齊 玲,劉作軍,陳海永,陳 鵬
(河北工業(yè)大學(xué)人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院 天津 300401)
人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展,在推動各行業(yè)技術(shù)進步的同時,對我國高等教育產(chǎn)生了巨大的影響。2003 年,北京大學(xué)率先設(shè)置了“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè),其后又有幾十所高校根據(jù)自身特色開設(shè)了此專業(yè),分別在智能控制、計算機、信息處理等方向上設(shè)置了培養(yǎng)方案。為規(guī)范智能專業(yè)人才的培養(yǎng),教育部在進一步放開辦學(xué)自主權(quán)的同時,對此進行了指導(dǎo)性規(guī)劃。在2021 年發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中,將“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)明確為“計算機類”,在“電子信息類”設(shè)置了“人工智能”專業(yè),在“自動化類”設(shè)置了“機器人工程”等幾個骨干核心智能專業(yè)。此外,還在機械類、電氣類、土木類增設(shè)了“智能制造工程”“智能電網(wǎng)信息工程”“智能建造”等20 多個與智能技術(shù)相關(guān)的交叉型新專業(yè),涉及4 個門類的18 個專業(yè)類別,具體如表1(p44)所示。
智能類專業(yè)人才的培養(yǎng),是決定我國未來科技發(fā)展和社會進步的重要環(huán)節(jié),而培養(yǎng)什么樣的人才、為誰培養(yǎng)人才的問題,對于智能類專業(yè)人才的教育和教學(xué)則需要更加重視,因此智能類專業(yè)的課程思政建設(shè)尤為關(guān)鍵。多數(shù)智能類專業(yè)都屬于新設(shè)專業(yè),培養(yǎng)方案和教學(xué)模式均處于探索階段,如何在教學(xué)中開展課程思政工作成為一個高挑戰(zhàn)性的新課題,需要不斷挖掘各門課程中的思想政治教育資源,實現(xiàn)專業(yè)課程與思政課程同向同行與相互配合,把正確的價值觀融入知識傳授和能力培養(yǎng)之中,幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀。
基于上述問題,本文從核心價值觀、運用馬克思主義基本原理、民族自信、職業(yè)素養(yǎng)等幾個方面,對智能類專業(yè)的課程思政建設(shè)進行了介紹,并對思政課程教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)方法、與思政課程的同向同行等問題給出了一些案例設(shè)計思路。
智能類專業(yè)人才是國家振興的重要力量,必須教導(dǎo)學(xué)生為何而學(xué)、明確學(xué)習(xí)目標(biāo),才能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,進而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。此引導(dǎo)任務(wù)應(yīng)在學(xué)生入學(xué)第一年的專業(yè)導(dǎo)論課中完成。專業(yè)導(dǎo)論課程除了向?qū)W生介紹專業(yè)涉及的主要學(xué)科知識和課程體系,還應(yīng)介紹專業(yè)與社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系。在這個環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)使學(xué)生明確智能專業(yè)對國家建設(shè)的重要性,讓學(xué)生從學(xué)習(xí)專業(yè)知識之初就樹立家國意識,將個人價值與社會價值相統(tǒng)一,形成正確的價值觀。例如,教師可以通過講述當(dāng)年我國因為沒有掌握前沿核心技術(shù),不得不“八億件襯衣?lián)Q一架飛機”的故事,以此說明如果不能在人工智能這一新技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)主動地位,既會使國家發(fā)展受制于人,個人生活質(zhì)量也將受到影響,以達到潤物無聲的效果。
表1 2021 年《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中智能化相關(guān)專業(yè)
