顧 理 徐棟哲 劉 勇 陸 偉 盛 莊

(1. 中國科學技術大學 信息科學技術學院， 合肥 230027)(2. 中國科學技術大學 工程科學學院， 合肥 230027)(3. 中國航天科技集團公司 空間飛行器軟件檢測站， 北京 100190)

近年來人工智能在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技、教育、醫(yī)療和管理領域發(fā)揮了越來越重要的作用，成為社會各行業(yè)創(chuàng)新型發(fā)展的賦能者。習近平總書記指出“人工智能是引領這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術，具有溢出帶動性很強的‘頭雁’效應”[1]。李克強總理在第十三屆全國人大第二次會議中提到要深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應用，拓展“智能+”為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能。教育部在《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》中提出“三步走”目標，到2030年，高校將成為建設世界主要人工智能創(chuàng)新中心的核心力量和引領新一代人工智能發(fā)展的人才高地，為我國躋身創(chuàng)新型國家前列提供科技支撐和人才保障。據(jù)中國教育部門測算，我國人工智能人才目前缺口超過30萬，國內(nèi)的供求比例為1:10。不斷加強人才培養(yǎng)，補齊人才短板，是我國的當務之急。

隨著人工智能越來越廣泛的成為社會創(chuàng)新發(fā)展的動力源泉，國內(nèi)外高校也越來越注重人工智能專業(yè)人才的培養(yǎng)。國外大學人工智能專業(yè)起步較早，國內(nèi)自2018年開始在浙江大學、上海交通大學、天津大學等35所高校設立了人工智能本科專業(yè)，到2019年達到180所高校。

人工智能專業(yè)涉及計算機、自動化、通訊技術、電子信息、工程控制、生命科學等學科領域，屬于典型的交叉學科[2]，需要較好的數(shù)理基礎、信息科學基礎及各學科專業(yè)基礎，較為適合理工科大學開設，還要求開設該專業(yè)理工科大學有較為完善和扎實的基礎學科群的建設和支持，以及契合人工智能發(fā)展方向的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)計劃。目前人工智能專業(yè)按照培養(yǎng)目標大致分成兩類：專業(yè)型人工智能以及“人工智能+X”模式，國內(nèi)外絕大多數(shù)高校培養(yǎng)模式采用的是后者。人工智能專業(yè)設置時應以各專業(yè)未來發(fā)展為基本方向，結(jié)合人工智能確立培養(yǎng)目標，制定適合各專業(yè)的人工智能培養(yǎng)計劃和課程體系，為未來不同專業(yè)本科生的工作和繼續(xù)深造打下良好的基礎[3]。

人工智能專業(yè)在培養(yǎng)方案上要兼顧人工智能領域的內(nèi)容及本專業(yè)相關內(nèi)容，既要成體系地引入課程，又不能破壞現(xiàn)有專業(yè)培養(yǎng)體系，導致培養(yǎng)計劃在設計和執(zhí)行上存在著較大的矛盾和問題，僅僅依靠本科階段的學習培養(yǎng)是達不到要求的，需要設計一種連貫的新型培養(yǎng)模式，本碩貫通是一種切實可行的方式。

1 人工智能專業(yè)培養(yǎng)目標和方法

人工智能屬于多學科深度交叉專業(yè)，要求學生有較強的數(shù)理基礎和豐富的計算機應用經(jīng)驗和能力及扎實的相關學科的理論基礎，人工智能專業(yè)本科生培養(yǎng)目標定位直接決定了其未來的發(fā)展方向和高度。在專業(yè)設置和學科建設上，各高校有著不同的方案和架構(gòu)。

1.1 人工智能專業(yè)培養(yǎng)目標

人工智能專業(yè)扎根自然科學，立足于高校，面向行業(yè)和應用，人才培養(yǎng)具有很強的目標性，概括起來有以下幾個特點：①要求學生具有較為扎實的數(shù)理基礎和較強的實踐能力；②具有未來面向行業(yè)應用的扎實的專業(yè)知識；③緊密與行業(yè)結(jié)合的新型教學和實踐模式，特別是加強與行業(yè)內(nèi)代表企業(yè)的合作和融合。不同的高校在專業(yè)設置上應該結(jié)合學校的特點，圍繞以上目標設立和建設人工智能專業(yè)，為社會源源不斷輸送各領域人工智能專業(yè)人才。

