高中AI课程将在全国推开，斥资百万建配套实验室受争议
图为百度教育在白洋淀高级中学建设的实验室。来源：百度教育官网
作者｜芥末堆 知风
编辑｜芥末堆 吉吉 天一
在中小学阶段开展人工智能基础教育的呼声已经喊了快三年，而再过半年，这一目标就将成为现实——从9月秋季学期起，统编版高中人工智能教材将逐步走入全国高中课堂。而根据新课标要求，普通高中要针对人工智能课程设立新的实验室，以满足教学所需。
AI实验室建设时间紧迫，且新建一间实验室的预算可达数百万元，眼下许多公立学校及老师仍在观望之中。与此同时，想在人工智能基础教育领域大展拳脚的企业，早已推出了包括实验室在内的全套软硬件产品，但无论从是否符合课程标准还是满足实际教学所需的角度来看，这些产品都难及预期。
人工智能课程为什么要建设实验室？企业方如何做好配套服务？这门课究竟该教什么？又该怎么教？这些尚待厘清的问题，无不关系着人工智能基础教育能否真正推行开来。
高中AI课半年后推开，要求建设配套实验室
3月13日，教育部印发《2019年教育信息化和网络安全工作要点》，指出要“开展对2万名中小学生信息素养测评；推动在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。”实际上，人工智能课程进校并非首次被提及，2017年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》中早有相同说法。
人工智能课程进校时间轴
另一方面，人才是人工智能产业的关键。教育部2018年4月印发的《高等学校人工智能创新行动计划》提出，要在中小学阶段引入人工智能普及教育；同时，在教师职前培养和在职培训中，设置人工智能相关知识和技能课程。
那么在一系列的政策文件陆续发布后，人工智能课程进校如今进展如何呢？
据《人民日报》报道，2019年秋季学期起，全国各省区市的高中将分步实施新课程、使用新教材。根据课标，普通高中信息技术课程由必修、选择性必修和选修三类课程组成。其中，选择性必修中的模块4，即是高中统编版AI课程《人工智能初步》。
来源：普通高中信息技术课程标准
芥末堆了解到，目前教材局正在统筹高中阶段的人工智能教材的编写，各版本的教材目前正处于紧张的审核工作之中。
此外，按照课标要求，普通高中学校要根据平行班的数量，设立信息技术实验室，且“实验室应针对每个模块单独设立。”这也意味着，为即将在全国推开的人工智能课程建设配套实验室，成为了新课改的目标之一。
由于教材未出，对于人工智能学科将开设哪些实验还没有共识，也没有相对成熟的人工智能实验室样例。而离秋季学期开学不到半年，时间显得尤为紧迫。
学校该不该建实验室仍存争议
新建一间实验室的预算可达数百万元，对许多学校来说，课标的要求似乎有些不切实际。
深圳一位老师告诉芥末堆，他所在的学校只计划在原创客实验室基础上规划布局，增加设备，原因是“没有地盘及资金。”
不仅如此，公立校的老师似乎对实验室并不上心。上海某重点高中老师刘泓认为，国家在中小学推广人工智能课程是一件很自然的事情，但人工智能本身的定义并不清楚，国内也缺少可以直接落地的体系化AI课程。在没有课程的情况下，谈论配套硬件就显得有些本末倒置。
如今，刘泓正利用自编的教材，带着一批有兴趣的高中生学习人工智能。以他的经验来看，高中阶段的人工智能课，用原有的机房便已足够。“我随便找一台笔记本来，机器学习的东西就可以跑了。丢一个excel进去作为训练集，它就可以产生一些东西。”刘泓说。
国外公立校的人工智能教育也只在机房展开，或者是计算机和机器人结合，并不会设置专门的“AI实验室”。刘泓以美国学校的教学为例，“他们有时借助人工智能的方法分析Trump演讲中的词频，扒一下Trump的Twitter，分析它的关键词。这种东西其实并不复杂，也不需要有什么设备。”
然而，根据新课标要求，人工智能课程的教学背后必须要有一套硬件体系支持。
新课标《人工智能初步》模块提到，学习这门课，学生不仅需要了解人工智能的发展、算法的实现过程，还需要通过项目学习等方式，搭建简单的应用模块（如机器学习、自动翻译、人脸识别、自动驾驶等），利用开源硬件，亲历设计与实现简单智能系统。
京东教育公立K12学校组负责人孟延豹认为，是否需要配套硬件应以课程目标为主，从“教什么”出发。如果只教算法，机房就能满足所需。“但凡是到习练过程的，一定要有个习练的场地，就像大学物理实验箱一样。”
来源：京东X机器人挑战赛
去年，人工智能公司商汤科技将其研发的AI课程输送至上百所高中。关于课程实践，商汤教育事业部联席总经理尚海龙表示，“我们建议学生是要上机实验的，在实验中写一些算法，封装在FPGA等开发板里驱动一些硬件，他才能理解AI究竟在人类社会中是怎么作用的，而不是留在纸上谈兵的理念层面。”
市场不乏AI产品，却难达老师预期
