推進混合教改和產學研合作，提升智能專業人才的培養質量

劉麗珍　宋巍　尚媛園　劉杰　王萬森

摘 要：以優質教學資源建設和混合式教學改革作為切入點，探討提高本科教學質量的改革思路，強調人才培養與專業、學科的協同發展，側重于學生科研實踐能力的培養，進一步結合科教融合和產學研合作培養模式，培養學生應用所學知識解決實際問題的實踐創新能力，以期改善我國本科教育中理論知識與前沿科技、新興產業和新經濟發展有所脫節的問題。

關鍵詞：智能本科人才培養體系；產學研合作；優質教學資源建設；混合式教學改革

0 引 言

隨著 “深藍”戰勝卡斯帕羅夫、AlphaGo（包括Master）戰勝李世石等里程碑式的技術飛躍，人工智能成為國家戰略的時代已經來臨。作為21世紀最前沿的科技領域，人工智能不但成為新的戰略性新興產業，而且影響著社會各行業各領域的深入發展，因此世界各國紛紛布局發展人工智能，爭先恐后占領人工智能領域新高點。如美國已將人工智能上升到國家戰略，并發布“美國國家人工智能研究與發展策略規劃”和“為人工智能的未來做好準備”。中國也將人工智能正式列入“‘十三五國家戰略性新興產業發展規劃”和《政府工作報告》。然而，要真正實現從“互聯網+”向“人工智能+”的進化，面臨的最大問題不是智能技術本身的發展，而是智能領域創新型人才的培養。人才是科技創新最重要的因素，科技的競爭就是人才的競爭。改革人才培養模式、培養創新人才是國家科技發展戰略的關鍵與基礎，也是提高大學生培養質量、實現“強國夢”的根本途徑。

當前，我國正以人工智能為著力點，帶動各行業各領域向智能化、服務化和高附加值方向快速發展。雖然目前還處于智能發展初期，但人工智能將越來越多地與互聯網、汽車、醫療等各行業各領域相互融合，并發揮機器學習的巨大市場潛能，會迎來廣闊的發展前景。同時，在全球范圍內也涌現出對智能專業人才的極大需求。據相關數據分析，全世界人工智能專業人才數量約為25萬，數量最多的國家依次為：美國、英國、印度、加拿大、法國、荷蘭、德國、西班牙、澳大利亞、巴西、中國。顯然，人才的培養不是一蹴而就的事情，需要不斷改革智能專業人才培養體系，并形成一整套行之有效的培養方法，才能系統培養出大量能夠靈活掌握和創新應用人工智能基礎理論和技術方法的智能專業人才。

1 加強優質教學資源建設，結合混合教學模式改革，提升教育理念的創新性、教學資源的實用性、教學水平的先進性

在實現中華民族偉大復興的關鍵階段，大學生作為未來科技發展的中堅力量，其創新水平直接關系到我國戰略和新興產業經濟發展對人才需求的質量。因此，我們必須深化高等教育教學改革，主動適應學生個性化發展需求和多樣化終身學習需求，立足國情并建設優質教育資源和公共教育服務平臺，推動信息技術與教育教學深度融合，促進優質教育資源的廣泛應用與全面共享，提高高等教育教學質量和人才創新能力。同時，在人才培養進程中，轉變教育思想，更新教育觀念，改革人才培養模式，實現教學內容、課程體系、教學方法和手段的現代化；堅持知識、能力、素質協調發展，注重科研和教學的高度統一，尤其注重大學生創新能力的培養，著力提高大學生的自主學習能力和實踐能力；堅持以社會需求為導向，深化教學改革，構建主動適應經濟社會發展需要的創新人才培養綜合體系。

優質教學資源建設是提高高等學校教學水平和質量的一項具有戰略意義的奠基性工作，是學科和專業建設的基礎，對人才培養具有重要的影響和深遠的意義。積極開展在線開放課程、精品課程群等優質教學資源建設工作，對教學改革、課程教學質量、因材施教、培養高層次創新人才等方面都具有重要的實際意義和顯著的示范作用。優質教學資源本身的特色、可示范性、高水平及良好的推廣性，能夠有效地帶動本科教學體系資源的整體建設和發展，明顯改善智能學科與專業核心課程的教學條件，讓更多學生受益于優質教學資源，同時也有利于學生自主學習能力的培養和教師教學質量的提高。

