地方院校人工智能專業人才培養思考

孔玲玲 高飛 傅巾潔

摘? 要： 文章以國家人工智能產業規劃及其所涉的關鍵技術為基礎，分析了人工智能專業設置與建設中存在的主要問題。針對地方院校現狀，從整合專業資源、設定培養目標和專業方向、創新課程設置等方面，對地方院校辦好人工智能專業、提高人才培養質量的途徑進行了研究，提出有意義的建議。

關鍵詞： 人工智能; 人才培養; 地方院校; 課程體系

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2021）07-68-03

Reflex on the talents training of AI specialty in local universities

Kong Lingling1， Gao Fei1， Fu Jinjie2

（1. School of Electrical and Information Technology， Yunnan Minzu University， Kunming， Yunnan 650050， China;

2. Office of Quality Assurance and Supervision， Yunnan Minzu University）

Abstract： On the basis of the national artificial intelligence industry planning and the key technologies involved， this paper analyzes the main problems in the establishment and construction of AI specialty. According to the current situation of local colleges and universities， the ways to run AI specialty and to improve the quality of talent training in local colleges and universities are studied on the aspects of integrating professional resources， setting training objectives and professional direction， and innovating curriculum， and meaningful suggestions are put forward.

Key words： artificial intelligence; talent training; local colleges and universities; curriculum system

0 引言

人工智能逐漸成為當前科技與創新前沿發展的“超級風口”。各個國家紛紛將自己的技術與應用引入到人工智能領域，搶占相關技術及其應用的制高點。我國高度重視人工智能技術的發展，其關系到我國能否抓住新一輪科技革命和產業變革機遇的戰略問題[1]。

美國在人工智能技術方面處于世界領先地位。在2016年白宮就成立了人工智能和機器學習委員會，負責統籌協調美國各界在人工智能領域方面的行動，探索人工智能相關政策與法律的制訂。隨后《美國國家人工智能研究與發展戰略規劃》的出臺，標志著美國已將人工智能上升為國家戰略，確定了人工智能發展的7項長期戰略。該規劃在2019年的修訂版中又將“該計劃認識到國際合作對成功實現這些目標的重要性，同時保護美國AI研發企業免受戰略競爭對手和敵對國家的侵害?！绷袨榈诎隧棏鹇阅繕薣2]。2021年1月12日，美國白宮科技政策辦公室成立了國家人工智能倡議（American AI Initiative）辦公室，負責監督和實施國家人工智能戰略，以確保美國未來幾年內在人工智能關鍵領域的領導地位。歐盟在2016年6月也提出了人工智能立法的動議，2020年2月19日，在布魯塞爾發布了《人工智能白皮書》，確定了歐盟人工智能的發展戰略。2019年6月，日本政府出臺了《人工智能戰略2019》，旨在建成人工智能強國，并引領人工智能技術研發和產業發展。日本政府以人工智能與本國優勢產業相結合為發展思路，將人工智能發展路線分為人工智能與生產相結合、人工智能與醫療健康相結合和人工智能與空間移動相結合三個方面。同時日本還強調以政府、企業、高校為中心，構建人工智能生態系統，以保證人工智能的研發以及成果產業化[3]。

我國于2017年7月8日印發了《新一代人工智能發展規劃》[4]，提出“到2030年，使中國成為世界主要人工智能創新中心”的戰略目標。要達到這樣一個戰略目標，則需要由覆蓋廣泛的產業集群來支持。規劃中對需突破的關鍵技術做了比較詳盡的描述，重點集中于高靈敏度智能傳感器的研發，包括了新型材料制備技術、多源信息融合技術、無損檢測系統、高性能嵌入式控制技術、新一代工業機器人等。我們可以清楚地看出，這些共性技術被認為是制約著我國未來幾年人工智能能夠真正地進入應用領域，發展成為獲取和保持其在世界范圍內科技市場上競爭主動權的一個重要戰略抓手，而這也是我們思考人工智能專業建設問題的重要引領。

1 人工智能專業設置現狀

1.1 人工智能領域特征

人工智能概念較為復雜，很難用簡單清晰的定義去詮釋。一般性的理解是：人工智能即機器智能，是一個可以模仿、研發各種人類在智力行為中所進行的決策、優化、控制、學習、規劃、協作等方面問題的集合，幾乎和所有的行業都有可能產生密切的相互聯系。人工智能是計算機科學、神經科學基礎、控制理論、認知心理學、語言與思維學等多種學科的有機交融，是一門綜合性的前沿學科。其應用范圍主要有：機器譯碼、語言與圖像處理、自動編程系統、專家系統。