人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)方向和目標主要有以下兩種：

(1)普通應用型人才培養(yǎng)模式。該模式的培養(yǎng)目標是輸出將人工智能與工程中實際應用相結(jié)合的應用型人才，通過引入人工智能的技術和思想，改進和提升傳統(tǒng)行業(yè)中的具體應用水平，節(jié)約生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)效率[4]。

(2)專業(yè)研究型人才培養(yǎng)模式。該模式培養(yǎng)目標是輸出人工智能專業(yè)領域內(nèi)的具有堅實理論知識、系統(tǒng)研究方法、高水平研究能力和創(chuàng)新能力的人才，未來既能從事人工智能專業(yè)領域內(nèi)的學術、科研和理論研究工作，又能從事科研實踐活動并取得有價值的科研成果，對知識體系進行創(chuàng)新和創(chuàng)造[5]。

前者是后者的應用和體現(xiàn)，后者是前者的基石和保障，兩種培養(yǎng)模式各有特點，社會分工和發(fā)展方向也各不相同，在相關領域的發(fā)展和實踐過程中相互促進，形成了人才需求和培養(yǎng)的金字塔型結(jié)構(gòu)，未來兩種不同的培養(yǎng)模式會長期共存。不同的高校根據(jù)自身的特點選擇不同的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)目標，但從國家長遠需求來看，未來需求最為迫切的是專業(yè)研究型的人才[6]。

1.2 人工智能專業(yè)培養(yǎng)方法

人工智能專業(yè)與計算機科學、信息類科學、生物醫(yī)學、認知學、統(tǒng)計學緊密聯(lián)系[7]，其培養(yǎng)內(nèi)容、目標和方法注定也是多元化的。人工智能立足和應用于工程實踐，需要培養(yǎng)的學生不僅具有良好的理論基礎，還需要有獨立的研究能力、自主創(chuàng)新性及工程實施能力。這些都需要完備的課程體系、多元化的教學方法[8-10]以及專業(yè)的師資人才建設，主要表現(xiàn)在三個方面：

1)建立完備的課程體系

人工智能專業(yè)核心課程既包含計算機科學中的主要課程，還包括相關科學的主要課程，在專業(yè)培養(yǎng)時需要形成一整套完備的課程體系。國內(nèi)高校在設立人工智能專業(yè)時，往往是依托工科類專業(yè)衍生而來，如計算機專業(yè)、電子信息專業(yè)、自動化專業(yè)等。這樣做的好處是可以充分借鑒相關的專業(yè)課程，又可以緊貼未來行業(yè)發(fā)展方向和實際應用。但由于學時等問題，不可能把人工智能的相關核心課程都嵌入上述專業(yè)體系中，必須要在不同專業(yè)的專業(yè)課程和人工智能方向?qū)I(yè)課程之間進行合理的取舍，這也是很多高校在人工智能本科專業(yè)培養(yǎng)時面臨的實際問題。

2)多元化的教學方法

人工智能專業(yè)培養(yǎng)目標明確，教學方法應該結(jié)合培養(yǎng)目標展開，充分引進和吸收已有的教學經(jīng)驗和理念，需要做到以下四點。

(1)要堅持以理論為本，體系為綱，工程為線的教學方法。不同專業(yè)的學生通過人工智能課程理論的學習，按專業(yè)方向發(fā)散，緊扣前沿問題和工程項目，讓理論學習和不同專業(yè)、不同專業(yè)和工程項目之間充分交流和融合，提升教學效果。

(2)需要靈活多樣的授課形式。授課形式包括講座、討論、理論課、項目分析、實踐等，讓學生圍繞著工程問題學習理論，展開理論，討論理論，運用理論，總結(jié)發(fā)散理論，充分調(diào)動學生的主觀能動性和興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和對知識的理解感悟[11]。

(3)需要豐富的課程實踐。加強校企深入合作，圍繞當今人工智能領域內(nèi)制定實踐項目，讓學生在本科階段就能有機會接觸到工程項目，了解和掌握人工智能在工程項目中的應用，切實提高學生的工程解決能力，對學校學到的理論知識和工程實踐進行有效融合。

