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從高中課本寫到大學(xué)教材,始終不變“人工智能、教育先行”

——訪2022年浙江大學(xué)永平杰出教學(xué)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者吳飛教授

發(fā)布時(shí)間:2022-09-13來(lái)源:浙江大學(xué)融媒體中心作者:柯溢能2832

人物名片:吳飛,男,浙江大學(xué)人工智能研究所所長(zhǎng)、上海高等研究院常務(wù)副院長(zhǎng),教授、博士生導(dǎo)師。主講《人工智能》和《計(jì)算理論》等多門課程,在為國(guó)家貢獻(xiàn)新一代人工智能戰(zhàn)略規(guī)劃中勇于擔(dān)當(dāng)人才培養(yǎng)創(chuàng)新載體建設(shè)重任,矢志構(gòu)建教材、課程和平臺(tái)三位一體教育教學(xué)新模式,主編中學(xué)人工智能課本以彰顯高校教師科普社會(huì)責(zé)任。曾入選首屆高校計(jì)算機(jī)專業(yè)優(yōu)秀教師獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃、獲得教育部拔尖計(jì)劃十周年榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)優(yōu)秀導(dǎo)師獎(jiǎng)、寶鋼優(yōu)秀教師獎(jiǎng),以及浙江大學(xué)優(yōu)秀先進(jìn)工作者、優(yōu)秀教師、優(yōu)秀德育導(dǎo)師和優(yōu)秀班主任等榮譽(yù)。

     深耕人工智能領(lǐng)域,吳飛教授一直秉承厚基礎(chǔ)、促交叉、強(qiáng)應(yīng)用的理念培養(yǎng)人工智能和“AI+X”交叉創(chuàng)新性人才。在他20年的職業(yè)生涯中,參與并見(jiàn)證了國(guó)家和浙大在人工智能領(lǐng)域的諸多里程碑意義的變革性探索,而人工智能、教育先行始終是他前行的動(dòng)力。

日前,吳飛獲得浙江大學(xué)永平杰出教學(xué)貢獻(xiàn)獎(jiǎng),拿過(guò)沉甸甸的獎(jiǎng)狀時(shí)他感慨萬(wàn)分,今天榮譽(yù)是對(duì)所有用心教育工作者的獎(jiǎng)勵(lì),我只是他們中的一個(gè)普通但又幸運(yùn)的代表。我將不忘育人初心,全力跑好傳承與接力的師者馬拉松對(duì)于100萬(wàn)獎(jiǎng)金,吳飛表示將部分獎(jiǎng)金捐贈(zèng)于潘云鶴人工智能科教基金,鼓勵(lì)更多學(xué)子深根人工智能領(lǐng)域作出更多成績(jī)。

 

如果不認(rèn)真講課,肯定寫不出好教材

吳飛認(rèn)為教材是國(guó)家事權(quán),體現(xiàn)了教育者的思想、理念和內(nèi)容。

這樣深刻的認(rèn)識(shí),源于十多年前吳飛剛從加州大學(xué)伯克利分校統(tǒng)計(jì)系做完訪問(wèn)學(xué)者回來(lái),潘云鶴院士向他提出的一個(gè)問(wèn)題。是否從伯克利帶回了對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)院學(xué)生有用的教材、課程?當(dāng)時(shí)吳飛原本準(zhǔn)備了一肚子科研合作項(xiàng)目要向潘院士匯報(bào),但卻被這個(gè)提問(wèn)深深觸動(dòng)。我從潘老師身上,感受到了一門好課程、一本好教材對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)的重要意義。他后來(lái)回憶說(shuō)。

適逢2016年學(xué)院對(duì)《人工智能》課程內(nèi)容進(jìn)行重組,吳飛對(duì)教材的撰寫也提上了日程。我希望有一本能夠涵蓋人工智能主體內(nèi)容的教科書(shū),包括對(duì)應(yīng)的案例、數(shù)據(jù)和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

于是,吳飛一邊上課、一邊開(kāi)始教材編寫。每周我上完一次課,剩下的時(shí)間就在全身心思考下一次課的內(nèi)容。”2018年起,吳飛還開(kāi)設(shè)了后來(lái)入選首批國(guó)家級(jí)一流線上課程、目前已有15萬(wàn)人選課的《人工智能:模型與算法》。幾輪授課下來(lái),教材主體內(nèi)容也逐步形成。如果不認(rèn)真講課,肯定寫不出好教材,這個(gè)過(guò)程是一種否定之否定不斷螺旋上升。

