励耘纪 | 北大陈斌:汲取科学灵光,温养教学魅力

2019-09-10 | 作者:微软亚洲研究院

编者按:“励耘纪”是微软学术合作开设的新栏目,旨在讲述微软与合作高校、教师等在教育领域励志耕耘的故事。

本期故事的主人公是北京大学教师陈斌。他是走红北大的好老师,在一线教育中投入了大量热情且锐意改革。他与微软携手多年,并基于微软-教育部产学合作协同育人项目,开设了一套“流量”与口碑俱佳的人工智能通识教育课程。

2018年,微软亚洲研究院与北京大学联合推出的在线开放课程《人工智能与信息社会》正式在“中国大学MOOC”上线。目前,该课程正在第四次开课中,收获了逾4万名学习者与高达4.9(满分5分)的评分。

“从人工智能到各个领域的应用,以及人工智能的发展历史,老师都做了详细的讲解概括。” “精彩的是中间请到了很多微软亚洲研究院的大人物,我们这代年轻人也要为扛起人工智能大旗而努力奋斗!”有学习者这样评价。

《人工智能与信息社会》慕课界面

本课程由北京大学陈斌老师主讲,通过教育部-微软产学合作协同育人项目(2019 年申报将于 9 月 16 日截止,点击这里了解更多),他已与微软合作多年。秉持着相通的教育理念,陈斌与微软携手,眼观前沿,着手实践,锐意改革,勤勉耕耘。

汲取科学灵光,温养教学魅力,让我们一起走近陈斌与微软的合作故事。

改革之路,勤勉为石

“面对此生仅有的、人类历史上最伟大的机会,做信息革命进程中的开拓者,将是激动人心的选择。”时代更迭中,陈斌老师应时调整教学内容与模式,笃定而大胆地开拓创新。

改革之路,勤勉为石。陈斌在一线教学工作上投入了大量的时间与精力:从 2015 年至今,他不仅一年担任六门课程的任课老师,平均每学年授课201学时,还兼以开设三门暑期课程和慕课。在陈斌看来,教书育人比科研更为重要。

陈斌于北京大学办公室

在陈斌的教学改革之路中,离不开与企业的合作,因此,他主动向微软抛出橄榄枝。教学中,陈斌着重施力的三个方向:专业教育、创新创业教育、通识教育,其中都可见双方合作之用心。

专业教育中,陈斌强调夯实学科专业基础,并通过与业界接轨,开阔学生视野,启发创新思维。陈斌更将翻转课堂、慕课等形式带入教学中。学生在课下自主学习,课上实践与答疑,“希望以此给大学生‘增负’,”陈斌说。

创新创业教育中,陈斌打破了学科间的壁垒,将技术与艺术相结合。

2017 年 4 月,在北京大学公选课《虚拟仿真创新应用与实践》中,陈斌特别邀请微软亚太集团创新孵化总监程骉来分享全球首款混合现实产品 HoloLens,从 MR 与 VR、AR 的比较,HoloLens 硬件设备介绍,HoloLens 的交互和场景介绍,程骉直观易懂地带领同学们理解虚拟仿真。

Microsoft HoloLens

通识教育中,陈斌始终与时俱进。“计算机编程、人工智能、虚拟现实等技术未来都可能会改变社会基础,”因而他致力于降低这些知识的门槛。

在北大的《数据结构与算法》课程中,陈斌专门采用 Python 语言讲授,希望零编程基础的大学生能够理解 Python 语言中的经典内容,解决各种常见问题,培养学生计算思维的能力。

“计算机编程就像新时代的纸和笔。在科学技术高速发展的新时代,你如果不会用这个工具,相当于不会用纸和笔写字。”陈斌说。

陈斌也坚持“知识应具有传播性”,因此,他将自己的课程“慕课化”,《人工智能与信息社会》、《Python 语言基础与应用》、《离散数学概论》、《数据结构与算法》四门课程均已在 MOOC 平台上线,社会公众可以免费获取到大学的优质教学资源。

人工智能通识课程的从无到有

“让大众对人工智能有全面的了解,而不是对技术有不切实际的期望或无端的恐慌,”这是陈斌将人工智能作为其通识教育核心内容的初衷。2017 年,他入选教育部-微软产学合作协同育人项目,开始与微软一起探索人工智能课程的内容与范式。

“刚开始我挺忐忑的,因为我并不是专门研究人工智能的,”陈斌说。

“劣势”也是“优势”。正因为不是人工智能单一方向的专家,他的视野更广阔,也能将其讲授得更为通俗易懂。

从无到有,陈斌首先参考微软《未来基石——人工智能的社会角色与伦理》报告,依据自己的逻辑体系构建了课程结构:基本概念、发展历史、由简单到复杂的五个算法、在不同领域的应用、对人类社会的影响、人工智能带来的挑战。

《人工智能与信息社会》部分课程大纲

有了骨架,下一步是填充内容。“具体填空的过程也是学习的过程,”陈斌说。

微软亚洲研究院的几大研究方向,正是人工智能最具代表性的方向。通过与微软亚洲研究院各组研究员面对面沟通,陈斌对人工智能在产业中的应用有了更清晰、更全面的认识,这对他设置课程内容大有启发。他也将城市计算(共享单车)、医疗图像自然语言处理等研究院融入课程之中,以生动的案例帮助学习者更深入地理解人工智能技术。

谈及课程中最精彩的部分,陈斌不假思索:“当然是各位副院长的访谈内容。”微软亚洲研究院副院长刘铁岩、张益肇、周明和潘天佑,从各自的视角出发,贡献了关于人工智能的精彩理解。

“很多学生原以为人工智能很神秘,更有‘机器人会把人类取代的恐慌’。副院长们的深度访谈,表达了一线科学家的观点,解开了大家的疑惑。”在陈斌看来,这也正是微软社会责任感的体现:让社会大众通过慕课的形式理解人工智能的运作原理与未来发展方向,不会因为无知而引起恐慌。

《人工智能与信息社会》慕课部分学员评价

除了在 MOOC 平台上的四次开课,《人工智能与信息社会》更走进中学,以更为活泼的方式在北大附中开课。它也将在今年秋季学期,从慕课转为线下授课,正式加入北大通识课表。

拥抱开源,共享共赢

基于 GitHub,微软创立了微软人工智能教育与学习共建社区,期待以协作开源的形式迭代教育模式。在社区中,微软与合作高校教师分享了大量高质量教学案例、教学大纲和课件、开发工具与环境等,陈斌教授的《人工智能与信息社会》的教学大纲也可以在这里找到。

“随着技术从私有时代走向开源开放,更多的人一起协作开发,教育也应符合技术快速发展的特点,在线网络协作开放的教学社区未来会成为一种趋势。大家一起贡献,互相学习,相互促进,推动更快的进步。”陈斌从教师的视角高度认同了微软人工智能教育与学习共建社区的开源范式。他也期待更多大学能与微软这样促进产教融合的技术企业密切合作,达成共赢。

微软人工智能教育与学习共建社区

作为参加过微软两次新一代人工智能开放科研教育平台年会的老师,陈斌认为这是很好的高校教师交流平台,“这几年做人工智能教育,最大的感受就是高校 AI 师资匮乏。通过开放科研教育平台,不同高校教师互相交流,能够收获新的教学思路。同时平台上提供的课程案例、相关数据,都对我们在自己的学校开展人工智能教育有很大帮助。”

秉持着开放互通是基础、服务科研和教育是核心、共享共赢是未来的理念,平台基于微软前沿的人工智能技术,面向中国高校提供了技术支撑平台、工具、数据及课程与实践四大核心资源和服务。希望充分利用微软先进的技术储备,赋能中国高校计算机领域的科研教育工作者,加速中国人工智能的科技创新,促进中国顶尖科技人才的培养。

在实践中总结、在改革中创造,陈斌逐渐摸索出一套备受好评、富有活力的教学生态。在时代的洪流中,微软也始终在教育领域坚持投入并一以贯之。

未来,期待有更多极富教学热情的老师,与微软携手,温养教学魅力,在时代的刀锋上开创未来。

个人简介

陈斌,北京大学地球与空间科学学院副教授。获得北京大学计算机科学技术系学士、硕士和博士学位。近三年来荣获北京大学首届教学卓越奖,另获北京市高等教育教学成果二等奖及日内瓦国际发明展银奖等 10 项教学奖项。主要研究方向为虚拟地理环境和空间信息分布式计算,主持并参与多项国家自然科学基金、863、973、国家科技支撑计划及国家重点研发计划项目课题。

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