由中国人工智能学会(CAAI)主办、CAAI中小学工委会和阿里云计算有限公司共同承办的——“天池杯”全国中小学科技少年AI领航计划公益活动(下文简称“AI领航计划”)9月24日在京发布,并启动报名,9月底至11月上旬在阿里云天池平台上相继开启了“AI大师课”、“AI公开课”、“AI训练营”和“AI闯关挑战赛”,截至目前,已有6000多名来自全国各地的中小学生注册报名参加活动。在这场如火如荼的青少年AI教育推进活动中,来自新疆乌鲁木齐八一中学的李天宇老师和四名学生表现抢眼——不仅李天宇老师是领航计划“AI公开课”的主讲老师之一,该校的这四名学生也在初级赛道排名非常靠前。

图1 李天宇老师

据不完全统计,在目前这6000多名参加“AI领航计划”的学生中,大部分是有一定编程基础的,但这并非因为活动设有门槛。事实上,“AI领航计划”中的“AI训练营”开设了一门必修课和两门选修课,其中的必修课让零基础的中小学生也能从头开始学习Python和算法初阶知识,结合“AI领航编辑器”,带领选手边学边练,掌握参加初级赛道的编程能力。学完之后,就可以立刻学以致用,参加初级闯关挑战赛。如果排名靠前,还可以晋级到高级挑战赛中。

无论是有基础,还是零基础,天池杯“AI领航计划”都给同学们提供了一个平台、一次机会,帮助他们打开视野、激活思维、深入学习AI知识和技能、学以致用。尤其是学以致用,“AI领航计划”可以说是“学完即用”的无缝衔接,又设有多档奖金的硬核激励,可以说是张开怀抱、满含期盼地对同学们说“快到碗里来”。

李天宇老师的学生——董锦萱、蒋钧鹏、刘彦辰、武之羲——就是积极“跳进碗里”的四名“AI领航员”。李天宇老师毕业于陕西师范大学,本科的专业是计算机科学与技术,硕士的专业是现代教育技术,这是一个兼具着信息技术和教育信息化发展的交叉性学科。可以说,为了成为一名中学信息科技和人工智能教育的实力舵手,他在求学阶段已经做足了准备。

星星之火,可以燎原。如果一所中小学校里有一位或几位老师懂信息科技、热爱人工智能,如果这一位或几位老师愿意把身心扑在培育学生上,那么这所学校的信息科技学科及社团就会成为特色和亮点。乌鲁木齐八一中学就是如此,在人工智能和科创相关的各级各类竞赛中,李天宇老师的学生们不时地摘金夺银,捧回一块块奖牌;李老师也在2019年获得了全国高中信息技术优质课的特等奖,并推动乌鲁木齐八一中学里逐步形成了项目式学习的STEAM教育,以及科创融合的人工智能体系课程群,还成立了人工智能实验室。

图2 乌鲁木齐八一中学开设人工智能课程

目前,董锦萱、蒋钧鹏、刘彦辰、武之羲四位同学在“AI领航计划”闯关赛初级赛道的排行榜上名列前茅,尤其是董锦萱和蒋钧鹏,他们不断完善自己的代码,在赛制规定的每天两次提交代码的额度内,不断刷新自己的排名,常常在榜首的位置上你争我抢、力争上游。

董锦萱今年上高一,她从五年级开始学习人工智能相关的内容,学过python语言,了解了一些AI的基本运算原理,对于监督学习、非监督学习、强化学习等算法有一定的认知。在“AI领航计划”的闯关挑战赛中,她的排名从30多名上升到前五。“刚看比赛介绍的时候,我觉得这好像就是一个普通的算法设计的比赛,但真正参加比赛后,我发现这个比赛对综合能力的考察是很到位的,很有意思。”董锦萱说,“对于高级赛道,哪怕不为得奖,我也会努力去参加的。”

