中学上人工智能课是一种怎样的体验

哪儿能找到老师

商汤在这场运动中扮演了近乎轴心的角色。“《新一代人工智能发展规划》发布后，商务印书馆找到我们，想出一本人工智能基础教育教材。”商汤科技香港公司总经理兼教育事业部总经理尚海龙告诉我们。拥有 121 年历史的商务印书馆历来目光前沿，深度参与了中国现代化的全过程，其出版的《天演论》、《国富论》等书籍影响了一代人。

当时，已经有一些中学自行试水人工智能基础教育，但缺乏专业的教材、师资和实验工具。商汤科技创始人汤晓鸥找到商汤科技联合创始人、“港中文 - 商汤联合实验室”主任林达华，让他负责教材编写。

“这让我感到非常意外，也非常纠结。”林达华在知乎专栏上写道，“一方面，教科书的编写对我而言是一项全新的工作，我没有任何经验;另一方面，实验室的各项研究正在进入关键阶段，哪有余力开展这样一个大项目呢。”

但最终，因为汤晓鸥觉得“人工智能进中学教材，这是历史上第一次，这是一个开创历史的机会”，林达华还是接下来这个大项目，并在港中文 - 商汤联合实验室组建了编写团队。此外，上海六所重点中学老师组成了团队，“负责从教学的角度提出反馈并对教学语言的运用提供指导意见”，最后双方合作统稿。

从 2017 年 10 月到 2018 年 4 月底正式发布，教材编写历经 7 个月，修订了 4 个版本，针对零基础的高中生做了大量优化：用大量例子和图表来解释每一个概念，引入概念的节奏和密度都经过仔细考量，并且“补充了必要的数学介绍(比如向量的基本运算，简单概率，和初级的优化思想)”。

最终，教材用九章来构建人工智能基础教育。第一章是人工智能历史和应用的介绍，第二章到第九章从计算机视觉、语音识别、自然语言理解、围棋 AI 等多个细分领域展开。

“对于大部分中学同学来说，他们的最终职业道路可能不是成为AI的研究者或者工程师，而是进入其它行业。在AI应用日趋广泛的今天，相信很多不同行业都将受益于AI的赋能。因此，我们的高中教材主要是为了实现第二层次的目标。”林达华如此阐释这本教材的目的。林达华把对人工智能的掌握和理解分为四个层次，从一到四逐步加深，第二层是“了解人工智能的基础知识和常用算法，从而可以运用它们解决工作中的问题”。

“教材的销售工作主要由出版社负责，与商汤科技关系不大。” 尚海龙在接受 记者采访时说。但正因为有编写教材这个契机，商汤开始把人工智能基础教育当做一个业务去做，专门设立了教育事业部，建立起了给中学教师培训的讲师团、Sense Study 实验平台、人工智能实验室等配套设施。

“商汤教育事业部总员工人数还没有超过 100 人，但有 80 多个是讲师团成员。”尚海龙表示。商汤会选择教育事业部里面，在研究、工程、产品以及商务一线工作、且毕业于 C9 大学(中国首个民间顶尖大学间联盟，有清华北大等名校)的硕士博士，让他们接受三天左右林达华教授的系统培训。培训完后有考试，并且根据成绩颁发不同等级的证书。此外，还会有试讲课，根据讲师的口才、台风和基本功来评分。

尚海龙说：“合格的讲师最终会进入讲师团。需要的时候，我们会从里面挑选几位形成组合，给教师培训。”

教师培训通常为期 5 天，培训内容被拆分成 4 个部分，分别是内容知识讲授、上机操作、实验环节和检验。前 4 天，上午进行内容知识讲授，下午进行上机操作，学习使用教具。每天讲解“耳聪目明，心灵手巧”四个方向其中一个。

“耳聪目明，心灵手巧”是最初编撰教材时的思路，“耳聪”为音乐风格分类，“目明”为经典图像分类和深度学习，“心灵”为自然语言理解，“手巧”为生成模型。

第 5 天，教师们需要共同做一个人工智能细分方向的成果。“比如一个算法，一个驱动或者无人车的某一个功能。”尚海龙告诉 我们。

天的培训时间并不长，为了让培训效果最大化，商汤总结出了三个挑选受训老师的三个经验。“第一，要选理工科背景毕业的。第二，最好选 20-30 岁的年轻老师。第三，最好是教信息技术的教师，如果没有，物理和数学教师也可以”。

除了给教师培训，商汤还会帮助学校搭建实验平台和人工智能实验室。

“在(Sense Study)这个平台里，我们对多种常用的算法进行便于中学生进行实验的 API 设计和封装，配套的数据集也做了适当的剪裁，尽可能使得普通的中学生能在可以接受的时间里能够完成实验。”林达华在知乎一个回答上写道：“在这个平台上，我们选用了在 AI 领域最广泛使用的 Python 语言。”

人工智能实验室是一个综合性场所，结合了展示和体验功能。实验室由刷脸门禁、基础能力检测、人脸识别互动机、姿态识别互动机、手机增强现实、手机智能相册、智能遥感应用、智能结构化视频应用、搬运机器人、无人车 10 大应用组成，所有应用都以加深学生理解为目的。

