【應用場(chǎng)景】推動(dòng)教學(xué)模式深度變革，人工智能走進(jìn)市西中學(xué)課堂

AI場(chǎng)景建設內容的核心應是實(shí)現技術(shù)支撐下的教與學(xué)變革。

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

打造AI教與學(xué)平臺，推動(dòng)學(xué)習模式變革

“AI場(chǎng)景建設內容的核心應是實(shí)現技術(shù)支撐下的教與學(xué)變革。”市西中學(xué)副校長(cháng)林勤談起市西這幾年來(lái)的AI變革不無(wú)自豪，“運用AI技術(shù)，我們努力促進(jìn)教學(xué)組織形式的重構，對教學(xué)的方式和流程進(jìn)行再造，重新定位教師角色，促進(jìn)教學(xué)行為的變革。”

市西中學(xué)董君武校長(cháng)則在介紹中指出，AI+學(xué)校建設實(shí)現了三個(gè)突破。一是突破傳統教室，市西中學(xué)首創(chuàng )了思維廣場(chǎng)，教室不再僅有教學(xué)功能，還整合圖書(shū)館、研討室、電子閱覽、多媒體技術(shù)等一系列功能，為學(xué)生打造了半封閉半開(kāi)放的學(xué)習環(huán)境，保障多樣化學(xué)習方式。二是突破傳統教育方式，線(xiàn)上學(xué)習與線(xiàn)下學(xué)習相結合、自主學(xué)習與師生互動(dòng)相結合、接受性學(xué)習與研究性學(xué)習相結合。三是突破了以年齡為界限的學(xué)習組織和進(jìn)程，學(xué)生水平可通過(guò)AI進(jìn)行鑒定，按照實(shí)際水平進(jìn)行走班。董君武舉例道：“比如一個(gè)高一學(xué)生，他可能數學(xué)水平達到了高二，語(yǔ)文水平還在初三，他可以按照實(shí)際水平走班，這對他的學(xué)習是很有利的。”

談及線(xiàn)上學(xué)習及自主學(xué)習，董君武稱(chēng)，要實(shí)現自主學(xué)習并不簡(jiǎn)單，市西中學(xué)要在前期做大量的準備工作。以數學(xué)教學(xué)為例，首先，教師要將高中數學(xué)知識點(diǎn)細分到不能再分，構建知識圖譜；然后再組織優(yōu)秀教師錄制教學(xué)視頻，每個(gè)知識點(diǎn)5-8分鐘；最后，針對練習環(huán)節，教師精心準備了包含不同程度、不同要求、不同內容的幾千道題目的基礎題庫，通過(guò)針對性訓練（不是通過(guò)題海方式）來(lái)提高學(xué)生的數學(xué)水平。AI系統能夠通過(guò)學(xué)生的薄弱環(huán)節進(jìn)行知識點(diǎn)和題目的針對性推送，實(shí)現個(gè)性化學(xué)習。

首創(chuàng )AI實(shí)驗室，激發(fā)學(xué)習興趣

在市西中學(xué)AI實(shí)驗室，生動(dòng)直觀(guān)的AI應用迅速吸引了人們的眼球。走進(jìn)體驗區的大門(mén)，人臉簽到迅速捕獲識別訪(fǎng)客形象并記錄；再往前幾步，是形象美化裝飾設備，在訪(fǎng)客形象上加入花環(huán)、蝴蝶結等裝飾；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(lèi)型等信息，助力同學(xué)們的地理學(xué)習。

特別值得一提的是，市西中學(xué)配備了使用GPU芯片的超算中心，支持學(xué)生課程的AI軟件包、實(shí)驗包調用，學(xué)生可以自主編寫(xiě)AI程序并寫(xiě)入芯片中，從而將寫(xiě)下的程序轉化為真實(shí)硬件控制。

在硬件載體區，視頻傳感無(wú)人駕駛小車(chē)可自動(dòng)判斷道路情況，紅燈停綠燈行，并自動(dòng)拐彎；無(wú)人機通過(guò)聲控實(shí)現起飛、懸停、移動(dòng)、降落，手勢機器人隨著(zhù)操作者的手時(shí)而握拳時(shí)而豎起一根手指，做出姿態(tài)各異的動(dòng)作……

林勤表示，AI實(shí)驗室可以培養學(xué)生對人工智能的興趣，并幫助學(xué)生初步了解相關(guān)知識，若發(fā)現出類(lèi)拔萃的學(xué)生，也可以進(jìn)行針對性培養。

據了解，市西中學(xué)和華師大、商湯及上海其他幾所重點(diǎn)中學(xué)一同參與編寫(xiě)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(jìn)行人工智能教學(xué)的高中。課程內容包括了圖像識別、聲音識別、卷積、Python語(yǔ)言等內容，學(xué)生還參加了首屆全國中學(xué)生AI知識競賽。

未來(lái)可期，AI想象空間不止于此

目前，AI+學(xué)校還在建設過(guò)程中，諸多項目尚未實(shí)行，但未來(lái)圖景已日漸清晰。

譬如，現階段市西中學(xué)在商湯科技的技術(shù)支持下已能夠做到對學(xué)生表情、行為進(jìn)行記錄，如誰(shuí)在課堂上交頭接耳，誰(shuí)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(guān)的判斷。”

AI判卷也亟待發(fā)展。如今AI系統能夠進(jìn)行客觀(guān)題判卷，但對于主觀(guān)題，尤其是作文判卷（包括英語(yǔ)的寫(xiě)作判卷）暫時(shí)還存在著(zhù)相當大難度。數學(xué)判卷也是一大難題，由于數學(xué)解題需寫(xiě)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)鍵的是數學(xué)題常有多種解法，在解法未能窮盡的情況下，AI暫時(shí)難以進(jìn)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(lè )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(xué)中。

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