(4)需要提供良好的軟硬件環(huán)境。應該為學生提供開放的實驗和實踐環(huán)境，對學習過程中理論和實踐的深度融合提供必要的軟硬件支持。

3)專業(yè)的師資人才建設

人工智能專業(yè)屬于交叉學科涉及領域廣泛，需要有專業(yè)的師資力量執(zhí)行教學和實踐指導等工作。各高校應該根據(jù)自身特點因地制宜制訂符合本校人工智能專業(yè)培養(yǎng)目標和特點的師資人才建設方案。國內(nèi)很多大型企業(yè)，如華為、百度，近年來致力于打造校園生態(tài)圈，和多所高校進行了對接和合作，提供了很好的培訓和軟硬件平臺，高校在師資人才建設方面可以充分考慮與上述人工智能領域內(nèi)的大型企業(yè)進行合作和對接，通過定期組織教師參加培訓、充分利用上述企業(yè)人工智能學習系統(tǒng)的教學資源、外聘相關企業(yè)工程師來校講座或者企業(yè)導師、適度引進專業(yè)人才任教、完善考評激勵機制[12]等方式不斷加強和充實人工智能專業(yè)的師資力量。

1.3 人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的特點和思考

人工智能專業(yè)培養(yǎng)需要解答以下三個問題：為誰培養(yǎng)，培養(yǎng)目標，以及如何培養(yǎng)。各學校在設置及建設人工智能專業(yè)時應圍繞這三個問題，結(jié)合自身的特點和優(yōu)勢進行人才培養(yǎng)，充分發(fā)揮人力物力財力的長處和特點，把人工智能專業(yè)辦好辦精，從而實現(xiàn)從追趕到彎道超車的目標，為國家和社會輸送亟需的專業(yè)人才。

1)為誰培養(yǎng)

人工智能專業(yè)存在和發(fā)展基礎是國家經(jīng)濟建設和社會生產(chǎn)，決定了人工智能專業(yè)需要同產(chǎn)業(yè)高度結(jié)合，為產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)和輸送應用和創(chuàng)新性專業(yè)人才。教育部提出的建設人工智能專業(yè)正是為了應對世界產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整重組的大變局，為中國制造2050保駕護航，為中國智造提供人才保障。

2)培養(yǎng)目標

人工智能最早屬于計算機技術的分支，但具有和計算機專業(yè)截然不同的知識體系和架構(gòu)，由于人工智能專業(yè)領域和信息科學、計算機科學等緊密聯(lián)系，在培養(yǎng)的目標上會出現(xiàn)兩個方向：

(1)扎根于人工智能本身的理論和相關技術，致力于研究人工智能的理論和科研，對人工智能知識體系進行創(chuàng)新和創(chuàng)造；

(2)將人工智能和各傳統(tǒng)學科相結(jié)合，培養(yǎng)有各專業(yè)知識體系和背景的人工智能專業(yè)人才，多元化培養(yǎng)人工智能人才，推動社會整個產(chǎn)業(yè)進入智能化創(chuàng)新和發(fā)展。

人工智能專業(yè)培養(yǎng)目標體現(xiàn)出高校的學科建設水平和學科群整體實力，也決定了高校對該專業(yè)人才輸出的定位和整體實力，在確定培養(yǎng)目標時，高校應該結(jié)合自身的特點和優(yōu)勢確定人工智能專業(yè)的培養(yǎng)目標和專業(yè)架構(gòu)。

3)如何培養(yǎng)

如何培養(yǎng)人工智能專業(yè)人才取決于以下三個要素：高校的硬件基礎及師資力量、科研實力、人工智能專業(yè)培養(yǎng)目標及課程體系。

(1)開設專業(yè)高校應該具有相應的硬件基礎及師資力量。高校的硬件基礎包括與人工智能專業(yè)相關的完備專業(yè)體系、各專業(yè)的學科等。完備的學科體系、雄厚的學科實力、強大的師資力量，是確保人工智能專業(yè)辦實、辦好、辦強的基礎和重要保證。

