓展出了一整套“元”課程。而這一整套體系建立的目標就是，協(xié)助AI教育學(xué)科建設(shè)。

　　任何一個元都和其他元具備關(guān)聯(lián)，“元”的概念能夠讓老師按照自己學(xué)校的預(yù)算情況、教學(xué)情況、學(xué)生目前階段的情況，經(jīng)過綜合考慮后，基于商湯教育平臺，利用這些“元”來制定AI教育理論與實驗的課程內(nèi)容。

　　高焱向多知網(wǎng)表示:“AI教育正在興起中，但仍處于初級階段。從2017年起，國務(wù)院下發(fā)了新一代人工智能發(fā)展的規(guī)則，其中明確提出，在中小學(xué)階段，要設(shè)置人工智能的相關(guān)課程，并且需要逐步推廣編程教育，通過建設(shè)人工智能等學(xué)科來培養(yǎng)復(fù)合性人才。”

　　同年，國家正式將人工智能教育劃入普通高中信息技術(shù)課程的標準之內(nèi)，從2019年起，全國各地陸續(xù)發(fā)文，鼓勵地區(qū)來建設(shè)AI教育的相關(guān)內(nèi)容，并且還進行AI實驗區(qū)、實驗校的建設(shè)。

　　高焱相信：“在未來，國家會更重視AI及AI領(lǐng)域的人才，會加大對AI教育領(lǐng)域的重點投入。”

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本文作者：馮天鳴