胡小方?張里博

摘要：創(chuàng)新型人才已經(jīng)成為當(dāng)今社會可持續(xù)性發(fā)展必不可少的重要環(huán)節(jié)。隨著智能時代的到來，人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，我國對創(chuàng)新型人工智能人才的需求不斷增加。針對以上情況，我國院校必須革新現(xiàn)有的教學(xué)體系，為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。本文對人工智能領(lǐng)域創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系進行探究分析。

關(guān)鍵詞：人工智能領(lǐng)域；創(chuàng)新型人才培養(yǎng)；教學(xué)改革

院校在對傳統(tǒng)的教學(xué)體系進行革新時，需要在重視理論的基礎(chǔ)上，抓好實踐操作教學(xué)，落實素質(zhì)教育，并通過科學(xué)合理的配置，不斷優(yōu)化完善課堂設(shè)置，采用因材施教、分類培養(yǎng)的教學(xué)方式，增加實踐操作的頻率，為學(xué)生提供社會實踐的機會，從而營造出一個創(chuàng)新、共進、奮進的學(xué)習(xí)氛圍，五育并舉，培養(yǎng)學(xué)有專長、有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的人工智能專業(yè)技術(shù)人才。

一、人工智能領(lǐng)域教學(xué)體系現(xiàn)狀

現(xiàn)有的教學(xué)模式是以教師為主、學(xué)生為輔的教學(xué)模式，以傳授知識為主要目標(biāo)，以課堂講授為主的教學(xué)方式，將教師和教材作為課堂的核心，采用筆試、考試等方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)水平進行評價、評估。大部分院校在進行專業(yè)知識的授課時，并沒有結(jié)合當(dāng)前實際的人工智能發(fā)展?fàn)顩r對教學(xué)內(nèi)容進行更新、優(yōu)化，大部分院校的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法雷同、古板，從而導(dǎo)致在培養(yǎng)新型人才的過程中沒有明確的教學(xué)方向、教學(xué)目標(biāo)，進一步影響整個人工智能領(lǐng)域的教學(xué)體系。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能領(lǐng)域也在不斷進步。然而，由于大部分院校在進行人工智能教學(xué)時并沒有結(jié)合當(dāng)前的時代特征，導(dǎo)致教學(xué)模式古板，沒有創(chuàng)新性，從而影響我國的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)進程。

二、建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系的指導(dǎo)思想

國家的發(fā)展必定離不開創(chuàng)新型人才，創(chuàng)新已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境下至關(guān)重要的部分。因此，在人工智能領(lǐng)域的教學(xué)過程中，高等院校必須加強對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工作的重視程度，不斷為國家培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。院?？梢酝ㄟ^建立健全完整的人才培養(yǎng)體系，堅持以人為本、以學(xué)生為主的教學(xué)理念，結(jié)合學(xué)生的實際水平、個性發(fā)展，建立健全相應(yīng)的人工智能領(lǐng)域教學(xué)體系。同時，學(xué)校必須要求創(chuàng)新型人才具備電子信息類專業(yè)知識，并熟練掌握計算機理論、計算機軟硬件的基本知識。

三、建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系的總體思路

（一）制定人工智能創(chuàng)新行動計劃的主要目標(biāo)

人工智能是一門綜合性學(xué)科，其具備較高的難度以及復(fù)雜性，是以認(rèn)知科學(xué)為基礎(chǔ)，涵蓋推理、機器感知、機器學(xué)習(xí)等多方面的知識。人工智能涉及計算機、數(shù)學(xué)、生命科學(xué)等眾多復(fù)雜學(xué)科，因此，在制定創(chuàng)新型人工智能人才培養(yǎng)方案時，高校應(yīng)當(dāng)結(jié)合人工智能的特征，制定科學(xué)合理的培養(yǎng)方案。當(dāng)前環(huán)境下，創(chuàng)新型人工智能人才需要具備新的需求，高校應(yīng)當(dāng)制定人工智能創(chuàng)新行動計劃的主要目標(biāo)，發(fā)展高校科技創(chuàng)新體系學(xué)科體系優(yōu)化布局，以人工智能基礎(chǔ)理論知識為基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，不斷培養(yǎng)創(chuàng)新型人工智能人才，使得人才具備AI領(lǐng)域科技創(chuàng)新能力，從而建立健全一支具備高素質(zhì)、高水平的專業(yè)人才隊伍，為我國產(chǎn)業(yè)升級、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、智能社會建設(shè)提供有效支持。

