STEM教育 AI是關(guān)鍵一環(huán)

上世紀(jì)80年代中，一句“普及電腦要從娃娃抓起”成為了歷久彌新的金句。30多年過去了，融匯科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個學(xué)科的STEM教育成為了近年來流行的新型教育模式，在此背景下AI也成為炙手可熱又代表未來的計算機(jī)科技，而走近校園、走近師生，也是其汲取創(chuàng)新源動力的關(guān)鍵步伐。這一AI時代浪潮的引領(lǐng)者，正是NVIDIA。

Jetson Nano，為當(dāng)代STEM教育尋得突破口

7月10日，NVIDIA 聯(lián)合人大附中教研基地合作開展了一場面向海淀區(qū)中小學(xué)信息技術(shù)教師的培訓(xùn)課程。二十余名教師在NVIDIA教育培訓(xùn)部門的導(dǎo)師指導(dǎo)下，了解到了人工智能的最近進(jìn)展、Jetson平臺在各個行業(yè)的最新應(yīng)用，以及相關(guān)職業(yè)資格證書的考試流程。

通過不同環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和體驗，參訓(xùn)教師也通過課堂實操任務(wù)實踐了學(xué)習(xí)到的新理論知識。培訓(xùn)課程為老師們搭建一個拓展學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)領(lǐng)域知識與技能的平臺，促進(jìn)創(chuàng)新型、開拓型優(yōu)秀教師的培養(yǎng)。

Jetson Nano軟硬件平臺基本原理以及攝像頭的安裝方法

不管是 AI 深度學(xué)習(xí)或者 IOT 應(yīng)用中，視覺處理都占據(jù)非常大的使用比例，而攝像頭更是使用率最高的數(shù)據(jù)源設(shè)備。針對此，NVIDIA導(dǎo)師向?qū)W員講解了Jetson Nano軟硬件平臺基本原理、適合入門級選手的攝像頭設(shè)備及安裝方法。為下一步理論學(xué)習(xí)和完成實操任務(wù)打下基礎(chǔ)。

DeepStream框架基本原理和使用

DeepStream是一套集NVIDIA最尖端技術(shù)精髓于一身的智能視頻分析（Intelligent Video Analytics）套件，從深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他復(fù)雜的處理任務(wù)引入到流處理管道中，以實現(xiàn)對視頻和其他傳感器數(shù)據(jù)的接近實時分析工作。

在培訓(xùn)中學(xué)員們了解到了該套件的基本原理，以及套件目前的應(yīng)用領(lǐng)域，包括訪問控制、防止丟失、自動結(jié)帳、監(jiān)視、安全、自動檢查（QA）、包裹分類（智能物流）、交通控制/工程、工業(yè)自動化等。

Deep Learning圖像分類和回歸的學(xué)習(xí)與實操

在學(xué)習(xí)Deep Learning圖像分類和圖像回歸的基本原理及觀看導(dǎo)師實驗后，學(xué)員們掌握了如何在Jetson Nano上構(gòu)建一個圖像識別應(yīng)用來完成相應(yīng)的任務(wù)。學(xué)員親手挑戰(zhàn)識別和分類汽車、在擁擠的場景中計算人數(shù)等實戰(zhàn)項目，在實操中完全掌握深度學(xué)習(xí)核心技能。

NVIDIA 深度學(xué)習(xí)學(xué)院 （DLI） 提供 AI 、加速計算和加速數(shù)據(jù)科學(xué)的應(yīng)用開發(fā)實戰(zhàn)培訓(xùn)?；谠贫送耆渲玫?GPU 平臺，開發(fā)者、數(shù)據(jù)科學(xué)家、研究人員和院校師生可以快速獲取端到端應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗和提升專業(yè)技能。

本次培訓(xùn)結(jié)束后，完成測試任務(wù)的學(xué)員獲得了全球通行的 NVIDIA DLI 培訓(xùn)證書，為他們在人工智能教育相關(guān)領(lǐng)域能力的進(jìn)步提供有力證明，切實提升中小學(xué)教員們的STEM教育實力。同時，學(xué)員們也通過課程了解到了認(rèn)證考試的更多信息，提前為今后的職業(yè)發(fā)展做好更多的準(zhǔn)備。

