作者|芥末堆 知風
編輯|芥末堆 吉吉 天一
在中小學階段開展人工智能基礎教育的呼聲已經喊了快三年，而再過半年，這一目標就將成為現實——從9月秋季學期起，統編版高中人工智能教材將逐步走入全國高中課堂。而根據新課標要求，普通高中要針對人工智能課程設立新的實驗室，以滿足教學所需。
AI實驗室建設時間緊迫，且新建一間實驗室的預算可達數百萬元，眼下許多公立學校及老師仍在觀望之中。與此同時，想在人工智能基礎教育領域大展拳腳的企業，早已推出了包括實驗室在內的全套軟硬體產品，但無論從是否符合課程標準還是滿足實際教學所需的角度來看，這些產品都難及預期。
人工智能課程為什麽要建設實驗室？企業方如何做好配套裝務？這門課究竟該教什麽？又該怎麽教？這些尚待厘清的問題，無不關係著人工智能基礎教育能否真正推行開來。
高中AI課半年後推開，要求建設配套實驗室
3月13日，教育部印發《2019年教育信息化和網絡安全工作要點》，指出要“開展對2萬名中小學生信息素養測評；推動在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育。”實際上，人工智能課程進校並非首次被提及，2017年國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》中早有相同說法。
另一方面，人才是人工智能產業的關鍵。教育部2018年4月印發的《高等學校人工智能創新行動計劃》提出，要在中小學階段引入人工智能普及教育；同時，在教師職前培養和在職培訓中，設置人工智能相關知識和技能課程。
那麽在一系列的政策文件陸續發布後，人工智能課程進校如今進展如何呢？
據《人民日報》報導，2019年秋季學期起，全國各省區市的高中將分步實施新課程、使用新教材。根據課標，普通高中信息技術課程由必修、選擇性必修和選修三類課程組成。其中，選擇性必修中的模塊4，即是高中統編版AI課程《人工智能初步》。
芥末堆了解到，目前教材局正在統籌高中階段的人工智能教材的編寫，各版本的教材目前正處於緊張的審核工作之中。
此外，按照課標要求，普通高中學校要根據平行班的數量，設立信息技術實驗室，且“實驗室應針對每個模塊單獨設立。”這也意味著，為即將在全國推開的人工智能課程建設配套實驗室，成為了新課改的目標之一。
由於教材未出，對於人工智能學科將開設哪些實驗還沒有共識，也沒有相對成熟的人工智能實驗室樣例。而離秋季學期開學不到半年，時間顯得尤為緊迫。
學校該不該建實驗室仍存爭議
新建一間實驗室的預算可達數百萬元，對許多學校來說，課標的要求似乎有些不切實際。
深圳一位老師告訴芥末堆，他所在的學校隻計劃在原創客實驗室基礎上規劃布局，增加設備，原因是“沒有地盤及資金。”
不僅如此，公立校的老師似乎對實驗室並不上心。上海某重點高中老師劉泓認為，國家在中小學推廣人工智能課程是一件很自然的事情，但人工智能本身的定義並不清楚，國內也缺少可以直接落地的體系化AI課程。在沒有課程的情況下，談論配套硬體就顯得有些本末倒置。
如今，劉泓正利用自編的教材，帶著一批有興趣的高中生學習人工智能。以他的經驗來看，高中階段的人工智能課，用原有的機房便已足夠。“我隨便找一台筆電來，機器學習的東西就可以跑了。丟一個excel進去作為訓練集，它就可以產生一些東西。”劉泓說。
國外公立校的人工智能教育也只在機房展開，或者是計算機和機器人結合，並不會設置專門的“AI實驗室”。劉泓以美國學校的教學為例，“他們有時借助人工智能的方法分析Trump演講中的詞頻，扒一下Trump的Twitter，分析它的關鍵詞。這種東西其實並不複雜，也不需要有什麽設備。”
然而，根據新課標要求，人工智能課程的教學背後必須要有一套硬體體系支持。
新課標《人工智能初步》模塊提到，學習這門課，學生不僅需要了解人工智能的發展、算法的實現過程，還需要通過項目學習等方式，搭建簡單的應用模塊（如機器學習、自動翻譯、人臉識別、自動駕駛等），利用開源硬體，親歷設計與實現簡單智能系統。
京東教育公立K12學校組負責人孟延豹認為，是否需要配套硬體應以課程目標為主，從“教什麽”出發。如果隻教算法，機房就能滿足所需。“但凡是到習練過程的，一定要有個習練的場地，就像大學物理實驗箱一樣。”
去年，人工智能公司商湯科技將其研發的AI課程輸送至上百所高中。關於課程實踐，商湯教育事業部聯席總經理尚海龍表示，“我們建議學生是要上機實驗的，在實驗中寫一些算法，封裝在FPGA等開發板裡驅動一些硬體，他才能理解AI究竟在人類社會中是怎麽作用的，而不是留在紙上談兵的理念層面。”
市場不乏AI產品，卻難達老師預期