(2)開設人工智能專業(yè)的高校應具備相應的科研實力。高校的科研力量也很大程度上決定著人工智能專業(yè)高度，人工智能專業(yè)作為交叉學科，如果僅僅停留在簡單重復的工程應用上缺乏相關的科學研究工作和持續(xù)的研究，就無法培養(yǎng)出具有創(chuàng)新和創(chuàng)造能力的人才，培養(yǎng)出來的將只是披著人工智能專業(yè)外套的工人而非符合國家培養(yǎng)目標和方向的合格專業(yè)人才。讓人工智能專業(yè)學生尤其是本科生盡早的接觸圍繞著人工智能的科研項目，可以拓寬學生的眼界，加深對專業(yè)的理解，彌補課程體系中和課堂上沒有教授的理論知識和實踐認知，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，有助于學生工程能力、學習能力、創(chuàng)新能力的全面發(fā)展。

(3)開設人工智能專業(yè)高校有明確的培養(yǎng)目標及與之配套的課程體系。高校在建設人工智能專業(yè)時，除了營造更好的硬件條件和外部環(huán)境，還需要根據(jù)自身實際情況制定明確的培養(yǎng)目標和相應的課程體系，避免扎堆跟風式地成立和建設人工智能專業(yè)，摸著石頭過河或者照貓畫虎，否則必將導致專業(yè)建設虎頭蛇尾，無疾而終。在設立課程體系時，國內(nèi)外圍繞著不同的培養(yǎng)目標，形成了不同的兩大類體系：面向人工智能技術本身的課程體系以及面向“人工智能+X”的課程體系[13]。

前者以美國卡內(nèi)基梅隆大學代表，依靠自身的雄厚實力和專業(yè)技術沉淀，制定面向人工智能專業(yè)本身技術專業(yè)及深入的課程體系，培養(yǎng)的目標定位在為國家、社會、高校、研究所輸送人工智能專業(yè)的創(chuàng)新型和研究型人才，推動人工智能專業(yè)技術的發(fā)展和創(chuàng)新。

“人工智能+X”型課程體系旨在緊緊圍繞和把握人工智能技術和各專業(yè)及產(chǎn)業(yè)的結(jié)合與應用，培養(yǎng)與人工智能相關的各領域內(nèi)運用人工智能技術研究、解決行業(yè)熱點和痛點問題，并將人工智能技術更好應用于產(chǎn)業(yè)的復合型人才；或者利用本校特定學科優(yōu)勢，在此基礎之上與人工智能技術進行融合。目前國內(nèi)外絕大多數(shù)高校采用的都是這樣的專業(yè)設置和課程體系，如武漢大學在電氣與自動化學院設置了人工智能與自動化系，在計算機學院設置了人工智能系，南洋理工大學也建立了諸如“人工智能+醫(yī)療”“人工智能+金融”的課程體系。在“人工智能+X”型課程體系下，人工智能更多的是作為一個賦能者、推進者和新的專業(yè)技術存在的，在課程體系中，“X”作為原專業(yè)課程體系基礎依然是重要和不可或缺的，在課程體系建設的過程中，要注意引入人工智能課程帶來的原專業(yè)課時的壓縮、精簡和刪節(jié)，將老舊或者與現(xiàn)實脫節(jié)甚至過時的技術和課程內(nèi)容刪除，保證課程的內(nèi)容與技術和先進性，這不僅僅是人工智能專業(yè)的要求，也是新工科建設的要求和體現(xiàn)。

2 本碩貫通的人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式

人工智能專業(yè)人才的培養(yǎng)，既要注重人工智能學科基礎研究，又要重視和不同專業(yè)之間的碰撞與融合。前者是基礎，后者是目標，在培養(yǎng)模式上，不應該一刀切的采用某一種固定的模式，要找準定位、差異化培養(yǎng)，保障人工智能技術在我國長期健康的發(fā)展和推進。無論是研究型和創(chuàng)新型專向型人才還是“人工智能+X”的應用型人才都需要扎實的學科基礎和專業(yè)背景，又需要兼?zhèn)浜托录夹g和產(chǎn)業(yè)相互結(jié)合的研究、創(chuàng)新、應用的能力，需要更為系統(tǒng)和專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，僅靠傳統(tǒng)本科的通識教育是不夠的，需要更為長遠的培養(yǎng)模式。