图3 董锦萱同学

在乌鲁木齐八一中学的人工智能实验室里,董锦萱已经晋升为大师姐,她经常辅助老师指导学弟学妹们,帮他们完善设计项目、一起解决问题。她说未来还会继续学习人工智能,“越是了解人工智能相关的知识,越能感觉到它里面所蕴含的力量是无穷的,我觉得人工智能一定会是世界将来主流的发展领域。”

刘彦辰今年初二,目前主要在学习python,“AI领航计划”中的“训练营”和“公开课”对他来说既难度适宜,又正中所需,大部分课程他都能听懂、能吸收。和大师姐一样,他也想要冲击高级赛道。

图4 刘彦辰同学

武之義今年初三,他去年参加了一个创意编程大赛,获得了一等奖。他也是从小学就开始学编程,并畅想着以后能从事人工智能领域的工作。

图5 武之義同学

蒋钧鹏今年也是初二,他已经参加过NOIP入门组和提高组的比赛,并且取得了很好的成绩。在“AI领航计划”闯关挑战赛中,他一度位列初级赛道排行榜的第一名,并依然在每天晚上抽出时间完善代码、提交代码,希望能以前十的名次晋级高级赛道。凭借着对人工智能的强烈爱好,蒋钧鹏表示未来“肯定是会从事人工智能方面工作的”。

图6 蒋钧鹏同学

“大师姐”董锦萱说:“人工智能的比赛带给学生的收获远大于比赛本身,参加过比赛后心里就有数了。”她认为,参加比赛,就能逐渐明白一件事情该怎么筹划调控,该怎么按部就班地进行,还能学会如何在比赛和学习中取得平衡。“我觉得从我们实验室这些同学身上能够看到,科创教育、智能化教育给我们的影响是巨大的、意义非凡的。”

与此同时,她也意识到,就全校范围来说,真正能参加到人工智能竞赛中来的同学还是挺少的,她希望这样非凡的成长机会能够让更多的同学共享,而“AI领航计划”就是一个零基础学生也能上手学习和参赛的活动,她也在鼓励周围的同学参加这个活动。

李天宇老师从中学一线教师的角度分析,他认为“AI领航计划”既为青少年提供了比较落地的人工智能科普课程,又能够从高校院所请来一流专家做高屋建瓴、深入浅出的讲座,为更多学生提供了入门人工智能编程的机会,也为广大师生提供了人工智能前沿知识上的补充。

在天池杯“AI领航计划”的启动仪式上,北京大学计算机学院教授、北京智源人工智能研究院院长、中国人工智能学会会士黄铁军教授为全国中小学生线上开讲了“AI大师公开课”的第一堂课。人工智能是科学还是技术?黄铁军教授以这个问题为起点,从传统人工智能的三大流派讲起,讲到科学和技术的内涵与辩证关系,最后讨论了数学的本质。他用开放性的思维、广博的知识面,深入浅出地让同学们了解到科学是研究自然存在的事物,而技术是创造发明新的事物,不一定是先有科学才有技术,人类历史恰恰是先有了很多发明创造性的技术,后来才有科学研究揭示出这些技术背后的原理和规律。而人工智能就需要做出很多新的创造发明,同时也需要交叉融合各种科学和技术。

这是一堂黄铁军教授专门为中小学生精心准备的人工智能启蒙课,他将人类历史中许多重大科学、技术的发展用一个思辨的问题紧密编织在一起,深刻而不晦涩,充满启发性,让中小学生也能听得懂,并学会思考。

李天宇老师就表示,黄教授讲的大师课对他非常有启发。“我原来给学生上课,讲的更多是比较经典的人工智能的理论和模型,但是上次听完这个黄院长讲座之后,就发现可以通过类脑的模式,或者更加新颖的方式看到人工智能发展的前沿过程,这极大地拓宽了我自己对于人工智能的认识。”

天池杯“AI领航计划”仍在航程中,对人工智能有兴趣的同学们随时可以登舰起航。主办方欢迎广大青少年继续踊跃注册报名,聆听大师课、畅游公开课、解锁训练营,最后在闯关挑战赛中一试身手!