AI技術的主要推動力量來自企業方，不同企業各有其擅長的人工智能應用領域。其中，百度自動駕駛、阿里巴巴城市大腦、騰訊醫療影像、科大訊飛智能語音、商湯智能視覺，構成了五大國家級人工智能開放平台。
因此，在推動人工智能課程進校的過程中，掌握著前沿技術的企業扮演著彌足輕重的角色。
去年9月，百度參與建設的“雄安新區人工智能教育實驗室”在白洋澱高級中學落成。在教室右側的AI體驗區，擺著“小度在家”、“小度音箱”等教具。
今年1月，科大訊飛與廈門外國語學校合作，也建了一間人工智能創新實驗室，在內則陳列著“阿爾法大蛋”機器人、“曉譯翻譯器”、“叮咚音響”等設備。
不過，多數企業所生產提供的硬體設施多以體驗為主，缺少配套實驗器材——這與課標要求並不相符，且這種情況並非個例。
在3月6日北京教育裝備展上，百度教育一位工作人員展示了百度的人工智能實驗室產品。他表示，“做實驗的話基本以機器人為主，我們的小度音箱是可以進行編程的，另外紙盒機器人套件也可以自己組裝，組裝完之後，孩子就可以通過電腦，讓它具有人工智能的能力。”
商業的介入是一把雙刃劍：為了落地AI課程，企業往往簡化了人工智能，甚至偷換了概念。
劉泓直言，“企業將人工智能從各類場景，以及人工智能背後的算法、數學知識中剝離出來，變成了一個上不著天下不著地的東西，硬塞到AI這個大旗下面。“他有些無奈地認為，現在的AI教學產品有點跑偏了，最後都在學‘小度機器人’、‘阿爾法大蛋’的話，解決不了問題。
除了提供實驗室硬體，企業還做了大量AI課程配套工作，如自研教材、教師培訓、教學平台、出口支持等。對企業來說，面向公立校的基礎教育服務在前期需要重投入，不過從長遠來看，回報也很可觀。
在各大企業涉足人工智能基礎教育的現狀下，企業之間埋頭圈地、各自為戰，成了另一個問題。
劉泓告訴芥末堆，他所在高中的老師參加了AI教師培訓後，最大的感受是現有人工智能平台都較為封閉。“只能拿著它的账號在它的工具上來做，所有的東西專用化，代碼不公開。”體驗上，更像是教學生怎麽使用某家的產品。
“最後就變成我依據賣什麽硬體，設計一套所謂的課程。而世界上好的課程，都是先教一些東西，再圍繞課程去配套對應的設備，這個事情不能反過來玩兒的。”在劉泓看來，企業在人工智能進校這件事上有著強烈的商業衝動。
百度教育工作人員也表示，“說實話，現在人工智能的教材大部分都是企業配合自己的內容研發的，因為統編版的教材還沒出來。統編版出來以後，所有的產家都要跟著它來走，要不然你沒法給公立學校上課啊。”
實驗室建設還需回到課程本身
現階段，課程標準雖已出爐，但對學校、老師、企業而言，這一標準太過於模糊，以至於在實際落地時無法提供明確的參考。對配套實驗室硬體的討論，還應回到人工智能課程應該教什麽、怎麽教上。
“打個比方，沒有人會打籃球，甚至沒有多少人見過打籃球，就要我們建籃球場。”劉泓說。
孟延豹告訴芥末堆，教育圈對市面上人工智能產品並不感冒，“你無法回答他們一個問題，在整套人工智能課標標準不明晰的情況下，學生能夠從這門課上學到什麽？人工智能課程屬於素養類課程，這門技術本身有多重要，或者學生能力本身有多重要，沒有人能夠界定，這是我們現在最痛苦的事情。”
更進一步來說，學生學習人工智能所得到的能力提升難以有效量化，對此無論是學校還是企業都會感到無所適從：一方面，不出成果難以體現學校教學成績，而學生的能力提升卻不應隻由成果來評價；另一方面，企業在短期內難有回報，並不願投入太多。
那麽，人工智能課程究竟應該怎麽教？
劉泓認為：“學生如果要學人工智能，最快捷的入口首先是要掌握Python編程技術，然後學算法知識，就可以轉入一些具體場景的應用。應用其實非常簡單，我如果用Python來加一個機器學習的語言包，只是一道命令行的事情。再進階，就要開始學習數學。”
在劉泓看來，最關鍵的問題在於課程和師資。“設想一個中國學生，當他想要學習一個東西的時候，只看到各種商業化吆喝，卻找不到一個完整的課程序列，就會感到很抓瞎。”
至於配套實驗室及硬體，學校考慮的是可行和必要的問題。“其實用什麽（硬體）都可以，或者什麽都不用都可以。小車就是小車的做法，機械臂有機械臂的做法。”劉泓說。
實際上，為高中版人工智能課程配套實驗室，只是構建學生學習場景的一環。若將視角放大到整個人工智能基礎教育，無論是教育部、學校還是企業，都只是其中一方的推動力量。
孟延豹認為，人工智能基礎教育應該形成一條產業鏈，各方各司其職。“其實第一步應該是標準，當標準定下來之後，大家就做自己行業內的事兒；而不是想著通吃，甚至拒絕別人進入我的鏈條。”
芥末堆注：應採訪對象要求，劉泓為化名
本文作者：知風
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