朱廣華,張 蕾,錢小龍,仇江燕
(南通大學教育科學學院,江蘇南通 226019)
經濟、科技等領域的迅速發展,加速了人工智能與各個行業的融合,大批新產業不斷涌現,智能制造業集群初現規模,智能時代來臨。人工智能相關產業的快速發展也導致人工智能人才的緊缺[1]。為此,我國政府制訂實施了《新一代人工智能發展規劃》,作為推動我國人工智能技術發展的戰略性規劃與指導性文件,重點強調加快人工智能技術與社會各領域的融合[2]。為順應國家發展規劃的要求,國內各大高校紛紛開設了人工智能相關專業。國家的大力支持使得人工智能產業發展前景可期,但也給高校的人工智能人才培養帶來新的挑戰。如何培養出適應未來社會發展的高質量人工智能人才,成為高校需要重點解決的難題。為此,有必要向世界一流大學學習人工智能人才培養成功經驗。
作為人工智能研究領域的龍頭之一,香港中文大學人工智能人才培養體系相對成熟,值得借鑒。未來社會是高度發達、萬物互聯的社會,所需的高質量人才也是復合、創新、全面發展的人才。因此,未來的人工智能教育需要跨學科、跨領域的跨界融合理念,需要促進人全面發展的理念,也需要開放多元的理念。當然,智能機器的包圍對人的情感培養會造成一定負面影響,因而致力于人文關懷的教育理念也必不可少。為此,香港中文大學基于跨界融合理念制定人才培養目標,以培養復合型人才;基于全面發展理念制定一體化人才培養機制,以促進學生的全面發展;基于關懷教育理念開展各類活動,營造自由、輕松的人工智能學習氛圍;基于多元開放理念,利用多種人才培養策略培養創新型人才。
未來人工智能領域急需高質量復合型人才。從宏觀上看,未來社會是學科高度交叉、知識高度融合的社會,不管是工作還是生活涉及到的知識都十分廣泛,體現在人工智能領域會更加明顯。從微觀上看,人工智能領域本身就涉及相當多的學科,包括哲學與邏輯、數理與統計、計算機與工程技術等。相比于其它學科,人工智能學科覆蓋的知識范圍更廣[3]。為此,香港中文大學堅持不同學科及領域間的異質性知識與技術融合,著眼異質知識與技術融合的教育教學改革及創新,體現出極其強烈的知識與技術復合型特征。
香港中文大學地處全球金融中心、技術創新高地的中國香港地區,學校師資隊伍具有較高的學術研究水平,教學質量堪稱世界一流,所培養的人工智能專業人才也為社會發展作出了重要貢獻。研究發現,香港中文大學高度重視文化融合,中國與西方、傳統與現代的文化融合是該校的教育特色之一,其書院制和中英雙語并重的教育背景保證了學科間的跨界融合[4]。得益于諾貝爾獎、圖靈獎以及菲爾茲獎等獲得者的參與,香港中文大學的人工智能課程及其師資團隊在全球范圍享有盛譽。針對人工智能涉及面廣的特點,香港中文大學的師資隊伍結構,特別是專業研究人員的學科知識結構、文化浸染背景極其多元而復雜,因此可充分、自由地發揮其各自專業與文化背景特長,從計算數學、生物統計,甚至人文社會哲學等學科角度為人工智能人才培養提供更專業及更具有建設性的意見。異質性結構的師資隊伍豐富了教育教學過程中的人工智能專業知識理論闡釋,擴大了人工智能專業知識實踐應用范圍,極大地拓展了人工智能專業分析的研究范式或研究方法,使學生知識面和學科視野得到了極大程度上的拓寬。不僅如此,由于師資隊伍結構的多樣化,其組成的專業研究團隊可促進不同研究經歷的有效融合,從而保證不同專業知識間科學、有效以及規范、有序的融會貫通。因此,香港中文大學整合師資隊伍的經驗,以及因參與國際性研究項目而具備的國際前沿知識背景,有效完善了人工智能專業以知識融合與技術轉化為特征的教育教學過程。
