XEduLLM:让大模型进入中小学信息科技课

生成式人工智能的迅速崛起备受教育的关注,信息科技教师希望在课堂中应用大模型,让学生熟悉提示词,但受限于条件而难以实现。本文分析了在课堂上使用大模型的不同解决方案,并重点介绍使用开源Python库XEduLLM,让教师搭建一个大模型服务,这样不仅能够让学生在课堂上研究大模型的提示词,还能够让学生随时随地借助大模型自主学习。

2025年,对新一代人工智能教育的期待

2024年的11月,对于正在努力践行人工智能教育的中小学教师来说,显然有些意难平。就在这个月中他们先后接到了一好一坏两个消息。好消息是,在上海、北京先后发布推广人工智能教育政策之后,教育部办公厅印发《关于加强中小学人工智能教育的通知》,强调要加强顶层设计和部门协同,统筹推进中小学和大学人工智能教育一体化发展,在2030年前在中小学基本普及人工智能教育。坏消息则是上海人工智能实验室的浦育团队解散了,拥有三十多万用户的公益人工智能教育平台OpenInnoLab(也称浦育平台)面临关闭,XEdu项目前途未卜,无人维护。因为老师们的反应激烈,“浦育平台即将关闭”的消息一度冲上百度热搜。

用BaseML探究非线性传感器数据变化规律

本文以“红外测距传感器”为研究对象,先采集整理数据,再利用BaseML分别采用线性回归、多项式回归算法训练模型,实验表明多项式回归能良好拟合其特征曲线。在模型训练后,借助pinpong库和XEduHub推理框架,实现真实场景的测距应用。作者认为,当前AI for Science渐成科研热点,中小学生虽难吃透机器学习底层原理,但通过实践可初步掌握人工智能概念、思维及解决问题之道,为未来科技的学习奠定基础。

用OpenHydra搭建本地人工智能教学平台

在中小学普及人工智能教育不仅需要合适的工具和课程,还需要本地的人工智能教学平台。各种人工智能实验的开展,都需要借助特定的软硬件环境支持。OpenHydra是在这一背景下推出的国产开源项目,用于搭建一个本地的人工智能教学平台。本文分析了中小学人工智能教学平台的核心功能,并介绍了在一台算力服务器上快速搭建OpenHydra的过程,最后对OpenHydra项目提出了新的期望。

用人工智能解决真实问题的技术地图

随着深度学习技术的发展,人工智能的门槛逐步下降,借助大量数据和开源算法即可获得相应的智能,已经成为人们的共识。本文以“解决真实问题”为核心问题,介绍了适合青少年使用的模型训练和部署工具,并以“害虫识别”为例,介绍了具体的工作流程和技术工具,形成技术地图。

设计一个低门槛的AI硬件交互活动

AI模型与开源硬件互动的内容,能够有效提升学生的学习兴趣。作者选择ESP32-CAM为Wi-Fi摄像头,以普通的麦昆小车为载体,为青少年的线下交流设计了一个AI硬件交互活动。这一活动内容有趣,形式新颖,加上其“低门槛”的特点得到广大教师的好评。同时,活动也为中小学人工智能教育提供了新的课程内容和开发思路。

促进变化观发展的教学实践与反思——以“探索物质变化的一般规律”为例

变化观是研究物质的重要认识视角和认识思路,要发展学生的变化观,教师可从物质变化的认识视角分析教材内容,从“教”与“学”的角度分析变化观的价值,并设计探寻物质变化规律的教学目标。具体教学中,教师可引导学生基于证据合理推理以重新建构知识,分组开展实验探究以促思维走向深刻,运用“价类图”综合分析以达成对规律的深刻认识。同时,教师要注意开展实验探究引导学生自主建构观念,利用好“价类图”提升学生应用化学观念的水平,捕捉教学契机促进学生观念的螺旋进阶。

青少年AI教育:从应用技术到引领未来

2023年的秋天,一位在教育基金会工作的朋友来徐汇西岸看我,当她了解到我现在专注于中小学AI教育时,脱口就问:你们开发AI伦理方面的课程了吗?这是一个很好的问题。我承认自己没有在AI伦理方面投入太多精力,但在课程设计中已经有意识地避免技术“滥用”。至于我为什么没有关注AI伦理,是因为AI发展太快了,而基础教育远远落在后面,对AI做正确的科普反而更紧迫。

走向“智能计算”时代的计算思维

2024年4月26日,孙凝晖院士在全国人大常委会专题讲座中提出“人类社会正进入智能计算时代”。对于“计算”一词,中小学信息技术教师并不陌生。《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》将“计算思维”作为课程核心素养,《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》则进一步强调了“计算思维”的重要地位。但是,“计算思维”一词中的“计算”与孙院士提出的“智能计算”中的“计算”含义是否一致?

