目前，全國共有40所學(xué)校引入該教材作為選修課或校本課程，成為首批“人工智能教育實驗基地學(xué)校”。

近日，該教材主編、香港中文大學(xué)教授、人工智能專家林達(dá)華對澎湃新聞(www.thepaper.cn)表示，中學(xué)人工智能教學(xué)的目的不是把所有學(xué)生都培養(yǎng)成人工智能專家，而是傳遞人工智能的基本思想和理念，培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)造力，使得學(xué)生將來進(jìn)入各行各業(yè)能自覺運用人工智能解決問題。

而在教材落地方面，有學(xué)校反映，目前對于國內(nèi)AI基礎(chǔ)教育來說，推廣的難點在于急需具備終身學(xué)習(xí)能力的師資力量以及學(xué)校硬件方面的升級。對此，掌握前沿核心技術(shù)的企業(yè)與高校研究者都表示，產(chǎn)學(xué)研一體，“校企合作”將是解決這一問題的重要方式。

國內(nèi)第一本人工智能基礎(chǔ)教材《人工智能基礎(chǔ)(高中版)》近日正式發(fā)布
 

除了教材，還配套實驗室平臺

隨著人工智能逐漸上升為國際競爭的新焦點，AI人才短缺也日益凸顯。2017年7月，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中進(jìn)一步明確提出“應(yīng)逐步開展全民智能教育項目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程”。

《人工智能基礎(chǔ)(高中版)》主編之一、華東師范大學(xué)(分?jǐn)?shù)線,專業(yè)設(shè)置)慕課中心主任陳玉琨教授近日向澎湃新聞介紹稱，“人工智能是未來社會的發(fā)展趨勢，也是國家重要的戰(zhàn)略部署，關(guān)于機(jī)器和人腦的研究對于教育來說也非常重要，所以我們想到了編寫《人工智能基礎(chǔ)》教材。希望高中生了解人工智能基本原理，有興趣的可以掌握人工智能的基礎(chǔ)知識和基本技能，最重要的是激發(fā)他們在這一領(lǐng)域的創(chuàng)造力。”

上述教材由商湯科技、華東師范大學(xué)慕課中心合作，并邀請了上海多所知名中學(xué)教師共同編寫，由新聞出版總署批準(zhǔn)出版并備案。從2017年9月籌備起，經(jīng)過數(shù)論修改訂正，歷時8個月完成。

教材目錄

隨著該教材的正式發(fā)布，包括華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)、清華大學(xué)(分?jǐn)?shù)線,專業(yè)設(shè)置)附屬中學(xué)、廣州廣雅中學(xué)、遼寧省實驗中學(xué)、北京三十五中等在內(nèi)的40所學(xué)校成為了首批“人工智能教育實驗基地學(xué)校”，確定引入該教材作為選修課或校本課程，范圍覆蓋了全國大部分省市地區(qū)。該教材編寫團(tuán)隊表示，后續(xù)將會有更多高中加入其中。

陳玉琨表示，在編撰過程中，讓他感受頗為深刻的是技術(shù)研究人員和一線教師優(yōu)勢疊加、緊密結(jié)合的合作模式。他介紹，該教材強(qiáng)調(diào)興趣與知識并重，考慮到受眾是零基礎(chǔ)的學(xué)生，編寫團(tuán)隊一部分由研究人員組成，他們掌握技術(shù)，對于科學(xué)性的把握非常嚴(yán)格;另一部分則由高校、中學(xué)的教師組成，他們熟悉學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和傳授方式，從“可學(xué)性”及教學(xué)價值方面把關(guān)。“我們希望教材能在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)更好引導(dǎo)有興趣的學(xué)生，讓八九成的學(xué)生都能學(xué)會和接受。”

澎湃新聞看到，全書共分9個章節(jié)。從第一章介紹人工智能簡史開始，之后介紹計算機(jī)如何進(jìn)行圖片識別、感知和理解聲音;如何對視頻進(jìn)行識別;再到計算機(jī)如何進(jìn)行文字理解和自動創(chuàng)作;最后對深度學(xué)習(xí)點到為止。編排從易到難，循序漸進(jìn)，以基礎(chǔ)普及性的知識為主。同時，教材每一頁都有彩色圖表，并引入了大量的科普內(nèi)容和實例幫助學(xué)生形象地理解，比如由Alpha Go戰(zhàn)勝圍棋高手引入強(qiáng)化學(xué)習(xí)的算法。

而該教材的另一大特點在于以實踐為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)“手腦結(jié)合”的學(xué)習(xí)方式，鼓勵學(xué)生動手實驗，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。“教材中有22個實驗可供動手操作，來調(diào)動高中生的興趣。”陳玉琨說。

由于人工智能是一技術(shù)含量極高的領(lǐng)域，涉及了高等數(shù)學(xué)、算法等內(nèi)容，有的甚至超出了大學(xué)本科的范圍，為了幫助中學(xué)生理解，教材還配套了一個教學(xué)實驗平臺。目前引進(jìn)該教材的40所學(xué)校都將采用該平臺配合書本教材完成各種課堂實驗、作業(yè)、競賽及自主創(chuàng)新項目。

