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钛创星:AI教育让学生掌握改变世界的力量

人工智能时代已然来临,AI技术与教育的结合成为当下创新教育的热点,面对当今学生信息素养与综合素质的提高需求,人工智能教育如何在学校落地接轨成为一大值得探讨的问题。 《中国信息技术教…

人工智能时代已然来临,AI技术与教育的结合成为当下创新教育的热点,面对当今学生信息素养与综合素质的提高需求,人工智能教育如何在学校落地接轨成为一大值得探讨的问题。

《中国信息技术教育》 6月刊第12期对钛创星CTO韩泽耀博士进行了专访,刊登了文章《AI教育让学生掌握改变世界的力量》韩博士从行业角度分享有关人工智能创新教育以及信息素养提升的教育理念。

以下是采访全文

《中国信息技术教育》:首先请您介绍一下您个人投身科创教育领域的初衷

韩博士:我和我的合伙人都曾在世界一流的高科技企业任职,多年来在外企和国内大企业积累了丰富的研发、管理经验以及专业技能。然而,我们在工作过程中发现,不管多大的企业都会面临生存和发展的压力,均需要创新和突破。慢慢地,我们就萌生了创业的想法。

7、8年前我在上海新车间看到有人拿开源项目Reprap套件组装了全国第一台3D打印机,觉得既新颖又有趣,于是升起了自己开发的念头。在当时技术条件并不是很有利的情况下,我在已有开源结构的基础上,重新迭代开发编写软件,一开发就是几十套。后来我设计并研发出一款“蚕宝宝”3D打印机,这是一款可以面向中小学生开展STEAM和创客教育的用户自组装型打印机,我开始有了一些成就感。

创业初期我带着这个初样产品去了博物馆、展览馆、展会各种场合,在现场我发现各个年龄段的孩子都会在它面前看很久,眼睛里闪着小星星,像极了我第一次见到它打印出立体的物体一样。我想这个格物致知、实践产品的过程就是我想带给孩子的。紧接着就有了第一所学校找上门来,这台产品就开始进入了教育系统。随后又有更多学校慕名而来找我采购。于是我和团队开始面向学校研发输出各种科创套件和课程内容。这个过程最大的价值是,把我从务虚理论中拉回之前那个爱动手做点东西的人,而我创造的东西对社会、对教育是大有裨益的。

有了3D打印机项目的尝试,我和合伙人开始意识到中国正在面临着全面的创新模式转型。大众创业、万众创新涌现出各种创新型人才、技术、产品、创意,国内各地创客圈运动的兴起,人工智能技术在各行各业的升级应用,创新教育需求的点燃……推动着我们坚定地找到并瞄准方向:面向青少年、学校、教育机构、教育部门提供互联互动的人工智能(AI)创新教育。

韩博士和王总接待上海市市委书记李强参访钛创星

我想AI对教育的影响力会是巨大的,因为教育是根本,教育决定着未来。正如“学计算机要从娃娃抓起”,人工智能亦是如此。我们用心观察和记录教育在这个时代的蜕变,努力把科技前沿最新的进展、先进的技术降解到学生在各年龄段可发展学习的教育内容,让学生与未来同步成长。我们相信,长出AI翅膀的教育,会创造出无限可能。

这个世界的推动来自于你我,也许我们的一点创新教育、一点AI教育、一点理念和一点情怀,将柔软地影响到这个世界、改变这个世界,这是我们推动AI创新教育的初衷和目标。

 

《中国信息技术教育》:你们在人工智能教育的实施过程中有哪些创新的教育理念呢?

韩博士:当前,我国对中小学生信息素养的教育目标主要要求让孩子形成信息意识,发展计算思维,树立数字化学习与创新精神,并且能够践行信息社会责任。信息素养和人文素养、科学素养一样都是核心素养,这三种素养都是立德树人的必要部分,相辅相成,不可或缺。信息素养的培养主要体现在:语言与交流、人文与社会、艺术与审美、科学与技术这几方面,培养这些素养将更深入地成为中小学生安身立命之根本素养。

同样,人工智能是目前信息素养中最需要跟踪和值得大力研究和实施的内容,因为它代表着工业4.0智能化的发端,也可以认为是新一代工业革命的基石。这需要我们国家的青少年在成长时期去学习和建立信息素养,并进一步地,去学习和跟踪使用人工智能技术和内容。

“自古英雄出少年。”回顾全球科技创新史,创新拔尖人才都是在科学前沿探索和创新实践中涌现出来的,中小学是创造力孕育和集中爆发的黄金年龄段。从科学教育角度看,全民科学素质培养的黄金期在青少年时期。我们把人工智能教育前置,让孩子从小学就开始接触AI,通过场景化的教育让孩子了解其中的逻辑关系,构建他们的思维模式,如此便大大拓展了他们创造力的爆发年限。让人人享有跨时空的创新教育,让学生掌握改变世界的力量,培养人工智能精英,这就是钛创星的初心和使命。

 

韩博士参加第四届俄罗斯联邦创客教育会议

《中国信息技术教育》:请您介绍一下,企业研发的产品特色及计算思维培养方面的具体实施方法?

