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  课程丰富,满足学生多种需求

  针对中学生探究心理强的特点,中学的人工智能课堂设置了更多动手实践环节。在北大附中的开源硬件基础课上,陈清伟老师引导学生通过观察、思考、设计、制作等活动获得丰富的学习体验。学生们取得了一批令人惊喜的人工智能项目成果:以智能摄像头为主要模块设计的号贩子预警器,利用颜色识别模块和MP3播放模块,为全色盲患者制作的色彩音乐转换手表……

原标题:小粉丝迷上前沿新知

“人工智能未来的考验将是第十五项全球重大挑战。”近日,由中国工程院、美国国家工程院、英国皇家工程院联合举办的第四届“全球重大挑战峰会”(GGCS 2019)上,中国工程院院士、中星微集团创始人兼首席科学家邓中翰在其主题演讲中作上述说。

他以中国的《安全防范监控数字视音频编解码技术标准》(简称SVAC国家标准)举例,中国已经制定了在全国范围内应用的公共安全SVAC国家标准,该标准创新采用了多项最新技术,解决了视频监控网络应用的特定问题,广泛地服务于交通、金融、教育、医疗、养老等民生行业。“目前中国有许多基于SVAC国家标准的智慧城市项目,例如湘潭,该标准促进了智慧治理和公用福利的完善——这一切佐证了先进技术可以普惠大众。”

  从事信息技术教育十几年的王振强坦言:“中小学普及人工智能课程,对师资挑战很大。缺少能胜任相关课程的教师,导致一些中小学的人工智能课程还处在起步阶段。”

  参与的学校越来越多,开设的人工智能课越来越丰富,但各个学校在课程内容上尚未形成一致的思路。“目前,学界对人工智能的概念还没有清晰准确的定义,中小学人工智能相关课程内容如何构建、与已有的信息技术课程如何衔接,仍然是一个亟待解决的问题。”北京教育科学研究院教研员王振强说:“目前学校使用的大多是校本教材。”

  北大附中则请来许多高校教师做“外援”。这个学期,北京大学地球与空间科学学院副教授陈斌给北大附中的学生们开设了“人工智能高级俱乐部”课程。自2017年以来,北大附中还与北京大学联合创建了信息创新实验室,与北京理工大学合作开设了“水下机器人”课程。通过专项计划,一些学生得以走进高校实验室,了解甚至参与更前沿的人工智能课题。“我们的课程需要教师具有工科背景,能熟练掌握编程语言。如果他们还具备硬件设计能力,能够根据学生的需求设计合理的硬件平台,引导学生思考问题,帮助学生解决问题,会对学习更有帮助。”北大附中信息与通用技术中心主任毛华均说。

  教学相长,课程不断迭代更新

  除了讲授前沿知识、培养学生的人工智能思维,关注人工智能时代的伦理问题也是教学的重要内容。人大附中教师袁中果在“人工智能应用规则与伦理”课上,接连向学生发问:机器人公民涉及哪些伦理问题、无人驾驶汽车上路会带来哪些法律问题、人工智能在新闻领域的应用可能带来哪些社会问题……引发学生热烈讨论和深入思考。

  早在2003年,人大附中就开始开发机器人相关课程。经过不断探索,学校已构建起由基础类课程、发展类课程和高端类课程组成的“人工智能+X”课程体系,包括机器人、数据挖掘、计算机视觉、无人驾驶等20多门课,让学生实现从感知到认知、再到创新的提升,全面增强学生的素养。2018年,人大附中成立了全国基础教育阶段首个人工智能实验班。北大附中开设的人工智能课程,则涉及科学、工程、艺术、数学等多个领域,比如开源硬件基础、python程序设计、简易机器人制作以及智能小车挑战赛等,满足学生的多种需求,挖掘他们的兴趣和潜力。

  人工智能课,在中学里教些什么?

  北大附中自开设开源硬件课程以来,学生已在科技期刊《无线电》发表论文20余篇,“一种智能家居环境控制系统”等7项发明获得专利授权,在全国青少年科技创新大赛和全国中小学电脑制作活动中获得多个奖项。许多学生表示了将来从事人工智能研究的意愿。人大附中学生王岳卿和同学们去清华自动化系实验室体验学习时,看到了仪器展示观测到的小鼠脑神经活动,非常震撼:“我们看到了人工智能未来发展的一个方向,希望将来我也能在这一领域做出贡献。”

邓中翰谈到,统一的规则和标准将帮助技术更好地提升效率、释放规模效应并惠及大众。“我们需要建立起技术适用的统一标准,才能让技术超越时空的界限,更好地服务于所有人。”

“我认为人工智能最终会造福于全人类。”在演讲中,邓中翰认为,对于未知的挑战,人们要保持积极的态度。“工业革命曾经的辉煌,让我们对赢得未来充满信心。”