孔玲玲 高飛 傅巾潔

摘? 要： 文章以國家人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及其所涉的關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，分析了人工智能專業(yè)設(shè)置與建設(shè)中存在的主要問題。針對地方院?，F(xiàn)狀，從整合專業(yè)資源、設(shè)定培養(yǎng)目標和專業(yè)方向、創(chuàng)新課程設(shè)置等方面，對地方院校辦好人工智能專業(yè)、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的途徑進行了研究，提出有意義的建議。

關(guān)鍵詞： 人工智能; 人才培養(yǎng); 地方院校; 課程體系

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2021）07-68-03

Reflex on the talents training of AI specialty in local universities

Kong Lingling1， Gao Fei1， Fu Jinjie2

（1. School of Electrical and Information Technology， Yunnan Minzu University， Kunming， Yunnan 650050， China;

2. Office of Quality Assurance and Supervision， Yunnan Minzu University）

Abstract： On the basis of the national artificial intelligence industry planning and the key technologies involved， this paper analyzes the main problems in the establishment and construction of AI specialty. According to the current situation of local colleges and universities， the ways to run AI specialty and to improve the quality of talent training in local colleges and universities are studied on the aspects of integrating professional resources， setting training objectives and professional direction， and innovating curriculum， and meaningful suggestions are put forward.

Key words： artificial intelligence; talent training; local colleges and universities; curriculum system

0 引言

人工智能逐漸成為當前科技與創(chuàng)新前沿發(fā)展的“超級風口”。各個國家紛紛將自己的技術(shù)與應(yīng)用引入到人工智能領(lǐng)域，搶占相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用的制高點。我國高度重視人工智能技術(shù)的發(fā)展，其關(guān)系到我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇的戰(zhàn)略問題[1]。

美國在人工智能技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。在2016年白宮就成立了人工智能和機器學(xué)習委員會，負責統(tǒng)籌協(xié)調(diào)美國各界在人工智能領(lǐng)域方面的行動，探索人工智能相關(guān)政策與法律的制訂。隨后《美國國家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》的出臺，標志著美國已將人工智能上升為國家戰(zhàn)略，確定了人工智能發(fā)展的7項長期戰(zhàn)略。該規(guī)劃在2019年的修訂版中又將“該計劃認識到國際合作對成功實現(xiàn)這些目標的重要性，同時保護美國AI研發(fā)企業(yè)免受戰(zhàn)略競爭對手和敵對國家的侵害。”列為第八項戰(zhàn)略目標[2]。2021年1月12日，美國白宮科技政策辦公室成立了國家人工智能倡議（American AI Initiative）辦公室，負責監(jiān)督和實施國家人工智能戰(zhàn)略，以確保美國未來幾年內(nèi)在人工智能關(guān)鍵領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。歐盟在2016年6月也提出了人工智能立法的動議，2020年2月19日，在布魯塞爾發(fā)布了《人工智能白皮書》，確定了歐盟人工智能的發(fā)展戰(zhàn)略。2019年6月，日本政府出臺了《人工智能戰(zhàn)略2019》，旨在建成人工智能強國，并引領(lǐng)人工智能技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。日本政府以人工智能與本國優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)相結(jié)合為發(fā)展思路，將人工智能發(fā)展路線分為人工智能與生產(chǎn)相結(jié)合、人工智能與醫(yī)療健康相結(jié)合和人工智能與空間移動相結(jié)合三個方面。同時日本還強調(diào)以政府、企業(yè)、高校為中心，構(gòu)建人工智能生態(tài)系統(tǒng)，以保證人工智能的研發(fā)以及成果產(chǎn)業(yè)化[3]。

我國于2017年7月8日印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[4]，提出“到2030年，使中國成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心”的戰(zhàn)略目標。要達到這樣一個戰(zhàn)略目標，則需要由覆蓋廣泛的產(chǎn)業(yè)集群來支持。規(guī)劃中對需突破的關(guān)鍵技術(shù)做了比較詳盡的描述，重點集中于高靈敏度智能傳感器的研發(fā)，包括了新型材料制備技術(shù)、多源信息融合技術(shù)、無損檢測系統(tǒng)、高性能嵌入式控制技術(shù)、新一代工業(yè)機器人等。我們可以清楚地看出，這些共性技術(shù)被認為是制約著我國未來幾年人工智能能夠真正地進入應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)展成為獲取和保持其在世界范圍內(nèi)科技市場上競爭主動權(quán)的一個重要戰(zhàn)略抓手，而這也是我們思考人工智能專業(yè)建設(shè)問題的重要引領(lǐng)。

1 人工智能專業(yè)設(shè)置現(xiàn)狀

1.1 人工智能領(lǐng)域特征

人工智能概念較為復(fù)雜，很難用簡單清晰的定義去詮釋。一般性的理解是：人工智能即機器智能，是一個可以模仿、研發(fā)各種人類在智力行為中所進行的決策、優(yōu)化、控制、學(xué)習、規(guī)劃、協(xié)作等方面問題的集合，幾乎和所有的行業(yè)都有可能產(chǎn)生密切的相互聯(lián)系。人工智能是計算機科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)、控制理論、認知心理學(xué)、語言與思維學(xué)等多種學(xué)科的有機交融，是一門綜合性的前沿學(xué)科。其應(yīng)用范圍主要有：機器譯碼、語言與圖像處理、自動編程系統(tǒng)、專家系統(tǒng)。