韩博士:在推进AI教育的过程中,我们步调明确:先从结构化产品入手,逐渐转向电子化产品,然后进入编程教育。在这条路径上的每个节点都有相对应的产品,如3D打印属于结构化产品,传感器等属于电子化产品,智能编程车是编程类产品。因为3D建模先开发孩子的动手能力,等他们对物体结构有了大体概念后就可以开始接触物质的动态变化,比如通过传感器控制灯的亮灭等,最后再通过编程控制智能车,实现前进后退、左右转等复杂任务。从结构、电子、编程,到物联和人工智能,我们遵循各年龄阶段学生从具象思维到抽象思维的转变过程,把这些科技创新培养的模式嵌入到课程纲目中。

学生正在动手组装电子设备

钛创星通过把人工智能技术降解到在校学生可学习可理解的教育内容,把人工智能复杂深奥的算法、模型转换成智能车这样的实物模式,对其进行编程,来完成对人工智能入门到进阶技术的学习、理解和深化。我们会让学生理解机器学习、机器视觉、深度学习等概念,而这个过程是通过具体的动手实践来完成的。比如,我们基于机器视觉和深度学习会让学生按照车道变化采集数千到数万帧的图片数据,进行机器训练,然后把训练模型植入智能车里,判断智能车当前所需的速度和角度,来实现深度学习后的自动驾驶。

计算思维是我们在研发课程和产品时非常重视的一种核心能力。在针对问题进行分析和给出解决方案包括编程调试过程中,学生获得的不仅是信息技术的相关知识与操作技能,更应该是一种独特思考和解决问题的方式,这种思维方式我们可以称其为计算思维。我们在数字冰壶这个在线竞技编程平台上,让学生组队参加竞技对抗,一起解决和处理不同局面下如何进行数字冰壶的投掷,这是一个数学、物理、策略、团队等多种因素综合的计算思维的体现。再比如在人工智能编程车实现不同任务和场景时,都需要针对当前的目标和模式进行任务分解、场景理解等等,然后把程序逻辑和结构设想出来,再进行编程实现和调试验证,这些都是计算思维的方式。我们的产品和课程围绕着这些核心能力来展开和建设,让更多的学生具备初、中、高级的计算思维能力。

教育的本质就是创新,而不是简单继承,科创是人类创新和创造的关键部分,在逐渐地吸纳它后,这种精神会转化到日常生活、学习和工作中,成为判断事物、认识世界和决策行为的基因模式。

 

《中国信息技术教育》:经过多年的实践,企业所研发的产品有哪些创新教育理念和方法?

韩博士:STEAM及人工智能教育行业是一个科研技术和课程开发各占比重的行业,两者缺其一都不行,而钛创星很好地将两者进行了结合。在科研技术上,我们基于研发每年申报十多项的发明专利、实用新型外观专利或软件著作等。在课程开发上,我们汇集一批中外教育专家,每年根据教育课程目标和技术产品路线开发符合中国教育部中小学信息技术、劳技课程、科学素养和理工类课程,同时参考美国NGSS(下一代科学素养)标准、STEAM内容,年均开发约720+课时,符合小、初、高各年级的各类科技素养课程。

钛创星率先把前沿尖端的无人驾驶汽车引入中小学的创新教育,不仅有软硬件技术领先的教具产品,还配套了系列落地教学课程。无人驾驶作为人工智能的综合性应用场景,作为中小学生学习人工智能的产品和场景展现,具有极强的新颖性、先进性和应用性。钛创星协办的TAI智能车挑战赛多次进入中国教育部列出的可供中小学生参与的比赛白名单中,成为创新科技赛项。2021年进入的白名单赛事包括:世界机器人大赛(简称WRC),以及全国中小学信息技术和创新大赛(简称NOC)。

自成立以来钛创星在上海各区一批领先的中小学开展创新课程,多年来逐步拓展课程和教育产品体系,至今已服务了全国100多个城市,1000余所学校,覆盖近10万余名中小学生。

2020年疫情期间,钛创星和真爱梦想公益组织了一个科技创新教育专项基金,在全国落地普及科技创新教育,其中有一个项目叫做:梦想大篷车,大篷车满载了整整能容纳40名学生的一间科创实验室,在国庆前历经2个月,路线途经七个省八个地区,共经历一万公里,为数千名偏远地区的孩子带来了科创教育的欢乐、平等和希望,孩子们都不希望下课。钛创星期许可以让更多孩子享有均衡教育的机会以及快乐和成长,2021年梦想大篷车已经出发前行,未来2022年、2023年等仍将在继续。

《中国信息技术教育》:为什么我们如此迫切需要学习人工智能

韩博士:人工智能(缩写为AI),是人类在利用和改造“机器”的过程中所掌握的物质手段、方法和知识等各种活动方式的总和。人工智能在近60年来在全球范围经历了几次繁荣与低谷,近年来在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会强烈需求的共同驱动下,人工智能产业加速发展,呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控的新特征。中国政府及教育部很早就认识到要在人工智能领域培养和发展人才,2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,并指出要在中小学开展人工智能课程活动,把此前兴起的创客教育、STEAM教育提升到了国家战略的高度,推动了教育改革和政策落地的速度。

人工智能教育作为新时代的教育新趋势,是学生培养提升计算思维、科创能力和综合素质有效途径。钛创星致力于创新教育,秉承培养人工智能精英的教育使命,让人人享有跨时空的创新教育的教育愿景,构建人工智能教育的未来,为实现国家教育强国梦贡献自己的力量。

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作者: huya

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