以北京大學為例，其所采用的“人工智能+X”培養(yǎng)模式，人工智能課程同時作為智能科學與技術、計算機科學與技術、數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術等本科專業(yè)的核心基礎課程，這也是眾多兄弟院校人工智能專業(yè)建設的通用做法。但這樣執(zhí)行存在以下一些問題：

(1)人工智能課程設置時間問題。人工智能課程需要數(shù)理基礎課程和相關專業(yè)基礎課程，導致既不能過早開設，又因要作為后續(xù)專業(yè)課程的支撐，也不能太晚展開。這使得采用“人工智能+X”模式培養(yǎng)方式下，人工智能類課程大多設置在本科第4-6學期。北京大學就是在本科第5學期開設的，導致培養(yǎng)計劃安排和執(zhí)行存在很多問題。

(2)人工智能課程內(nèi)容問題。人工智能課程和相關專業(yè)課程在時間上很難協(xié)調(diào)，導致課程內(nèi)容各自為政，很難達到最佳效果。

(3)人工智能專業(yè)體系問題。各個學科都有相對成熟和完整的培養(yǎng)體系，在進行人工智能專業(yè)建設時，勢必會打破原有體系和架構(gòu)，且人工智能專業(yè)涉及學科背景多，對創(chuàng)新和實踐也有較高要求，也需要較多的時間進行展開，否則很難達到人工智能專業(yè)培養(yǎng)的目標。

綜上可知，要建設較為完善的人工智能專業(yè)，使得相關知識體系形成閉環(huán)，不管是研究型創(chuàng)新型專向型人才培養(yǎng)模式還是“人工智能+X”培養(yǎng)模式，都需要較長的培養(yǎng)周期和相對完備的培養(yǎng)計劃，而本科教育在時間和培養(yǎng)方案上和人工智能專業(yè)存在著較大的落差，要培養(yǎng)合格的人工智能專業(yè)的人才，本碩貫通專業(yè)培養(yǎng)模式是一種很好的解決方案。

2.1 本碩貫通的人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)

不管是專向型，還是“人工智能+X”應用型培養(yǎng)模式，都需要長遠發(fā)展的眼光，不能急功近利地追求一蹴而就。本碩貫通的教育和培養(yǎng)模式具有鮮明的特點，既注重本科階段理論基礎，又融入研究生課程體系之中，增添專業(yè)課程和工程實踐類項目以拓寬學生視野，啟發(fā)創(chuàng)新性思維。本碩貫通的培養(yǎng)模式在課程結(jié)構(gòu)上還是可行性上都具有獨特的優(yōu)勢。

1)本碩貫通的課程架構(gòu)

(1)不同培養(yǎng)目標下可采用本-碩兼容的課程設置。本科階段以通識教育為主，更多的是人工智能專業(yè)基礎課程或者各專業(yè)基礎課程學習，前期是基礎學科的鋪墊和夯實，后期則逐步引入人工智能本科及碩士階段專業(yè)課程進行分流和專業(yè)培養(yǎng)。既可以有序展開人工智能專業(yè)本科階段的課程體系，又可以讓更多具有專業(yè)背景和科研創(chuàng)新能力的研究生從中受益。

人工智能專向模式和“人工智能+X”模式的培養(yǎng)方案如圖1所示：

其中，根據(jù)培養(yǎng)目標的不同，本科階段學習的內(nèi)容差異較大，人工智能專向模式注重理論研究和創(chuàng)新發(fā)展，需要較好的數(shù)學、物理、生物、計算機類的知識基礎，而“人工智能+X”模式則更注重結(jié)合本專業(yè)的人工智能應用，在培養(yǎng)模式上嵌入相應的人工智能選修課程。碩士階段，人工智能專向模式著重人工智能專業(yè)核心課程的理論學習和提升，“人工智能+X”模式著重于結(jié)合本專業(yè)的核心課程的繼續(xù)學習，在此基礎上引入人工智能相關核心課程。

(a)人工智能專向

(b)“人工智能+X”圖1 人工智能兩種培養(yǎng)模式

(2)對不同的培養(yǎng)目標，本-碩貫通的培養(yǎng)模式具有較好的可行性。本科作為基礎構(gòu)建階段，主要作用和意義在于搭建和構(gòu)造盡可能完備的基礎理論基礎，不管對于人工智能專向模式還是“人工智能+X”模式。

