上周，隨著人工智能與教育國際會議的召開，以人工智能為代表的信息技術(shù)在教育領域的創(chuàng)新應用引起了社會各界的廣泛關注。記者了解到，“人工智能+教育”的探索與實踐已經(jīng)在本市的大學、中小學展開。人工智能已經(jīng)成為教育過程中的重要學習內(nèi)容和服務教育的有力工具。

九歌系統(tǒng)作詩 墨甲樂隊演樂

上周末，在清華大學校園開放日，一個充滿“科幻色彩”的展覽展示了古詩詞創(chuàng)作系統(tǒng)“九歌”，一個幫助盲人“看”圖像的大幅面觸覺圖形顯示終端，以及中國第一個機器人樂隊“莫家”...一個很酷的“黑技術(shù)”吸引了很多老師和學生駐足觀看。

在這次以“人工智能與教育”為主題的展覽中，清華回顧了人工智能的簡史及其在該領域的科研和教學成果，展示了清華在智能人機交互、穆書等領域的人工智能經(jīng)驗。在展覽現(xiàn)場，由清華美院師生共同打造的第一支中式“莫家”機器人樂隊已經(jīng)就位，三位機器人音樂人——排古《開陽》、竹笛《玉恒》、Tiu《大熊座埃塔》為觀眾帶來了一場美麗的視聽盛宴。展廳中央，十幾個高中生圍著一臺電腦，你一個字一個字的往電腦里輸入文字，偶爾還會發(fā)出感嘆...原來吸引他們的是“九歌”電腦古詩詞創(chuàng)作系統(tǒng)，只有一個男生在電腦界面上輸入了“高一一班”的字樣。幾秒鐘后，系統(tǒng)自動生成一首五言絕句“一日上班，光下世紀就給你一瓶，春風無限，飛來的羊群全是干坤?！?/p>

記者了解到，清華大學人工智能歷史悠久。早在1979年，電子工程系就開設了《人工智能導論》課程，這是國內(nèi)高校開設的最早的人工智能課程之一。2018年，清華大學人工智能研究所揭牌成立，成為北京八所擁有人工智能研究所和學院的高校之一。開放日，清華宣布成立人工智能學校班，由圖靈獎獲得者、清華跨學科研究所所長姚期智院士擔任首席教授，并于2019年秋季開始招收本科生。

據(jù)統(tǒng)計，北京有40所大學培養(yǎng)與人工智能直接相關的學生，在校生41169人，教師8501人。其中，18所高校培養(yǎng)博士生，29所高校培養(yǎng)碩士生，24所高校培養(yǎng)本科生，5所高職院校培養(yǎng)高職學生。

作業(yè)智能批改 推送個性方案

在北京十二中，作業(yè)、周考、月考的常規(guī)考試并不是由老師“親自”完成的。通過引入智能教育系統(tǒng)，利用人工智能進行智能批改，減輕了教師的教學負擔。此外，學校結(jié)合基于知識點的分析服務支持系統(tǒng)，實現(xiàn)了對學生個人學業(yè)狀況的準確分析。在此基礎上，利用智能推送引擎為學生推送個性化的學習資源，讓學生做更少、更好、更正確的題。

在北京十八中，體育課還使用了一個由高科技學校和北京體育大學聯(lián)合開發(fā)的智能體育大數(shù)據(jù)平臺，供中小學體育教師、學生和體育管理者使用。它利用運動心率手環(huán)等智能可穿戴設備，在體育課足球訓練時監(jiān)測學生心率，直觀顯示班級和個人運動強度、運動負荷、運動密度、有效運動時長、心率預警等各項指標。

該系統(tǒng)不僅為體育教學提供強有力的數(shù)據(jù)支持和運動安全預警，還對學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)進行存儲、分類和分析，形成學生個人體質(zhì)檔案。借助這些體育大數(shù)據(jù)，教師可以制定有針對性的課堂計劃和負荷目標，評估鍛煉效果，科學高效地完成體育教學內(nèi)容，解決傳統(tǒng)體育教學難以量化、記錄、監(jiān)督和分析的問題。

二進制進課堂 0和1設計圖案

“每天放學進屋，我都會打開小愛音頻和它說話，讓它播放我喜歡聽的故事?！薄拔野职窒矚g攝影。每次出去旅游都會用無人機拍照，特別好看?！薄盃敔斈棠虝檬謾C買東西，刷臉就能付款。真的很方便?！毙W人工智能課上，老師拋出“談談我們身邊的人工智能”這個話題，講臺下的同學們踴躍發(fā)言。

