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  • 人工智能让教育变得更生动

    时间:2019-05-26 09:32:21  来源:中国新闻网  作者:

    上周,随着国际人工智能与教育大会的召开,以人工智能为代表的信息技术在教育领域的创新应用引起的社会各界的广泛关注。记者了解到,本市大中小学已经开始进行“人工智能+教育”的探索和实践,人工智能既成为教育过程中重要的学习内容,也成为服务教育的有力工具。

    大学

    九歌系统作诗 墨甲乐队演乐

    上周末,在清华大学校园开放日当天,一场充满“科幻色彩”的展览在清华中央主楼铺陈开来:“出口成章”的古诗词创作系统“九歌”、帮助盲人“看到”图像的大幅面触觉图形显示终端、国内首支中国风机器人乐队“墨甲”……一个个酷炫的“黑科技”吸引了众多师生驻足观看。

    在这场主题为“人工智能与教育”的展览上,清华回顾了该校人工智能学科简史以及在该领域科研和教学上的成就,展示了清华在智能人机交互、Mu Book等领域人工智能的经验实例。展览现场,由清华美院师生联手打造的国内首支中国风“墨甲”机器人乐队已经就位,三位机器人乐手――排鼓“开阳”、竹笛“玉衡”和箜篌“瑶光”,为现场观众带来美轮美奂的视听盛宴。展厅中央,十几个高中生将一台计算机团团围住,你一言我一语地往计算机里输入着文字,并不时发出感叹声……原来,吸引他们的是“九歌”计算机古诗词创作系统,只见一名男生在电脑界面上输入“高一一班”的字样。几秒后,系统自动生成一首五言绝句:“一上高班日,千秋独赐樽,春风无限意,飞絮满乾坤。”

    记者了解到,清华大学人工智能学科历史悠久,早在1979年,电子工程系就开设了《人工智能导论》课,这是国内高校开设最早的人工智能课程之一。2018年,清华大学人工智能研究院揭牌成立,成为拥有人工智能研究院、学院的八所在京高校之一。开放日当天,清华宣布人工智能学堂班成立,由图灵奖得主、清华交叉信息院院长姚期智院士担任首席教授,从2019年秋季开始招收本科生。

    据统计,北京地区共有40所高校培养与人工智能直接相关的大学生,在校生41169人,相关教师8501人。其中,18所高校培养博士研究生,29所高校培养硕士研究生,24所高校培养本科生,5所高职院校培养高职生。

    中学

    作业智能批改 推送个性方案

    在北京第十二中学,作业、周考、月考等常规批阅,已经不完全由老师们“亲手”完成:通过引进智慧教育系统,由人工智能进行智能批改,减轻了老师们的教学负担。此外,学校通过结合基于知识点的分析服务支撑体系,实现了学生个体学情的精准分析。在此基础上,利用智能推送引擎为学生推送个性化的学习资源,让学生少做题、做好题、做对题。

    在北京市第十八中学,体育课也用上了高科技:学校与北京体育大学联合开发了一款面向中小学体育教师、学生和体育管理者的智慧体育大数据平台,采用运动心率手环等智能穿戴设备,在体育课足球训练中对学生心率进行监控,直观呈现班级和学生个人的运动强度、运动负荷、运动密度、有效运动时长、心率预警等各项指标。

    这套系统在为体育教学提供强有力的数据支持和运动安全预警的同时,也会对学生体质健康数据进行存储、归类、分析,形成学生个人的体质档案。通过这些体育大数据辅助,教师们可以制定针对性的课堂计划和负荷目标,评估锻炼效果,科学、高效地完成体育教学内容,解决了传统体育教学“难量化、难记录、难监督、难分析”的困扰。

    小学

    二进制进课堂 0和1设计图案

    “每天放学一进家门,我都会打开小爱音响跟它说话,让它播放我喜欢听的故事。”“我爸爸喜欢摄影,每次出去旅游,我们都会用无人机拍照片,特别好看。”“爷爷奶奶会用手机买东西了,刷一下脸就能付钱,真方便。”在小学的人工智能课堂上,老师抛出话题“谈谈我们身边的人工智能”,讲台下的学生纷纷踊跃发言。

