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【应用场景】推动教学模式深度变革,人工智能走进市西中学课堂

世界人工智能大会
2019-08-02 · 11:25
[ 亿欧导读 ] 走进市西中学校园,或许第一眼并不能看出它与普通高中学校的区别,但实际上,AI技术正在从根本上改变学校的形态,在校园设施层面、日常教学层面,AI带来的变革都无处不在。
AI,市西中学,AI+教育,机器人教育

文章来源于:世界人工智能大会,图片来自“东方IC”

走进市西中学校园,或许第一眼并不能看出它与普通高中学校的区别,但实际上,AI技术正在从根本上改变学校的形态,在校园设施层面、日常教学层面,AI带来的变革都无处不在。

市西中学

打造AI教与学平台,推动学习模式变革

“AI场景建设内容的核心应是实现技术支撑下的教与学变革。”市西中学副校长林勤谈起市西这几年来的AI变革不无自豪,“运用AI技术,我们努力促进教学组织形式的重构,对教学的方式和流程进行再造,重新定位教师角色,促进教学行为的变革。”

市西中学董君武校长则在介绍中指出,AI+学校建设实现了三个突破。一是突破传统教室,市西中学首创了思维广场,教室不再仅有教学功能,还整合图书馆、研讨室、电子阅览、多媒体技术等一系列功能,为学生打造了半封闭半开放的学习环境,保障多样化学习方式。二是突破传统教育方式,线上学习与线下学习相结合、自主学习与师生互动相结合、接受性学习与研究性学习相结合。三是突破了以年龄为界限的学习组织和进程,学生水平可通过AI进行鉴定,按照实际水平进行走班。董君武举例道:“比如一个高一学生,他可能数学水平达到了高二,语文水平还在初三,他可以按照实际水平走班,这对他的学习是很有利的。”

谈及线上学习及自主学习,董君武称,要实现自主学习并不简单,市西中学要在前期做大量的准备工作。以数学教学为例,首先,教师要将高中数学知识点细分到不能再分,构建知识图谱;然后再组织优秀教师录制教学视频,每个知识点5-8分钟;最后,针对练习环节,教师精心准备了包含不同程度、不同要求、不同内容的几千道题目的基础题库,通过针对性训练(不是通过题海方式)来提高学生的数学水平。AI系统能够通过学生的薄弱环节进行知识点和题目的针对性推送,实现个性化学习。

首创AI实验室,激发学习兴趣

在市西中学AI实验室,生动直观的AI应用迅速吸引了人们的眼球。走进体验区的大门,人脸签到迅速捕获识别访客形象并记录;再往前几步,是形象美化装饰设备,在访客形象上加入花环、蝴蝶结等装饰;智能遥感应用可提取影像中的道路、云雪水、飞机舰船、地物类型等信息,助力同学们的地理学习。

市西中学AI实验室

特别值得一提的是,市西中学配备了使用GPU芯片的超算中心,支持学生课程的AI软件包、实验包调用,学生可以自主编写AI程序并写入芯片中,从而将写下的程序转化为真实硬件控制。

硬件载体区

在硬件载体区,视频传感无人驾驶小车可自动判断道路情况,红灯停绿灯行,并自动拐弯;无人机通过声控实现起飞、悬停、移动、降落,手势机器人随着操作者的手时而握拳时而竖起一根手指,做出姿态各异的动作……

林勤

AI硬件

林勤表示,AI实验室可以培养学生对人工智能的兴趣,并帮助学生初步了解相关知识,若发现出类拔萃的学生,也可以进行针对性培养。

据了解,市西中学和华师大、商汤及上海其他几所重点中学一同参与编写了《人工智能基础(高中版)》教材,也是全国第一家正式运用该教材进行人工智能教学的高中。课程内容包括了图像识别、声音识别、卷积、Python语言等内容,学生还参加了首届全国中学生AI知识竞赛。

未来可期,AI想象空间不止于此

目前,AI+学校还在建设过程中,诸多项目尚未实行,但未来图景已日渐清晰。

譬如,现阶段市西中学在商汤科技的技术支持下已能够做到对学生表情、行为进行记录,如谁在课堂上交头接耳,谁在低头看手机等,但林勤认为,” 还应该辅以微表情识别、脑电波技术等,才能做到对课堂情绪更客观的判断。”

AI

AI判卷也亟待发展。如今AI系统能够进行客观题判卷,但对于主观题,尤其是作文判卷(包括英语的写作判卷)暂时还存在着相当大难度。数学判卷也是一大难题,由于数学解题需写下一连串表达式,还可能辅以图像表达,因此对AI图像、文字识别提出了很高要求。更为关键的是数学题常有多种解法,在解法未能穷尽的情况下,AI暂时难以进行判卷。

此外,美育中心也是即将提上日程的一大建设项目。AI技术能够用于鉴定美术作品、判别音乐的地方特色等,预计在2020年后,上述技术将被运用到美育教学中。

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