智能化技術(shù)在服務(wù)國家和社會的過程中,應(yīng)面向?qū)嶋H需求,以人為本,不能有違基本的工程倫理和社會道德與法律。教導(dǎo)學(xué)生樹立這種理念,不僅是國際工程教育認(rèn)證、新工科建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),更是課程思政的重要任務(wù)之一。相關(guān)的教育直接體現(xiàn)在各門專業(yè)課的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)之中,在選題階段,需強調(diào)所做研究應(yīng)與社會需求相一致,所采取的技術(shù)手段不能損害公眾和個人的合法利益。此外,教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考所做設(shè)計是否立足于使用者的實際需要、使用是否便利、成本是否合理等問題,不能局限在自己的設(shè)計思路中閉門造車,而應(yīng)確保所做設(shè)計能夠服務(wù)于社會、服務(wù)于人民。
專業(yè)教學(xué)的課程思政應(yīng)與思政課程同向同行,在進行工程能力培養(yǎng)的同時要加強價值塑造,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀。以專業(yè)教學(xué)中的“系統(tǒng)分析”為例,教師講述“系統(tǒng)的性能指標(biāo)”時,可以聯(lián)系習(xí)近平總書記所說的“要把學(xué)習(xí)的具體目標(biāo)同民族復(fù)興的宏大目標(biāo)結(jié)合起來,為之而奮斗”,每個同學(xué)都要有自己的奮斗目標(biāo);“系統(tǒng)的穩(wěn)定性”則啟示學(xué)生,當(dāng)我們個人、家庭或者社會受到來自外界的干擾時,如何進行迅速而平穩(wěn)的調(diào)節(jié),最終消除干擾的影響。而這一專業(yè)問題可以類比思政課程“中國革命史”中的例子:中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的軍隊能百折不撓而獲得最后的勝利,其重要根源就在于每一個戰(zhàn)士都知道為何而戰(zhàn),我們是一支有正確目標(biāo)指引的軍隊。學(xué)生如果不能明白為何而學(xué),則必會行之不遠。在此基礎(chǔ)上,教師列舉一些智能領(lǐng)域中成功和失敗的示例,以此達到更好的效果。例如,日本的一些高科技公司研發(fā)了會騎自行車、能做“鯉魚打挺”的智能機器人,通過追求娛樂性來提升企業(yè)自身的公眾關(guān)注度,卻忽視了本國老齡化社會、自然災(zāi)害救援等方面的需求,所研發(fā)的成果無法形成社會效益,制約了企業(yè)和職工的未來發(fā)展。而我國則發(fā)揮了社會主義國家集中力量辦大事的優(yōu)勢,面向社會需求,政府向高校投入科研資金、向企業(yè)提供科技成果轉(zhuǎn)化的支撐,有針對性地研發(fā)了應(yīng)用于礦井救援、深??碧降雀鞣N對國家發(fā)展至關(guān)重要的智能機器人,實現(xiàn)了社會、高校、企業(yè)、職工普遍受益的多贏效果。
唯物辯證法是馬克思主義的重要組成部分,是指導(dǎo)社會生產(chǎn)、生活、科研實踐的世界觀和方法論。馬克思主義哲學(xué)歸納剖析了世界發(fā)展的一般規(guī)律,被稱之為揭示科學(xué)規(guī)律之科學(xué),相關(guān)課程是培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的人才的必修內(nèi)容。智能類專業(yè)的很多科學(xué)問題仍處在發(fā)展探索階段,掌握并運用馬克思主義唯物辯證法對未來智能科技的發(fā)展具有重要的引領(lǐng)作用,因此在本科階段需要通過思政課程與課程思政的聯(lián)合協(xié)作,幫助學(xué)生在潛移默化中掌握科學(xué)的世界觀和方法論。
以“智能控制技術(shù)”課程為例,單純逐個講授神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制和遺傳算法等知識,不利于學(xué)生對各種算法的系統(tǒng)掌握。如果在教學(xué)中,啟發(fā)學(xué)生從“共性”與“個性”的哲學(xué)角度來對比分析各種算法,則易于從中發(fā)現(xiàn)各類智能算法的基本特點,而且能夠啟發(fā)學(xué)生在未來的科研中,從個性和特殊性中總結(jié)出共性和普遍性的規(guī)律,進而提出和改進具有其他個性和特殊性的新智能算法。矛盾普遍性和特殊性規(guī)律的運用同樣適用于其他課程,如“智能機器人”課程中各種傳感器、“智能圖像處理”課程中的各種圖像識別算法等。
