《新一代人工智能發展規劃》提出:發展人工智能必須從娃娃抓起,逐步開展全民智能教育項目,在中小學階段設置人工智能相關課程。人工智能教育包括人工智能技術用于教育與學習和人工智能的相關課程引入??扇绾芜\用人工智能技術開展教學,如何設計相關課程,這些問題對中小學人工智能教學的落地帶來了極大挑戰。
教育是綜合市場,科技賦能是立體工程
科技賦能教育是一個比較宏觀的概念,如果想探索科技究竟怎么賦能教育,把這句話落在實處,則還是要回到推動人工智能教育的發展規劃當中來。核心是人工智能技術用于教育與學習和人工智能的相關課程引入,這其中包括幾個關鍵環節:構建智能學習、交互式學習新模式;應用人工智能在校園里對教學、管理等全流程形成輔助;基于大數據的在線學習教育平臺、智能教育分析平臺,提供以學習者為中心的教育環境,實現教育定制化;在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵編程教學軟件、游戲的開發和推廣。
首先是構建智能學習、交互式學習新模式,意在改善教學環境。在這方面,企業需要深入了解教育環境現狀,以電子白板、教育PC、智能平板等智能化設備改善當前的“一人說教”模式,讓學習變得更有參與感、更有互動性。根據IDC調研數據,到2020年預計將會有50%的教育市場用戶考慮使用大屏幕電子白板、平板等設備來改善當前教育環境的效率。
其次應用人工智能在校園里形成教學、管理輔助,意在加強教育管理。這需要企業提供完備的音視頻采集、語音識別、認證傳感、大數據分析系統的參與其中。單純某一方面的技術讓人聯想到的企業名字其實不在少數,但是如果提供綜合支持顯然需要企業具備深厚的產品和資源整合能力,需要企業積極探索廣泛合作、互通有無、集各家之所長。
在線學習教育平臺、智能教育分析平臺的建立,意在平衡教育資源。這將會涉及到大數據服務、云平臺建設等一系列系統工程。在線學習教育平臺的建立將有助于教育資源公平化發展,拉近偏遠地區與發達地區教育差距?;诖髷祿蘸驮破脚_的分析將幫助教育部門、學校全面了解教育教學情況,實時掌握。但大數據和云服務平臺的建立也意味著信息的上傳、分析,平臺設備安全性、信息安全性、教育環境的隱私性是否得到保護也是這一環節需要考慮的關鍵點。
最后一個方面則是力求在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵編程教學軟件、游戲的開發和推廣。這就明確提出了除了改善教育環境、加強教育管理、平衡教育資源之外的第四個重要任務就是實實在在落地人工智能、編程課程。最具體的內容實際上也是最有難度的部分,怎么教、教什么?怎么在其中運用人工智能技術?
英特爾全方位的AI解決方案,教助力教育發展方式轉型
關于推進中小學人工智能教學,英特爾的案例倒是值得參考。英特爾及時捕捉到學校這一痛點,積極響應國家號召,利于其在人工智能領域的產品技術及生態優勢,迅速聯合生態合作伙伴進行創新和研發,協助學校共同推動人工智能基礎設施建設和課程設置,并根據不同學校對人工智能教育的不同需求,為各級學校打造定制化的完整適用的人工智能實驗室、教學解決方案。
這是一套名為“人工智能自動駕駛套件”的教學方案,目前該方案已經在人大附中西山分校投入使用。該套件由一套軌道、搭載基于英特爾酷睿平臺的NUC以及多個圖像采集裝置的模型車以及相關軟件組成,可通過實時拍攝路面信息和交通信息等“行車環境”進行預判斷,從而選擇進行加速、剎車、轉向和避讓等動作,來模擬自動駕駛流程。配合英特爾Movidius神經計算棒降低延遲提高處理效率,配合OpenVINO開發套件可以將訓練好的AI模型進行模塊化打包,學??苫诖颂准M行AI教學課題的開發和探索,培養學生的科技創新興趣,激發想象力和創新力。
除此之外,英特爾還聯合合作伙伴推出了樂博士機器人。它是基于英特爾智能硬件平臺及ROS環境的人工智能教育型機器人,具備強互動性和趣味性,兼容多編程語言??蓾M足初、高中及大學的AI普及教育,配套相應實驗室解決方案、課程內容和師資培訓服務。