陳玉琨說，“在平臺上，實驗過程、結(jié)果都是可視化的，盡可能使普通中學(xué)生能完成多種關(guān)于常用算法的實驗，比如在操作中理解‘機(jī)器學(xué)習(xí)’等內(nèi)容。目前，上海市市西中學(xué)已經(jīng)開始基于該教材內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行授課。同時，該校也已經(jīng)設(shè)立了集人臉識別系統(tǒng)、人群分析系統(tǒng)、學(xué)生行為監(jiān)測系統(tǒng)、教學(xué)實驗平臺、機(jī)器人、無人車等于一體的“人工智能實驗室”。該校表示，具體教學(xué)效果還需時間進(jìn)一步開展與沉淀。

此外，陳玉琨透露，這套人工智能教材的高中版只是第一階段，之后還會陸續(xù)推出初中版和小學(xué)版，目前團(tuán)隊正在根據(jù)不同年齡段學(xué)生的特點進(jìn)行編寫。對于低齡學(xué)生，教材的主旨是寓教于樂，讓學(xué)生在游戲中了解一些人工智能領(lǐng)域最基礎(chǔ)的知識，重點不在傳授知識，更多是期望引發(fā)孩子們的興趣。

教材內(nèi)頁

教材內(nèi)頁

推廣難點：設(shè)施和師資短缺

一本新興的人工智能教材出爐了，下一步就是在學(xué)校如何落地完成教學(xué)?作為首批引入該試點教材的中學(xué)，5月上旬，上海交通大學(xué)(分?jǐn)?shù)線,專業(yè)設(shè)置)附屬中學(xué)課外學(xué)術(shù)活動中心主任彭禹告訴澎湃新聞，這本教材的定位是基礎(chǔ)普及性，初看會覺得難度較大，難以教學(xué)，但仔細(xì)研究過會發(fā)現(xiàn)還是挺合適中學(xué)生的。

彭禹介紹，在高中階段，學(xué)校計算機(jī)課主要分三種類型：一是國家課程，以往并沒有涉及到人工智能方面;二是競賽課程，主要以算法的競賽為主，因此會有一部分接近于人工智能教學(xué);三是社團(tuán)和課外研究性學(xué)習(xí)課程，也包含了人工智能方面的學(xué)習(xí)。“之前我們計算機(jī)學(xué)習(xí)小組直接用的是大學(xué)的人工智能教材，或是通過在線公開課進(jìn)行學(xué)習(xí)。但難點主要在于‘第一級臺階’過高，所以我們也希望有一個從高中水平入門導(dǎo)向大學(xué)進(jìn)階教材的過渡性臺階。”

不過，他表示，因為還涉及到學(xué)校課程設(shè)置的變動和相關(guān)教師的培訓(xùn)，此次引入的新教材暫時還不會面向全校學(xué)生教學(xué)，而是先在原先的計算機(jī)學(xué)習(xí)小組內(nèi)開課，作為一門選修課或研究性課程，經(jīng)過一輪的試點之后再向全體鋪開。

此外，對于這套教材的落地，該校在教師隊伍的成熟以及相關(guān)實驗室和其他硬件配套兩方面也還需要一定時間。彭禹說，“現(xiàn)在我們計算機(jī)活動小組成員不多，所以硬件還能跟得上，但一旦推廣至全校，硬件方面就會形成一定的壓力。”

同樣的，準(zhǔn)備在新高一創(chuàng)新班中進(jìn)行人工智能配套課程試點的江蘇省常州高級中學(xué)，也面臨著設(shè)施和師資的短缺問題。該校課程與教學(xué)處主任史金花表示，學(xué)校此前有小規(guī)模的人工智能教學(xué)。目前，該校還需要專業(yè)教師根據(jù)江蘇省的教學(xué)任務(wù)對該教材進(jìn)一步研究并作出評價后再確定是否全面引進(jìn)，不過已經(jīng)將人工智能教學(xué)列入了學(xué)校未來的五年規(guī)劃。同時，學(xué)校也在考慮建立一些新的實驗室，對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

對于學(xué)校面臨的設(shè)施和師資等方面的困難，來自掌握人工智能前沿核心技術(shù)的科技企業(yè)的力量無疑能有效地幫助學(xué)校提升教育質(zhì)量。

商湯科技方面認(rèn)為，“校企合作”是解決人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用型人才巨大缺口的重要方式。接下來，企業(yè)將在教師培訓(xùn)中加強(qiáng)專家講座、實操訓(xùn)練、實地考察、教學(xué)實踐點評等形式，改善中小學(xué)教師開展人工智能教育教學(xué)面臨的困難和挑戰(zhàn)。

上海交通大學(xué)附屬中學(xué)正計劃和企業(yè)合作。彭禹說，一方面，企業(yè)能夠提供技術(shù)支持，協(xié)助推進(jìn)課程，包括指派專業(yè)人員培訓(xùn)教師和提供教學(xué)輔助工具的支持，比如協(xié)助編寫代碼等對于教育者來說較難的工作;另一方面，企業(yè)還可以提供舉辦人工智能競賽、為高中在校生提供實習(xí)機(jī)會等后續(xù)支持。

陳玉琨也表示，華師大慕課中心也將在中小學(xué)開展人工智能教師培訓(xùn)、中小學(xué)人工智能實驗室建設(shè)、智慧校園建設(shè)等多個方面出力。目前正在開發(fā)中的第二版人工智能基礎(chǔ)線上課程預(yù)計將于7、8月推出，將與現(xiàn)有的教材全面配套，減輕學(xué)校教學(xué)的壓力。