方 瑩，王帥芳，衛(wèi)一帆，朱 培

(商丘師范學(xué)院信息技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000)

0 引言

國(guó)家發(fā)展依賴教育的發(fā)展和人才的培養(yǎng)，人工智能既為國(guó)家今后的跨越式發(fā)展提供了機(jī)遇，也進(jìn)一步加深了國(guó)際間的教育和人才競(jìng)爭(zhēng)。為促進(jìn)我國(guó)人工智能的快速發(fā)展，2017 年國(guó)務(wù)院在其印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》中提到：“到2020年，人工智能產(chǎn)業(yè)成為新的重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，到2025 年，人工智能成為中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要?jiǎng)恿Α！?/p>

2017年2月之后，教育部積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”和“北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》、《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國(guó)模式、中國(guó)經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)與發(fā)展旨在滿足我國(guó)新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，是高校深化工程教育改革的方向，更是未來贏得國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要途徑。

“人工智能+新工科”的本質(zhì)可理解為“人工智能時(shí)代下，為應(yīng)對(duì)新科技及新產(chǎn)業(yè)革命，工程教育的發(fā)展及主要目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、精神和實(shí)踐能力的新時(shí)代工程性人才”。從人工智能、智能制造等新技術(shù)出發(fā)，在現(xiàn)有工科專業(yè)的基礎(chǔ)上探索新領(lǐng)域和新方向，形成一套新的課程體系；通過跨學(xué)科、跨專業(yè)的方式培養(yǎng)具有多學(xué)科交叉融合的工程人才，最終形成新的人才培養(yǎng)方案、師資隊(duì)伍和管理模式；通過完善工科人才“創(chuàng)意—?jiǎng)?chuàng)新—?jiǎng)?chuàng)業(yè)”教育體系，形成以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式。對(duì)高校而言，培養(yǎng)新工科背景下的人工智能專業(yè)人才建設(shè)是國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略新需求，也是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。

1 相關(guān)研究及現(xiàn)狀

我國(guó)高校已經(jīng)全面認(rèn)識(shí)到人工智能專業(yè)的重要性，但之前的人才培養(yǎng)主要集中于研究生階段，本科階段的學(xué)習(xí)以基礎(chǔ)課程為主，專門設(shè)立本科層次的人工智能專業(yè)近三年才開始實(shí)施，目前全國(guó)范圍內(nèi)開設(shè)人工智能專業(yè)的高校不到一百所，尚沒有可大范圍投入工作崗位的畢業(yè)生，人才的需求與市場(chǎng)的需求存在相當(dāng)大的差距。

目前，人工智能專業(yè)的開設(shè)主要呈現(xiàn)了四方面特點(diǎn)：一是符合國(guó)家戰(zhàn)略與社會(huì)需求，二是體現(xiàn)辦學(xué)特色與學(xué)科優(yōu)勢(shì)，三是聚焦人才培養(yǎng)與科技創(chuàng)新，四是注重與政府、企業(yè)合作共建。由于人工智能專業(yè)在各高校設(shè)立的時(shí)間都不長(zhǎng)，盡管已在科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、社會(huì)服務(wù)等方面取得了一些成就，但是還處于發(fā)展的初級(jí)階段，仍存在一些不容忽視的問題。

我國(guó)高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的瓶頸主要有三點(diǎn)。①人工智能的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系欠缺。人工智能是典型的多專業(yè)知識(shí)交互融合的技術(shù)領(lǐng)域，因此人工智能教育人才自身應(yīng)具備多專業(yè)交叉的知識(shí)和技術(shù)素養(yǎng)，這給傳統(tǒng)單一工科培養(yǎng)模式帶來挑戰(zhàn)。②人工智能教育專業(yè)的空白。傳統(tǒng)教育技術(shù)、計(jì)算機(jī)專業(yè)等師范類教育專業(yè)存在人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定、課程體系、知識(shí)結(jié)構(gòu)等局限，無法直接改造為人工智能教育專業(yè)，也無法體現(xiàn)新工科多專業(yè)融合的內(nèi)在需求和特點(diǎn)。③人工智能教育人才培養(yǎng)路徑尚形不成推廣模式。由于新工科跨專業(yè)交叉的需要，人工智能教育型人才培養(yǎng)必須建立相應(yīng)的路徑與模式。

