用科幻作品激发学生兴趣,在“翻转课堂”中探究人工智能技术奥秘,组织辩论赛、表演情景剧、搞路演宣传产品,还有AI课程助手……这是来自信息科学与技术学院解山娟老师课程团队开设的全校性通识选修课程———《科幻与人工智能》的教学场景,这门课在前不久举行的浙江省第四届教师教学创新大赛中获课程思政组特等奖的第一名。
“我理解中的这门课”
“这门课是2017年开的,当时人工智能领域有两个重要事件,一个是Alpha-Go,另一个是人工智能第一次写入政府工作报告,它从技术层面上升到国家的战略层面。因为我自己本身是人工智能专业的,就意识到这个事情很重要,但同学们对于人工智能还不是很敏感,大家更多的是从科幻电影当中去了解知识。当时我们想通过欣赏科幻作品的方式,来促进学生对于人工智能的关注和了解。”解山娟这样介绍这门课的意义。
于是《科幻与人工智能》应运而生,这是面向全校学生开设的一门集趣味性、专业性、思政性和实践性为一体的通识选修课程。解山娟说:‘科’代表科学精神,幻’代表幻想,‘科’和‘幻’放一起激发创新能力。”她也赋予“人工智能”个人全新的理解———“人”代表“以人为本,为人类谋福祉”的价值观;“工”指的是有关工作、任务的劳动观;智”代表了“为什么能这么厉害”的技术观;“能”则是“什么能做,什么不能做”的伦理观。
在这个思路下,课程组以具体实例为载体,带领学生发掘人工智能的奥秘。她用“点菜”形容师生课堂上的交流互动,“人工智能话题很多,跟很多专业都有联系,我希望自己讲的内容和学生们都产生联结”。在课堂互动上,由学生“点菜”提出想听的主题,老师根据学生需求制定下节课学习的内容;而解山娟也会点学生的“菜”,她采用主题演讲的形式,把课上讲授任务的一部分让渡给学生,开启“翻转课堂”,在这个环节,师生共同参与,课堂气氛活跃、亮点频出。“我们一次主题演讲的开展用时四周,会互相打磨三遍PPT……在学生讲之前,我会把素材全部发给他们,让学生在我的基础上去做修改和迭代。”
学前教育专业的学生们在见习时发现缺乏有关亚运场馆的成熟绘本,于是以小朋友的需求想法为出发点,在人机互动中调整绘本细节并获得新灵感,从“文生图”到“图生图”,尝试AI生成新途径,最后打磨出适合给小朋友科普的绘本。一步步去实践、尝试,这也是一个树立正确劳动观的过程。”解山娟说道。有小组关注AI创作的法律与伦理问题,演讲时用简单的语言解释AI创作的原理,在此基础上进一步探索如何分析AI绘画是否侵权。
信息学院20级本科生陈嘉伟在大三时选修了这门课。“解老师从‘AI+X’的视角出发,拓宽了我们的思维方式和想象力,涵盖了‘AI+教育’‘AI+医疗’等多个领域。这种跨领域的融合让我认识到,人工智能的发展不仅能促进技术的突破,还能推动其他领域的共同进步。”《科幻与人工智能》这门课让他坚定将AI作为未来的研究方向,期待着将自身所学运用于实际。
“让学生找到更多的可能性”
课堂内的探索与尝试有时“喂不饱”求知若渴的学生们,解山娟会提供校外资源及平台,支持学生们将学习实践拓展到教室之外,鼓励其将想法变成现实。解老师和她的学生们成立一支数智志愿者团队,专门开展AI相关的公益服务,从8岁小孩的AI科普教育到帮助80岁老人跨越银龄鸿沟,将城市博物馆、亚运场馆科普资源VR数字化赋能给全国偏远贫困山区乡村,实现教育公平,学生通过亲身体验来感知技术对社会的直接作用,增强科技报国的责任感和使命感。
“我们课程除了依靠校内资源,更多依托校外资源,我们会将政府的很多案例放到课堂当中来,比如城市大脑的建设,也与企业共建实践平台,和中小学校、社区、博物馆进行合作,只要学生提出需求,我们就能满足。”在迎亚运期间,学生们运用VR技术,将学校的亚运场馆数字化。