針對智能專業人才培養特點，我們以學科和專業建設為依托，以培養高素質創新人才培養為目標，以優質教學資源建設為契機，建設基于層次化課程體系的精品課程群、網絡在線課程、多媒體課程等優質教學資源；結合課堂教學、在線學習、師生互動、學習評估和科研實踐等混合教學改革策略，更新教育思想和教學理念，深化混合教學改革模式，轉變學生的認知模式和學習方式；同時，改革教師的教學方法、策略和角色，全面提升學生的學習能力和教師的教學水平，實現“課堂講授”結合“線上引導”、“傳道授業”結合“創新思考”、“終考定分”結合“過程評估”的教學改革目標。

目前，首都師范大學信息工程學院已經建設了“智能信息獲取技術”北京市精品課程、“智能信息處理”精品課程群、“人工智原理及其應用”國家級規劃教材和北京市精品教材等優質教學資源，形成以精品課程與精品教材帶動教學內容和方法的改革，進而提升本科教學質量，同時為學習型社會建設提供良好服務。首都師范大學信息工程學院先后獲得北京市和校級教改項目8項、優秀教學成果獎4項；北京市及校級精品課程3門、優秀課程6門；國家級規劃教材、北京市精品教材3項；探究式本科課程建設1門、雙語課程建設1門、多媒體課程建設6門、通識課程建設1門、網絡在線課程（MOOC、SPOC）建設2門；發表教改論文40余篇；榮獲國家級計算機課件比賽一、二、三等獎共5項。通過教學資源精品化和課程體系層次化的教學改革，促進學生深刻理解、掌握和應用人工智能的基礎理論方法和核心技術，同時也為社會提供終身學習的支持服務體系。

在教學改革中，混合式教改強調通過學生主體性與教師主導性的結合來強化學生主體作用的發揮，而建構主義強調以學生為中心，重視學生認知過程的個性化差異，學生是認知的主體，是知識的主動建構者，因此賦予學生高度的自主性，但是學生自主學習能力的提高往往離不開教師的指導，不能將“自主學習”等同于“沒有教師的自由學習”。因此，混合式教學改革與建構主義學習理論不謀而合，它將傳統教學方式與信息技術有機結合起來，融合課堂教學和網絡教學的優勢，綜合采用教師課堂集中授課、網絡學堂自主學習、師生在線互動交流、重要知識點在線課程視頻講授（MOOC、SPOC）等多種形式的混合教學模式，有利于提升學習和教育理念，方便開展多渠道、多形式的師生、生生以及人機互動的教學過程，為學生提供個性化學習的寬松學習環境，學生可以側重選擇適合自己的學習方式；由于可以不受時間和地點的限制，學生還可以對學習過程進行評價和反思；教師也由原來的課堂主導者和知識傳授者轉變為教學過程的組織者和指導者。相比于傳統的教學模式，混合教育改革模式有機融合學生自身特點、優質教學資源、線上引導、課上傳授、學習評估，相比傳統培養模式，可以為學生提供更加靈活多樣和個性化的教學資源和環境，顯著提高教學質量和創新能力。endprint

2 立足創新能力培養、科教融合，結合產學研合作機制，構建創新人才培養綜合體系

智能專業具有與前沿最新科研成果緊密相關的特點，因此提倡教學科研并重，強調教學水平的提高最終離不開創新實踐和科研成果的支撐，同時可以強化實踐教學活動，提升大學生科研素養和實踐能力。近年來，智能專業搭建“智能信息處理實驗室”“智能機器人開放實驗室”等實踐教學和科研平臺，積極開展學生的課程實踐、學生科研、專業實習、畢業設計等科研實踐活動，使教學能將體現積極的主動學習過程和充滿探索的創新實踐體驗相融合；強化以學生為主體、以教師為指導的教學策略，融合教與學的指導、創新和合作的角色；激勵團隊教師不斷提高自身科研水平，以科研促教學，注重教學和科研的有機統一；加強實踐教學，鼓勵師生之間組成科技創新梯隊，將教學過程從注重信息傳遞轉變為師生和生生之間“吸收、內化和實踐”的探究式教學和科研創新活動，最終形成互為補充、互相促進、相互滲透、相輔相成的創新人才綜合培養模式。