（二）將人工智能學(xué)科化

人工智能學(xué)科主要以人工智能、認(rèn)知科學(xué)、腦科學(xué)等作為研究對象，包含了數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等多個領(lǐng)域的專業(yè)相關(guān)知識。高?？梢源罅ν茝V人工智能交叉學(xué)科的課堂建設(shè)工作，并進行跨學(xué)科招生，從而為我國培養(yǎng)創(chuàng)新型人工智能人才。人工智能人才的水平?jīng)Q定著人工智能技術(shù)路線以及發(fā)展方向。當(dāng)前情況下，人工智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國的各個領(lǐng)域。因此，不斷推進創(chuàng)新型人工智能高端人才培養(yǎng)進程，可以改變我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。通常情況下，我國人工智能人才培養(yǎng)主要針對熱門方向，而AI架構(gòu)師、仿生機器人等相關(guān)專業(yè)人才稀缺，高校應(yīng)當(dāng)將人工智能學(xué)科化，設(shè)立專門的人工智能課程，不斷提高學(xué)生的人工智能水平，普及人工智能技術(shù)的相關(guān)知識。

（三）因材施教，分類培養(yǎng)，改變教學(xué)模式

人工智能是一個學(xué)科交叉融合，理論實踐并重的專業(yè)。在教學(xué)過程中，院校必須改變傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，并結(jié)合當(dāng)前新課改體制下的教學(xué)需求，打造一個創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的良好環(huán)境，革新、優(yōu)化現(xiàn)有的教學(xué)體系，堅持以人為本、以學(xué)生為主的教學(xué)模式，針對學(xué)生的實際情況、個體差異、學(xué)習(xí)水平，制定多元化、針對性的教學(xué)。

（四）加強實踐，提供機會，營造創(chuàng)新氛圍

院校必須著重培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、創(chuàng)新的能力，才能夠保證學(xué)生進入到社會工作時能夠完全適應(yīng)社會發(fā)展。因此，院校應(yīng)當(dāng)增加對實踐教學(xué)的重視程度，提高課堂中的實踐操作、開放實驗頻率，為學(xué)生提供更多的社會體驗、學(xué)習(xí)機會，從而營造一個創(chuàng)新、和諧、共進的學(xué)習(xí)氛圍。

四、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系探究、改革的主要內(nèi)容

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技革命、產(chǎn)業(yè)革命隨之而來，人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于我國的各個領(lǐng)域。因此，人工智能人才培養(yǎng)方案必須符合當(dāng)今時代發(fā)展特征，高校必須認(rèn)識到人工智能在未來的工業(yè)生產(chǎn)過程中占據(jù)的重要主導(dǎo)地位。人工智能作為社會的“加速器”，經(jīng)濟發(fā)展的“新引擎”，在我國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中起著重要作用，是我國科技創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展的重要內(nèi)容。

（一）建立健全有利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，具備特色培養(yǎng)方案、培養(yǎng)課程的教學(xué)體系

院校應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力為基礎(chǔ)，制定科學(xué)合理的培養(yǎng)方案與課程體系，堅持以人為本、以學(xué)生為主的教學(xué)理念，做到因材施教，分類培養(yǎng)，從而為我國培養(yǎng)出具備高素質(zhì)、高技術(shù)水平、高層次的專業(yè)技術(shù)人才。

