为落实董事会“三化九点”的战略布局,推进人工智能在各学科教学中实践运用,以“AI+X”的形式赋能我校通识教育改革,我校人工智能学院与同济大学设计创意学院合作,以通识学院为平台,面向全校推出人工智能系列实践课程,即“智造学术X”(2020秋)和“如何智造万物”(2021春)。该系列课程以设计思维为引领,人工智能技术为助力,项目式教学为手段,构建“AI+通识”课程模块,探索智能型、复合型、创新型的应用型人才培养之道。
我校与同济大学在人工智能共建方面的合作始于2019年,正值天华人工智能教育和科研起步阶段,双方首先共建“中国数制工坊”实验室,该实验室引进全套FABLAB教研设备,用于我校人工智能实践教学、学生比赛、师生教研等活动。同时引进美国MIT创新智造课程体系,并且针对我校学科专业设置与应用型人才培养定位,大胆革新,共同开发人工智能实践类通识课程。
(同济大学丁峻峰教授向董事长赠送同济设计制造的电路板)
2020年秋季学期,率先推出面向全校大三学生的“智造学术X”课程。在学校教务部门,通识、人工智能、学前教育、初等教育、健康、艺术、商学院的大力支持下,最终从6个学院,16个专业,招募了25名优秀学生参加该课程学习。任课教师团队由同济大学选派的两名教师与我校人工智能学院的两名教师组成,通识学院负责教学管理。在8周时间内,学生完成了3D打印、2D激光切割、3D扫描、嵌入式编程四个学习模块,并通过团队合作的方式完成团队设计作品。
(教育、商、健康学院学生3D作品节选)
课程首先要求学生进行跨学科组队,按照“1名工科+3名其他学科”方式,组建了6支团队,每个团队最终要呈现出一个完整的作品。期望通过不同专业学生“混搭”,碰撞出创新思维的火花。团队作品的构思、实现、改进、完成的过程贯穿于整个学习过程中,即所谓PBL(Project Based Learning)项目式教学法。来自6支团队的作品包括“智能绘本阅读辅助系统”“智能座椅模组”“药盒水杯”“分拣订单商品体积识别装置”“儿童情绪检测仪”“写字时钟”等,作品内容涵盖了“教育、健康、商”三个应用领域,精准契合了多学科交叉、多学科应用的课程目标。
该课程也采用了独特的“专家项目评估”考核形式,从同济大学与我校聘请相关专家、教授一起对学生展示的作品进行点评。与传统工科作品侧重技术实现不同,本课程的答辩与点评更加注重“应用、创意、市场调研、市场前景、学科交叉、合作贡献、技术实现”的多元化维度。这也正是PBL教学法的主旨,注重个性化培养,不断提升学生设计思维与系统思维的能力。
六组学生课程作品,有四组入围了“2020年第五届上海市大学生创客大赛”,获得一个二等奖,两个三等奖的好成绩。其中一个团队再接再厉,在“2021年上海市计算机应用能力大赛”中斩获三等奖,该团队正在筹备参加“2021年全国大学生计算机设计大赛”。
(获奖作品:加热坐垫、智能绘本、药盒水杯)
在2020年成功联合开课基础之上,本学期面向全校大二的学生推出了“如何智造万物”课程,增加了AR/VR、丝网印刷、天华文创等新的内容。课程为期十周,在学习过程中,同学们已形成诸如“天华教我学英语”“夜间熄灯”“天华的桥”等等主题的作品。授课专家、学生所在学院及学生本人普遍认为,经过此类课程的学习,学生的创新思维能力和团队协作能力均得到了提升。
本系列课程将“教+学+赛+创新”几个应用型人才培养关键要素融合在一起,是多学科交叉、应用型人才培养的一次成功尝试。我校的人工智能教育正在不断探索,借力名校、名企,赋能全校各学科,实现更高更远的发展目标。
文 | 吕博、聂晓晶 图 | 吕博 供稿 | 通识学院