英特爾在人工教育科普課程解決方案擁有領先的核心優勢,包括基于英特爾的硬件計算能力和數據訓練方法,能夠為中小學生及高校提供全套的人工智能科普及動手實踐課程。實際上,教育應用案例只是英特爾廣泛人工智能業務和解決方案當中的冰山一角,從邊緣實時洞察到云計算的大數據分析,英特爾都有具體的解決方案應對,能夠幫助各行各業實現所需要的業務轉型。至強處理器、FPGA、Nervana深度學習芯片、Movidius神經計算棒2代等,英特爾透過這些創新的硬件基礎為人工智能開發創造了絕無僅有的高性能開發環境。OpenVINO開發工具則可以幫助開發者將計算機圖形和深度學習推力整合到前沿的視覺應用中,實現快速高效的開放式視覺推力和神經網絡優化,在各類云端框架下創建和培訓AI模型,并幫助其快速部署到產品當中。
作為AI、編程開展基礎,教育PC仍有市場潛力
PC相對來說應該算作是電化教育的傳統設備,但是發展至今PC在我國學校教育當中的普及率仍然有待提高,尤其是一些便攜性較好,能夠跟隨課堂使用的輕薄定制化產品。我認為教育類PC作為人工智能教學、編程教學、教育類App開展的基礎,在我國仍然有非常大的市場潛力空間。
雖然,PC設備、平板電腦這類設備能夠有效改善教學環境,輔助學生與老師的互動,方便老師與家長溝通,為老師在線了解學生信息、批改學生作業帶來幫助,但也存在一些長期以來存在的弊端。
紛繁復雜的互聯網世界、軟件和游戲非常容易導致中小學生分心,影響對于學習的專注力。而那些沒有經過過濾處理的不健康信息則有可能毒害正在成長的青少年身心健康。英特爾針對老師和家長的以上痛點,聯合生態合作伙伴共同為中小學生開發了英特爾學生電腦,有效地減緩了老師和家長們的焦慮和擔心:英特爾學生電腦具有定制的教育系統,所有的內容均與教育相關,且軟件應用商店對軟件下載有嚴格的管理設置,有效防止孩子沉迷于游戲、網絡及接觸不健康內容,使孩子能更專注于學習。
PC在使用上能夠為學生提供一個創新的平臺,讓孩子在低齡階段就能掌握一個良好的PC使用經驗,同時幫助學生準確掌握理解所學習的知識,這是教育PC所要肩負的重要功能。英特爾與合作伙伴聯合開發的教育PC內部構建了定制化的教育系統,并且可以實現家長與學校同步課堂和個性化學習輔助。內置英特爾處理器的教育PC擁有領先的運算處理能力,可無縫匹配各類編程語言、工具軟件,為正在學習編程、設計或者剛剛對這些領域產生興趣的青少年提供創新學習平臺。
根據世界衛生組織公布的數據,我國中小學青少年近視比例已達到40%!正在成長的青少年長期面對PC設備、平板電腦容易視力受損也已引起社會的普遍關注,保護視力預防近視需要在教育智能升級過程中格外受到關注。針對這一痛點,英特爾與合作伙伴所開發的學生定制電腦的屏幕更大,而且安裝有保護視力的應用,能對使用環境的光線、距離等產生感知,可有效保護孩子的視力。值得一提的是,這款學生定制電腦的學習模式與原有終端設備相似,可以將孩子的學習習慣無縫平移到電腦上來,降低適應的時間成本,完成從小屏到大屏、從被動學習到主動學習的轉變,有效提升孩子的學習效率和學習興趣。
科技賦能教育要回歸教書育人本質
教書育人是個復雜漫長的過程,既有書本上知識的學習,也有學習生活中人格三觀的建立??萍假x能教育從本質上應該起到的是改善學習環境,提高學習的交流互動,給我們一直以來的應試教育帶來更多趣味性和主動性的作用,讓科技服務教育??萍假x能教育這里面除了科技、教學,還應該關注到學生人性的東西。前者是有跡可循的方式方法,唯有人性培養沒有固定方法卻直達一個人的成長核心,英特爾的案例值得企業深思和學習??萍计髽I在看重教育市場這片藍海,積極思考應對解決方案的過程中,不能只考慮技術上是否能實現,也要深挖教育、青少年成長背后深層的東西,讓科技賦能教育回歸教書+育人的本質。