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这些课堂里,藏着老师和百度AI的秘密

2021年09月11日

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即便是到了教师节这一天,北京邮电大学高志鹏老师还在思索打磨他开设的区块链课程。


高老师早些年便研究区块链技术方向,当时只是觉得比较有趣;到了2018年,中国计算机学会区块链专委会成立,高老师成为首批发起会员,开始和国内顶尖的区块链科研团队交道,于是当年便尝试通过开设区块链选修课的方式在学校内进行推广和教学。


对高老师来说,开设这门课的初衷其实很简单:“让学生了解世界上整个区块链行业的最新动态和研究进度是什么,有对区块链感兴趣的会去读相关的研究生、甚至成为从业者,那课程就很有意义。”


北邮被称为互联网行业的“黄埔军校”,每天有大量的应届生进入互联网大厂开始自己的升级打怪之路。高老师所在的网络与交换技术国家重点实验室,是北邮仅有的两个国家重点实验室之一,支撑了北京邮电大学两个“双一流学科”建设,科研资源力量十分雄厚。


名校、名院的学历自然吃香,但面对企业日新月异的新需求,是否技术相关的课程还需要加入更多的实践和前沿创新内容,才能让学生不在找工作、深造的路上掉队?高老师也在不断思索。



契机发生在今年年初。通过此前在区块链专委会中任职的百度工作人员,高老师接触到了百度专注做区块链技术平台的团队——超级链XuperChain。XuperChain是百度完全自主知识产权的区块链技术,主要是超级节点架构、链内并行等技术,历经几年发展已经在政务、司法、医疗等30多个领域应用,拥有完善的平台系统和丰富的落地案例。


虽然发展迅猛,但对于百度XuperChain团队来说也有苦恼的地方,因为国内高校的通信工程、编程专业不乏,但区块链专业的人才很少。眼看着技术不断突飞猛进,项目一个个落地,但人才供给跟不上,怎么办?


一方有成熟的技术和团队,一方有成熟的教研资源,高老师一拍大腿:那干脆从本科生课程合作起?


说干就干。


从今年春季学期开始,北邮和百度区块链团队正式开始了深度合作。百度XuperChain中相关的区块链技术被高老师放到了一个个具体的案例里;更重要的是,以往以理论内容为主的课程如今加入了不少实践操作的内容,学生们可以亲自上手在XuperChain区块链平台上编程、开发,体验智能合约的应用编写测试,还可以尝试如何利用这些合约去做更多的场景落地,例如防伪、溯源等。


2021年春季学期的线上区块链课程


“区块链是一门更注重实践的学科。今年课程中,有百度区块链团队的工程师在线驻守,讲解指导实践操作的部分,而且还会答疑解惑。学生以前知道区块链是什么,现在知道怎么操作和开发,这对于培养更多优秀的区块链人才至关重要。”一学期课程下来,也涌现了一些不错的学生开发案例:面向智能网联汽车数据管理的高隐私区块链系统、基于区块链技术架构的学籍信息管理系统……


首次尝试,虽然高老师和选课的学生都给予了很高的评价,但也难免出现一些产学合作“水土不服”的问题:校企合作课程中,如何保持企业部分内容的高质量稳定授课?如何能够更好调动学生情绪,做好“高校化”的改编和优化迭代?这也是高老师和百度区块链团队下一步要尝试解决的问题。


实际上,百度区块链团队已经和十余所国内双一流高校达成合作,开设了相关选修课。这项新鲜却又感觉离我们有些遥远的技术,不仅在生活工作各种应用中落地开花,也在学校中播撒下了种子。


除了区块链,百度的量子计算和开源开放的深度学习平台飞桨,也在走进高校课堂,AI技术“润物细无声”。


遇事不决?

看本科生怎样“量子力学”


提起量子力学,很多人会脱口而出这句话:“遇事不决,量子力学”。


其实,量子计算是目前最前沿也是最热门的技术之一,量子计算利用量子力学来实现计算能力的巨大飞跃,能极大地提高计算能力。虽然日常我们使用经典计算能解决大多数问题,但量子计算在材料科学、药物研究等领域的应用前景不可限量,比如开发更轻便、更强大的电动汽车电池,还有各类新药物等。