1.2 人工智能專業(yè)設(shè)置狀況

隨著政府對人工智能領(lǐng)域的大力推崇，高等教育領(lǐng)域也迅速做出了反應(yīng)。美國Carnegie Mellon大學(xué)引導(dǎo)了人工智能教育的發(fā)展與創(chuàng)新，于2018年開設(shè)了人工智能本科專業(yè)[5]。其后，越來越多的大學(xué)提供從?？浦链T士甚至博士學(xué)位的專業(yè)、課程群、專業(yè)方向。2018年4月，我國教育部研究制定《高等學(xué)校引領(lǐng)人工智能創(chuàng)新行動計劃》，同年西安交通大學(xué)人工智能拔尖人才培養(yǎng)試驗班成立，掀開了我國高校增設(shè)人工智能專業(yè)的序幕。2019年3月，全國共有35所普通高等學(xué)?；蚴着斯ぶ悄軐I(yè)建設(shè)資格[6]。一年后的2020年，此類專業(yè)設(shè)置呈爆發(fā)式增長，教育部批準在180所高校中新增“人工智能”專業(yè)。此外，還有數(shù)十所高校開設(shè)了智能制造工程、機器人工程、智能科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)。同年，全國171所高職院校設(shè)置“人工智能技術(shù)服務(wù)”專業(yè)。截至2020年1月，全國已有48所高校通過獨立設(shè)置、校校合作、校企合作、校政合作等形式建立人工智能學(xué)院或研究院[7]。這些舉措旨在促使高校加大力度進行人工智能人才培養(yǎng)，為我國搶占世界人工智能科技前沿，實現(xiàn)引領(lǐng)性原創(chuàng)成果突破，提供了充分的人才支撐[8]。

1.3 人工智能專業(yè)建設(shè)中的難點問題

人工智能專業(yè)設(shè)置的熱潮既以形成，如何使之成為有持久生命力和競爭力的優(yōu)質(zhì)專業(yè)，就需要冷靜地思考以下四個問題。

問題1：人工智能專業(yè)具有很強的應(yīng)用性和綜合性，如何將一個與廣泛、繁雜的應(yīng)用場景緊密相關(guān)的專業(yè)，準確定向到產(chǎn)業(yè)背景與應(yīng)用需求，并內(nèi)化于與各院校特點相適應(yīng)的人才培養(yǎng)方案。

問題2：如何能夠把高度復(fù)雜的人工智能系統(tǒng)（傳感、機械、電子、通信、網(wǎng)絡(luò)、控制、算法、軟件、仿真，等）知識點進行分解、重構(gòu)，使之適應(yīng)高校教學(xué)規(guī)律的人才培養(yǎng)方案及課程體系。

問題3：如何能夠把高難度的人工智能理論與算法（如深度學(xué)習、機器學(xué)習、計算機視覺、自然語言處理、神經(jīng)科學(xué)、認知心理學(xué)等）通過有限的課堂教學(xué)與實踐讓絕大多數(shù)學(xué)生掌握并加以應(yīng)用。而不是簡單的在電子信息類和自動化類專業(yè)基礎(chǔ)性課程加入幾門含有人工智能技術(shù)內(nèi)容的專業(yè)課程。

問題4：隨著人工智能技術(shù)的突破以及在各類場景中的實踐應(yīng)用，勢必對現(xiàn)有的法律體系、社會倫理帶來難以預(yù)估的影響。如何運用創(chuàng)新的教育方式和手段，有效提高在校大學(xué)生對人工智能倫理的關(guān)注度和認知度，培養(yǎng)其擁有正確的職業(yè)道德觀和社會責任感。

這些問題的存在，是擺在教育工作者特別是地方院校的一線教師面前的重要課題。如果不能有效地突破這些課題，開辦這些專業(yè)的目標就無法達成。

2 地方院校人工智能專業(yè)建設(shè)的思考

從人工智能類專業(yè)特征與知識體系來看，只適合在少數(shù)以培養(yǎng)高端人才為目標的高校中設(shè)置。原因是他們擁有充足教學(xué)資源，特別是高水平師資、課程資源和實驗條件，學(xué)生的學(xué)習能力較強，學(xué)分與課程開設(shè)數(shù)量較多。地方院校在以上方面都顯不足，導(dǎo)致其人才培養(yǎng)能力與人工智能專業(yè)建設(shè)難度不能完全匹配。而地方院校是中國高等教育體系的主體，人工智能產(chǎn)業(yè)所需要的數(shù)量龐大的專業(yè)人才必將主要靠地方院校來培養(yǎng)。因此，對地方院校而言，更要認真思考和實踐如何辦好的問題。在此，提出五點建議，期與同仁商榷。

