英国私校如何培养未来的人工智能和机器人工程师

IT教育 2022-01-13 10:30180未知admin

  

英国私校如何培养未来的人工智能和机器人工程师

  电子工程师

  人工智能和机器人作为新兴的高科技领域,吸引着众人的目光。越来越多家长希望将孩子向这些领域培养。英国私校作为低龄留学生家长的首选,在这些方向能够给予学生怎样的教育?此文将以英国米德尔顿公学(Myddelton College)为例,详解在英国的教育体系下,未来的人工智能/机器人工程师们,在英国顶尖私校可以得到怎样的教育。

  人工智能和机器人是两个不同的专业方向,但在基础教育阶段,需要积累的基础知识和底层素养是相通的。

  在这个层面上,英国的金字塔型教育体系有它独到的优势(见下图)。先期广泛的学科开设给孩子们机会寻找自己的兴趣点,升读高年级后学科数量逐渐收缩,孩子们有精力聚焦在自己的兴趣学科。

  米德尔顿公学从小学部就开始开设Computer Science的课程,学习Python,Scratch 等编程语言和工具,通过有趣的教学形式激发孩子们对计算机的兴趣。

  在米德尔顿,GCSE和Alevel阶段的Computer Science课程均选用AQA考试局的教学大纲。课程中一个重要的组成部分是实操项目(A Level中占最后成绩的20%),学生可以自主选择项目内容,比如设计一款游戏、一款手机APP、一个传感模拟器等等。

  米德尔顿曾经有一位学生Megan,使用Python设计了一款说西班牙语的聊天机器人,可以帮助用户学习西班牙语。她综合运用机器学习、人工智能、神经网络的知识,最终使用软件实现了设计目的。Megan现在在英国约克大学攻读计算机工程科学专业,专攻网络安全方向。

  米德尔顿从7年级开始,就让学生们参与到机器人搭建中来。学校提供Lego Mindstorms, Raspberry Pi devices, Sam Labs Steam Kits,甚至无人机等多种的实践道具,让学生了解传感器、监测器,以及如何将它们与软件、硬件综合应用到算法中,去解决现实中的精细动作、大动作、环境侦察、物流等问题。

  为了向同学们展示计算机的历史和发展,米德尔顿甚至有一台电子版的Enigma Encryption Machine恩尼格玛加密机(二战中被德军使用,它的出现推动了semi-programmable计算机的诞生)。

  作为英国最资深的微软示范校(Microsoft Showcase School),学生们的日常学习离不开各种软件的应用。扎实的IT技能让这里的学生站在更高的起点上。

  米德尔顿的编程社团是提供给“技术狂”们的一个“狂欢”地,在这里会有更多更深入的Scratch, Python, Java等语言的教学和实操。“技术狂”们互相分享经验,启迪灵感,共同探索新的领域。

  为了获得行业内权威的一手信息,小编专程采访了一位工作内容与人工智能密切相关的航天领域人士,向他请教成为出色的人工智能/机器人工程师需要具备的素养。

  “如果要成为人工智能方面的工程师,数学(尤其是概率论与回归分析),计算机(尤其是计算机架构)的基础知识是非常重要的。

  机器人方向的话,数学(尤其是矩阵论和微积分方面),计算机科学(尤其是软件开发方面),物理(需要力学机械方面的知识)等学科的基础知识是非常重要的。

  然而无论专攻哪个方向,出色的英语能力是必须具备的,因为有大量的英文文献、手册需要阅读,与其他国家的同行需要用英语沟通,还要用英文发表论文。

  同时其他很多学科,也都有助于培养成为这两个领域佼佼者的素养。比如艺术、戏剧能够培养创新精神和激发无限灵感,体育运动有助于培养抗挫折能力,宗教研究和心理学对专注力和自律能力可能产生积极影这些方面带来的对职业发展的影响,就难以估量了。”

  除了Dr Yang提到的数学、计算机、物理、艺术、戏剧、体育、宗教研究、心理学等科目,米德尔顿公学还非常注重学生的心理健康,独特的正念Mindfulness课程,就是为了让学生们理解自己情绪的产因,学会如何处理焦虑、烦躁等负面情绪,培养专注力。

  下图左一的Mr Ian Lloyd不仅拥有米德尔顿公学学术副校长的身份,他还是Computer Science的学科负责人,甚至亲临教学一线代课。以后希望在人工智能或机器人领域发展的国际生,在入学前都有机会与Mr Lloyd直接对话(在线连线),探讨学科问题和职业规划。

  对人工智能或机器人感兴趣的学生和家长,在申请英国私校时,可以充分利用访校或面试的机会,向学校了解相关的教育资源是怎样的,从而考量这所学校能否成为合适的选择。

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