1.以滿足學(xué)生個性化發(fā)展為目標(biāo)，確立分層次的培養(yǎng)模式

院校應(yīng)當(dāng)通過不斷地深入分析，深層次思考，收集調(diào)研，結(jié)合當(dāng)前院校的實際教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)水平，積極引進優(yōu)秀的教學(xué)體系、教學(xué)模式，建立一個以滿足學(xué)生個性發(fā)展為目標(biāo)、確立分層次的培養(yǎng)模式。具體來說，院?？梢詫⑴囵B(yǎng)方案分為人工智能理論、人工智能應(yīng)用兩個方向。人工智能理論方向主要是保證學(xué)生具備扎實的理論知識，對計算機、電子科學(xué)等理論有深層次的理解。其要求院校以學(xué)生專業(yè)理論知識為基礎(chǔ)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及綜合設(shè)計能力。人工智能應(yīng)用方向主要是保證學(xué)生具備高等基礎(chǔ)知識、專業(yè)基礎(chǔ)知識以及規(guī)范的工程素質(zhì)。除此之外，院校應(yīng)當(dāng)針對每一屆學(xué)生的不同學(xué)習(xí)狀況、學(xué)習(xí)水平，制定針對性的培養(yǎng)方案。

2.重視數(shù)理知識、電子信息基礎(chǔ)理論課程的學(xué)習(xí)

數(shù)理基礎(chǔ)課程是人工智能專業(yè)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，能夠開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新能力、思維能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵因素。因此，院校在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的過程中，必須加強對數(shù)理基礎(chǔ)課程、電子信息類基礎(chǔ)課程的重視程度，并針對學(xué)生的實際水平，增設(shè)數(shù)學(xué)分析等選修課程，保證學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識的同時能夠吸收新知識，完成自身理論體系的建設(shè)。

3.建立精品課程和教材，為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源

院?？梢酝ㄟ^以下幾種方式建立精品課程、精品教材，從而為學(xué)生提供豐富多樣的教學(xué)資源。①院校需要結(jié)合當(dāng)前專業(yè)的培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標(biāo)，不斷優(yōu)化課程設(shè)置。例如，針對人工智能理論方向，院?？梢栽鲈O(shè)最優(yōu)化理論與應(yīng)用等專業(yè)性課程，不斷鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識，使得學(xué)生不斷吸收新知識，從而強化學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)。②院?？梢栽鲈O(shè)研究型、自主型課程，保證學(xué)生能夠自主研究、自主學(xué)習(xí)。同時，院校應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生積極參加學(xué)校開設(shè)的論壇、講座等活動，從而不斷培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、團隊精神、專業(yè)素養(yǎng)、工程素質(zhì)。③院校應(yīng)該不斷增加、拓寬教學(xué)資源，保證學(xué)生擁有實際操作、實操訓(xùn)練的機會。具體來說，院?？梢越⑾鄳?yīng)的人工智能創(chuàng)新基金，按照學(xué)生的創(chuàng)新成果進行獎勵、資助，鼓勵學(xué)生不斷創(chuàng)新。畢業(yè)設(shè)計可以結(jié)合導(dǎo)師的已有項目，增加學(xué)生的積極性、主動性。④院校應(yīng)當(dāng)建立健全完善的激勵體系，統(tǒng)一、規(guī)范獎勵制度，完成精品課程的建設(shè)。同時，院校應(yīng)當(dāng)對教材進行嚴(yán)格把控，并建立教材基金，從而為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工作的開展提供豐富的教學(xué)資源。

（二）建立健全完善的實驗體系和環(huán)境，為學(xué)生打造優(yōu)質(zhì)平臺

實踐教學(xué)是人工智能教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，其可以保證創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的質(zhì)量不斷的提高，學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平有著質(zhì)的飛躍。因此，院校應(yīng)當(dāng)堅持以人為本、以學(xué)生為主的教育理念，在重視理論的基礎(chǔ)上，不斷強化學(xué)生的實踐操作能力，將實踐教學(xué)作為教學(xué)工作的基本出發(fā)點，通過學(xué)生的個性化發(fā)展，因材施教，堅持新課改原則，經(jīng)過科學(xué)合理的分類培養(yǎng)，啟發(fā)創(chuàng)新，完成實驗體系和環(huán)境的建設(shè)工作，從而為學(xué)生創(chuàng)新能力的提高打造優(yōu)質(zhì)平臺。