1.2 人工智能專業設置狀況

隨著政府對人工智能領域的大力推崇，高等教育領域也迅速做出了反應。美國Carnegie Mellon大學引導了人工智能教育的發展與創新，于2018年開設了人工智能本科專業[5]。其后，越來越多的大學提供從?？浦链T士甚至博士學位的專業、課程群、專業方向。2018年4月，我國教育部研究制定《高等學校引領人工智能創新行動計劃》，同年西安交通大學人工智能拔尖人才培養試驗班成立，掀開了我國高校增設人工智能專業的序幕。2019年3月，全國共有35所普通高等學?；蚴着斯ぶ悄軐I建設資格[6]。一年后的2020年，此類專業設置呈爆發式增長，教育部批準在180所高校中新增“人工智能”專業。此外，還有數十所高校開設了智能制造工程、機器人工程、智能科學與技術等相關專業。同年，全國171所高職院校設置“人工智能技術服務”專業。截至2020年1月，全國已有48所高校通過獨立設置、校校合作、校企合作、校政合作等形式建立人工智能學院或研究院[7]。這些舉措旨在促使高校加大力度進行人工智能人才培養，為我國搶占世界人工智能科技前沿，實現引領性原創成果突破，提供了充分的人才支撐[8]。

1.3 人工智能專業建設中的難點問題

人工智能專業設置的熱潮既以形成，如何使之成為有持久生命力和競爭力的優質專業，就需要冷靜地思考以下四個問題。

問題1：人工智能專業具有很強的應用性和綜合性，如何將一個與廣泛、繁雜的應用場景緊密相關的專業，準確定向到產業背景與應用需求，并內化于與各院校特點相適應的人才培養方案。

問題2：如何能夠把高度復雜的人工智能系統（傳感、機械、電子、通信、網絡、控制、算法、軟件、仿真，等）知識點進行分解、重構，使之適應高校教學規律的人才培養方案及課程體系。

問題3：如何能夠把高難度的人工智能理論與算法（如深度學習、機器學習、計算機視覺、自然語言處理、神經科學、認知心理學等）通過有限的課堂教學與實踐讓絕大多數學生掌握并加以應用。而不是簡單的在電子信息類和自動化類專業基礎性課程加入幾門含有人工智能技術內容的專業課程。

問題4：隨著人工智能技術的突破以及在各類場景中的實踐應用，勢必對現有的法律體系、社會倫理帶來難以預估的影響。如何運用創新的教育方式和手段，有效提高在校大學生對人工智能倫理的關注度和認知度，培養其擁有正確的職業道德觀和社會責任感。

這些問題的存在，是擺在教育工作者特別是地方院校的一線教師面前的重要課題。如果不能有效地突破這些課題，開辦這些專業的目標就無法達成。

2 地方院校人工智能專業建設的思考

從人工智能類專業特征與知識體系來看，只適合在少數以培養高端人才為目標的高校中設置。原因是他們擁有充足教學資源，特別是高水平師資、課程資源和實驗條件，學生的學習能力較強，學分與課程開設數量較多。地方院校在以上方面都顯不足，導致其人才培養能力與人工智能專業建設難度不能完全匹配。而地方院校是中國高等教育體系的主體，人工智能產業所需要的數量龐大的專業人才必將主要靠地方院校來培養。因此，對地方院校而言，更要認真思考和實踐如何辦好的問題。在此，提出五點建議，期與同仁商榷。

⑴ 專業資源整合與學院重組。除了專業性院校外，地方院校二級學院通常是以傳統專業為基礎來設置的，比較典型的有電子信息、計算機、制造、自動化等幾個大類。建議針對人工智能類專業知識體系是多專業知識集成的特點和各校學科型學院的實際情況，打破原有專業組織模式，將若干關聯專業整合到一個學院中，這將有利于有限的師資資源與課程資源的有效整合，更有助于實現在傳統學科型專業基礎上通過知識融合與課程創新辦好人工智能類專業。