⑴ 專業(yè)資源整合與學(xué)院重組。除了專業(yè)性院校外，地方院校二級學(xué)院通常是以傳統(tǒng)專業(yè)為基礎(chǔ)來設(shè)置的，比較典型的有電子信息、計算機、制造、自動化等幾個大類。建議針對人工智能類專業(yè)知識體系是多專業(yè)知識集成的特點和各校學(xué)科型學(xué)院的實際情況，打破原有專業(yè)組織模式，將若干關(guān)聯(lián)專業(yè)整合到一個學(xué)院中，這將有利于有限的師資資源與課程資源的有效整合，更有助于實現(xiàn)在傳統(tǒng)學(xué)科型專業(yè)基礎(chǔ)上通過知識融合與課程創(chuàng)新辦好人工智能類專業(yè)。

⑵ 產(chǎn)業(yè)規(guī)劃引導(dǎo)培養(yǎng)目標。由于地方院?；旧隙际菓?yīng)用型院校，地方學(xué)校的人工智能類專業(yè)建設(shè)必須針對應(yīng)用領(lǐng)域的需求出發(fā)，以解決本地區(qū)人工智能領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)人才需要為目標。在對國家規(guī)劃、人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況、近年畢業(yè)生去向進行分析的基礎(chǔ)上，充分考慮到地方院校學(xué)科建設(shè)、專業(yè)能力、生源質(zhì)量的現(xiàn)實情況，我們認為地方院校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)目標應(yīng)重點聚焦于能夠解決智能檢測、系統(tǒng)集成維護、應(yīng)用軟件開發(fā)中的某一方面的一般性技術(shù)問題的初中級應(yīng)用人才。

⑶ 應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)決定專業(yè)方向。由于人工智能具有技術(shù)高度集成的特征，能力需求也就多方向的。但我們不可能也沒有必要去構(gòu)造一個包羅萬象、面面俱到的課程體系。我們建議依據(jù)培養(yǎng)目標和各校原有的專業(yè)基礎(chǔ)，設(shè)置傳感器與嵌入式技術(shù)、自動控制與智能設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)集成、應(yīng)用軟件開發(fā)四個方向來構(gòu)建人工智能專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)與課程體系。

⑷ 專業(yè)基礎(chǔ)課必須強調(diào)基礎(chǔ)。我國地方院校工科教育中一直存在“去基礎(chǔ)、重技能”的傾向。要達成人工智能專業(yè)的培養(yǎng)目標，必備的理論與實驗基礎(chǔ)是不可或缺的。專業(yè)基礎(chǔ)至少應(yīng)該包括以下幾個課程集群：數(shù)理基礎(chǔ)、電子基礎(chǔ)、算法與編程基礎(chǔ)、互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、制圖與CAD。其中，數(shù)理基礎(chǔ)、電子基礎(chǔ)、算法與編程應(yīng)該處于核心地位，需保證足夠的學(xué)分。

⑸ 重視課程思政，完善工程倫理教育培養(yǎng)體系。人工智能領(lǐng)域存在著廣泛的科學(xué)認知、技術(shù)濫用和其他倫理問題，必須在專業(yè)課程的教學(xué)中融入正確的科學(xué)觀、價值觀教育，并將其與工程倫理課程的教學(xué)緊密結(jié)合起來。并通過校外專題實踐活動、在畢業(yè)設(shè)計中增加對所設(shè)計的系統(tǒng)、產(chǎn)品、模型的倫理風險分析，可使學(xué)生加深對技術(shù)與人類生存環(huán)境、人類道德緊密關(guān)系的理解，學(xué)會把人工智能的不確定風險及倫理思考放在開發(fā)及運用人工智能技術(shù)的過程中。

3 結(jié)束語

人工智能新工科專業(yè)建設(shè)正如火如荼。地方院校人工智能類專業(yè)的建設(shè)是在內(nèi)外支撐條件均不足的條件下起步的，需要另辟蹊徑，做出自己的特色，才可能實現(xiàn)專業(yè)設(shè)置的初衷。事實上，已經(jīng)有許多開辦人工智能專業(yè)的地方院校在基于多學(xué)科交叉融合的專門學(xué)院設(shè)置、專業(yè)群重組、課程體系構(gòu)建、師資水平提升上做了許多有創(chuàng)新意義的探索。本文所論述的主要內(nèi)容，在多個學(xué)術(shù)研討會上進行過宣介，一些院校以此為指導(dǎo)加快了人工智能專業(yè)建設(shè)的步伐，正在取得成效。隨著教育部新一輪本科教學(xué)質(zhì)量評估工作的啟動，人工智能這一類知識構(gòu)成復(fù)雜、面向領(lǐng)域廣泛、技術(shù)迭代較快的新工科專業(yè)建設(shè)所面臨的困難和問題還會不斷涌現(xiàn)，如產(chǎn)教協(xié)同的有效機制建立、知識與技能的交織遞進關(guān)系、有限學(xué)習時間內(nèi)可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)等，都還需要廣大教師、工程師和教育管理者共同努力、深化研究、促進發(fā)展。

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