201910月的一個(gè)深夜,在這本由高等教育出版社出版的《人工智能導(dǎo)論:模型與算法》教材前言撰寫中,他認(rèn)認(rèn)真真地寫下落款筆于求是園。吳飛說(shuō)這個(gè)落款就像是一顆種子,他學(xué)生時(shí)代看到浙大老師們編寫的教材大多會(huì)落款筆于求是園,一直就很向往求是園。今天吳飛已經(jīng)從學(xué)生成長(zhǎng)為教育工作者,他頓悟求是園是每個(gè)求是學(xué)子的心靈家園。

     如今這本教材廣泛應(yīng)用到國(guó)內(nèi)本科和研究生教學(xué)中,出版短短3年也已經(jīng)印刷到第三版,并且高教社將其擴(kuò)展包含了24本理論教材和10實(shí)踐教材的“新一代人工智能系列教材”,涵蓋理論、算法、技術(shù)、芯片和倫理以及“智能+”學(xué)科交叉等方面內(nèi)容。

對(duì)人工智能教學(xué),吳飛有獨(dú)特的理解。我致力于構(gòu)建教材、課程和平臺(tái)三位一體的教育教學(xué)新模式。他認(rèn)為,教材體現(xiàn)了教育思想和教學(xué)內(nèi)容,課程是教材的教學(xué)育人實(shí)踐載體,平臺(tái)則是將教材和課程的增效手段,這三者推動(dòng)科教融合和產(chǎn)教融合,促進(jìn)人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈的有效銜接。

202112月,教育部啟動(dòng)了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域本科教育教學(xué)改革試點(diǎn)工作計(jì)劃,吳飛作為《人工智能引論》課程負(fù)責(zé)人,與來(lái)自15所計(jì)算機(jī)科學(xué)類基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地建設(shè)高校中的40位老師,編寫了該課程所覆蓋的知識(shí)點(diǎn),這一工作得到了圖靈獎(jiǎng)得主約翰·霍普克羅夫特的高度評(píng)價(jià),并建議盡快出版與知識(shí)點(diǎn)配套的中英文教材。

 

以科研反哺教學(xué),以教學(xué)驅(qū)動(dòng)科研

打造名課、名師、名教材過(guò)程中,怎樣讓學(xué)生更好理解人工智能,吳飛常常拿蒸汽機(jī)打比方。

在《全球通史》一書(shū)中,蒸汽機(jī)的歷史意義被贊譽(yù)為無(wú)論怎樣夸大都不過(guò),但是蒸汽機(jī)必須與紡織工業(yè)、冶金行業(yè)、交通行業(yè)等結(jié)合,才推動(dòng)人類整體邁入工業(yè)革命時(shí)代。吳飛說(shuō),人工智能也已成為一種通用目的的戰(zhàn)略使能技術(shù),具有增強(qiáng)諸多領(lǐng)域技術(shù)的潛力。

如何讓人工智能廣泛賦能?吳飛為學(xué)生們發(fā)起搭建了新一代人工智能科教平臺(tái)——智海,并創(chuàng)新科教融合和產(chǎn)教融合的人才培養(yǎng)模式。這一平臺(tái)目前已經(jīng)納入科技部和教育部共同支持的科技創(chuàng)新2030-新一代人工智能重大項(xiàng)目,成為新一代人工智能科教創(chuàng)新開(kāi)放平臺(tái)。智海寓意有智之能,方可驅(qū)動(dòng)時(shí)代變革,有海之容,便可賦能萬(wàn)物更新。在這一平臺(tái)開(kāi)源了數(shù)據(jù)、案例和算法,讓同學(xué)們?cè)谡n程學(xué)習(xí)中瞄準(zhǔn)基礎(chǔ)前沿和工業(yè)場(chǎng)景,不斷迭代完善算法模型。

例如在智海平臺(tái)上,同學(xué)們通過(guò)線性回歸方法預(yù)測(cè)二氧化碳排放量對(duì)全球氣候變暖的影響、通過(guò)電話交流記錄預(yù)測(cè)打工者融入城市社區(qū)的概率大小……各種各樣的火花在這里迸發(fā)。

在這個(gè)過(guò)程,同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中如果發(fā)現(xiàn)已有算法無(wú)法解決現(xiàn)實(shí)生活中復(fù)雜問(wèn)題,于是就思考研究新的方法,研究熱情也就迅速被教學(xué)場(chǎng)景問(wèn)題所點(diǎn)燃。吳飛說(shuō),當(dāng)一個(gè)好老師,要以科研反哺教學(xué),與此同時(shí)在教學(xué)中也要驅(qū)動(dòng)科研深入,教與學(xué)自然相長(zhǎng)。

20157月至今,吳飛先后參與了國(guó)家、科技部、中國(guó)工程院和教育部等有關(guān)人工智能規(guī)劃咨詢和學(xué)科專業(yè)建設(shè)等工作。他還積極參與浙大人工智能培養(yǎng)的創(chuàng)新載體建設(shè),推動(dòng)學(xué)校成為首批35所設(shè)置人工智能本科專業(yè)的高校,并獲批設(shè)置全國(guó)高校首個(gè)人工智能交叉學(xué)科。

