2018年12月5日至7日,是正式公布全国青少年信息学奥林匹克联赛(CCF NOIP 2018)复赛获奖名单的日子,对那些投身其中的家长和孩子们,这注定是充满焦急和期待的几天。
1995年至今的全国青少年信息学奥林匹克联赛(NOIP),由中国计算机学会(CCF)已经举办了24年,这次备受瞩目的原因,是来自于国家政策层面的映射:2017年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》之后,人工智能的竞争力已经成为国之重器,大学系统被要求加大建设人工智能学科,形成“人工智能+X”复合专业培养新模式,而在中小学阶段,要求设置人工智能相关课程,但真正的普及,国家早有规划:要逐步推广编程教育。2018年1月16日,教育部发布“高考新课标” 在艺术(音乐和美术)、技术(信息技术和通用技术)上给予了学生更大的发展选择空间。在这个国本需求的大环境下,根据CCF NOI组委会官方统计,NOIP2018初赛共计约148880名选手参赛,规模再创历史新高。
来自北京的陈雨洲同学和他的父母,就是万千今年才开始学习编程响应国家号召的家长孩子之一。和其他新手不同的是,陈雨洲同学以300+的高分名列NOIP普及组北京赛区省一等奖的前10(普及组一等奖获奖总数2592人,北京共有151人获得省一等奖),甚至在全国,陈雨洲同学的分数,都位于前5%。
没有人能够想到,陈雨洲同学在2018年8月还是编程零基础。他从8月20日才开始系统学习青少年编程,那时距离NOIP不到3个月时间。对于身为全国最中学实验班的陈雨洲同学,去学习编程的动机并不功利,并没有对奖项的特别追求,单纯就是基于游戏的热情而产生的对编程的兴趣。这和他平时喜欢的黑管、钢琴和作曲的素质培养有相当的异曲同工之妙。这种源自于孩子内心的需求,和现在充斥着行业大鳄的语数英数理化生的学科培训,有着明显的区别。
当孩子和家长获知奖项成绩后都非常激动。作为陈雨洲同学的导师,也是楚黎教育创始人兼CEO周鲁对蓝鲸教育表示,“雨洲参加了我们编程教学的实验项目,这个项目不是针对某一项竞赛的培训,这是源自法国索邦大学的计算机科学教学体系。同时参加这个项目的,还有来自不同学校的同学,他们在楚黎教育自主研发的CNIL编程教学体系下,学习了计算机科学相当全面的知识体系和软件工程方向的结构化思维,这些同学他们都在2018 NOIP竞赛中取得了优异成绩。”
楚黎(北京)教育科技有限公司(以下简称“楚黎教育”)于2017年7月正式发布自主研发的CNIL青少年人工智能编程系列课程;2018年8月,楚黎教育教研实验项目使用CNIL教学体系,开始小规模培养零基础学生,这些同学中,进入NOIP复赛选手的获奖率是100%,平均分为178(北京市省一分数线),全部复赛选手,均获得省二等奖以上奖项。
楚黎教育是政策利好催生的少儿编程风口的一个典例。根据公开数据,目前已有160余家少儿编程公司,其中约有50家发布过自己的融资情况,真格基金、红杉资本、经纬创投、高瓴资本等主流VC都有斩获。 仅2018年9月,就有WeCode、斑码编程、傲梦、妙小程等项目宣布获得融资。
其中,仅在北京的青少年编程的市场,就有接近10余家成规模的机构(见表格二)在争夺市场,其中不乏市值千亿的大鳄,以及10余年业内经验的少儿编程界前辈,但鲜有新机构能够快速崛起,在群雄并起的一线城市市场中迅速找到自己的一席之地:想进入NOIP的复赛都很难,距离高获奖率就更遥遥无期。