專向模式下，人工智能專業(yè)面向產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新，接納和吸收一切有益的知識和創(chuàng)新性的技術發(fā)現(xiàn)和突破，這就決定了人才培養(yǎng)方面絕對不能固步自封閉門造車，必須和科學研究及創(chuàng)新創(chuàng)造緊密結(jié)合，尤為適合本-碩貫通的培養(yǎng)模式，擬培養(yǎng)專向人工智能專業(yè)人才的高校宜對其設置后續(xù)的碩士培養(yǎng)甚至博士培養(yǎng)，構(gòu)建本-碩貫通的培養(yǎng)模式，這也是我國未來人工智能技術和專業(yè)發(fā)展動力及潛力的保證。

“人工智能+X”模式下，人工智能倚靠于優(yōu)勢學科或者特色學科，具有很強的專業(yè)背景和特色，培養(yǎng)未來各學科和各專業(yè)領域內(nèi)通過人工智能的技術和方法進行創(chuàng)造創(chuàng)新的專業(yè)性人才。這種模式人才培養(yǎng)要求畢業(yè)生具有很強的學科知識和本專業(yè)基礎，將人工智能專業(yè)的核心課程納入培養(yǎng)計劃中，在保證本科生對本專業(yè)了解和基礎之上熟悉和理解人工智能技術，在未來的學習、研究及工作中可以快速上手、熟練應用人工智能相關的技術和方法解決專業(yè)領域中遇到的問題。本科夯實學科基礎，碩士進行專業(yè)拔高，無論未來繼續(xù)學習和深造，還是進入工程應用場景之中，本-碩貫通的培養(yǎng)模式非常適合“人工智能+X”模式下的人才培養(yǎng)。

不同的培養(yǎng)模式，所采用的課程架構(gòu)不同，對應于相應的培養(yǎng)目標。表1是北京大學智能科學系、武漢大學、中國科學技術大學人工智能專業(yè)的課程架構(gòu)。

表1 北京大學、武漢大學和中國科學技術大學人工智能相關專業(yè)開設課程

由表中可見，人工智能專業(yè)涉及的課程眾多，各個學校在設立人工智能專業(yè)時基本上圍繞著表中四大課程群展開，圍繞著具體的培養(yǎng)目標，各學校在培養(yǎng)方案上對相關的課程進行篩選和取舍，上述方案基本滿足“人工智能+X”的培養(yǎng)目標，以上學校都有相應的碩士專業(yè)與本科專業(yè)對應，說明該專業(yè)建設仍需要后續(xù)的課程和學習內(nèi)容進行填充和夯實。由表中也可以看出，各學校的課程架構(gòu)各有特點，也可以互相參考和補充，這就要求更長和更完整的培養(yǎng)周期和細致的培養(yǎng)方案，除此之外，針對人工智能專向人才培養(yǎng)，還需要進一步地加強學科群的建設和進行基礎知識體系的夯實，這也說明了本碩貫通模式在人工智能專業(yè)培養(yǎng)上的必要性和有效性。

2)本碩貫通模式的特點和優(yōu)點

(1)本碩貫通是人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的必經(jīng)之路。人工智能專業(yè)需要和產(chǎn)業(yè)、科研緊密結(jié)合，本科通識教育顯然不夠的，畢業(yè)生還需要在工程實踐應用、科研上進一步增強對人工智能專業(yè)的認知、理解、創(chuàng)新和突破。

(2)本碩貫通是人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的捷徑。不走彎路本身就是捷徑。本科扎實的理論基礎和深厚的學科群理論，加上研究生階段的學習、提升、研究、實踐、創(chuàng)新、創(chuàng)造，對人工智能專業(yè)人才的培養(yǎng)意義重大，對和產(chǎn)業(yè)及科研高度融合的人工智能專業(yè)來說更是如此。

(3)本碩貫通有助于建立人工智能專業(yè)完備的知識體系。世界各國的競爭最終是技術的競爭，技術的競爭最終歸結(jié)于高端人才的競爭。人工智能專業(yè)高端人才需要具備完備的知識體系，培養(yǎng)高端人才需要更為長遠和系統(tǒng)的培養(yǎng)方案，不能急功近利舍本逐末，本碩貫通的培養(yǎng)模式無疑更符合人工智能人才培養(yǎng)目標，更能夠輸出具備完備知識體系的高端人才。