普通本科院校在人工智能專業(yè)建設(shè)上普遍面臨幾個(gè)實(shí)際問題。①專業(yè)體系設(shè)置的問題。如開設(shè)哪些課程，合理設(shè)置課程的先后順序，是否與其他學(xué)院協(xié)同開設(shè)等。這些需要在設(shè)立這個(gè)專業(yè)前進(jìn)行切實(shí)論證。②師資力量的問題。人工智能是多學(xué)科交叉的、綜合性專業(yè)體系，計(jì)算機(jī)、電子、機(jī)械、數(shù)學(xué)等方面知識(shí)缺一不可，依賴某一專業(yè)的教師肯定不行，再者現(xiàn)有教師的知識(shí)儲(chǔ)備也不夠，怎樣解決這些問題也是需要統(tǒng)籌設(shè)計(jì)的。③人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式問題。新工科背景下的人才培養(yǎng)更注重全面性、創(chuàng)新性，以現(xiàn)有成果為基礎(chǔ)的課堂講授不足以滿足要求，如何在培養(yǎng)過程中引入可行的校企合作模式、加入創(chuàng)新培養(yǎng)，是擺在尚為踏足該專業(yè)的教師面前的核心問題。針對(duì)這些問題，本文將進(jìn)行相應(yīng)改革和實(shí)際操作可行性方面的研究。

2 新工科背景下人工智能專業(yè)建設(shè)三大問題探討

普通本科院校申辦人工智能專業(yè)的三大問題可歸納為：培養(yǎng)模式、師資力量、實(shí)踐平臺(tái)。其對(duì)應(yīng)“怎樣培養(yǎng)、誰來培養(yǎng)、怎樣保障”的實(shí)際情況。

2.1 學(xué)科交叉下的人才培養(yǎng)方案設(shè)定

人才培養(yǎng)方案反映培養(yǎng)方向的定位，課程設(shè)置是人才培養(yǎng)的依據(jù)和核心，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)高校的人才培養(yǎng)方案的修訂多以工程專業(yè)認(rèn)證為準(zhǔn)進(jìn)行。對(duì)人工智能這一新興、交叉學(xué)科而言，到底開設(shè)哪些課程是合適的沒有統(tǒng)一的要求和說法，因?yàn)楦鱾€(gè)學(xué)校自己的人才培養(yǎng)特色不盡相同。一般來講，整個(gè)課程體系分為四個(gè)模塊：通識(shí)教育、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)平臺(tái)（必修+選修）、實(shí)踐教學(xué)。通識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)課程注重學(xué)生基礎(chǔ)培養(yǎng)，差別不太大。專業(yè)必修、選修課程以及實(shí)踐教學(xué)部分能體現(xiàn)各自的特色，課程開設(shè)方面的導(dǎo)向有偏電子類、偏網(wǎng)絡(luò)類、偏特色應(yīng)用類等。

2.2 專業(yè)融合下的師資隊(duì)伍建設(shè)

在新工科背景下，人工智能專業(yè)在本科院校的建設(shè)逐漸成為大趨勢(shì)。然而在多學(xué)科交叉的情況下，實(shí)現(xiàn)人工智能學(xué)科建設(shè)的成功，關(guān)鍵在于專業(yè)融合下的師資隊(duì)伍建設(shè)。下面將從教師選擇以及師資培養(yǎng)等方面進(jìn)行分析。

人工智能學(xué)科涉及的知識(shí)廣泛，教師的配備目前較為可行的做法是對(duì)人工智能涉及的相關(guān)專業(yè)老師進(jìn)行組合，再培訓(xùn)提升，以形成專業(yè)的師資隊(duì)伍。

2.2.1 構(gòu)建師資隊(duì)伍的教師選擇

所選擇的專業(yè)老師需具有較高的道德素質(zhì)。一支高質(zhì)量的師資隊(duì)伍，應(yīng)該師德高尚，胸懷寬廣，關(guān)愛學(xué)生，甘于奉獻(xiàn)，這樣的師資隊(duì)伍在對(duì)待學(xué)生時(shí)會(huì)更有耐心。

所選擇的專業(yè)老師需具備一定的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)。這是衡量教師隊(duì)伍好壞的另一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。人工智能課程主要涉及了數(shù)學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)、不定性論及控制論等方面，單依靠某一個(gè)學(xué)院或系室教師的力量是不夠的，必須聯(lián)合各相關(guān)專業(yè)教師組成跨學(xué)科的教師梯隊(duì)。