香港中文大學注重專業設置及其培養目標的社會需求適應性,規避了純粹的專業目錄依賴和自身師資依賴性[5]。為了提升專業人才的社會適應性,大學與眾多高新企業建立了卓有成效的校企合作模式及多行業校企合作聯盟。同時,由于人工智能技術已廣泛應用于多個領域,提升了相關領域產品的市場競爭力,特別是在許多電子產品中普遍應用了基于人工智能的語音查找與識別技術,如手機、醫療器械、家用智能電器等,并衍生出相應技術支撐的人工智能實驗平臺或實驗工廠。這些實驗平臺直接成為了香港中文大學人工智能專業人才培養的理想實驗平臺,從而進一步拓展了高校的人才培養模式。一方面通過資源賦能,提升人才培養質量,另一方面也促進了高校與企業之間的研發人員往來與知識技術交流,客觀上有利于實現校企之間有效的學科專業知識及企業或市場關鍵信息的雙向移轉[6]。當然從資源整合和資源融通的視角分析,這類高新企業及實驗平臺的加入,可為高校專業人才培養、高校教師開展科學研究提供直接面向市場需求的合作研究項目以及豐厚的資金支持,更為重要的是,為高校教師和相關專業學生提供了了解社會、企業與市場的絕佳契機。
未來人工智能發展需要復合型人才支撐,對知識的深度與廣度有著較高要求,相應地,一體化培養機制與體系成為人工智能人才培養的重要前提,人才培養目標、方式以及結果達成,需要不同培養層次、培養階段及培養過程的啟承轉合與融會互通。同時,香港中文大學對于人工智能人才的素質要求,除必需的知識素質外,學校還更加強調自身特有的文化氛圍及專業知識底蘊的浸潤與熏陶,使得人工智能專業人才得到文化洗禮,不斷提升專業素養與綜合素質。
縱觀整個培養體系,香港中文大學在本科階段即開設了人工智能專業,本科階段最重要的還是培養學生計算機科學方面的基本技能。一方面,學校開設的課程內容廣泛,有助于夯實基礎知識。除完成基本的專業核心課程外,計算機科學專業課程設置中還包括大量輔修課程。另一方面,研究生教育實行雙學制,根據學生選擇的學習方式及所在專業不同,其在學校學習的時間也不同。學習方式有全日制和兼讀制兩種形式,但對學生課程的考核標準是一致的,考核標準包括學期論文水平、課程考試成績等[7]。同時,學校對碩士畢業生提供了多種途徑的畢業去向選擇,可以選擇升讀博士學位,也可以選擇另一個方向繼續學習碩士課程,獲取碩士學位,或者選擇從基礎開始學習另一門學士課程,獲取學士學位。
香港中文大學在人工智能人才培養方面的合作學習主要體現在學生在科研過程中既要與導師進行深入而廣泛的交流與討論,又要與同學之間進行學習交流、合作創新與思想碰撞。一方面,學生在人工智能方面的學習都是以一對一方式進行的,即學生在剛入學時學校會為每個學生配備一位教員,幫助學生更好地適應從高中生向獨立思考、自主學習的大學生身份轉變,教員會根據學生發展情況為其提出合理建議,使學生明確自己的學習方向。另一方面,注重教師與學生、學生與學生之間科研交流平臺的搭建[8]。學校提供許多實驗室供學生使用,還會舉辦各種研究論壇和學術會議,大家一起交流學術,形成開放、創新的學習氛圍,以激發了學生對于科學研究的興趣。而且在論壇上通過大家的交流與探討,可加深學生對知識的理解。
針對人工智能領域,僅僅是穩中求進的模式并不能滿足行業快速發展的需要,革新才是其實現質性飛躍的關鍵所在。香港中文大學人工智能人才培養體系的革新體現在課程定制、專業預估和學術顧問設置3 個方面。首先,通過課程定制滿足人才培養的多樣化需求。香港中文大學在本科階段即設立人工智能相關專業,在完成一系列核心課程之后,學生還可以選擇一個方向,如生物醫學情報、智能多媒體處理、智能制造與機器人等,以期在特定領域進行延伸拓展,從而培養出兼具深度與廣度的高端人才[9]。其次,通過專業預測評估滿足人才培養的個性化需求。在學習準備階段設立專業預測評估機構,為學生的專業認知、專業選擇及專業變更提供指導與建議。對于學生而言,有助于學生找到自己真正喜歡并適合的領域;對于學校而言,有助于營造積極向上的學習氛圍;對于人才培養而言,有助于實現初步的人才篩選,為未來的人工智能研究儲備高素質人才。最后,通過設置學術顧問滿足人才培養的專業化需求。香港中文大學在人才培養過程中全程引入學術顧問這一角色,通過指導學生選擇課程、設計與開展研究、探索學術機會及職業道路等關鍵環節,為學生的學術及專業發展提供科學的建議,從而為人才培養整個過程保駕護航。
