商汤教育：AI教育在公立校如何落地？
商汤教育从一开始就选择了相对较难的AI教育学科建设和人才培养的赛道。
来源|多知网
文|冯天鸣
图片来源|受访对象供图
2021年7月，人工智能平台公司商汤科技SenseTime旗下子品牌商汤教育正式亮相世界人工智能大会。商汤教育以AI教育为核心，提出一系列新概念“元”，“元资源”，“元生态”，以商汤教育平台协助学校进行AI教育学科化。
值得注意的是，“元宇宙”概念正在被热议，这是源于尼尔・斯蒂芬森在 1992 年出版的科幻小说《雪崩》中的概念，指的是物理现实、增强现实和虚拟现实三种模式在共享的网络空间中相互融合的一种状态。商汤教育的“元”概念与“元宇宙”在名字上虽略有撞车，但在内涵上指向了教育的“本源”和“基础”，即商汤人工智能教育所涵盖的教学“元”素。
近两年，许多AI技术公司进入教育行业，从智慧校园，AI精准教学等作为切入口，用技术尝试教育的多元化。
在众多进入学校的AI教育项目中，有为学校输送教材的，有输送课程的，也有输送工具的项目……商汤教育则提供包括教学实验平台、人工智能课程和教材等教学资源在内的、集合式的商汤教育平台，帮助学校做AI教育学科建设。
商汤教育总经理高焱向多知网表示：“商汤教育从一开始就选择了相对较难的AI教育学科建设和人才培养的赛道。”
AI教育学科建设需要漫长的时间周期进行检验，很难在短期内就见到成效。企业参与到学科建设当中，必然会承担较大的责任和压力。
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试图解决AI教育解决方案落地中的挑战
什么是“元生态”和“元资源”？这要从AI教育入校中遇到的难题说起。
在人工智能技术方面、实践方面，商汤科技具有一定的基础，但如何将技术与教育结合？今年7月份商汤教育发布了升级后的商汤教育平台以及AI教育“元”资源的概念。
商汤教育在AI教育解决方案落地的过程中遇到了三大挑战。首先，如何满足不同区域、不同类型、不同基础的硬性教学需求，也就是个性化需求；其次，AI技术在不断发展，如何在保证最新的AI技术和教学结合的同时，保留未来课程不断迭代的可拓展性；最后，如何准备丰富的课程，来满足不同老师多样化的课程需求。
商汤教育平台从三个层面，解决AI教育进校的难题。第一，商汤教育平台提供了全学历段的课程，可以让更多的老师能够拿到教学的资源去模仿课程的教法，将完善的课程带入学校，带给学生；第二，商汤教育平台将所有的课程资源打散，不再是整体，变成所谓的“元”资源，让有能力的老师能在“元”资源的基础上去构建个性化的人工智能教学课程。最后，对于有技术开发能力和创新能力的老师，商汤教育平台提供了全维度的人工智能创作工具，让老师不仅能创作课程，而且还可以创作技术化的人工智能的实验。
“元”资源，指将已经成体系的闭环产品，重新切割成更小颗粒度的“元”资源，并将这些“元”资源汇聚在平台上，以满足使用者对课程的不同需求。
商汤教育在咨询了大量一线AI教师与师范院校的教育专家之后，将商汤教育平台上的精品AI课程的元素分为六类——体验“元”、课程“元”、实验“元”、创作“元”、硬件“元”和师培“元”，并在六个的“元”大类下，设置了更多细分领域的小类。使一线AI课程教师可以直接将这些教学颗粒组合成定制化和多样化的课程。
在不断积累“元”资源的同时，越来越多的人也加入到“元”生态之中。在使用商汤平台的过程中，使用者可以将实践中得到的成果，分享到商汤教育平台上，从而共建一个多层次、多样化的AI教育元生态社区。让AI教育在生态中不断更新，充实，并适应技术与教育的发展。
对此，深圳市南山区政协副主席、教育局局长刘根平表示：“AI和创新教育成为全球关注的教育话题。南山区的创新教育离不开创新企业的支持，在K12阶段，通过全面引入商汤的人工智能教育，南山区的基础教育革新得到了有力推动。”
