新工科背景下人工智能創新人才培養探究思考*

秦運柏，潘敏玲，朱勇建，朱 君

(廣西師范大學電子工程學院，廣西 桂林 541004)

1 引言

隨著我國“智能制造2025”不斷升入以及“新工科”理念的提出，人工智能作為引領產業革命和科技變革的戰略性技術及新興學科，創新型人工智能人才的需求不斷加大[1]。騰訊研究院于2017 年發布的《2017全球人工智能人才白皮書》中指出：目前人工智能領域的頂尖高級基本來自美國，每年約2 萬左右人工智能畢業生遠遠不能滿足社會的需求[2]。2018 年頒布的《新一代人工智能發展規劃》及《高等學校引領人工智能創新行動計劃》為人工智能人才的培養指明了方向，各大高校隨即設立人工智能學院，開展人工智能專業；2020 年《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》，建議稿明確指出要提高高等教育質量，分類建設一流大學和一流學科，加快培養理工農醫類專業緊缺人才，瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目。推進科研院所、高校、企業科研力量優化配置和資源共享，人才發展戰略[3]，然而目前我國在人工智能教育方面仍處于探索階段，缺乏人工智能人才培養經驗，形成具有高校特色和自身優勢特色的人才培養方案值得深思。

2 優化教學內容，創新教學方式

2.1 注重學科基礎，加強學科交叉

人工智能作為計算機科學、數學、心理學、語言學、哲學、工程學等多學科交叉融合的新興學科，其涉及學科范圍具有著寬泛而復雜的覆蓋面，這也是人工智能較其他學科的特點和優點。一方面，人工智能學科本科階段主要還是以學科基礎為主，了解人工智能的起源及發展，加強數學，計算機科學，工程等學科的學習，培養學生的夯實知識基礎。另一方面，加強學科前沿技術及學科交叉融合，擴寬學生知識廣度。作為新型交叉學科，不僅需要扎實的學科基礎，更需要了解到人工智能在實際中的應用及與其他學科的交叉融合點。例如作為有著豐富人工智能人才培養經驗的斯坦福大學，在本科階段提供了“聯合專業”的模式，與傳統雙學位不同的是“聯合專業”注重跨學科間的融合及銜接性，同時其人工智能團隊的老師都具有不同的學科背景，多樣化的學科背景保證了專業間的融會貫通與廣闊的視野[4]。

2.2 改革教學方式，擴寬教學手段

傳統教學模式老師講，學生聽的教學模式，老師處于主動，學生處于被動的地位。教學方式也是采用PPT，板書的方式，使得像學生對數學，計算機，電路等理論性較強的課程不感興趣，知識點理解不到位。如何提高學生的注意力，將枯燥乏味的理論知識生動化，趣味化，需要建立以學生為主體的課堂教學風格，提高學生的主動性，積極性[5]。在教學工具中可利用PPT，圖片，音視頻等多種媒體工具將某些晦澀的知識以豐富生動的形象展示出來，教學過程中采取案例分析，課堂互動，啟發式提問，課堂辯論等形式增強學生參與度，讓課堂回歸學生。此外，各類學習平臺也為師生間搭建了第二課課堂，老師可將教案，配套學習資料提前發布供學生參考，也可就課堂上理解不到位的某些重難點知識進行深度講解，學生則可隨時和老師交流討論，有效提高師生間的溝通互動。

3 改革培養模式，加強實踐創新

3.1 注重學科基礎，加強學科交叉

工科作為實踐性較強的學科，光有扎實的理論基礎還不夠，必須通過實踐動手才能鞏固理論知識。通過構筑賽學結合，研教一體的教學體系，有利于培養學生的動手能力，團隊協作能力以及科研精神。通過以“導師制” 指導，“師兄制”帶領等模式，鼓勵學生進實驗室，進課題組，積極參與競賽及科研項目。同時加強教師科學研究與教學相結合，科研融入課堂，將學術前沿，研究熱點向學生展示，把科研成果轉化為教學案例，使得教學與科研相互促進，相互發展。自2009年來，我院連續開展舉辦“魅力電子節”，“文創集市”等一系列豐富多彩，生動活潑的科技文化活動，同時依托機器人創新基地，導師工作室等創新實踐基地，積極組織學生參加中國機器人大賽，全國智能機器人格斗大賽，世界機器人大賽和全國電子設計大賽等一系列科技競賽，并取得了優異的成績。2003～2019年期間,獲全國大學生電子競賽一等獎2個，二等獎11個，廣西區一等獎40個，二等獎56個；全國“挑戰杯”科技學術作品競賽二等獎2項;第一屆周立功杯嵌人式系統畢業設計邀請大賽二等獎1項；2008年Aitera亞洲創新設計大賽全國二等獎一項(廣西唯一)；第11屆中國機器人大賽亞軍1項、二等獎1項。2016參加中國機器人大賽以來共獲得15個全國一等獎（2個冠軍，1個亞軍，連續4年獲得全國4強），4個二等獎，8個三等獎；申請大學生創新創業計劃項目7項（國家級3項）；申請發明25項專利（授權6項），實用新型專利10項，軟件著作權3項。

3.2 產教對接，校企合作

自從“新工科”模式提出以來，國家大力促進人才培養供給側和產業需求側結構要素的全方位融合，倡導產業界與教育界建立創新型合作模式共同培養面向市場需求的各層次人才[6]。高校作為教育的主體，在理論知識體系，科技創新等方面具有優勢，企業則具有產業平臺，實踐操作等方面的優勢。通過校企合作，聯合辦學的模式，構建起產業結構與人才培養的動態調整機制，優化人才培養模式與專業結構。目前人工智能在理論層面已有較為完善的系統，但大多數高校單獨開發的產品往往缺乏實用性，因此通過企業對接實際工程項目能發揮高校及企業雙方的優勢，合作共贏。我院目前已與廣西交科集團有限公司、澳特翼南京電子科技有限公司、桂林貝思科技有限公司、廣東澳鴻科技有限公司、復旦大學工程與應用技術研究院、無錫邁科傳感科技有限公司、騰豐德（北京）科技有限公司和桂林市飛宇電子科技有限公司等30多家公司開展合作。近年來，共開發完成了輕量化攀爬機器人、智能測量機器人、新型長距全自動物聯傳感器+溫度感知無線傳輸一體化系統、機器人控制器物聯網網關系統等30項產品的研發,取得較好經濟效益和良好的社會效益。

4 結論

人工智能作為我國戰略性新興產業的發展目標，推動高校進行教學改革，形成人工智能人才培養體系顯得尤為重要。根據人工智能交叉學科的特點，在教學內容，教學方式上應當適度調整，同時注重實踐性，創新性的培養，結合產業特點，聯合發揮高校及企業雙方優勢，構建新的人才培養模式，推動我國人工智能人才的培養及新工科建設。