你有沒有想過，人工智能不僅可以做到識(shí)別人臉，也可以用來識(shí)別“蟲臉”？
在溫州市甌海區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)集團(tuán)學(xué)校，為了保衛(wèi)自己的小小農(nóng)場(chǎng)，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)了一款“蟲臉識(shí)別”小程序，只需把攝像頭對(duì)準(zhǔn)昆蟲進(jìn)行拍照識(shí)別，便可以得知這只小蟲子是否屬于常見的數(shù)十種害蟲種類之一。
“蟲臉識(shí)別”小程序是學(xué)校人工智能暑期實(shí)踐活動(dòng)的成果之一。為了給學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能打造真實(shí)情境，溫州市甌海區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)集團(tuán)學(xué)校將人工智能課程與學(xué)校的“巴學(xué)園農(nóng)場(chǎng)”相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生在農(nóng)場(chǎng)種植實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，并靈活運(yùn)用科學(xué)技術(shù)知識(shí)解決問題，將人工智能教室“搬”到了地頭田間。
人工智能技術(shù)正在越來越多地影響著人們的生活，應(yīng)用場(chǎng)景豐富多樣。學(xué)校校長(zhǎng)趙成木表示：“我校是全國(guó)人工智能培育校，市、區(qū)級(jí)也大力支持我校人工智能教育的發(fā)展，學(xué)校也很重視人工智能教育與真實(shí)生活情境的結(jié)合，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的問題，再加以解決。真正培養(yǎng)出具備探究精神和創(chuàng)新能力的未來人才”。
農(nóng)場(chǎng)里教AI，把抽象的人工智能知識(shí)具象化
“巴學(xué)園”農(nóng)場(chǎng)位于溫州市甌海區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)集團(tuán)學(xué)校前匯校區(qū)，這片農(nóng)場(chǎng)占地8畝，生長(zhǎng)著30種蔬果作物，全部都由學(xué)校學(xué)生們親自耕種照料�！跋x臉識(shí)別”的創(chuàng)意正是基于農(nóng)場(chǎng)中的害蟲問題被提出的。
“我們發(fā)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)里植物的葉子被蟲子啃壞了，我們想要阻止這種現(xiàn)象，首先是要能夠識(shí)別害蟲�！�
在了解到學(xué)生們對(duì)害蟲問題的擔(dān)憂后，學(xué)校人工智能指導(dǎo)老師黃森森適時(shí)為學(xué)生們介紹了人工智能圖像識(shí)別技術(shù)，“引導(dǎo)學(xué)生去思考實(shí)現(xiàn)‘識(shí)別害蟲’功能，首要在于‘識(shí)別’，那么自然而然就促使他們?nèi)W(xué)習(xí)圖像識(shí)別訓(xùn)練相關(guān)知識(shí)”。
溫州市甌海區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)集團(tuán)學(xué)校的學(xué)生在拍攝昆蟲，為建立模型庫(kù)做準(zhǔn)備
學(xué)生們拍攝了大量害蟲照片，老師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)不同品種害蟲分別打上相應(yīng)標(biāo)簽，然后上傳到騰訊青少年人工智能教育平臺(tái)，在平臺(tái)構(gòu)建“害蟲模型庫(kù)”，并利用扣叮編程AI能力訓(xùn)練出害蟲識(shí)別模型，“教”電腦記住這些害蟲的樣子。一開始，電腦表現(xiàn)得比較“笨拙”，只能通過固定角度認(rèn)出害蟲種類，換一個(gè)拍照角度立馬翻臉不認(rèn)“蟲”。為此，學(xué)生們進(jìn)行了上百次識(shí)別訓(xùn)練和調(diào)試糾錯(cuò)，終于讓人工智能記住了數(shù)十種害蟲的模樣，“蟲臉識(shí)別”小程序正式誕生，分享到手機(jī)端即可使用。
人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的分支，融合了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)，理解學(xué)習(xí)門檻極高，容易令學(xué)生感到枯燥，從而導(dǎo)致人工智能課堂流于形式。
甌海實(shí)驗(yàn)小學(xué)作為溫州市人工智能9所標(biāo)桿校之一，“立標(biāo)桿 育亮點(diǎn)”也是溫州人工智能教育區(qū)域推進(jìn)“新五個(gè)一”的“溫州模式”有力舉措。為此，學(xué)校基于“巴學(xué)園農(nóng)場(chǎng)”建立了“AI巴學(xué)園”人工智能特色項(xiàng)目，包括“智能采摘”“智能物流”“智能分揀”等版塊，圍繞從種植采摘到分揀入庫(kù)的農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)全流程搭建了一整套人工智能課程體系，讓人工智能教育基于真實(shí)項(xiàng)目開展綜合性、融合性項(xiàng)目化教學(xué)，貼合實(shí)際、直觀易懂、學(xué)有所用。
來自五年級(jí)的戴卓帆是“蟲臉識(shí)別”的創(chuàng)作者之一。他表示，一開始他對(duì)人工智能的認(rèn)知非常模糊，“之前我們都見過人臉識(shí)別，但并不明白這和人工智能有什么關(guān)系。但是在自己動(dòng)手過后，我不但知道了人工智能的工作過程，還能自己去進(jìn)行‘改編’，最終運(yùn)用到學(xué)校的農(nóng)場(chǎng)中去，我才真的體會(huì)到人工智能的強(qiáng)大，這門課一下子就變得很有趣�！�
不止“蟲臉識(shí)別”，學(xué)生們?cè)谵r(nóng)場(chǎng)種植中遇到過各種各樣的問題：作物被偷、小鳥偷吃、澆水施肥、除草滅蟲、作物收獲……在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生們充分利用騰訊青少年人工智能平臺(tái)上的編程工具與AI積木塊，設(shè)計(jì)出了“蟲臉識(shí)別”“果蔬分揀”“無人機(jī)物流”等一系列AI作品。
溫州市甌海區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)集團(tuán)學(xué)校的學(xué)生在農(nóng)場(chǎng)拍攝果蔬照片
“對(duì)于剛接觸人工智能的學(xué)生來說，人工智能是抽象的，讓他們利用人工智能去解決問題更是無從下手。”校長(zhǎng)趙成木表示，通過在農(nóng)場(chǎng)中的勞動(dòng)實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，將有助于幫助學(xué)生快速認(rèn)識(shí)人工智能，建立學(xué)習(xí)興趣。
多樣硬核技術(shù)“撐腰”，激發(fā)學(xué)生“探究天性”
將人工智能教育課堂“開”在農(nóng)場(chǎng)上并非易事。指導(dǎo)教師南思詩(shī)表示，學(xué)校的人工智能教育設(shè)計(jì)理念是非常開放的，鼓勵(lì)學(xué)生自由探究、大膽創(chuàng)新。在人工智能課堂上，教師是引導(dǎo)者、后勤工作者，給學(xué)生提供方向，確保學(xué)生能順利進(jìn)行學(xué)習(xí)、創(chuàng)作即可，如果給學(xué)生的學(xué)習(xí)行為加以預(yù)設(shè)，反而限制了他們的發(fā)揮。
以“蟲臉識(shí)別”項(xiàng)目為例，學(xué)生想要攝像頭能夠認(rèn)出害蟲，就需要學(xué)生設(shè)計(jì)出識(shí)別精度較高的圖像識(shí)別模型。南老師說：“平臺(tái)上的AI模塊是比較全的，很好地支持了學(xué)校的AI教育設(shè)計(jì)，學(xué)生有什么想法都可以找到對(duì)應(yīng)的模塊去實(shí)現(xiàn)。”
為了給學(xué)生的創(chuàng)意提供充足的發(fā)揮空間，2022年3月，溫州市甌海區(qū)引入了騰訊青少年人工智能教育解決方案。據(jù)介紹，騰訊教育依托于來自互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一線的先進(jìn)人工智能技術(shù)，將騰訊特色AI能力和虛擬仿真技術(shù)分別進(jìn)行了輕量化封裝、教育化設(shè)計(jì)。學(xué)生只需要一臺(tái)電腦、一個(gè)賬號(hào)，便可以體驗(yàn)人工智能技術(shù)在各前沿領(lǐng)域的應(yīng)用。
溫州市甌海區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)集團(tuán)學(xué)校學(xué)生正在騰訊青少年人工智能平臺(tái)上測(cè)試果蔬識(shí)別程序代碼
這種給予學(xué)生充分創(chuàng)意空間的項(xiàng)目式人工智能教育，正合甌海區(qū)多年來“以學(xué)生為中心”的教育理念。甌海區(qū)結(jié)合地區(qū)實(shí)踐，提出要以人工智能課程建設(shè)為核心，圍繞 分步實(shí)施 品牌打造，勾繪AI教育地圖、“三元三級(jí)”課程建設(shè)，繪制AI素養(yǎng)圖譜、團(tuán)隊(duì)建設(shè)科創(chuàng)并進(jìn) ，拼搭A(yù)I師資拼圖、數(shù)智空間打破邊界，編織AI場(chǎng)景視圖構(gòu)建區(qū)域人工智能教育“4A”圖美好樣態(tài)，到2025年，全區(qū)創(chuàng)建人工智能教育試點(diǎn)學(xué)校全覆蓋，人工智能示范校10所，助力“未來教育創(chuàng)新區(qū)”和“智慧教育示范區(qū)”建設(shè)。
據(jù)了解，甌海區(qū)創(chuàng)客教育全國(guó)中小學(xué)人工智能培育學(xué)校1所，市人工智能標(biāo)桿培育校2所，市人工智能學(xué)校試點(diǎn)學(xué)校36所，其中5所是幼兒園和1所職專。覆蓋率達(dá)到44.9%。人工智能種子教師30多人，10多門人工智能項(xiàng)目課程和百多部的微課程。歷經(jīng)10年發(fā)展，甌海區(qū)已建成智能化、數(shù)字化、一體化教育平臺(tái)，區(qū)域信息化整體智治水平高，教育信息化發(fā)展指數(shù)位于全省前列。
開放的人工智能教育和豐富的平臺(tái)資源支持，極大限度地釋放了孩子們的創(chuàng)造能力。指導(dǎo)教師張兵認(rèn)為：“我校人工智能建設(shè)以‘學(xué)生為中心，人人參與’為理念，因此我們將人工智能課程建設(shè)與學(xué)校巴學(xué)園農(nóng)場(chǎng)相結(jié)合。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用人工智能技術(shù)去解決巴學(xué)園農(nóng)場(chǎng)中出現(xiàn)的真實(shí)問題，這樣才能讓我校人工智能課程真正落地。而扣叮平臺(tái)豐富的功能，剛好迎合我校對(duì)人工智能教育的期許。”
校長(zhǎng)趙成木表示，溫州市甌海區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)集團(tuán)學(xué)校一向致力于培養(yǎng)具有“會(huì)提問、會(huì)合作、會(huì)表達(dá)、會(huì)聯(lián)結(jié)”的智慧型人才。他表示：“這個(gè)年紀(jì)的孩子先天具有發(fā)現(xiàn)問題的意識(shí)，我們做教育的要保護(hù)好這份天性，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中探尋根由，做好技術(shù)支持，通過具體的情境將生活和學(xué)習(xí)連結(jié)，這樣才能培養(yǎng)真正迎合時(shí)代發(fā)展的未來人才�！�
