微软 AI 教育 | 初心篇:做纯粹的教育,以 AI 赋能社会

2019-06-21 | 作者:微软亚洲研究院

“在教育领域,微软秉承着造福社会的一份无私,这是我们的初心,也是远方。”微软亚洲研究院学术合作总监马歆说,“在人工智能发展的黄金时代,我们期待以AI赋能师生,赋能社会。”

也许与你的寻常印象不同,除了世界标杆性科技公司的闪亮名字,微软还一直在教育领域深耕。从最初的PC与系统、软件工程,到如今的互联网、人工智能,在不同语境下,微软一直践行着它的另一重身份:计算机教育的探索者与实践者。在新的“核心生产力”的驱动之下,微软以自身技术为依托,创新模式与平台,持续助力课程建设与人才培养,推动着教学模式的改革与创新。

做纯粹的教育,破解困局

时代更迭,微软在教育中的投入与坚持一以贯之。

2001年8月,距离计算机开始在中国普及不过数年,由国内一线教师和微软联合编写的《Windows操作系统原理》第1版面世。这是国内第一本全面讲述Windows操作系统原理的教程,其编写难度可想而知。为了保证教材的权威性,微软邀请编写教材的老师到总部阅读Windows系统的源代码,并提供了大量第一手资料。

这体现了微软的独特之处,非常纯粹地在做教育。”马歆说。后来这本教材又几经迭代,已成为国内计算机系统的经典教材。

“迭代”的不仅是教材,还有微软在教育中聚焦的范式与平台。

微软教育的聚焦点因时而动

自2006年被提出,“计算思维”能力培养逐渐为计算机科学界所认同,这离不开各方的合作与努力。其中,微软做出了独特的贡献。

微软以“计算思维”为切入点的改革实践自大学展开。当时,大学计算机基础教育面临着困境:高校开设的基础课程常以乏味的软件使用为教学重点,老师的教学热情和学生的学习热情都不高涨。

微软在努力破解这一困局。从对“计算思维”概念的解析和普及入手,微软邀请多名国内教育专家参加国际研讨交流,与世界级专家探讨计算机普及教育改革之根本。通过教育部-微软产学合作协同育人项目,微软支持高校教师以计算思维能力培养取代传统学习软件工具式教学,改进与提升百余门课程,以MOOC、翻转课堂等多样的教学形式,带领学生以计算思维去理解问题、解决问题,并在学科专业问题中进行拓展应用。微软更进一步将其从高等教育多学科领域的普适课程推进到中小学的通识教育,并持续聚焦中西部、教学资源欠发达地区高校的教学改革。

“在推广计算思维的过程中,我们认识到了计算机普及教育的重要性,普及教育也成为了我们开展人工智能教育的主线之一。”马歆说。

直击痛点,AI赋能

21世纪是人工智能的时代:自人工智能发展写入国家战略以来,截至2018年7月,全国开设人工智能相关专业的院校已达到89所,中国AI人才将进入量产模式。

微软人工智能教育团队适时地成立,团队中不仅包括了由马歆领衔的、曾广泛参与高校合作课程建设的学术合作团队,微软亚洲研究院首席研发经理邹欣等具有丰富计算机教育实践经验的工程师,还包括了微软在中国进行教育生态拓展的团队。

团队的无间合作,让全方位审视国内人工教育现状成为可能。微软人工智能教育团队敏锐地发现了当下AI教育的四大痛点,并对症下药,尝试给出一套更为系统、覆盖AI教育全生命周期的解决方案

AI教育的第一大痛点在于原理性教学内容与实践脱节。人工智能发展日新月异,又有极强的应用性,倘若对基本原理理解不到位,就无法举一反三,人工智能也就无法称之为一门“专业”。很多人学AI,只是调用已有的服务和框架,知其然,而不知其所以然,为此,微软教育团队从程序员能看懂的代码出发,通过与原理知识一一对应,循序渐进构建 AI 训练模块,成体系的理论教程《9步学习神经网络》也将在日后出版。

九步学习法

痛点之二在于传统AI课程动手环节薄弱。课本中的案例常常规模小且陈旧,学校环境又缺乏真实的大数据。依托于自身丰富的大规模真实数据,微软开发了大量以动手为主的递进式案例,如黄金点、智能对联等,都已应用到微软与高校合作开设的人工智能课程中。

痛点之三在于缺少强大易用的实训平台。传统编程课的单机编译程序已不再适用,AI的难点在于“训练模型”,随之而来的是对算力和资源调度的需求。由此,微软推出了强大易用的计算平台OpenPAI ,实现了GPU的集中管理和资源协调,中国科学技术大学的“类脑智能技术及应用国家工程实验室”就是一大成功应用案例。

痛点之四在于缺少开放优质的交流平台。技术文章过时,代码不能编译,没有技术支持,资源无处共享,没有增量改进,为了解决这些问题,微软推出了人工智能教育与学习共建社区(详细了解该社区请点击这里),社区中已汇集大量人工智能教学资源,并搭建起师生、开发者共同学习、一起贡献的平台。

递进式学习,是微软在人工智能教育实践中提炼出的的核心理念。将课程由易到难安排,呈递进式过程,带领学生通过实践学习理论,打好人工智能专业基础。同时,通过模块化课程设计和可运行的参考代码,降低了AI学习门槛,可灵活服务于不同基础的受众。

倾听需求,携手同行

从做人工智能教育的想法萌生,到做出切实可行的理论、教程、案例、平台,其间已有数年。微软人工智能教育团队从不是在闭门造车,而是一直与一线教师保持着亲密合作,并通过他们的反馈不断改进成果。

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》正式上线。此前,通过教育部-微软产学合作协同育人项目,该课程的主讲老师陈斌已与微软合作多年。

《人工智能与信息社会》课程面向高中生和同等学力的社会公众,从人工智能的概念开始介绍,结合社会热点和动手实践项目,期待为学习者提供一个入门基础。良好的反响证明了普及教育路线的成功:目前,该课程在“中国大学MOOC”平台上的两次开课,已收获了逾3万名学习者与高达4.9的评分。

《人工智能与信息社会》部分课程大纲

除了高校教师,微软也与中小学一线教师保持着联系。微软教育团队曾访问中国人民大学附属中学,实地考察中小学计算机教育现状;在人工智能教育的探索之中,微软与人大附中信息技术教研组进行了多次研讨交流与资源共享。

与此同时,在国家“新工科”建设的背景之下,微软作为重要成员,推动了信息技术新工科产学研联盟首批工作委员会之一,人工智能教育工作委员会的成立。该工委在专业建设、师资提升、创新创业教育、资源共享平台等方面全方位发力,致力于推进产教融合业态。

成果已然丰硕,将其分享给广大教师即是重要的下一步。微软与各大高校合作开展了多场人工智能教育实践研讨会,惠及全国超 300 所高校、500 余位人工智能的一线教师(2019 新工科人工智能教育实践师资研讨会将于7 月 2 日 - 4 日在南京举办,点击这里报名)。

这不仅呼应了微软十余年来在教育领域的累累硕果,也是微软使命的最佳实践:予力全球每一人、每一组织,成就不凡。开源AI领域的代码、开放最全最新的数据、共享应用场景,将只是冰山一角,探索与突破仍在不断进行。

微软期待与老师们携手,帮助其找到在人工智能教育中扮演的角色,这也是微软在教育领域深耕的初心与始终。

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