智能學(xué)科是一門基于計算機、信息、數(shù)學(xué)、生理學(xué)及多門工程應(yīng)用學(xué)科而形成的新交叉學(xué)科,各個基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展都會對智能學(xué)科產(chǎn)生推進作用,這種作用在本質(zhì)上是唯物辯證法中普遍聯(lián)系原理的直接體現(xiàn)。在各智能類專業(yè)教學(xué)中,除了要講授本專業(yè)的智能化知識外,教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對普遍聯(lián)系原理活學(xué)活用,關(guān)注其他學(xué)科的發(fā)展。這不僅能夠完善學(xué)生的知識體系,還能促進學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的理念,在畢業(yè)后能夠關(guān)注相關(guān)智能類學(xué)科的技術(shù)發(fā)展,并將其融入自身的專業(yè)發(fā)展之中。
除了上述例子之外,馬克思主義理論中的很多原理都可以在智能化專業(yè)課程中找到對應(yīng)例子,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法發(fā)展中五個階段的高潮低谷與否定之否定的哲學(xué)原理、遺傳算法收斂過程中的偶然性與必然性關(guān)系等,都可以通過教師在備課研討中挖掘出來。在實驗和實踐課程中,運用馬克思主義的實踐論引導(dǎo)學(xué)生勇于實踐,從實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。綜上,在教書育人的過程中,教師應(yīng)當(dāng)善于運用馬克思主義的立場、觀點和方法,才能在提升學(xué)生科技知識學(xué)習(xí)效果的同時,為學(xué)生確立科學(xué)的辯證唯物論思維方式。此外,教師要注重與思政課程教學(xué)中的唯物史觀教育相配合,使學(xué)生能夠?qū)W會全面、客觀地分析各種科技問題和社會問題,在工作中尊重科學(xué)、實事求是,增強抵制各種錯誤思潮侵襲的能力。
在課程思政環(huán)節(jié)中,引入思政課程的元素,不僅有利于學(xué)生用科學(xué)的方法學(xué)習(xí)專業(yè)課程,還可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思政課程的熱情,理解思政課程的重要性,進而促進學(xué)生確立馬克思主義的世界觀和方法論,形成課程思政與思政課程相輔相成、協(xié)同育人的良好效果。
增強民族自信是課程思政教學(xué)的另一個重要任務(wù),是激發(fā)學(xué)生民族自豪感、愛國主義精神的重要環(huán)節(jié),也是高等教育“為誰培養(yǎng)人”問題的答案要點。
自改革開放以來,尤其是新時代以來,我國在智能科學(xué)領(lǐng)域取得很多令世人矚目的成就,例如5G網(wǎng)絡(luò)、極限環(huán)境機器人、高性能超級計算機、大數(shù)據(jù)防疫決策系統(tǒng)等,都是我國自主研發(fā)的智能化領(lǐng)域的前沿技術(shù)。在各智能類專業(yè)領(lǐng)域中,我國均取得不同的建設(shè)成就,將這些研究成果融入專業(yè)課程教學(xué)實例中,既能起到提升教學(xué)效果的作用,更能增強學(xué)生的民族自豪感和愛國情懷,進而實現(xiàn)知識傳授、價值塑造與能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。
很多華人科學(xué)家在智能化技術(shù)領(lǐng)域得到世界范圍的認(rèn)可,如最早提出智能控制理念的傅京孫、研發(fā)量子計算機的潘建偉、機器計算領(lǐng)域的世界領(lǐng)軍者吳文俊等,這些前輩的事跡,將鼓舞新一代青年學(xué)子樹立強大的民族自信心,在學(xué)習(xí)期間和未來成長過程中,以激昂的斗志和創(chuàng)新的精神不斷挑戰(zhàn)智能科學(xué)領(lǐng)域的新高峰。在設(shè)置了智能類專業(yè)的各高校中,都擁有一支對應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)秀師資隊伍,取得過很多優(yōu)秀的科技成果。將這些科研成果直接反哺教學(xué),讓學(xué)生通過身邊的真人實例直接感受到優(yōu)秀人才的引領(lǐng)作用,培育學(xué)生的家校情懷,進而更好地增強學(xué)生的自信心。