2.2 本碩貫通模式的實施方法

本碩貫通是人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的解決方案和捷徑，人工智能專業(yè)本碩貫通的培養(yǎng)模式具體實施方法，需要經(jīng)過客觀定位、合理劃分、確定培養(yǎng)目標、整合資源、課程體系建設。

1)本碩貫通模式的實施方法

(1)需要開設高校具有準確客觀的自我定位。擬開設人工智能專業(yè)或者培養(yǎng)人工智能專業(yè)人才的高校及研究院所首先應對自身有準確客觀的定位，不能盲目從眾更不能頭腦發(fā)熱。要根據(jù)本?；蜓芯吭核膶嶋H情況選擇采用人工智能專向型培養(yǎng)模式還是“人工智能+X”培養(yǎng)模式，結(jié)合自身的優(yōu)勢制定本碩貫通的培養(yǎng)模式。

(2)需要合理劃分本碩培養(yǎng)階段的課程結(jié)構(gòu)。人工智能專業(yè)涉及領域廣，學科類型多，內(nèi)容和廣度上需要合理的進行劃分以形成一個相對完整的學科體系；再者課程結(jié)構(gòu)上也需要進行有序的劃分，要求對本科階段的學科基礎和理論基礎與研究生階段進行合理劃分，以便于教學任務的順利進行和學生對知識體系的掌握。

(3)需要明確專業(yè)的培養(yǎng)目標。確定培養(yǎng)目標即意味著確定培養(yǎng)模式。確定以專向型人才培養(yǎng)還是以“人工智能+X”人才培養(yǎng)模式建立和建設人工智能專業(yè)。確定培養(yǎng)目標取決于學校的軟硬件條件及未來長期的人才培養(yǎng)規(guī)劃。不同的培養(yǎng)目標對于課程體系的確立至關重要。

(4)圍繞專業(yè)建設整合資源。人工智能專業(yè)需要良好的軟硬件環(huán)境支撐，要辦好該專業(yè)必須要在已有基礎上對教學和實踐資源進行整合。對內(nèi)提供良好的硬件設施，建設和打造優(yōu)良的師資隊伍，對外開展校企之間、校際之間的合作，共享優(yōu)秀的教育資源，為人工智能專業(yè)培養(yǎng)提供良好的環(huán)境和條件。

(5)需要系統(tǒng)完善的課程體系建設。不同的培養(yǎng)目標決定了不同的培養(yǎng)模式：專向型和“人工智能+X”型。不同的人才培養(yǎng)模式需要差異性的課程體系建設。專向型需要有完備的學科群，未來有更高的科研和學術平臺作為支撐；“人工智能+X”則需要結(jié)合學科優(yōu)勢，不能以犧牲專業(yè)課程或者課時為代價進行的替代，注重本專業(yè)專業(yè)課程和人工智能課程的合理搭配，若需要可精簡、重組、刪節(jié)某些過時的技術和內(nèi)容，甚至重新梳理本專業(yè)培養(yǎng)體系。

2)人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)實例——以中國科學技術大學(以下簡稱“中科大”)為例

中科大在理工科基礎學科群建設方面具有較為扎實的基礎，中科大首先在信息學院設立了人工智能專業(yè)方向，采用“人工智能+X”培養(yǎng)模式，積極開展圍繞行業(yè)核心企業(yè)的校企合作，先后成立了一批校企聯(lián)合實驗室。在課程體系上確立以課程設計為核心，以項目合作與實踐為支持和基礎的人工智能專業(yè)課程建設模式。在課程建設上，堅持以理論為本、體系為綱、工程為線的課程架構(gòu)和建設體系，努力培養(yǎng)理論基礎扎實，工程實際結(jié)合緊密，實踐動手和創(chuàng)新能力強的研究型人才。

信息學院人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)之初確立了培養(yǎng)目標：結(jié)合學校在基礎教學方面的優(yōu)勢和條件、“類腦智能技術及應用”和“語音及語言信息處理”兩個國家工程實驗室在前沿科學方面的學術優(yōu)勢和科研條件、科大訊飛等人工智能領域高科技公司的產(chǎn)業(yè)技術優(yōu)勢和實踐條件，探索理實交融的多學科人才培養(yǎng)新模式，培養(yǎng)具有扎實理論基礎和卓越實踐能力的人工智能領域科技人才。

