温州市瓯海区实验小学集团学校人工智能打造“虫脸识别”小程序

在温州瓯海区实验小学集团校，为了保护自己的小农场，学生们设计了一款“昆虫人脸识别”小程序。 只需将相机对准昆虫拍照并识别，就可以认识昆虫。 该虫子是数十种常见害虫之一吗？

“虫脸识别”小程序是学校人工智能暑期实践活动的成果之一。 为给学生创造学习人工智能的真实情境，温州瓯海区实验小学集团校将人工智能课程与学校“巴学园农场”相结合，鼓励学生发现农场种植实践中的问题，灵活运用科学技术知识解决问题，把人工智能课堂“搬”到田间地头。

人工智能技术日益影响人们的生活，应用场景丰富多样。 学校校长赵成木说：“我们学校是国家级人工智能培育学校。 市、区两级也大力支持我校人工智能教育发展。 学校还非常注重人工智能教育与现实生活情境的结合，让学生发现生活的真相。 问题，然后解决它们。 真正培养具有探究精神和创新能力的未来人才。”

农场教授AI，让抽象的人工智能知识具体化

“巴学园”农场位于温州市瓯海区实验小学集团学校千惠校区。 这个农场占地8英亩，种植30种水果和蔬菜，全部由学校学生自己种植和照顾。 “虫脸识别”的想法是基于农场害虫问题而提出的。

“我们发现农场植物的叶子被虫子咀嚼，我们想阻止这种情况，首先要能够识别害虫。”

了解学生们对害虫的担忧后，学校人工智能讲师黄森森及时向学生们介绍了人工智能图像识别技术。 “引导学生思考‘识别害虫’的功能，首先是‘识别’，然后自然会提示他们学习图像识别训练的相关知识。”

温州瓯海区实验小学集团校学生拍摄昆虫，为搭建模型图书馆做准备

学生们拍摄了大量害虫的照片。 老师带领学生对不同类型的害虫进行标注，然后上传到腾讯青少年人工智能教育平台，搭建“害虫模型库”，利用扣丁的AI能力训练害虫识别。 模型，“教”计算机记住这些害虫的样子。 一开始，计算机表现得相当“笨拙”，只能从固定角度识别害虫种类。 当摄像机从不同的拍摄角度变换时，它立即改变了主意，拒绝承认“害虫”。 为此，学生们进行了数百次识别训练和调试修正，最终让人工智能记住了数十种害虫的外貌。 “昆虫人脸识别”小程序正式诞生，分享到手机上就可以使用了。

人工智能作为计算机科学的一个分支，融合了数学、统计学、神经科学、语言学等多个学科的知识。 理解和学习的门槛极高，很容易让学生感到无聊，导致人工智能课程流于形式。

瓯海实验小学是温州市九所人工智能标杆学校之一。 “树立标杆教育亮点”也是温州人工智能教育区域“温州模式”推进“新五个一”的有力举措。 为此，学校以“巴学园农场”为基础，建立了“爱巴学园”人工智能特色项目，包括“智能采摘”、“智能物流”、“智能分拣”等版块，聚焦从种植到种植等各个环节。并进行拣选、分拣和仓储。 面向农场运营全流程构建了完整的人工智能课程体系，让人工智能教育基于真实项目进行全面、一体化的项目式教学，实用、直观、易懂、好用。

五年级的戴卓凡是“昆虫人脸识别”的创作者之一。 他说，起初，他对人工智能的理解很模糊。 “我们以前都见过人脸识别，但我们不明白它与人工智能有什么关系。 但自己做了之后，不仅知道了人工智能如何在工作过程中自己去“适应”，最后应用到了学校的农场。 我才真正意识到人工智能的力量，这门课程突然变得很有趣。”

