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    香港老師分享 AI 教學心得

    kaWing
    kaWing
    從事科技教育報導逾十年,見證香港電子學習及STEM的興起和轉變,近期關注AI及特殊教育。

    iOS 14 手遊玩家小心! FGO ‧ Pokemon Go 建議暫緩更新

    昨日我們已報導日本及台灣地區非常受歡迎的手機遊戲 《動物森友會 口袋露營廣場》未支援 iOS 14 ,今日升級的災情持續爆發,《 Fate/Grand Order 》、《 Pokemon Go 》同樣有類似公佈之餘,台灣電動車開發商 Gogoro 更建議用家帶智慧鑰匙或 NFC 卡片以作備用。重要的是 Twitter 上有開發者提醒同行要注意是否有同類事情發生。

    結合生活地圖 Facebook x Ray-Ban 智能眼鏡明年推出

    Google 在 2014 年公佈第一代智能眼鏡後,至今有很多不同類型的智能產品相繼推出, Google 之外有著重社交趣味的 Snap Spectacles 3 、專攻運動的 Solos Smart Glasses 等。去年 Facebook 宣佈與 Ray-Ban 合作推出智能眼鏡,今日 Facebook 就向大家報告一下開發進度。

    Win 10 1093 版本預設關閉「安全地移除硬體」

    很多傳統的 Windows 使用者有一個慣性,要掹「手指」( USB 儲存裝置 )會去右下角,並按「安全地移除硬體」,但近年此舉像是慣性顯示訊息多於有需要實行,此動作到底意義嗎?

    延續 STEM 發展,人工智能( AI )成為資訊科技裡一個重要的話題。學界對此評語也不盡相同,有一說法是中學學生階段無法學習此複雜概念,而另一方面中國的學校已有相關課程,到底在香港學界實行的經歷如何?今期邀請了天水圍香島中學的鍾富源老師分享兩年的教學心得。

    天水圍香島中學電腦科科主任及資訊科技教育組組長鍾富源,於 2017 年已教授學生設計 AI ,並帶隊前往外國比賽。他憶述有此理念始於 2016 年,當時有感 STEM 能啟發學生提升生活設計能力,率領學生用各類硬件,如 Arduino 、 Raspberry Pi 和 mBot 等設計智慧城市的作品,但仍感不足。接著 AI 開始推動,瀏覽相關內容及課程後,他認為 AI 、大數據等應是學生需具備相關概念,才能讓學生掌握未來的道路,如選擇工作行業,和大學選科等,因此開始教授 AI 。

    高中生初試 AI

    於 2017 學年年開始與廠商合作,期望發展 AI 課程,但研究及開發時,將內容解構分類,就會留意到 AI 程式編程裡,分為數個部分。當中最艱深、價值最高的深度學習方式,由於需花大量時間,並不合適中學生學習。至於程式分類、初階程式撰寫,以及如何應用,則是能力及時間上,適合中學生學習及接觸。

    (左起)天水圍香島中學學生李翊瑋、李文龍和謝天賜於一年前,已運用 Python 設計 AI 產品。
    (左起)天水圍香島中學學生李翊瑋、李文龍和謝天賜於一年前,已運用 Python 設計 AI 產品。

    緊接鐘老師邀請 ICT 的三位學生分別是李翊瑋、李文龍和謝天賜,學習 AI 相關知識。他們三人的分工是李翊瑋負責硬件設計,李文龍擔任程式撰寫,謝天賜是項目管理。學生們以參賽為目標,當時比賽主題是幫助弱勢社群,學生最初的期望是預計能透過視象辨識物件,並可運用智能手臂取物。

    當真正進行程式設計時,經商討後選擇用 Python 。李文龍直言學習新程式語言不算太困難,因可上網尋找開放源碼運用其 Library ,再修改成所需即可。不過,進入深度學習訓練電腦時,就發現此部分十分複雜,最終他們重新訂定目標,更改為運用 AI 辨識數字及文字,設計出能辨識巴士路線號的作品,並以語音通知視障者。

    他們所設計的智能產品能正確辨識數字及發出語音訊號。
    他們所設計的智能產品能正確辨識數字及發出語音訊號。

    簡易 AI 方案助推動

    鍾老師回顧當時的經歷,他坦言當時瓶頸甚多,老師、廠商及學生均需同時面對一星期有數晚通宵達旦進行學習及設計,結論是以現階段學生的學習能力,若由零開始至完全懂製作全面的 AI 產品,單是培育就可能需約六年時間。