在老师的支持下,学生们的自发实践,让人工智能在具体实践中活了起来,更真切地理解人工智能的内涵。学生们还自发组建了“杭Star科普队”,走入社区、学校开展实地讲解,通过线上互联网直播进行宣传,举行了几十场亚运科普。解老师认为这样的过程意义非凡,通过一个技术打破不同专业学生之间的壁垒,也拉近不同地域人之间的距离,促进相互的理解与融合。”
堪比专业课的知识输入与实践活动,解山娟承担的工作量甚至较一般专业课更多,但她说:“看到学生成长真的会很快乐,听到他们在课堂上演讲得很好我也在下面鼓掌。他们还自发组织辩论赛,表演情景剧,搞路演宣传自己产品,有时我会感慨我们的学生真了不起!”一位来自数学学院的学生让她印象深刻。“他大二的时候上了我这门课,然后就对人工智能产生了很深的兴趣。他们自己调研的主题演讲里面用到了《超能陆战队》,也对医疗机器人大白的AI应用做了很多思考,后来就考到了浙大的基础医学院。”
这门通识课程成为了学科交叉的桥梁,人工智能技术不仅为学生的本专业赋能,也引导学生寻找更多可能性。不少同学在结课之后成为志同道合的朋友,建立持久的友谊,并通过持续性的学习社群,分享学科知识与动态,相互启发获得灵感,解老师也希望这门课成为学生们了解AI的起点,以理性包容的态度看待人工智能。“我觉得用正确的态度去看待AI,勇敢地去拥抱它是最关键的。真正做出AI应用或产品是很漫长的过程,但你上过课后就会一直去关注这方面的新闻和学术热点,成为点燃学生认识,探究AI的火苗,这就是我开这门课的初衷。”
“我的课堂要给予学生更多精准化关怀”
思政元素怎样融入人工智能课堂?《科幻与人工智能》给出了答案。从不同视角解读科幻作品,在不同文化思想的碰撞交融中,培育学生的全局思维、责任意识和创新能力,发挥课程思政润物细无声的浸润作用。
在对科幻作品的解读上,解山娟提出了哲学和技术两个视角,把专业科普融进有趣的话题与探讨中。“流浪地球中的MOSS说过三句话,数据在我就在’‘我是一个理性的机器’和‘我是一个量子计算机’,这三句话其实代表了人工智能的三要素:数据、算法和算力。”从MOSS所代表的人工智能要素,Siri开发者从《2001太空漫游》中获得灵感,到《碟中谍》的生物特征识别技术、《疑犯追踪》的机器视觉、《机械姬》的图灵测试。在她看来,不仅是科幻电影中的技术层面有待探索,其中涉及哲学、伦理、人文关怀的命题更值得思考。她认为,相比西方科幻电影中较多出现的技术威胁人类,AI毁灭世界的压抑主题,东方视角下科幻作品的精神内核是不一样的。解山娟将人工智能赋予中国文化的内核:“孔子说过‘人’和‘仁’是一样的,所以‘人’不只是单独的一个人,也是‘仁义道德’的‘仁’,在中国人工智能的价值观是以人为本,为人类谋福祉。”
“我觉得思政是一个动词,要花心思去想,在不断反思之后有新的思考。为了学生达到更好的学习效果,实现教学目标,与其讲得多,不如做得更好。”解山娟老师将学生在学习通上发布的内容、课堂上发表的言论进行情感识别,通过AI辅助筛选出认真表达想法的学生,予以更多关注,实现精准思政和个性关怀。
解山娟课程团队也在开发“有声课堂”,以课堂上笑声和掌声的语音维度,反应学生达到情感共鸣的程度,搭建教师的课堂评价系统。运用数据分析而非感性判断给予反馈,让教师的“思”化为“行”,积极适应智能化教育环境下的教育教学变革,活化课堂中的思政育人元素。
提及对课程未来的规划,解山娟希望能迈开自我打破课程边界,迈开学院开展和其他专业老师深度的跨学院的合作,迈向智能化、数字化。她计划开设大小班的差异化课堂,让学生对人工智能技术不止是蜻蜓点水般地泛泛了解。她也期待更多的师范生能够来选这门课,我们现在不仅是大学里缺人工智能相关的通识课,在中小学也是非常缺的,我们很希望参与课堂的学生们,从课程思政的受益者,变成传播者,薪火相传,让更多的人知道如何去正确面对AI。”她也用“与AI同行,与爱同行”总结《科幻与人工智能》这门课,希望学生树立良好的技术观,善用人工智能技术,心中有大爱。