從今年新學期開始，東城區(qū)六所小學已經(jīng)為近2000名初二到高六的學生開設了人工智能課程。大多數(shù)學校在正常上課時間提供信息技術(shù)課程，每周一節(jié)課，為期約12周。“可以說，這是國內(nèi)外基礎教育專業(yè)學生第一次系統(tǒng)的人工智能普及課程?！北本┙ㄖこ檀髮W副教授秦建軍介紹。

2018年開始，秦建軍帶領高校人工智能研究團隊，得到東城區(qū)教委、教師培訓中心、中國科協(xié)科普出版社等的支持。，并與這六所小學聯(lián)系，幫助它們培訓教師、編寫教材和提供專業(yè)支持。在原有小學信息技術(shù)課程的基礎上，實驗性地開設了系統(tǒng)的人工智能普及課程，并已初具規(guī)模。

“同學們，請用數(shù)字‘0’和‘1’代表的黑白像素來設計自己喜歡的創(chuàng)意圖案。”這是課堂上教二進制內(nèi)容時老師布置的作業(yè)。學生的草稿紙不再是各種計算方程式，而是生命中的徽章和共同物品?！拔矣X得我可以用‘0’和‘1’來表達一切。”“這好像和古人‘道生一，命生二，二生三，三生萬物’是一樣的?！?.....內(nèi)容前沿，教學新穎，課程推出之初就受到學生的廣泛好評。此外，秦建軍團隊幫助課程老師解決專業(yè)問題，幫助他們修改和完善教學計劃，用人工智能領域的最新成果填滿小學課堂。

“最讓我們感到困難的是，目前國內(nèi)外的小學還沒有專門為人工智能普及而編寫的教材。”即使有20多年的教學經(jīng)驗，171中學附屬青湖小學的老師許欣彥也覺得無法開始教學生人工智能。為此，秦建軍率先組織課程教師與北京交通大學、北京郵電大學等高校專家合作，編寫了第一套適合基礎教育的人工智能課程教材。經(jīng)過反復修改和潤色，《小學人工智能基礎》將于近期出版。

據(jù)報道，預計今年9月，東城區(qū)將實現(xiàn)小學人工智能課全面覆蓋。

聾生能“聽”課 盲人可“看”書

對于在北京聯(lián)合大學接受特殊教育的學生來說，人工智能的應用彌補了他們的先天缺陷——聾啞學生也可以“聽課”，盲人也可以“看書”。

學校相關負責人告訴記者，之前，對于有聽力障礙的聾生，學校往往采用提供視覺信息而不是聽覺信息的方法來幫助他們學習。比如老師教手語或者提供手語翻譯，加板書或者提供有詳細課文的課件素材，靠學生讀唇語來學習。“這些方法和手段對聾生的學習有不同程度的幫助，但也有一定的局限性。“校方解釋說，由于手語的詞匯量有限，無法涵蓋課程內(nèi)容所要求的全部詞匯，尤其是專業(yè)性很強的術(shù)語往往與適當?shù)氖终Z不對應。同時，由于教師手語水平的限制，手語翻譯很可能產(chǎn)生誤譯、漏譯、多譯，容易向?qū)W生傳遞錯誤信息。

北京聯(lián)合大學特殊教育學院從2016年開始推出智能語音識別系統(tǒng)，將教師的教學語言轉(zhuǎn)換成文本字幕，呈現(xiàn)在大屏幕上。這樣，在課堂上實現(xiàn)了“手語+語音+口語字幕+文字講義”的多渠道、多維度的信息輸入，保證了聾生準確、完整、高效地接收相關信息。

北京聯(lián)合大學特殊教育學院還為盲人學生提供了閱讀終端產(chǎn)品“陽光聽書郎”，幫助盲人學生自由收聽任何電子書。同時，屏幕閱讀軟件安裝在每一個盲人學生專用的電腦上，學生可以通過收聽屏幕上的信息進行相關操作。

值得一提的是，盲文教材中有大量的圖形圖表，不僅生動直觀，承載了大量豐富的信息，而且在學習中可以更清晰地表達結(jié)構(gòu)化的信息。然而，盲文教科書中缺乏這種圖像對學生的理解和學習有很大影響。因此，學院借助相關軟件對這些平面圖像進行三維建模，并將這些圖像形成2D凸圖，借助點讀技術(shù)對圖像內(nèi)容進行講解，為教學提供了很好的支持。