不仅仅是“虫脸识别”，同学们在农场种植中遇到了各种各样的问题：庄稼被偷、鸟儿吃掉、浇水施肥、除草杀虫、庄稼收割……在老师的指导下，同学们充分利用腾讯青年人工智能平台上的编程工具和AI积木，设计了“昆虫人脸识别”、“果蔬分拣”、“无人机物流”等一系列AI作品。

温州瓯海区实验小学集团校学生在农场拍摄水果蔬菜

“对于刚刚接触人工智能的学生来说人工学园，人工智能是抽象的，对他们来说利用人工智能解决问题就更困难了。” 赵成木校长表示，通过农场劳动实践，引导学生发现问题、解决问题。 ，将帮助学生快速了解人工智能并建立学习兴趣。

各类硬核技术“加持”，激发学生“探究天性”

在农场“开”人工智能教育班并不容易。 南思石导师表示，学校的人工智能教育设计理念非常开放，鼓励学生自由探索、大胆创新。 在人工智能课堂中，教师是引导者和后勤人员，为学生提供方向，保证学生顺利学习和创造。 如果学生的学习行为是预设的，就会限制他们的表现。

以“昆虫人脸识别”项目为例。 如果学生想让摄像头识别害虫，就需要设计一个识别精度更高的图像识别模型。 南老师说：“平台上的AI模块比较全面，很好地支持了学校的AI教育设计，学生有任何想法都可以找到相应的模块来实现。”

为了给学生提供充分的发挥创造力的空间，2022年3月，温州市瓯海区引进了腾讯青少年人工智能教育解决方案。 据介绍，腾讯教育依托来自互联网行业一线的先进人工智能技术，对腾讯特色AI能力和虚拟仿真技术进行轻量级包装和教育设计。 学生只需要一台电脑和一个账号，就可以体验人工智能技术在各个前沿领域的应用。

温州瓯海区实验小学组学生在腾讯青少年人工智能平台测试果蔬识别程序代码

这种项目式的人工智能教育，给学生充足的创造力空间，符合瓯海区多年来“以学生为中心”的教育理念。 结合区域实践，瓯海区提出以人工智能课程建设为核心，着力分步实施品牌建设，勾勒出人工智能教育版图，“三元三级”课程建设，绘制人工智能素养地图、团队建设，同时推进科学和创新。 拼起AI教师的拼图，打破数字智能空间的界限，编织AI场景视图，构建一幅精美的区域人工智能教育“4A”版图。 到2025年，全区创建覆盖所有领域的人工智能教育试点学校，人工智能示范学校达到10所。 ，支持“未来教育创新区”和“智慧教育示范区”建设。

据了解，瓯海区创客教育拥有全国中小学人工智能培训学校1所、市级人工智能标杆培训学校2所、市级人工智能学校试点学校36所，其中幼儿园5所、职业院校1所。 覆盖率达到44.9%。 人工智能种子教师30余人，人工智能项目课程10余门，微课程100余门。 经过10年发展，瓯海区已建成智能化、数字化、一体化的教育平台。 区域信息化整体水平较高，教育信息化发展指数位居全省前列。

开放的人工智能教育和丰富的平台资源支持，极大地释放了孩子们的创造能力。 张兵老师认为：“我们学校的人工智能建设是本着‘以学生为中心，人人参与’的理念，所以我们把人工智能课程的建设与学校的巴学园农场结合起来。 我们在巴学苑引导学生运用人工智能技术解决问题。 只有这样，我们学校的人工智能课程才能通过学园农场中出现的实际问题落到实处。 口鼎平台丰富的功能正好满足了我们学校对人工智能教育的期望。”

赵成木校长表示，温州瓯海区实验小学集团学校始终致力于培养能“提问、合作、表达、连接”的智能人才。 他说：“这个年龄段的孩子有一种与生俱来的发现问题的意识，作为教育者，我们必须保护这种天性，引导学生在学习过程中探究根源，提供技术支持，通过具体情境将生活与学习联系起来。”只有这样，才能培养真正适应时代发展的未来人才。”