    今年新学期开始,东城区6所小学面向二至六年级的近2000名学生开设人工智能课程。多数学校利用信息技术课程正课时间开设,每个星期一节课,持续十二周左右。“可以说,这是国内外首次针对基础教育阶段学生开设的系统化人工智能普及课程。”北京建筑大学副教授秦建军介绍。

    2018年以来,秦建军带领高校人工智能研究团队,在东城区教委和教师研修中心、中国科协科学普及出版社等多方支持下,与这6所小学对接,帮助他们培训师资、编写教材、提供专业支持,在小学原有的信息技术课程基础上,实验开设系统化人工智能普及课程,目前已初具规模。

    “同学们,请你们用数字‘0’和‘1’表示的黑白像素,设计自己喜欢的创意图案吧。”这是老师在课堂上讲授二进制内容时布置的课堂作业。学生们的草稿纸上不再是各种计算等式,而是各自设计的徽章、生活中常见的物品。“我感觉用‘0’和‘1’能够表示一切了。”“这个看上去和古人提出的‘道生一,一生二,二生三,三生万物’好像啊”……内容前沿、讲授新颖,课程在推出之初就得到了学生们的广泛好评。此外,秦建军团队帮助课程教师解决专业难题,协助他们修改完善教学方案,用人工智能领域的最新成果填充小学的课堂。

    “最让我们觉得困难的是国内外还找不到一本专门针对小学人工智能普及课程编写的教材。”即便拥有二十多年从教经验,171中学附属青年湖小学教师徐欣彦在刚开始给学生们讲人工智能时也感到无从下手。为此,秦建军牵头组织课程教师与北京交通大学、北京邮电大学等高校专家一起,共同编写第一套适用于基础教育阶段的人工智能课程教材。在经历了反复修改、层层打磨后,《小学人工智能基础》(上下册)将于近期出版。

    据透露,预计今年9月份,东城区将实现人工智能课在小学的全面覆盖。

    特教

    聋生能“听”课 盲人可“看”书

    对于北京联合大学接受特殊教育的学生来说,人工智能的应用弥补了他们的先天缺憾――聋生也能“听”课,盲人也能“看”书了。

    学校相关负责人告诉记者,之前,对于听力受损的聋生,学校往往采用提供视觉信息替代听觉信息的方法来帮助他们学习。比如,教师进行手语教学或提供手语翻译、增加板书或提供有详细文本的课件资料,依靠学生读唇学习等。“这些方法、手段对聋生的学习都有不同程度的帮助,但又存在一定的局限性。”学校方面解释,因为手语词汇有限,无法涵盖课程内容所需的全部词汇,特别是专业性极强的术语往往没有合适的手语相对应。同时,受到教师手语水平的限制,手语翻译极可能产生错译、漏译、多译的现象,容易向学生传递错误信息。

    从2016年起,北京联合大学特殊教育学院引进了智能语音识别系统,将教师的教学语言转化成文字字幕呈现在大屏幕上。这样一来,课堂便实现了“手语+语音口型+口语字幕+文字讲义”多通道、多维度的信息输入,确保聋生准确、完整、高效接受相关信息。

    北京联合大学特殊教育学院还为每位盲生配备了针对盲人的阅读终端产品“阳光听书郎”,帮助盲人学生畅听任何电子书籍。同时,在为每位盲生配备的专用电脑上安装了读屏软件,学生可以通过听取屏幕上的信息进行相关操作。

    值得一提的是,在盲文教材中会有大量的图示图表,这些图不但生动直观、承载了大量而丰富的信息,而且可以在学习中将结构化的信息表达得更为清晰。然而,盲文教材中缺乏这样的图像,对学生理解学习产生了较大的影响。为此,学院借助相关软件对这些平面图像进行立体化建模,将这些图像形成2D凸图,并辅以点读技术进行图像内容解释,为教学提供了良好支持。(来源:北京晚报 记者:牛伟坤 李祺瑶 )

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