毕业于人工智能世界名校——法国索邦大学(原巴黎第六大学,皮埃尔玛丽居里大学)计算机科学系,软件科学,算法技术与人工智能硕士的楚黎教育CEO周鲁,是这样描述他的公司和当前的青少年编程市场的:我们不认为自己是培训机构,我们是研发机构。现在青少年编程的市场潜力,远超所有人的估计。例如,在北京这样的大都市,只有2500人有能力参加NOIP的考试,与此同时,参加奥数比赛的人数达到数万。这似乎是一个绝佳而且会快速爆发的市场。但我们观察到,有一个关键环节的不契合,阻止了这个市场的爆发:那就是在这个市场中,缺乏一个足够优秀、足够简单、能快速被复制、迅速普及编程知识的体系。而我们,是拥有这个体系的研究机构,而最妙的是,我们愿意分享这个体系。”
据蓝鲸教育了解,信息学奥赛可选择的编程语言包括c、c++、pascal等,它会涉及到算法设计,程序编制和计算机基础知识。信息学奥赛按竞赛级别可以分为:省级联赛(NOIP提高组和普及组,初赛每年10月,复赛每年11月)、全国赛(NOI,每年7、8月)和国际赛(IOI,每年7、8月)。与全国数百万学习“奥数”的中小学生相比,2017年参加信息学奥林匹克竞赛的学生不到 8 万,2018年信息赛初赛参赛规模再创历史新高,共有来自全国31个省市共计约14.8万。2018年初赛参赛人数较2017年增长了50%左右。形成强烈的反差。在总获奖人数上却是数学的 1.4 倍,在一些信息学成绩落后的省份,由于参赛人数更少,这个倍数可能更高。其中浙江、湖南、上海等地实力水平较高。据资深NOI教练介绍,NOIP对于学生的编程综合能力,要求较高;在NOIP的提高组(高中组)中,大纲内容更是涵盖了计算机科学系大学本科和研究生阶段的内容,以算法为主。
信息学奥赛在目前,竞争相对不激烈,但权威性和含金量与其他学科竞赛同等。在国务院大力提倡人工智能时代的人才培养体系建设的背景下,该竞赛显得愈发重要。自2017年以来,“编程进入浙江高考选考科目”,“编程进入南京中考特招”的新闻也甚嚣尘上。清华、北大、中科大、北航、上交等几十所大学在 2018 自主招生简章中对工科类专业自主招生条件中均提到了对信息学竞赛获奖的要求,很多985高校对竞赛成绩优异者给予降低10—60分,甚至是降到一批线的特惠。
那么,这个面向青少年的信息学奥赛,NOIP又是什么样的比赛呢?据蓝鲸教育了解,NOIP与CCF在大学推广的CSP(软件能力认证)在形式和难度上,相当接近。两者都需要比较强的编程能力,面向的对象则是中小学生(NOIP),和大学生(CSP)。NOIP的成绩,是进入985,211大学自主招生的敲门砖,而CSP,则是进入企业的敲门砖。这两块敲门砖,有很相似的意义。换言之,学习编码编程,是响应国家号召,能够拥有人工智能的信息学基础的第一步。市场上所能看到的最多的编程机构的广告投放,则更多是集中在创意编程和图像化编程,这些侧重于兴趣和启蒙的课程,与我们所期待的和高中课程标准接轨的编程能力的培养,是两个不同的范畴。
“信息学奥赛以及编程培训非常有前景,但是没有专业教师。”一位长期关注素质教育领域的北极光创投合伙人对蓝鲸教育表示。随着高考新课标的出台和国家人工智能人才的缺口逐渐扩大,如果不从市场供给端予以解决,未来的人才窘境会愈加凸显,国家在2030年实现人工智能强国的计划,面临巨大的挑战。
“人工智能的基础,一定是真正的编程能力,这就是为什么国务院的政策文件中,会明文写出,要在中小学逐渐普及编程教育。国务院所说的编程教育,是C++,Java,C#,和Python这样的编码编程,也只有这样的编码编程,才是人工智能的真正基础。”楚黎的CEO周鲁表示。他解释道:“使用工具进行创意编程的这种技能,非常适合低龄学生入门,但从经验上看,这种技能是很难直接转化成编码编程的能力的。真正的编程语言课程,通常都是在大学阶段传授给学生的。能够教给大学生编程的人,有很多;但能够教给孩子们学会编程基础的人,极少。在这里,就出现了一个巨大断层:教师的复制。”周鲁这样描述着这个阻止市场爆发的关键点。