AI技术的主要推动力量来自企业方，不同企业各有其擅长的人工智能应用领域。其中，百度自动驾驶、阿里巴巴城市大脑、腾讯医疗影像、科大讯飞智能语音、商汤智能视觉，构成了五大国家级人工智能开放平台。
因此，在推动人工智能课程进校的过程中，掌握着前沿技术的企业扮演着弥足轻重的角色。
去年9月，百度参与建设的“雄安新区人工智能教育实验室”在白洋淀高级中学落成。在教室右侧的AI体验区，摆着“小度在家”、“小度音箱”等教具。
雄安新区人工智能教育实验室
今年1月，科大讯飞与厦门外国语学校合作，也建了一间人工智能创新实验室，在内则陈列着“阿尔法大蛋”机器人、“晓译翻译器”、“叮咚音响”等设备。
科大讯飞AI创新实验室
不过，多数企业所生产提供的硬件设施多以体验为主，缺少配套实验器材——这与课标要求并不相符，且这种情况并非个例。
在3月6日北京教育装备展上，百度教育一位工作人员展示了百度的人工智能实验室产品。他表示，“做实验的话基本以机器人为主，我们的小度音箱是可以进行编程的，另外纸盒机器人套件也可以自己组装，组装完之后，孩子就可以通过电脑，让它具有人工智能的能力。”
商业的介入是一把双刃剑：为了落地AI课程，企业往往简化了人工智能，甚至偷换了概念。
刘泓直言，“企业将人工智能从各类场景，以及人工智能背后的算法、数学知识中剥离出来，变成了一个上不着天下不着地的东西，硬塞到AI这个大旗下面。“他有些无奈地认为，现在的AI教学产品有点跑偏了，最后都在学‘小度机器人’、‘阿尔法大蛋’的话，解决不了问题。
除了提供实验室硬件，企业还做了大量AI课程配套工作，如自研教材、教师培训、教学平台、出口支持等。对企业来说，面向公立校的基础教育服务在前期需要重投入，不过从长远来看，回报也很可观。
在各大企业涉足人工智能基础教育的现状下，企业之间埋头圈地、各自为战，成了另一个问题。
刘泓告诉芥末堆，他所在高中的老师参加了AI教师培训后，最大的感受是现有人工智能平台都较为封闭。“只能拿着它的账号在它的工具上来做，所有的东西专用化，代码不公开。”体验上，更像是教学生怎么使用某家的产品。
“最后就变成我依据卖什么硬件，设计一套所谓的课程。而世界上好的课程，都是先教一些东西，再围绕课程去配套对应的设备，这个事情不能反过来玩儿的。”在刘泓看来，企业在人工智能进校这件事上有着强烈的商业冲动。
百度教育工作人员也表示，“说实话，现在人工智能的教材大部分都是企业配合自己的内容研发的，因为统编版的教材还没出来。统编版出来以后，所有的产家都要跟着它来走，要不然你没法给公立学校上课啊。”
实验室建设还需回到课程本身
现阶段，课程标准虽已出炉，但对学校、老师、企业而言，这一标准太过于模糊，以至于在实际落地时无法提供明确的参考。对配套实验室硬件的讨论，还应回到人工智能课程应该教什么、怎么教上。
“打个比方，没有人会打篮球，甚至没有多少人见过打篮球，就要我们建篮球场。”刘泓说。
孟延豹告诉芥末堆，教育圈对市面上人工智能产品并不感冒，“你无法回答他们一个问题，在整套人工智能课标标准不明晰的情况下，学生能够从这门课上学到什么？人工智能课程属于素养类课程，这门技术本身有多重要，或者学生能力本身有多重要，没有人能够界定，这是我们现在最痛苦的事情。”
更进一步来说，学生学习人工智能所得到的能力提升难以有效量化，对此无论是学校还是企业都会感到无所适从：一方面，不出成果难以体现学校教学成绩，而学生的能力提升却不应只由成果来评价；另一方面，企业在短期内难有回报，并不愿投入太多。
3月24日，在商汤科技支持举办的国际中学生人工智能交流展示会上，来自广东顺德德胜学校的学生在介绍其项目。据悉，表现优秀的学生有机会通过自主招生等途径，进入国内外知名学府就读。
那么，人工智能课程究竟应该怎么教？
刘泓认为：“学生如果要学人工智能，最快捷的入口首先是要掌握Python编程技术，然后学算法知识，就可以转入一些具体场景的应用。应用其实非常简单，我如果用Python来加一个机器学习的语言包，只是一道命令行的事情。再进阶，就要开始学习数学。”
在刘泓看来，最关键的问题在于课程和师资。“设想一个中国学生，当他想要学习一个东西的时候，只看到各种商业化吆喝，却找不到一个完整的课程序列，就会感到很抓瞎。”
至于配套实验室及硬件，学校考虑的是可行和必要的问题。“其实用什么（硬件）都可以，或者什么都不用都可以。小车就是小车的做法，机械臂有机械臂的做法。”刘泓说。
实际上，为高中版人工智能课程配套实验室，只是构建学生学习场景的一环。若将视角放大到整个人工智能基础教育，无论是教育部、学校还是企业，都只是其中一方的推动力量。
孟延豹认为，人工智能基础教育应该形成一条产业链，各方各司其职。“其实第一步应该是标准，当标准定下来之后，大家就做自己行业内的事儿；而不是想着通吃，甚至拒绝别人进入我的链条。”
芥末堆注：应采访对象要求，刘泓为化名
本文作者：知风
芥末堆 记者
通过教育更好地认识自我
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