1.建設(shè)開放的分層次實驗室，為人才的分類培養(yǎng)提供優(yōu)質(zhì)的硬件環(huán)境

院校應(yīng)當(dāng)不斷對實驗室進行完善、優(yōu)化，通過對實驗設(shè)備的數(shù)量、質(zhì)量進行管理控制，從而保證開放的分層次實驗室設(shè)備充足、技術(shù)先進、功能齊全，以此為學(xué)生打造一個數(shù)字電路、模擬電路、微機系統(tǒng)、計算機組成、嵌入式系統(tǒng)等七個專業(yè)于一體的優(yōu)質(zhì)實驗室，為學(xué)生的創(chuàng)新活動提供平臺和環(huán)境。

2.實施分類培養(yǎng)，為人才的分類培養(yǎng)提供優(yōu)質(zhì)的軟件環(huán)境

為了實現(xiàn)分類培養(yǎng)的目標(biāo)，院?？梢詫嶒灲虒W(xué)分為基礎(chǔ)實驗、綜合性與設(shè)計性實驗、創(chuàng)新及研究性實驗三個方向。①基礎(chǔ)實驗可以保證學(xué)生鞏固、掌握基礎(chǔ)理論知識，實驗室中應(yīng)當(dāng)具備完整的操作設(shè)備，保證學(xué)生能夠完成單人操作、單人實驗。②綜合性設(shè)計性實驗可以保證學(xué)生綜合操作能力的不斷提高，尤其是多種實驗內(nèi)容的不斷結(jié)合、相互作用。院?？梢酝ㄟ^設(shè)計性、綜合性的實驗項目，加大項目難度，從而提高學(xué)生的實際操作能力。同時，院校可以在日常的計算機教學(xué)過程中增加實驗教學(xué)、實操教學(xué)的頻率，從而保證學(xué)生具備基本的操作能力、創(chuàng)新能力。③創(chuàng)新型與研究型實驗可以保證學(xué)生具備創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)。具體來說，院?？梢源蛟煲粋€集合各種競賽與各種實驗的學(xué)生培養(yǎng)基地，將研究型實驗與學(xué)校組織的各類競賽活動相結(jié)合；將實踐操作與老師的科研項目相融合，從而不斷開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（三）鼓勵學(xué)科競賽，為學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)提供良好的氛圍

1.通過豐富的學(xué)生活動，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識

院校應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生積極參與到學(xué)校舉辦的各類競賽活動中，要求學(xué)生通過小發(fā)明、小設(shè)計、小創(chuàng)作等方式展示自己的軟件制作、硬件設(shè)計能力，為學(xué)生打造一個激情的、創(chuàng)新的競賽平臺。同時，學(xué)?？梢葬槍W(xué)生的實際狀況，定時、定期舉行大型的設(shè)計比賽，面向全體師生進行選拔，從而提高學(xué)生的競爭意識、參與意識。

2.建立健全完善的激勵體系，激發(fā)學(xué)生積極性、主動性

院校可以建立健全完善的激勵體系，通過獎金、資助等方式，鼓勵、激發(fā)學(xué)生不斷參與到各類競賽、各類活動中。同時，針對在大型比賽、全國性競賽中取得優(yōu)異成績的學(xué)生以及團隊，院校可以給予適當(dāng)?shù)莫劷?、資助，提供保研機會，從而增加學(xué)生的積極性、主動性。

3.通過優(yōu)秀學(xué)生的帶頭作用，形成良好的創(chuàng)新環(huán)境

院?？梢詫υ谌珖荣?、大型比賽中取得優(yōu)異成績的學(xué)生進行公示、激勵，宣傳其拼搏精神、創(chuàng)新精神，建立良好的榜樣形象，從而不斷激發(fā)院校內(nèi)其他學(xué)生的創(chuàng)新精神、研發(fā)精神，為營造一個積極進取、奮發(fā)圖強的良好學(xué)習(xí)環(huán)境奠定基礎(chǔ)。此外，當(dāng)學(xué)生以及團隊在各種大型比賽、國際比賽取得優(yōu)異的成績時，院?？梢詮娜瞬排囵B(yǎng)出發(fā)，通過教育創(chuàng)新的模式，對現(xiàn)有的成果進行探索、分析，從而制定出更加科學(xué)合理的培養(yǎng)方案，并不斷提高學(xué)生的參與積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