在增強民族自信的同時,教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么新時代的中國能夠趕超西方國家,在各個行業(yè)的智能化中取得如此多的成就?其根源在于我國的社會主義制度能夠集中力量辦大事,國家提供科研立項引導(dǎo)和經(jīng)費支持,各級政府積極促進科技成果轉(zhuǎn)化,并投入資金扶持公益性社會服務(wù)設(shè)施的建設(shè),為各行各業(yè)的智能化推廣普及創(chuàng)造了良好的條件,為智能化技術(shù)人員研發(fā)人員提供了大展身手的舞臺。為了使這種觀念能夠潤物無聲地進入學(xué)生的思想意識中,授課教師在課程中介紹我國的智能化科技成果實例時,還應(yīng)同步說明項目的來源和研發(fā)推廣過程,而不是僅僅停留在這些成果的技術(shù)層面。
人工智能技術(shù)的應(yīng)用涉及深刻的工程倫理問題,在智能科學(xué)領(lǐng)域,涉及機器人與人之間的關(guān)系、智能信息采集與個人信息泄露、老年人和兒童使用智能設(shè)施的障礙性困難、智能換臉和語音合成技術(shù)的違規(guī)使用等很多引發(fā)公眾關(guān)注的話題?!凹夹g(shù)是一把雙刃劍”,比如人臉識別系統(tǒng)在日常生活、公共安全等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,對海量人臉數(shù)據(jù)的標(biāo)注催生了“人工智能訓(xùn)練師”等新興職業(yè),如何在數(shù)據(jù)標(biāo)注中遵守從業(yè)規(guī)范及道德準(zhǔn)則至關(guān)重要,其人臉識別算法是否在應(yīng)用中具有“歧視”現(xiàn)象,隱私保護和人身安全問題已成為輿論焦點。在智能專業(yè)導(dǎo)論課以及相應(yīng)的專業(yè)課程中,要向?qū)W生強調(diào)基本從業(yè)道德規(guī)范,遵守工程倫理,避免學(xué)生在未來的工作中因忽視這些隱患而侵害社會秩序和他人的合法權(quán)益。
智能科技是當(dāng)代社會發(fā)展的最新前沿領(lǐng)域,從業(yè)人員必須具備持之以恒的探索精神、勇于突破的創(chuàng)新精神、實事求是的科學(xué)精神、精益求精的工匠精神。缺少這些基本職業(yè)素養(yǎng)的從業(yè)者,是難以跟上智能科技發(fā)展步伐的。為了使學(xué)生能夠在畢業(yè)后的工作中不斷進步,教師在教學(xué)中講授每個智能化知識理論的同時,還應(yīng)介紹該理論成果中蘊含的敬業(yè)精神和職業(yè)素養(yǎng)。例如:深度學(xué)習(xí)之父的辛頓因病不能久坐,幾十年間只能站立著工作,但他克服困難,研究出了可解“異或”問題的多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),將深度網(wǎng)絡(luò)成功應(yīng)用于圖像和語音識別。華為5G 研發(fā)團隊中23 歲的核心成員申怡飛,歷經(jīng)5 個月開發(fā)出高效極化碼平臺,將數(shù)據(jù)處理速度從最開始的每組2 秒,突飛猛進到每秒20 萬組。具體到不同的智能類專業(yè)領(lǐng)域、不同的課程以及不同
的高校,都有很多包含各方面職業(yè)素養(yǎng)的課程思政元素。教師將這些職業(yè)精神挖掘出來,融入課程教學(xué),通過課程思政延展到學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活和將來的工作之中,使學(xué)生堅守信念、不忘初心,在智能科技領(lǐng)域不斷發(fā)展的過程中得到不斷的提升。
課程思政是各智能類專業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),其總體規(guī)劃、方案設(shè)計、執(zhí)行效果等方面,直接關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量,也影響著我國未來的智能領(lǐng)域科技發(fā)展。培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人,是新時代對教育工作者提出的新問題,是教書育人工作的新內(nèi)涵。不同的智能類專業(yè),應(yīng)緊密結(jié)合自身的專業(yè)背景和智能化科技的特點,面向社會需求,積極探索課程思政的建設(shè)方案,培養(yǎng)社會建設(shè)需要的優(yōu)秀人才。