    幸而科技發展迅速,隨後變化甚大,主要是應用上陸續有更多普及方案。例如 Makeblock 就有推出支援 Microsoft Computer Vision API 的部份,即利用 Block-Based Programming (積木式編程方法)已有視覺及表情 AI 方案。故此學生於學習 AI 相關概念時,技術門檻大幅降低。學生能集中於於學習硬件及技術知識後,就能因應自身的理念設計相關方案。

    Makeblock 能提供簡潔的人工智能方案,包括人臉辨識、顏色辨識等。
    Makeblock 能提供簡潔的人工智能方案,包括人臉辨識、顏色辨識等。

    改變學生視野

    因應巿場產品的成熟,加上鍾老師期望最終是將 AI 加入共同課程,今年遂改變策略,試點是讓非 ICT 學生學習 AI 。同樣是邀請三位高中學生,分別是鄭思盈、梁啟熙和葉愷庭參加機械人比賽。

    學生們運用 Makeblock 設計的 AI 產品是期望解決現今的醫療問題,他們留意到公立醫院長年需排隊,顯示醫療工作不勝負苛,加上有配錯藥的情況,因此期望研製有兩項人工智能的機械人。功能之一是因應病人表情計算出數據,然後傳送給予醫生,醫生能因應此分析病人狀況而開立藥單,然後程式能因應藥單自動執藥。上述發明於美國舉辦的第三屆 RobotFest 機械人大賽獲得優異成績。

    兩位非 ICT 的女學生鄭思盈和葉愷庭高興地表示通過這次學習經歷,擴闊了自身視野,前往外國後,發現工作種類有很多,而且外國人更友善兼表達力較高,期望自身也能因此有更佳的表達及溝通能力,葉愷庭直言若能更早有類似機會,對學生生活有更多的改變。至於另一位學生梁啟熙,鍾老師從旁補充他的轉變最大,由內向缺乏自信變得有能力與人交流外,現時自身的生涯計劃也有更高期望。

    (左起)學生鄭思盈、梁啟熙和葉愷庭用較簡單的 AI 方案,同樣也能設計 AI 作品。
    (左起)學生鄭思盈、梁啟熙和葉愷庭用較簡單的 AI 方案,同樣也能設計 AI
    作品。

    鍾老師致力推動 AI ,且理念清晰,但如何能讓學生能有興趣學習,也是一個值得關注的要點。鍾老師指要感謝電腦科老師柯重廷對此全力支援。柯老師專長原是 Information Systems 及 eCommerce ,而他認為教學應重視學生的學習能力,而非抄寫背誦能力,因此他選用工具,一直以學生興趣為優先,期望藉此能吸引他們的注意力,因此初中電腦課課題多是有趣及實用方式,如用 Swift 學習編寫 iOS App 、設計多媒體的 Adobe PhotoShop 和 Illustrator ,以及用多種方式讓同學掌握立體設計。

    套用在學習成果上,令學生分別由( Program )、巿場策略( Market )、設計( Design )配合至比賽中。以學生們們設計 Cyber Doctor 為例,學生當初也認為成品未能參賽,他向學生解釋,產品在巿場有很多層次,包括要學習表達產品重點,讓學生們最終能順利介紹產品。

    天水圍香島中學早前舉辦了第一次初創企業課程展示。
    天水圍香島中學早前舉辦了第一次初創企業課程展示。

    從 STEM 出發 推動初創企業

    結合過往兩年經驗,加上鍾老師參與賽馬會教師創新力量,令他自己在教育上有新視野及觀感。亦因此,天水圍香島中學舉辦了全新高中課堂。內容是 STEM 與商管科目結合,方式是將過往於中四的每周兩課學習經歷課堂改為初創企業課程,課程內容是實行跨科學習設計商品。設計要點是學生經歷 STEM 後,能將之變成產品,如此一來,學生將有反覆思考設計產品的機會,將有望取得更成熟的學習成果。

    最後,鍾老師總結,所有 AI 的學習及課程,目標是為了擴闊學生視野而學習他們最終可能甚至不會選擇相關的科目,但當有基本認知後,才能作出更正確選擇,與社會生活,或許順利接軌。

    圖中是學生結合 AI 的產品設計。
    圖中是學生結合 AI 的產品設計。

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