“学科融合”理念下的中草药种植项目的设计和实施

温州科技高级中学的中草药种植项目涵盖了生物学、农学、化学、工程学等多个学科,通过系列项目式课程的设计与实施,学生在学习中草药知识的同时,培养了问题解决能力、团队合作能力、批判性思维和创造力。此外,项目还包括智能灌溉系统的搭建和智慧种植园平台的构建,实现了对中草药生长环境的智能监控和数据分析。学生在种植过程中需要解决大量的真实问题,从而培养了科创能力。

当劳动教育遇上人工智能——探索劳动科创应用的新路径

本文探讨了人工智能如何与劳动教育相结合,以及人工智能对劳动教育的影响,并从中小学劳动教育的现状出发,结合教师和学者在领域内的课程实践,提出了人工智能融入劳动教育实践的几个应用方向,以期能够促进学生的学习动机,为学生提供更加丰富、多元的学习资源和体验,帮助他们更好地掌握相关技能和知识,培养正确的劳动观念和态度。

Mind+遇上EasyTrain:不会Python也能开发“个性化”AI项目

本文介绍了不写Python代码训练AI模型的技术细节和开发AI项目的具体流程,这种AI项目开发方式对学生的编程能力要求较低,为义务教育学段实施AI教育提供了新的思路。

用XEduHub实现零样本图像分类

用AI解决问题的核心工作是训练模型,而训练模型往往受制于数据的匮乏。因此,借助常见的预训练模型,用零样本训练方式成为一种重要的技术解决方案。本文借助XEduHub中的CLIP模型,使用简洁的代码设计了一个零样本图像分类的实验,为青少年AI科创活动设计提供了一个新思路,并有效简化工作量和复杂度。

全链路AI课程设计与开发——以视力检测AI助手为例

全链路AI的开发是指将AI技术应用在数据集制作、模型训练和模型应用等多个环节。本文依据全链路AI开发思路,实现了一款视力检测AI小助手的制作。除了在项目开发过程中使用了手部检测模型、关键点提取模型和手势判断模型这三个AI模型外,这款视力检测AI小助手还在多处应用了AI技术,如借助大模型的多轮对话完成较复杂程序的编写,解决数据归一化问题等,为中小学实施人工智能教育提供了新的思路。

基于开源软硬件搭建校园未来农场

作者基于“物联网实践与探索”和“农业生产劳动”的教学需求,用“开源软硬件”和“物联网”技术设计了校园未来农场。该农场在设计方案时采用的是SIoT、Domoticz和掌控板,搭建成本和技术门槛很低,具有较高的教学应用和推广价值,适合于中小学信息科技教育、科创教育和劳动教育等相关场景。

当艺术遇上人工智能——用XEduHub为黑白视频上色

为了加强美育,实现人工智能与艺术的跨学科融合,应让中小学生在课堂中亲身体验AI艺术创作,从而更好地激发其创新思维,提高审美能力。那么,能否提供一款适合中小学生的人工智能工具,使他们能够轻松上手并参与到艺术创作之中?本文以“为老黑白视频上色”项目为例,探讨了AI技术在艺术创作中的应用,并进一步分析了AI技术在艺术创作中的优势与挑战,探讨了其在教育领域的应用前景。

Mind+结合XEduHub开发AI交互作品

在图形化编程工具Mind+和通用AI推理库XEdu Hub的支持下,中小学生使用简短的代码就能设计出有趣的AI交互作品。本文在介绍Mind+和XEdu Hub的同时,分析了AI交互作品的核心环节,指出作品可以由感知输入、智能处理和执行呈现三个部分组成,希望为中小学开展AI教育提供新的思路。

借助XEduHub,让学生的AI模型作品“流通”起来

中小学人工智能教育的核心要素是模型,但目前缺少相应的技术规范和社区平台,导致中小学生的人工智能学习成果难以有效“流通”。本文介绍了XEduHub的“repo”功能,提出借助XEduHub和魔搭社区分享AI模型作品的方法,并以MMEdu的“车牌识别”模型为例,展示了分享AI模型作品的具体过程。

用XEdu做一个趣味甲骨文学习系统

作者基于甲骨文和AI技术设计并制作了一个互动性强且具趣味性的甲骨文学习系统,从技术分析和实现两个角度呈现了这一项目的开发过程,并介绍了从数据采集、模型训练到模型部署的全过程,给出了将项目转化为课程的设计方案。

让ESP32-CAM小车“智能”起来

ESP32-CAM是一块性价比较高的开源硬件,适合用来做带拍照功能的Wi-Fi小车,如FPV小车。本文以一款开源的迷你小坦克为例,介绍了一种借助普通电脑算力,将小车升级为智能小车的技术方案。其核心思路是用普通电脑来实时处理Wi-Fi小车的摄像头画面信息,然后发送指令控制小车。这种“云边端协同”的做法为中小学“低成本”实施人工智能教育、开展无人驾驶方向的课程提供了一种可行的路径。