人工智能可以用來解決許多問題，如機器人寫作、醫療診斷、自動駕駛等，但要真正實現“人工智能+”的快速發展，還需要系統培養大量能夠掌握、應用人工智能基礎理論和技術方法的智能專業人才。智能專業基于當前社會發展需求，交叉融合科學、人文和工程技術，結合產學研合作一體化實踐機制，帶領學生應用人工智能理論和前沿技術等專業知識，在“智能+英語作文批改”“智能+教育機器人”等方面取得一系列實用性創新成果。產學研實踐活動，一方面加深學生對所學知識的理解和掌握，另一方面培養學生應用所學知識解決實際問題的實踐創新能力，有效改善我國本科教育中理論知識與前沿科技、新興產業和新經濟發展有所脫節的問題，同時提升教師的科研水平，進而以科研促教學，進一步提高本科教學質量。圖1是混合教學+產學研合作模式下的智能專業人才培養體系。

近年來，智能專業開展了注重基礎、強化專業、服務社會的實踐教學活動，形成了“一個注重”“兩個突出”“三個融合”的實踐教學改革和人才培養思路：①注重優質教學資源建設帶動實踐教學改革、師資隊伍和專業建設的協同發展，完善學生知識結構，提高本科教學質量和學生綜合素質。②充分發揮教師在科研實踐教學中的指導作用，引導學生了解學科前沿的發展趨勢及研究熱點，突出培養學生的科學研究和自主學習能力。③通過本科教育與前沿科技、國家文化戰略、新興產業經濟發展的有機融合，科學、人文和工程的交叉融合，人工智能、社會服務和創新應用的技術融合，突出培養高素質、復合型、綜合性智能專業本科人才。

3 建設高水平師資隊伍，推進人才培養和教學資源、專業、學科的協同共建

學科和專業既有內在聯系又有不同內涵，既相互區別又相互聯系、相互促進，教學資源是由人才培養計劃和學科知識組建的。學科、專業、優質教學資源建設與人才培養的劃分依據、遵循的規律和構成成分不同，但學科知識的分化與綜合組成了教學資源，教學內容又固化了學科知識并促進學科的發展，而學科是專業發展的基礎，專業的特色化發展又促進學科知識的豐富與發展。高校的學科、專業、教學資源建設是一種協同共生的關系，一方面，學科建設的發展及成果可以直接為專業建設提供動力與支持；另一方面，專業建設又為學科建設與發展提供課題和提出要求，促進學科建設、人才培養質量和教師隊伍提高自身素質與水平。

在人才培養中，教師的綜合實力是一個根本問題，因此要致力于打造一支科研水平高、教學業務精湛的教師隊伍，鼓勵教師走出國門， 加強與國外高水平大學的交流合作，將國際上先進的教育理念、最新的科研成果和理論方法融入創新人才培養體系，并通過開展多種形式的國際交流與科研合作，培養具有國際競爭力的高素質人才，進而提高我國高等教育的國際化水平。

綜上，針對智能專業教學計劃和人才培養目標，全面考慮人才培養所需知識的層次和遞進關系，分步驟、有計劃地進行改革創新和建設，帶動教學內容、教師隊伍、實踐教學、教學手段、教學方法、教學改革的建設和專業及學科的協同發展，是未來創新人才培養的重要改革模式，有利于人才具備全面的知識結構、能力結構和綜合素養，從而切實提高智能專業人才的培養質量和核心競爭力。

4 結 語

“深化教育改革，推進素質教育”是習近平總書記對教育工作提出的明確要求，也是提高大學生培養質量、實現“強國夢”的根本途徑。當前是我國高等教育鞏固成果、深化改革、提高質量、持續發展的關鍵時期，圍繞將新技術應用于提高教學質量、加強優質資源建設等主題，教育部倡導進一步深化本科教學改革，全面提高教學質量，突顯本科教學重要性。筆者基于北京市教改項目、北京市精品課程及精品教材、國家規劃教材、校級精品課程群建設等優質資源建設，拓展優質教學資源對學生的影響力和受益面，實現教學內容、方法、策略以及科研實踐活動相結合的混合教改模式，打破傳統課堂教學的時空局限，強化實踐教學，推進優質教學資源與學科、專業、人才培養的協同共建，通過產學研合作實踐活動切實提高智能專業人才的科研創新能力。

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（編輯：史志偉）endprint