2.2.2 如何培養(yǎng)專業(yè)教師隊(duì)伍

人工智能是多學(xué)科交叉融合的專業(yè)課程體系，在教育教學(xué)過程中，對(duì)教師的要求更為嚴(yán)格，只聯(lián)合相關(guān)專業(yè)老師、不加以培養(yǎng)是不足以支撐這一綜合學(xué)科的。在教師培養(yǎng)時(shí)，注重專業(yè)知識(shí)融合。①通過相互聽課、課程研討、教師間的教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)競(jìng)/比賽等教研活動(dòng)，老師們可以了解其他課程的內(nèi)容、其他老師的教學(xué)方法，比較促進(jìn)自我教學(xué)能力提升，達(dá)到經(jīng)驗(yàn)分享、內(nèi)部互通的效果，對(duì)整個(gè)課程體系有整體認(rèn)知。②教師的培養(yǎng)與知識(shí)模塊相統(tǒng)一，發(fā)掘知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性，不同老師對(duì)相關(guān)知識(shí)模塊的理解和講解需要統(tǒng)一、連貫，避免各自獨(dú)立或過多重復(fù)的情況。

在教師培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)注重教師的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。人工智能學(xué)科屬于前沿學(xué)科，富有挑戰(zhàn)性，必須注重培養(yǎng)教師的創(chuàng)新能力，以利于教師引領(lǐng)并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。創(chuàng)新能力的提升需要教師突破書本，對(duì)人工智能這類新學(xué)科而言，書本知識(shí)要么是經(jīng)典不容易變動(dòng)的，要么是比較成熟極可能無法跟上新技術(shù)發(fā)展的，因此能站在較高角度、緊跟新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀是非常關(guān)鍵的。教師要“走出去”，不受教材限制，不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，利用好網(wǎng)絡(luò)資源，參加學(xué)術(shù)會(huì)議，指導(dǎo)并參加各種比賽，多與校外同行交流，始終讓自己在專業(yè)領(lǐng)域中的不斷學(xué)習(xí)過程中是非常重要的。只有教師保持足夠創(chuàng)新力，才能更好培養(yǎng)應(yīng)用型本科生的創(chuàng)新性思維與創(chuàng)新方法。

教師的培養(yǎng)應(yīng)注重校企聯(lián)合，構(gòu)建教師培養(yǎng)平臺(tái)。目前已知的師資隊(duì)伍培養(yǎng)體系還不夠完善，教師對(duì)人工智能的相關(guān)知識(shí)和實(shí)踐也處在尷尬期，只能上網(wǎng)搜索來學(xué)習(xí)和補(bǔ)充，以及參加一些短期培訓(xùn)。所以，在教師培養(yǎng)時(shí)，要以打造“高、精、尖”的師資隊(duì)伍為目標(biāo)，全方位地培養(yǎng)老師的能力，分批次、分階段地長(zhǎng)期對(duì)教師進(jìn)行人工智能方面的培訓(xùn)。

在教師培養(yǎng)過程中，教學(xué)模式也是不可忽略的。在本科院校開設(shè)人工智能課程，要考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)，教師選擇怎樣的教學(xué)模式是一個(gè)挑戰(zhàn)。教師應(yīng)該充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，用好教學(xué)輔助工具，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓學(xué)生走上講臺(tái)，把課堂交給學(xué)生，以學(xué)生為課堂的主導(dǎo)，老師作為學(xué)生的輔助力量，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)新知識(shí)，并在課上進(jìn)行實(shí)踐討論，提高學(xué)生的自主探究能力。

2.3 協(xié)同保障下的特色實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建

協(xié)同保障下的特色實(shí)踐平臺(tái)是基于為學(xué)生服務(wù)，融入人工智能技術(shù)、嵌入式技術(shù)、AR 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能制造等多種技術(shù)，通過豐富的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目，達(dá)到從人工智能基礎(chǔ)學(xué)習(xí)深入到實(shí)踐應(yīng)用的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。

2.3.1 協(xié)同保障下的特色實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)

協(xié)同保障下的特色實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建目標(biāo)是以培養(yǎng)學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)踐能力為中心，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力以及動(dòng)手實(shí)踐能力，并且讓學(xué)生通過具體項(xiàng)目深入了解人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，一方面可以為學(xué)生在人工智能方面的自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐以至創(chuàng)新提供便利，另一方面可以為學(xué)生提供一些實(shí)際的幫助，如：參加競(jìng)賽并且獲獎(jiǎng)，申請(qǐng)專利，組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，發(fā)表優(yōu)質(zhì)的學(xué)術(shù)論文，甚至研發(fā)產(chǎn)品等等。此外，協(xié)同保障下的特色實(shí)踐平臺(tái)可以成為人工智能建設(shè)以及培養(yǎng)人工智能型人才的基地。平臺(tái)可以促進(jìn)人工智能學(xué)科的探索、學(xué)習(xí)以及發(fā)展，同時(shí)探索具有創(chuàng)意性的項(xiàng)目可以鍛煉本專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)意創(chuàng)新思維，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)非常有利。