這些工作都讓我從宏觀層面了解國(guó)家在人工智能戰(zhàn)略中頂層設(shè)計(jì)、謀篇布局,對(duì)如何培養(yǎng)人工智能發(fā)展所需人才有更深刻的認(rèn)識(shí)。吳飛說(shuō)。比如,吳飛參與組織了浙江大學(xué)與航天科技集團(tuán)合作的“灰犀?!敝悄芗夹g(shù)特訓(xùn)班,2019年以來(lái)培訓(xùn)了四期共計(jì)170位航天人工智能技術(shù)人才,賦能航天事業(yè)發(fā)展。

方鉦清20196月從浙江大學(xué)混合班計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè),旋即成為醫(yī)學(xué)交叉2019級(jí)直博生,主導(dǎo)師是姚玉峰教授,吳飛是合作導(dǎo)師。博士期間方鉦清投身于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與知識(shí)引導(dǎo)結(jié)合的角膜病智能診斷模型與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。一開(kāi)始組會(huì)討論,根本聽(tīng)不懂,就像隔著厚厚的圍墻,但隨著姚老師和吳老師交叉指導(dǎo)的深入,我的課題一步步實(shí)現(xiàn)了跨越。

 

努力為同學(xué)們成長(zhǎng)發(fā)展創(chuàng)造條件

   擔(dān)任班主任是這些年吳飛一直牽掛的工作,目前作為2021級(jí)圖靈班的班主任,他多次邀請(qǐng)?jiān)?jīng)帶班過(guò)的優(yōu)秀畢業(yè)生返校,為同學(xué)們作成長(zhǎng)報(bào)告。吳飛說(shuō),榜樣不在天邊,我們要努力為同學(xué)們成長(zhǎng)發(fā)展創(chuàng)造條件。

一張蓋有浙大、上交、復(fù)旦、南大、中科大和同濟(jì)大學(xué)六所高校教務(wù)部門公章的證書(shū)顯得非常罕見(jiàn),但確這實(shí)是來(lái)自上述六所學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)66位同學(xué)獲得的證書(shū)。

  20214月,吳飛與六所學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)老師聯(lián)合華為、百度和商湯公司等共同開(kāi)啟的“AI+X微專業(yè)輔修項(xiàng)目,該項(xiàng)目通過(guò)共建共選、學(xué)分互認(rèn)、證書(shū)共簽和SPOC(小規(guī)模限制性在線)課程的形式,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)校、跨學(xué)院、跨學(xué)科、跨專業(yè)教學(xué)與管理,向非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生講授人工智能基本知識(shí)體系。每位學(xué)生在兩年內(nèi)完成7門課程學(xué)習(xí),即可獲得“AI+X微專業(yè)輔修證書(shū)。

今年6月畢業(yè)的浙江大學(xué)化學(xué)系本科生袁濼添就是通過(guò)AI+X微專業(yè)輔修,對(duì)人工智能推動(dòng)化學(xué)研究范式變革產(chǎn)生了濃厚興趣。到吳老師課題組攻讀博士需要有人工智能基本能力,微專業(yè)這個(gè)平臺(tái)讓我迅速掌握了相應(yīng)的AI交叉研究能力,并且如愿以償成為了吳老師的博士研究生。

成為吳飛的學(xué)生,不僅有大學(xué)生,還有一批中學(xué)生。應(yīng)浙江省教育廳信息技術(shù)教研室邀請(qǐng),2019年吳飛為高中生撰寫了由浙江教育出版社出版的普通高中教科書(shū)信息技術(shù)教科書(shū)《人工智能初步》,目前這套教材在浙江全省以及北京、廣東、云南等十余個(gè)省市使用。

同時(shí),他還面向中小學(xué)生撰寫了《走進(jìn)人工智能》數(shù)字科普讀物,用150分鐘講解人工智能,在喜馬拉雅等平臺(tái)已被播放10余萬(wàn)次。目前基于這一數(shù)字科普讀物,獲得了中國(guó)科協(xié)2022年科普中國(guó)創(chuàng)作出版扶持計(jì)劃資助,擴(kuò)充撰寫的15萬(wàn)字紙質(zhì)科普讀物,將于10月在高等教育出版社出版。

科學(xué)研究可以讓知識(shí)一直保持在前沿狀態(tài),科學(xué)普及以知識(shí)傳播手段讓更多人分享人類歷史發(fā)展進(jìn)程中累積知識(shí)。吳飛說(shuō)。 

(文 柯溢能)