基于此,楚黎教育从最初成立,目标就是建立一套完整的编程教育教学体系以及师资培训体系。在师资培育阶段,会通过远程的慕课双师系统将信息学课程体系输出至教育资源稀缺的地区,随后,培育起来的信息学师资,会逐步稳定当地的信息学教学水平。甘肃兰州的乐享未来青少年编程学校,果断将CNIL体系引入甘肃,目前已经有超过300位学生在这个教学体系中学习编程,而这些学生又推动了所在学校对信息学的重视,为学校实现信息学普及开辟了新的思路。其中一些今年升入初一的同学中,有4名同学获得了甘肃省NOIP普及组省一等奖的好成绩,而2017年甘肃省的普及组一等奖仅为1名。兰州地区的某重点中学,一跃成为了信息学强校。
“这就是我们全力推行的『信息技术扶贫』的计划。我们培养能够快速在NOIP考试中获得全国排名前5%的学生样本,就是为了实验我们的CNIL编程学习体系,目标是,全方位帮助信息学落后地区的学校以及有志于培训信息学技能的机构来培养老师。如果一个初中生能够迅速学会编程,那么一个大学毕业生,按照我们的CNIL体系学习,成为信息学启蒙教师,是十分可行的。这件事已经被验证过了。”周鲁这样描述他在全国布局的计划。在NOIP之后,已经有多家重点中学,面向C端的科技类培训机构以及数学培训机构开始与楚黎教育合作,引入信息学双师课程以及同期的教师培训。
楚黎教育从2016年10月开始全力投入进行课程研发,2017年4月发布了自主研发的图像化游戏编程引擎和青少年游戏开发课程,在此基础上,又进行了6-15岁中小学生的少儿编程课程研发,这次参加NOIP普及组的比赛就是对参加实验课程的孩子进行水平能力的检测。除了北京的参赛选手,远在甘肃兰州的小学生也接受了CNIL的双师远程课程。
“现在信息学奥赛的优秀学生总量不足,只能供上985的学校选择,211学校很多都轮不到。”周鲁表示“目前,青少编程领域还没有吸引到专业的IT人才转作师资力量,很多中学都在寻找高质量的信息学教学资源。普及编程和信息学奥赛是两个概念,信息学奥赛是对尖端人才的筛选,而普及是让所有的孩子能够学会编程。但只有普及编程了之后,才能进军信息学奥赛。”
周鲁认为,实现普及的首要条件是一套高水平的教学体系。他表示,“国内图像化编程的大力发展已经为代码编程的开展做好了充分的铺垫。先进的软件工程的教学体系在好的高校很普遍,但是全世界都还没有一套适合小学和初中零基础学生的软件工程课程,这就是楚黎一年来的研发目标。楚黎有数百个不同特点的学生样本和上万小时的实验课程,通过课程来不断修正课程体系。同时,在楚黎的专家团队中,不但有代表着人工智能的最高水平的来自索邦大学的教授,也有一线的有着丰富的教学经验的信息竞赛教练,也有课程标准的设计顾问,为我们提出专业的指导。”
在周鲁看来,青少编程应该先从普及工作入手,从小学或初中开始,到了初三至高中,课业压力大,很难有大块时间学习和动手实践。楚黎教育要做的就是填补代码编程从零基础到国家高中课标要求之间的阶段空缺,只有在中小学实现普及,才能在大学中开展更高级的学习和研究,缩短人才培养的时间,扩大人才储备量。
“编程普及现在面临的问题,是如何将有限的高品质教学资源和师资,输送的资源匮乏的省份。在教育信息化的今天,这完全可以通过信息化手段,科学迅速的实现。采用双师慕课的技术手段,实现大范围的普及教学,在教学中培养出学校自己的教学力量,而学校所需要做的,就是为编程普及课程安排好学生和老师的时间。这是我们认为最可行的在短时间快速实现《新一代人工智能发展规划》中在保障措施里提到的中小学“普及”编程教育的目标。”周鲁说。
从楚黎教育2016年至今的发展历程,或能获悉少儿编程市场的源起、国家需求与市场供给的落差、目前教师体系的缺口以及少儿编程市场的未来走向等折射面。正如某著名投资人说,“能普及编程者,必得天下”,或许少儿编程的市场终将迎来百花盛开的春天。