贺衎,山西太原理工大学数学学院的老师,主要研究方向是应用数学和量子计算。之前在国外求学交流时,他就对百度在量子计算方向上的科研成果颇为熟悉。


百度的量子计算研究所于2018年成立,愿景是“人人皆可量子”,陆续构建了由量桨、量脉、量易伏三大项目为主体的百度量子平台。百度构建量子平台目的在于降低量子计算门槛,简单来说,就是百度希望针对具体任务设计高效的量子算法,将经典算法设计以及分析理论推广到量子情形,从而促进人工智能的发展,同时也能够帮助百度旗下的机器学习、信息技术、区块链等技术的研发。


“最大的好处在于把深奥的科学可视化了,对要学习的人的要求基础低了。”贺老师想到,这也许是面向学生开设量子计算课程的好机会。“本科生有了一定的数学和计算基础知识之后,就可以使用这个平台来学习,这是最关键的。要不然只能靠书本的学习,无法立体化。”


前几年,贺老师也不是没动过自己开课的念头,但是无奈教学资源和教学平台比较匮乏。直到2019年的时候,百度量子计算研究所的研究员去太原理工大学宣讲量子计算最新业界动态,以及百度量易伏平台的原理等信息,这让贺老师有了新主意。


不如和百度一起开设量子计算的课程?宣讲当天,贺老师和百度量子计算研究所的研究员就聊上了。后续经过多次沟通和讨论,双方很快确定并打磨出一套完整的课程内容。贺老师把开课申请报给学校,得到学校内部的一致支持。在反复的论证后,这个全新的课程终于和太原理工大学的学生们见面了。


除了高深的理论内容外,贺老师的量子计算课程中最大的亮点莫过于百度量易伏平台的实践操作了。作为国内首个云原生量子计算平台、结合了原生云计算和量子计算优势,量易伏拥有混合量子经典编程、可实践近期的新量子应用,特别是能够方便地进行可视化的编程,对于贺老师教授的有代码基础的学生来说,好用又有趣。


贺老师和学生们所用的百度量易伏平台


第一堂有关量易伏的课程结束后,很多同学都很感兴趣,嚷着要贺老师再多讲点内容。8个学时的实践操作学习之后,很多同学继续自发使用量易伏平台,甚至有一些研究生也专门向贺老师交流学习,“之前可从来没有过。”


贺老师非常感慨,他说量子计算诞生100多年,但一直没有真正在社会经济各个方面应用,有两个最大的原因:一是现在计算机的计算任务太简单,另一方面是缺乏像百度量子计算平台这样能够集科普、科研和落地应用于一体的平台 。


“量子计算已经开始进入社会各界,社会上也有不少公司尝试使用并发展量子计算。对于高校学生来说,如果能提前学习相关知识并掌握和业界紧密关联的实践和应用,以后不仅能更好地去相应的专业深造发展,对于就业来说也是很棒的筹码。”贺老师表示。


深度学习

先从颜值打分开始?


相比量子计算的严谨,汪彦龙老师大概怎么也想不到,他的机器学习课程中,学生最感兴趣的居然是如何利用百度的开源深度学习平台飞桨做模型,去给自己照片的颜值打分。


汪老师在浙江传媒学院里唯一的工程学院从教。虽然媒体工程方向听上去好像跟AI关系甚远,但几年前,汪老师就敏锐地意识到,在“人工智能+X”人才培养的大背景之下,必须得琢磨下怎么把人工智能和本专业进行教学实践的结合了。


对国内AI相关教学和培训搜索一圈后,汪老师把目光锁定在了百度。2016年,百度深度学习平台飞桨打响国内AI开源第一枪,此后百度更是推出课程、培训、竞赛等多种举措面向各类群体进行AI人才培养。特别是在2018年开始,百度联合几方专门面向高校老师开设了人工智能师资培训,不仅有对人工智能基础理论知识和前沿技术的分享,还有基于飞桨的理论实操和各类型的项目实践,以及开课经验分享等内容。


汪老师正式参与了2019年的百度人工智能师资培训。之前有些一筹莫展的他,不仅借此深入接触了飞桨平台,还学习了许多深度学习的知识和开课相关的经典案例。正好汪老师所在的学院开始陆续开设创新创业小学期课程,积累两年后,2021年的暑假小学期,汪老师如愿以偿开设了基于飞桨平台的深度学习专项课程。


“我知道好多参与过百度AI师资培训的老师,回去都顺利开了人工智能相关的课程。”这次开课,对比普通的理论和代码教授来说,学生们的积极性明显高了不少。汪老师准备了不少生动的人工智能应用案例调动学生的兴趣,再循循善诱引导学生们动手用飞桨开始训练模型、做起图像识别分割的小项目来。