（四）建立健全質(zhì)量監(jiān)督體系，完善質(zhì)量保證制度，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供保障

1.人才培養(yǎng)質(zhì)量保證體系的組織構(gòu)成

通常情況下，人才培養(yǎng)質(zhì)量保證體系是由指導(dǎo)委員會、教材建設(shè)委員會、畢業(yè)設(shè)計小組等共同組成。其中，指導(dǎo)委員會又分為教學(xué)研究組、教學(xué)督導(dǎo)組。①教學(xué)研究組是以規(guī)劃課題、培養(yǎng)方案設(shè)計、建設(shè)精品課程為核心內(nèi)容，完成相應(yīng)的教學(xué)成果申報工作。②教學(xué)督導(dǎo)組需要對院校的教學(xué)工作進行有效咨詢、溝通，并提出合理建議，從而高效地完成監(jiān)督、檢查、指導(dǎo)等工作。

2.日常教學(xué)管理中的實施

學(xué)院需要制定科學(xué)合理的規(guī)章制度，嚴(yán)格按照教學(xué)指導(dǎo)章程，明確課程教師的責(zé)任與職責(zé)，充分利用指導(dǎo)委員會的作用，完成對教學(xué)工作的實時監(jiān)測、全面反饋和評價。針對日常教學(xué)，院校需要統(tǒng)一、規(guī)范教學(xué)管理方式，構(gòu)建科學(xué)合理的課程梯隊，堅持新課改制度的基本要求，保證教學(xué)質(zhì)量不斷提高，維護課堂教學(xué)的秩序。此外，院校還可以選擇優(yōu)秀的學(xué)生擔(dān)任低年級學(xué)生的學(xué)業(yè)指導(dǎo)老師，在對低年級學(xué)生進行輔導(dǎo)功課的同時，也能夠指引低年級學(xué)生參與到學(xué)校舉辦的各種競賽活動中。

五、結(jié)束語

綜上所述，人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是保證我國經(jīng)濟持續(xù)性發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。因此，我國需要對人工智能教學(xué)體系進行不斷的革新，從而為我國培養(yǎng)出符合社會發(fā)展、具備創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識的新型人工智能人才。

作者單位：胡小方 張里博 西南大學(xué)人工智能學(xué)院

參? 考? 文? 獻

[1] 李凌，張碩.高校人工智能類課程體系的建設(shè)方法研究[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（34）：92-93.

[2] 何志敏，王東，錢映璇. 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)體系探索[C]//.Proceedings of 2018 International Conference on Information， Teaching and Applied Social Sciences （ITASS 2018）.Proceedings of 2018 International Conference on Information，2018：412-416.

[3]許瑩，鐘雄虎，周旭，等.面向?qū)W生能力培養(yǎng)的人工智能課程多元實踐教學(xué)體系[J].計算機教育，2021（11）：77-79.

[4]吳錦華，萬家山，李京陽，等.遞進式應(yīng)用型人工智能專業(yè)實踐教學(xué)體系探究[J].現(xiàn)代信息科技，2020，4（23）：192-195.

[5]李凌，張碩.高校人工智能類課程體系的建設(shè)方法研究[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（34）：92-93.

[6]郭士茹，王誠林，郭永峰，等.新工科背景下人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策分析[J].黑龍江科學(xué)，2022，13（17）：90-92.

基金項目：重慶市高等教育教學(xué)改革研究項目（213067）、西南大學(xué)教育教學(xué)改革項目（2021JY057）。

胡小方（1982.09-），女，漢族，河南許昌，博士學(xué)歷，教授，研究方向：人工智能算法、信息器件分析、人工智能專業(yè)教育教學(xué)等；

張里博（1989.03-），男，漢族，河南漯河，博士學(xué)歷，講師，研究方向：模式識別、智能決策、智能算法等。