老师、学生以及企业的合作伙伴，可以在“元”生态中各取所需，将资源自由组合配对，让AI教育的参与者可以根据不同区域，不同学校，不同学生的开课需求，来设计教学课程和实验课程，或者进行教学相关产品的研发。
例如，在体验“元”中拿出两个“元”，一个“元”是图像的风格化，另外一个“元”是图像和动作识别。将这两个“元”进行组合拼搭，然后再把它放到博物馆的场景中去，再通过商汤教育的课程规划设计师的设计，两个“元”就形成了一个有趣的体验式任务，叫做“如何让古老的博物馆活起来”。
商汤教育认为人工智能学科的教学场景不应该局限于学校的课堂、实验室，更要落实于生活之中，让AI课程中的技术真正应用在现实场景中，这样能更好地激发学生的好奇心，锻炼他们的发现问题，应用AI解决问题的能力。
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进校漫漫路：AI教育学科化
商汤科技SenseTime是中国科技部指定的 “智能视觉”国家新一代人工智能开放创新平台，其业务涵盖智慧城市、智慧商业、智慧生活、智能汽车四大板块。
在母公司的支持下，商汤教育有足够的底气去进入学校，协助学校进行AI教育的学科化建设。
高焱提到，在过去的三年时间内，商汤与一线的老师积累了一些AI精品课程，全年龄段约500个课时。同时商汤还为学生提供成系列的教材，包括在2018年4月与华东师范大学共同发布的面向高中生的第一本人工智能教材，接下来出版的面向初中的4册教材，面向小学启蒙的6册教材。
商汤为教材和课程分了层级，小学注重于启蒙和体验，中学注重于人工智能技术时期的了解和复构，对于高中则希望能够培养更多中国原创人工智能的人才储备。在中职和高职里，课程目的是培养更多的人工智能技术应用的人才。在高校里，商汤则希望在高校本科阶段、研究生阶段和硕士博士研究阶段有更多研究型的人才。
在完善商汤教育平台的同时，商汤教育也一直与学校进行合作，但人工智能毕竟还是一个新兴的学科，课程落地时遇到了各种各样的挑战。
首先，不是每个学校都有足够的经费开展整套的人工智能课程，许多学校心有余而力不足。
于是，商汤教育将自身的服务划分成全软件云服务开课和软硬结合两种形式，根据学校的预算情况提供不同配置方案。商汤提供的各种方案可以适配各种学校的不同需求。
当课程落地，配套设施也完备后，另一个问题浮现出来了：AI课程在学校中推行时，许多教师的积极性不高。对此，商汤教育启动了教师培训层面的“燎原计划”，让商汤教育的专业教师与教研团队，为学校中的一线教师提供援助，并给予他们一套较为完整的教学资源。包括但不局限于教案、学案、课件、知识图谱、示范课程、视频课程、实验操作等。以此来激发一线教师对人工智能教育的不断探索。同时商汤教育也能够通过行业合作伙伴为一线教师提供其他类型的校内教学服务。
高焱向多知网表示，AI教育学科化绝不是一蹴而就的，整个课程落地的过程需要长时间的积累，以及教研团队与一线教师的不停交流。在青岛的商汤人工智能教育研究院，崂山区的教师都会定期去集中研课，通过商汤教师讲范例、一线教师互相分享、一线教师向教研团队提问等多种互动方式，来保障校内AI教学的有效性，推动课程资源迭代。
学生每天在学校里的时间是固定的，对K12范畴内的学生来说，绝大部分的时间都被学科类课程占据，AI课程在校内没有明确的课时。当课程时间得不到保障时，商汤教育会帮助学校进行合理的课程规划及安排。除了单独课时以外，还会利用综合实践课时、信息技术课时、社团课时，甚至于自习课时和班会课时。在学校老师允许的范围内，在这些灵活的课时学段进行课程设计与安排，保证AI课程的顺利开展。
当学校端，教师端的问题得到解决时，学生端的问题浮出水面——AI教育缺乏课程闭环和输出的渠道。为了解决这个问题，商汤教育参与了许多国家级、区域级人工智能赛事的筹备。