課程體系包含基礎理論課、專業(yè)核心課程、人工智能專業(yè)類課程、人工智能實踐類課程四大部分，課程架構(gòu)如圖2所示。

圖2 中國科大信息學院人工智能專業(yè)課程架構(gòu)

(1)構(gòu)建完備的基礎理論課程。包含：“數(shù)學分析”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”“隨機過程”“大學物理”“計算機程序設計”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法”“數(shù)據(jù)庫”等大學通修類課程。

(2)合理安排設置專業(yè)核心課程。中科大信息學院不同專業(yè)在相同的基礎理論課程之上又有著各自的學科特點，體現(xiàn)出鮮明的專業(yè)方向和特色，不同專業(yè)的專業(yè)課程如下：

電子信息工程：“數(shù)字信號處理”“現(xiàn)代通信原理”“信息論”“統(tǒng)計信號分析與處理”；

自動化：“自動控制原理”“傳感器原理與技術”“現(xiàn)代控制理論”“計算機控制”；

電子科學與技術：“數(shù)字信號處理”“數(shù)字集成電路設計”“模擬集成電路設計”“微電子專業(yè)基礎實驗”“電子系統(tǒng)設計”；

信息安全：“密碼學導論”“數(shù)理邏輯與圖論”“網(wǎng)絡安全協(xié)議”“計算機安全”“信息論”；

計算機科學與技術：“計算機網(wǎng)絡”“隨機過程”“編譯原理和技術”“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應用”。

(3)篩選人工智能專業(yè)類課程。包括13門人工智能相關的特色課程：“人工智能導論”“模式識別導論”“運籌學基礎”“腦與認知科學導論”“數(shù)字圖像處理B”“算法分析與設計”“機器學習”“人工智能實踐”“計算機視覺”“智能機器人”“自然語言處理”“并行計算”“大數(shù)據(jù)技術導論”；其中部分人工智能基礎課采用本-碩兼容模式，可以供碩士生選課。

(4)加強人工智能實踐類課程。包括：“人工智能實踐”“并行計算實驗”“機器視覺實驗”等。學院和科大訊飛等企業(yè)深入合作，在語音識別、語音合成和人臉識別等方向確立課題和研究方向，學生在本科階段能項目開發(fā)，在一線研發(fā)人員的指導下進行項目開發(fā)，切實提高學生的工程解決能力。

經(jīng)過數(shù)年來對信息學院人工智能專業(yè)學生學業(yè)和參加國內(nèi)外比賽成績的考察，以及工作去向的調(diào)查，人工智能專業(yè)的學生在各方面都取得了很好的成績，也證明了上述的本-碩貫通的課程體系是切實可行的，符合人工智能專業(yè)的發(fā)展方向和培養(yǎng)要求。

3 結(jié)語

人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)工作事關我國目前重要的戰(zhàn)略利益和未來發(fā)展，各高校應結(jié)合自身的優(yōu)勢和特點，確定培養(yǎng)目標和方案，為我國持續(xù)輸出合乎國家和企業(yè)需求的專業(yè)人才。要建設好人工智能專業(yè)，培養(yǎng)和輸送合格的專業(yè)人才，需要科學完善的培養(yǎng)體系、扎實的理論基礎、獨立自主的科學創(chuàng)新意識和素質(zhì)以及面向工程實踐分析問題解決問題的能力，專業(yè)建設應圍繞適合人工智能理論和工程實踐的課程體系，強調(diào)與優(yōu)勢企業(yè)聯(lián)合，高校之間校際聯(lián)合，實施靈活多樣的教學及實踐方法，輔之以激勵自主創(chuàng)新和工程實際能力的考核考評方法。

研究分析了人工智能專業(yè)的培養(yǎng)目標和方法，結(jié)合人工智能專業(yè)提出了本碩貫通的人工智能專業(yè)的建設方法，并結(jié)合實例進行了分析和說明，為各院校建設人工智能專業(yè)提供了參考和借鑒。