⑵ 產業規劃引導培養目標。由于地方院?；旧隙际菓眯驮盒＃胤綄W校的人工智能類專業建設必須針對應用領域的需求出發，以解決本地區人工智能領域產業人才需要為目標。在對國家規劃、人工智能產業發展狀況、近年畢業生去向進行分析的基礎上，充分考慮到地方院校學科建設、專業能力、生源質量的現實情況，我們認為地方院校人工智能專業人才培養目標應重點聚焦于能夠解決智能檢測、系統集成維護、應用軟件開發中的某一方面的一般性技術問題的初中級應用人才。

⑶ 應用領域關鍵技術決定專業方向。由于人工智能具有技術高度集成的特征，能力需求也就多方向的。但我們不可能也沒有必要去構造一個包羅萬象、面面俱到的課程體系。我們建議依據培養目標和各校原有的專業基礎，設置傳感器與嵌入式技術、自動控制與智能設備、網絡與系統集成、應用軟件開發四個方向來構建人工智能專業的知識結構與課程體系。

⑷ 專業基礎課必須強調基礎。我國地方院校工科教育中一直存在“去基礎、重技能”的傾向。要達成人工智能專業的培養目標，必備的理論與實驗基礎是不可或缺的。專業基礎至少應該包括以下幾個課程集群：數理基礎、電子基礎、算法與編程基礎、互聯網基礎、制圖與CAD。其中，數理基礎、電子基礎、算法與編程應該處于核心地位，需保證足夠的學分。

⑸ 重視課程思政，完善工程倫理教育培養體系。人工智能領域存在著廣泛的科學認知、技術濫用和其他倫理問題，必須在專業課程的教學中融入正確的科學觀、價值觀教育，并將其與工程倫理課程的教學緊密結合起來。并通過校外專題實踐活動、在畢業設計中增加對所設計的系統、產品、模型的倫理風險分析，可使學生加深對技術與人類生存環境、人類道德緊密關系的理解，學會把人工智能的不確定風險及倫理思考放在開發及運用人工智能技術的過程中。

3 結束語

人工智能新工科專業建設正如火如荼。地方院校人工智能類專業的建設是在內外支撐條件均不足的條件下起步的，需要另辟蹊徑，做出自己的特色，才可能實現專業設置的初衷。事實上，已經有許多開辦人工智能專業的地方院校在基于多學科交叉融合的專門學院設置、專業群重組、課程體系構建、師資水平提升上做了許多有創新意義的探索。本文所論述的主要內容，在多個學術研討會上進行過宣介，一些院校以此為指導加快了人工智能專業建設的步伐，正在取得成效。隨著教育部新一輪本科教學質量評估工作的啟動，人工智能這一類知識構成復雜、面向領域廣泛、技術迭代較快的新工科專業建設所面臨的困難和問題還會不斷涌現，如產教協同的有效機制建立、知識與技能的交織遞進關系、有限學習時間內可持續發展能力培養等，都還需要廣大教師、工程師和教育管理者共同努力、深化研究、促進發展。

參考文獻（References）：

[1] 習近平談人工智能：贏得全球科技競爭主動權的重要戰略抓手[EB/OL].http：//cpc.people.com.cn/xuexi/n1/2018/1101/c385476-30376558.html

[2] NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY COUNCIL，National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan，2019.6.

[3] 劉姣姣，黃膺旭，徐曉林.日本人工智能戰略：機構、路線及生態系統[J].科技管理研究，2020.12.

[4] 新一代人工智能發展規劃[EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm

[5] Carnegie Mellon Launches Undergraduate Degree inArtificial Intelligence[EB/OL].https：//www.cmu.edu/news/stories/archives/2018/may/ai-undergraduate-degee.html

[6] 教育部關于公布2019年度普通高等學校本科專業備案和審批結果的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/202003/t20200303_426853.html

[7] 林健，鄭麗娜.美國人工智能專業發展分析及對新興工科專業建設的啟示[J].高等工程教育研究，2020.4.

[8] 吳飛，來疆亮.AI賦能 教育先行 構建人工智能生態圈[J].杭州科技，2020.3.

[9] 吳飛，楊洋等.人工智能本科專業課程設置思考：厘清內涵、促進交叉、賦能應用[J].中國大學教學，2019.2.

[10] 王雪，何海燕等.人工智能人才培養研究：回顧、比較與展望[J].高等工程教育研究，2020.1.

[11] 張海生.我國高校人工智能人才培養：問題與策略[J].高校教育管理，2020.2.