2.3.2 協(xié)同保障下的特色實(shí)踐方案

通過借鑒其他相關(guān)專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本文認(rèn)為可以在如下三方面加強(qiáng)人工智能專業(yè)的特色實(shí)踐教學(xué)。

學(xué)校加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)操、實(shí)訓(xùn)，將優(yōu)質(zhì)師資團(tuán)隊(duì)和人工智能專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相結(jié)合，組建人工智能專業(yè)骨干教師隊(duì)伍，把擁有高質(zhì)量實(shí)踐能力的教師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，依據(jù)畢業(yè)要求制定課程培養(yǎng)方案，把人工智能專業(yè)的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)課時(shí)進(jìn)行合理分配，在專業(yè)教師指導(dǎo)下，將人工智能研究相關(guān)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目與基礎(chǔ)課程的知識(shí)點(diǎn)相融合，保證實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)的全面性；建立以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)體系，不僅鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且加強(qiáng)了學(xué)生在人工智能方面的應(yīng)用能力。通過學(xué)生在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中的表現(xiàn)進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并把評(píng)價(jià)結(jié)果作為學(xué)業(yè)成績(jī)的一部分，同時(shí)為人工智能領(lǐng)域的比賽選拔優(yōu)秀的選手，實(shí)現(xiàn)一舉多得的目的。

人工智能專業(yè)通過實(shí)現(xiàn)“專業(yè)有特色，人人有項(xiàng)目，周周有活動(dòng)，月月有比賽”的生動(dòng)局面，可以對(duì)畢業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成有積極的促進(jìn)作用。通過實(shí)施“項(xiàng)目式教學(xué)”，讓學(xué)生全員參與，共享知識(shí)與技能，同時(shí)選拔培養(yǎng)技能拔尖學(xué)生，參加各類比賽，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和學(xué)習(xí)地主動(dòng)性?！百惤滔嚅L(zhǎng)”，通過比賽檢驗(yàn)了課程教學(xué)成果，激發(fā)了學(xué)生的自主探究意識(shí)，使學(xué)生把外在動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為內(nèi)在動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)了其創(chuàng)新精神?！皩W(xué)賽結(jié)合”為學(xué)生精進(jìn)專業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)“零距離”就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)熱情并培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力，學(xué)校可以加強(qiáng)與企業(yè)合作教學(xué)，有針對(duì)性培養(yǎng)人工智能方向的人才，結(jié)合市場(chǎng)導(dǎo)向，注重本專業(yè)學(xué)生實(shí)踐技能，培養(yǎng)出社會(huì)需要的人才。學(xué)校和企業(yè)可以進(jìn)行科學(xué)合理的資源配置，實(shí)現(xiàn)兩者的信息和資源共享，共贏發(fā)展。比如學(xué)?？梢岳闷髽I(yè)提供的先進(jìn)設(shè)備和場(chǎng)地，而學(xué)?？梢蕴峁┙o企業(yè)有力的技術(shù)理論支持和人力資源，實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生在校所學(xué)與企業(yè)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)校和企業(yè)實(shí)現(xiàn)硬件和軟實(shí)力的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，節(jié)約教育與企業(yè)成本。企業(yè)還可以提供給學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)踐的機(jī)會(huì)，互惠互利，不僅節(jié)約了企業(yè)的人力資源成本而且能讓學(xué)生更早的接觸實(shí)踐應(yīng)用，并能更深入的了解企業(yè)的文化、管理和運(yùn)行模式，為學(xué)生今后的職業(yè)發(fā)展提供有利依據(jù)。

3 結(jié)束語

伴隨著科學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)載體取得新的突破，人工智能在社會(huì)生活中的各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著舉足輕重的作用，而我國(guó)政府也將人工智能的發(fā)展提高到了戰(zhàn)略高度，在高校大力推進(jìn)人工智能專業(yè)建設(shè)，這對(duì)我們?nèi)斯ぶ悄軐I(yè)的人才培養(yǎng)也提出了新的要求與挑戰(zhàn)。為了助力人工智能科技產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵作用，高校應(yīng)該適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，在基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層不同層面精準(zhǔn)定位，制定合理的課程實(shí)施方案、科學(xué)的畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)，在協(xié)同保障機(jī)制下，發(fā)揮本校跨學(xué)科培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，通過“校內(nèi)實(shí)訓(xùn)”、“以賽促學(xué)”和“校企合作”等一系列具體措施，保障人才培養(yǎng)的質(zhì)量，并促進(jìn)學(xué)生職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、進(jìn)步提供有力的智力支持和人才保障。