2021年教育部白名单里的“少年硅谷-AI少侠”赛事的技术支持单位之一就是商汤教育，此外，商汤教育已经成功举办两届，今年将举办第三届“国际青少年人工智能交流展示会”(又称“IAIF大赛”)。目前，“IAIF大赛”的比赛结果已经正式纳入上海市初中生的毕业综评。也因为AI课程不是明确的学科，没有考纲和考试要求，很难以传统的方式给学生学习成果的反馈。商汤教育选择让学生进行项目实践，通过实验将学到的内容，进行实操。
以智能垃圾筒项目为例，学生通过摄像头对所放置的垃圾进行识别分类，可以将干垃圾或者湿垃圾的标签转化成相应垃圾桶盖子开关的电信号，从而完成垃圾智能分类投放的交互。
此外商汤教育还提供语音交互的游戏化课程，比如商汤教育平台上的魔塔实验，可以通过学生的语音输入，将语音的信号转化为游戏界面上人物行动的指令，在人机交互中完成迷宫打怪的游戏任务。
通过操作与学习类似的硬件和匹配案例，可以让学生们了解人工智能时代人机交互的相关环节，知识点以及重要性。通过人机交互的课程设计，可以让学生更加直观地学习和体验到语音识别、自然语言处理等人工智能的技术和知识点。
温州中学创客教育工作室负责人、浙江省特级教师谢作如认为，“交互不仅让人工智能教育变得更加有趣，还凸显了人工智能的实际应用优势和未来发展边界。商汤教育提供的多模态交互解决方案，对于AI教育的普及很有价值。”
目前商汤教育已经走入上海、北京、深圳、青岛等30+座城市，协助2700+中小学里的7300多位老师进行AI教育学科化的工作。
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与上下游共建AI教育学科
整个商汤教育平台其实建立在商汤科技自主研发建立的全球顶级深度学习平台和人工智能技术的基础之上。高焱向多知网表示，商汤教育的底层框架上有商汤科技大量的开源框架平台，各行业应用的算法能力，以及一系列落地转化的实际案例。这是很多现在的AI教育机构都不具备的，也是商汤教育协助学校做AI教育学科化的底气。
商汤教育在平台上开放了大量算法相关、硬件相关、开源技术相关的AI实验。此外，商汤教育平台对接了商汤自有的人工智能硬件，并与业界知名的企业，如乐高、中鸣机器人等硬件厂商展开合作。
在7月初的世界人工智能大会上，商汤教育发布了两款全新的AI教育硬件。第一款是商汤教育的开放硬件实验箱，可以用Python进行编程，并具备AI传感，应用和AI模型部署等教学、实验、科创、比赛。另外，商汤教育联合中鸣机器人发布了一款最新的AI教育机器人套装，商小鸣。这个机器人集成了各种视觉、语音和自然语言处理算法，并且能够拼装、组合成不同造型的机器人套件。商汤教育希望，商小鸣能够提升学生应用AI产品解决实际问题的能力。这两款硬件可以帮助学生掌握AI和智能硬件知识，同时也能为学习工业化流水线开发提供基础。
值得注意的是，商汤教育为商小鸣配套配套一系列完整的课程“元”，可以让一线的老师更加灵活的教学。商汤教育和中鸣还联手为商小鸣制定了一套全新的竞赛规则，以此形成课程闭环和输出途径。
以“商小鸣”机器人这个硬件“元”为例，商汤教育将每个“元”环环相扣，以商小鸣为中心拓展出了一整套“元”课程。而这一整套体系建立的目标就是，协助AI教育学科建设。
任何一个元都和其他元具备关联，“元”的概念能够让老师按照自己学校的预算情况、教学情况、学生目前阶段的情况，经过综合考虑后，基于商汤教育平台，利用这些“元”来制定AI教育理论与实验的课程内容。
高焱向多知网表示:“AI教育正在兴起中，但仍处于初级阶段。从2017年起，国务院下发了新一代人工智能发展的规则，其中明确提出，在中小学阶段，要设置人工智能的相关课程，并且需要逐步推广编程教育，通过建设人工智能等学科来培养复合性人才。”
同年，国家正式将人工智能教育划入普通高中信息技术课程的标准之内，从2019年起，全国各地陆续发文，鼓励地区来建设AI教育的相关内容，并且还进行AI实验区、实验校的建设。
高焱相信：“在未来，国家会更重视AI及AI领域的人才，会加大对AI教育领域的重点投入。”
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