开课前,汪老师一度有些担心准备的案例不够吸引人、学生实践所用的平台算力到底够不够,整个课程下来,百度飞桨提供的教学资源包表现可以说是“完美”。


其中,颜值打分是学生们最喜爱的一个项目,要在飞桨的模型上对每个照片做标签、识别五官,最后做部署。“学生们做出来之后都拿自己的照片去打分,还会互相比较。有的我们觉得挺好看的照片,不知道为什么颜值打分反而不高,我就会让学生再去继续优化算法和模型,他们也很乐此不疲。”


飞桨AI Studio实训社区有很多颜值打分相关项目


结课后,汪老师收到了一位学生的反馈:“原来深度学习没我想象中那么难,两周内我也可以做出来一个AI的应用小项目!”


“千万别课上完了,学分拿到就结束了。”汪老师想得更远,他还想通过课程挖掘些好苗子,跟AI竞赛和科研紧密结合起来、让教学与之形成闭环。


当百度AI当起“教书匠”


乔布斯曾举过一个非常形象的例子,如果你问用户想要什么,他只会说想要一匹更快的马,而不是一辆汽车。


福特汽车的伟大之处不仅仅是发明了T型车和流水线,而是几乎凭一己之力培养和推动了整个汽车行业人才。


而百度作为目前国内AI企业的“头雁”,除了自身技术、应用、产业的持续发展外,面对整个市场AI人才匮乏的现状,也开始俯身去培育AI的人才土壤。


这一举动体现在不久前百度世界大会上官宣发布的百度松果学堂里。


作为源于产业的AI人才平台,百度松果学堂包罗万象,系统而丰富的培养资源致力于让不同年龄、背景的人都能便捷地获取AI知识,学习AI技术。区块链、量子、飞桨、自动驾驶……所有百度能面向社会提供的AI技术资源,倾其所有,开放、合作、赋能。


它集AI基础课程、实践教学、技术竞赛、产业实训、科研基金等资源于一体,聚焦学界与产业界的各类需求,汇聚工业届和学界顶尖专家智库,通过技术赋能高校教育和行业应用,全方位保障各阶段开发者的AI学习与实践。百度松果学堂面向中小学生提供AI课程内容、科普书籍、趣味竞赛,面向大学生提供AI课程、技术竞赛、共建高校实训室和产业学院等,面向企业开发者提供和产业紧密结合的阶段性AI课程与细分培训内容,可以说,不论你是谁,都能快速、方便地学习AI。


产教融合是百度松果学堂培养AI人才的重点。


传统的教育痛点是什么?是教学和产业脱节,往往教的东西刚毕业可能就过时被淘汰了,秘密在于教育普遍存在滞后性和保守性,往往等一项技术、一个产业成熟之后再去总结、提炼、传授;而且,因为高校为了保证教学的质量,往往更加偏理论。


所以百度松果学堂的做法是,将产业实践渗透到AI人才培养的每一个环节中去,用产业带动教学,边学边教、边实践边总结,将枯燥的理论变成一个又一个实际鲜活的案例。例如百度松果学堂在深度学习相关课程中,植入了不少与农业、金融、能源、电力相关的应用案例,通过案例应用启发AI思维,在现实场景中搜寻AI可落地的点,同时又以成熟的技术模型提供解决问题的最佳方案。易懂、有思、可做,“人人皆可成为AI开发者”便不再是句空话。


可以说,百度松果学堂最先落地的、收获最多的场景,就是高校;而其中,高校老师是核心角色。不论是汪老师参加的百度人工智能高校师资培训,还是这三位老师和百度团队的联合开课尝试,都是百度松果学堂中每一颗闪闪发亮、茁壮成长的松果果实。



像这三位老师一样,目前尝试在教学中引入AI、推进校企合作的案例仍在快速增长中。一组数字是,从百度高校师资培训中走出的2900多位老师已在超200所学校成功开设了AI学分课,2020年百度开放的50多场AI赛事吸引了无数大学生参与竞争,百度飞桨在全国各高校的AI领航团已超过4000人……


AI时代的星辰大海,终究需要人去奔赴。星星之火,正在此刻燃烧、闪亮。


今日教师节,也为所有的“灵魂工程师”们送上祝福!


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