人大附中信息技術(shù)高級教師袁繼平相信：“教育需要社會各方的通力協(xié)作。NVIDIA作為圖形處理器和人工智能計算的頂級公司，舉辦的面向中小學(xué)教師的培訓(xùn)對提升教師的創(chuàng)新能力和增加知識儲備有很大的幫助。我們的培訓(xùn)體驗是真實而有深度的。” “非常感謝英偉達(dá)在中小學(xué)階段提供的支持，也期待著能夠進(jìn)一步將中學(xué)教師與開發(fā)者鏈接起來，共同推動中小學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。”來自清華附中的譚洪政老師說。

STEM教育，AI是關(guān)鍵一環(huán)

STEM教育是指通過跨學(xué)科和應(yīng)用的方法對四個特定學(xué)科（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）的學(xué)生進(jìn)行教育。2016年我國教育部出臺的《教育信息化“十三五”規(guī)劃”》，明確提出要著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力，積極探索STEM教育模式。中國STEM教育呈逐漸繁榮的態(tài)勢，但同時也面臨一定的挑戰(zhàn)。

參與本次培訓(xùn)的人大附中信息技術(shù)高級教師袁繼平表示：“STEM教育師資力量缺乏，對教師的創(chuàng)新能力和知識儲備提出了更高的要求。

STEM課程是各學(xué)科的融合，我們的教育要培養(yǎng)國家需要的人才，落實立德樹人根本任務(wù)，那么如何設(shè)計出適合各學(xué)段學(xué)生的綜合課程是關(guān)鍵?！盢VIDIA聯(lián)合人大附中教研基地開展的AI培訓(xùn)課程，正是在此挑戰(zhàn)下應(yīng)運而生，助力在全學(xué)科領(lǐng)域里普及AI知識，推動STEM 教育人才的培養(yǎng)。

Jetson Nano： 現(xiàn)實世界中學(xué)習(xí)AI的最佳“跳板”

Jetson Nano是一款功能強(qiáng)大的迷你AI計算機(jī)，專為支持入門級邊緣 AI 應(yīng)用程序和設(shè)備而設(shè)計能夠同時并行運行多個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，例如圖像分類、目標(biāo)檢測、物體分割和自然語言處理等。使用Jetson Nano 探索AI和機(jī)器人的強(qiáng)大力量在實踐中學(xué)習(xí)是任何人開始學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，這些也是實踐教學(xué)的理想選擇。

使用者可配合Jetson社區(qū)豐富的項目和課程，并實時查看在 Jetson 中完成的作品如何感知外界和與其交互，可以高效地進(jìn)行AI學(xué)習(xí)?？梢哉f是新手入門AI計算的絕佳之選。

兼具高性價比、開放平臺特性的Jetson Nano，支持目前通用的深度學(xué)習(xí)框架，可以讓學(xué)生們實驗各種不同的AI應(yīng)用。

學(xué)生可以在上面實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)應(yīng)用、計算機(jī)視覺應(yīng)用、GPU計算應(yīng)用、多媒體應(yīng)用、智能控制應(yīng)用等實踐項目，通過打造人工智能實驗設(shè)備共享平臺，打破舊有課程與教學(xué)框架，研發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)的流程與工具，幫助提升學(xué)生們?nèi)斯ぶ悄苤R的認(rèn)知與實踐，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生跨科學(xué)習(xí)的能力和終生學(xué)習(xí)的素養(yǎng)。

憑借多年的教學(xué)專業(yè)積累， 清華附中的教師代表譚洪政表示：“接觸Jetson有一段時間，對于中小學(xué)嵌入式開發(fā)特別是算力具有非常大的幫助，我們學(xué)生團(tuán)隊一直堅持圍繞著SLAM進(jìn)行研究，通過本次培訓(xùn)，也進(jìn)一步了解了行業(yè)的發(fā)展方向，也初步構(gòu)建了中小學(xué)如何開展嵌入式及AI教育的思路。

建議項目式學(xué)習(xí)的理念應(yīng)該貫穿于整體項目設(shè)計與學(xué)習(xí)中，在過程中盡可能融合更多的學(xué)科教師，將更多的科學(xué)基礎(chǔ)知識融入到項目中，以大問題大項目的方式開展相關(guān)研究與開發(fā)?！?/p>

編輯：jq