比如无人车应用，通过搭建无人小车实验平台，构建了无人驾驶完整的技术链，包括视觉等传感器感知、规划、控制等。学生可以自己编程训练无人车在某一条小路上驾驶。尚海龙在接受南方日报采访时称：“无人驾驶小车最受学生欢迎。”

目前，人工智能实验室正在上海市西中学试点。这所位于上海静安区的实验性示范性中学，是参与《人工智能基础(高中版)》教材编写的上海六所重点中学之一。

谁更积极

学校和主管教育的地方政府部门，是推动人工智能基础教育运动的另外两个重要角色。

年 4 月底，商汤在《人工智能基础(高中版)》发布会上，公布了 40 所合作学校。由于程序和流程原因，每所学校正式开设人工智能课程的时间不一。上海市西中学是走得比较快的学校，甚至赶在了教材出版前。2018 年 2 月底，市西中学就面向高一学生开设了人工智能选修课。

据《上海杂志》报道，副校长林勤和科技老师钱晋因为参与了教材第三章 “别具慧眼：识图认物” 的编写，所以对于 AI 图像识别这一块内容较为熟悉。并且，钱晋是上海交通大学图像处理专业硕士毕业生。

晋中榆次一中没有出现在 4 月底公布的 40 所学校里，但得益于当地教育局领导积极的态度和行动，榆次一中得以在 9 月份以选修课的形式开课。

“我印象很深刻，4 月 29 日发布教材后，媒体铺天盖地报道。过完五一假期，晋中市教育局的领导派人到上海考察交流。”尚海龙说，“我们也派人员到晋中对接，很快决定下来在晋中 35 所中学开设人工智能基础教育课程。”

上海市西中学和山西晋中榆次一中，代表了人工智能基础教育在我国东部和中部落地的两种不同路径。

尚海龙表示，在东部沿海地区，中学教师的积极性和意识更好，甚至有教师自发写邮件表示想要参与。而中部地区往往是行政领导积极性更高，比如教育局局长或教育厅负责人。

在教师培训和 Sense Study 实验平台建设上，东部和中部同样有着不同模式。“在给教师培训中我们发现，东部和中部教师在培训效果上存在一点差异。”尚海龙表示，“东部沿海地区一些毕业于 985 或 C9 大学计算机系硕士以上的教师，他们原本对编程和人工智能就有系统认知或了解，掌握起来比较快。”

实验平台建设方面，商汤在东部学校通常采取单校私有云模式，比如市西中学独立拥有一套完整的计算中心和实验平台，同时还是商汤人工智能实验室的试点学校。

而在中部，商汤会和教育局合作，建设多校教育云，覆盖一个地区的学校。比如晋中市目前开课的 16 所重点中学，共用教育局建设的超算中心和实验平台。“晋中市的超算中心最多只能同时容纳 100 人，因此每个学校招收学生只能有 100 名，并且使用实验平台需要错开时间。”范国梁告诉我们。

考试考吗?

以选修课形式进行的人工智能基础教育，必然面临着这样一个问题：如何处理和升学考试的关系。“在我们学校，这堂课已经暂时取消了，因为快到期末考试，学生要专心复习。”范国梁说道。

开课之初，范国梁对学生和家长宣讲课程利益点时，也会落在“对升学考试有帮助”上。具体做法是，让学生参加“有助于大学自主招生”的国际中学生人工智能交流展示会(原名是商汤杯全国中学人工智能大赛)。

国际中学生人工智能交流展示会同样是由商汤主办。由于是选修课，各学校的人工智能基础课程都没有考试环节，因此商汤举办了这项活动，作为对学生掌握人工智能知识程度的考核。

尚海龙透露某香港大学已经明确表示，要在交流展示会中对优秀学生进行自主招生，国内其他大学也表明了兴趣，但还在等相关政策。

这种考核方式使范国梁改变了一些教学观念。“商汤这个交流展示会主要考核学生对人工智能技术的再利用或再创造，切入点是人工智能如何应用于日常生活解决问题。具体的算法还是要交给商汤的工程师。”范国梁告诉我们，“从这个角度来看，数学学得不好的学生或者文科生，学习这门人工智能课程不一定学得不好。”

最初，由于选修课有名额限制，商汤推荐教师选择学生时，倾向于理科生。范国梁表示：“根据我自己这一个学期以来的实践，我觉得这种选择方法是走入了一个误区。目前我们挑选出来参加交流展示会的 10 个学生里，有一半是文科生。”

从理科生到文科生，从东部到中部甚至到西部，刚刚起步的人工智能基础教育同时面临着均衡化的挑战。“我们今年培训了 500 多名教师，明年会培训更多。同时第一本教案已经截稿，将已经开课的教师的经验沉淀下来，供其他教师参考。”尚海龙表示，“此外，我们还尝试通过规模化来降低实验平台和教具的成本，让更多学校可以承担得起。”

其实，初中版、小学版、甚至英文版的人工智能基础教材，都在计划中。这场人工智能基础教育运动，才刚刚开始。