走進市西中學校園,或許第一眼并不能看出它與普通高中學校的區(qū)別,但實際上,AI技術(shù)正在從根本上改變學校的形態(tài),在校園設施層面、日常教學層面,AI帶來的變革都無處不在。

打造AI教與學平臺,推動學習模式變革
“AI場景建設內(nèi)容的核心應是實現(xiàn)技術(shù)支撐下的教與學變革。”市西中學副校長林勤談起市西這幾年來的AI變革不無自豪,“運用AI技術(shù),我們努力促進教學組織形式的重構(gòu),對教學的方式和流程進行再造,重新定位教師角色,促進教學行為的變革。”
市西中學董君武校長則在介紹中指出,AI+學校建設實現(xiàn)了三個突破。一是突破傳統(tǒng)教室,市西中學首創(chuàng)了思維廣場,教室不再僅有教學功能,還整合圖書館、研討室、電子閱覽、多媒體技術(shù)等一系列功能,為學生打造了半封閉半開放的學習環(huán)境,保障多樣化學習方式。二是突破傳統(tǒng)教育方式,線上學習與線下學習相結(jié)合、自主學習與師生互動相結(jié)合、接受性學習與研究性學習相結(jié)合。三是突破了以年齡為界限的學習組織和進程,學生水平可通過AI進行鑒定,按照實際水平進行走班。董君武舉例道:“比如一個高一學生,他可能數(shù)學水平達到了高二,語文水平還在初三,他可以按照實際水平走班,這對他的學習是很有利的。”
談及線上學習及自主學習,董君武稱,要實現(xiàn)自主學習并不簡單,市西中學要在前期做大量的準備工作。以數(shù)學教學為例,首先,教師要將高中數(shù)學知識點細分到不能再分,構(gòu)建知識圖譜;然后再組織優(yōu)秀教師錄制教學視頻,每個知識點5-8分鐘;最后,針對練習環(huán)節(jié),教師精心準備了包含不同程度、不同要求、不同內(nèi)容的幾千道題目的基礎題庫,通過針對性訓練(不是通過題海方式)來提高學生的數(shù)學水平。AI系統(tǒng)能夠通過學生的薄弱環(huán)節(jié)進行知識點和題目的針對性推送,實現(xiàn)個性化學習。
首創(chuàng)AI實驗室,激發(fā)學習興趣
在市西中學AI實驗室,生動直觀的AI應用迅速吸引了人們的眼球。走進體驗區(qū)的大門,人臉簽到迅速捕獲識別訪客形象并記錄;再往前幾步,是形象美化裝飾設備,在訪客形象上加入花環(huán)、蝴蝶結(jié)等裝飾;智能遙感應用可提取影像中的道路、云雪水、飛機艦船、地物類型等信息,助力同學們的地理學習。

特別值得一提的是,市西中學配備了使用GPU芯片的超算中心,支持學生課程的AI軟件包、實驗包調(diào)用,學生可以自主編寫AI程序并寫入芯片中,從而將寫下的程序轉(zhuǎn)化為真實硬件控制。

在硬件載體區(qū),視頻傳感無人駕駛小車可自動判斷道路情況,紅燈停綠燈行,并自動拐彎;無人機通過聲控實現(xiàn)起飛、懸停、移動、降落,手勢機器人隨著操作者的手時而握拳時而豎起一根手指,做出姿態(tài)各異的動作……


林勤表示,AI實驗室可以培養(yǎng)學生對人工智能的興趣,并幫助學生初步了解相關(guān)知識,若發(fā)現(xiàn)出類拔萃的學生,也可以進行針對性培養(yǎng)。
據(jù)了解,市西中學和華師大、商湯及上海其他幾所重點中學一同參與編寫了《人工智能基礎(高中版)》教材,也是全國第一家正式運用該教材進行人工智能教學的高中。課程內(nèi)容包括了圖像識別、聲音識別、卷積、Python語言等內(nèi)容,學生還參加了首屆全國中學生AI知識競賽。
未來可期,AI想象空間不止于此
目前,AI+學校還在建設過程中,諸多項目尚未實行,但未來圖景已日漸清晰。
譬如,現(xiàn)階段市西中學在商湯科技的技術(shù)支持下已能夠做到對學生表情、行為進行記錄,如誰在課堂上交頭接耳,誰在低頭看手機等,但林勤認為,” 還應該輔以微表情識別、腦電波技術(shù)等,才能做到對課堂情緒更客觀的判斷。”

AI判卷也亟待發(fā)展。如今AI系統(tǒng)能夠進行客觀題判卷,但對于主觀題,尤其是作文判卷(包括英語的寫作判卷)暫時還存在著相當大難度。數(shù)學判卷也是一大難題,由于數(shù)學解題需寫下一連串表達式,還可能輔以圖像表達,因此對AI圖像、文字識別提出了很高要求。更為關(guān)鍵的是數(shù)學題常有多種解法,在解法未能窮盡的情況下,AI暫時難以進行判卷。
此外,美育中心也是即將提上日程的一大建設項目。AI技術(shù)能夠用于鑒定美術(shù)作品、判別音樂的地方特色等,預計在2020年后,上述技術(shù)將被運用到美育教學中。