人工智能是一個復雜的研究領域,高質量的人工智能人才培養需要自由、輕松的學術氛圍,有利于激發學生的靈感與學習興趣。人工智能技術將會對人們的生活產生重要影響,因此在人才培養過程中引導學生通過實踐進行體驗,基于關懷教育理念尊重、關心學生情感,營造自由的學習氛圍顯得尤為重要。為此,香港中文大學通過學術沙龍、競賽等形式致力于營造輕松的人才培養氛圍。
關懷教育強調教育要以關懷為核心,其內容也是圍繞關懷進行設置的,以更好地滿足學生的學術研究需求。香港中文大學人工智能實驗室會定期舉辦沙龍活動[10],借此拓展參與者視野并激發研究靈感。人工智能實驗室致力于科學研究,也鼓勵教授和學生積極開展高新技術產業化研究。與香港中文大學有合作的研究所也會提供培訓課程并協辦創新科技比賽活動,其目的在于激發、調動學習者對人工智能學習的熱情,并鼓勵學生們走出個人的日常研究,更好地了解實際研究工作進展。實驗室還會定期邀請客座教授,加強與社會公眾之間的對話,對于增強人工智能的社會影響力也至關重要。
關懷教育要求尊重并促進個體生命的健康成長,為此,除提供理論課程外,考慮到學生的長遠發展,香港中文大學將理論與實踐相結合,開展了大量豐富的課外實踐活動,以增強學生的參與感,激發其創造性思維。一方面,在第一、第二學年,強化學生對專業理論基礎知識的學習;另一方面,在第三、第四學年則會讓學生選擇自己感興趣的方向進行研究,也會讓學生外出實習。另外,學校非常注重學生的通識教育,并加強對其人文素養的熏陶,不論是博大精深的中華傳統文化,還是神秘多彩的西方文化,可以讓學生從多個角度感受不一樣的文化底蘊,培養其高尚人格,促進學生身心的和諧發展[9]。
隨著未來科技的迅速發展,人工智能技術也將不斷更新與發展,一成不變的教學內容與課程設置將無法適應未來社會對人工智能領域人才的需求,必須基于多元開放理念引進新的教學內容,促進教育革新,激發學生的創新力,因此香港中文大學提出人工智能創新人才培養策略。
香港特區行政長官林鄭月娥宣布,過去3 年,香港“創新及科技基金”總共向83 個人工智能和機器人項目提供了超過3 億4 千萬元港幣的資助[8]。正因看好人工智能領域未來的發展前景,香港中文大學于2019 年開設了全港首個人工智能專業。
人工智能作為近年來發展迅速的工程學科,研究如何通過創新技術使計算系統模仿人類思考方式行事與學習新知識。各國政府和商業機構都在積極投資人工智能及相關創新技術,導致在本地及全球均出現了AI 人才嚴重短缺的情況。例如,美國將人工智能應用于解決國家醫療保健系統問題,包括從疾病檢測到建立治療預測模型,以提高醫療質量并降低患者護理成本[11]。在這樣的大趨勢下,香港中文大學開辦了香港首個人工智能工程學士課程——人工智能:系統與科技。與此同時,香港中文大學對未來的人工智能人才培養目標與方向以及人才規格和層次都有了具體部署,不僅為人才培養制定了更完善的評價標準,而且提供了更好的實踐平臺,從而為人才培養理念的不斷完善與創新提供支持[12]。
香港中文大學人工智能專業在課程設置方面將通識課程與專業課程相結合,注重必修課程與選修課程的知識關聯性,強化專業相關課程設置的靈活性[13]。3 種類型課程相互聯系又各有特點:通識課程重點提高學生的思想道德、文化修養、藝術造詣等,使學生成為一個品德高尚、興趣廣泛的人;專業課程有助于學生掌握自己所學領域的專業知識及最新發展方向,培養學生分析、解決問題的能力;自由選修課程則可有效激發學生的學習興趣及科研潛力。該課程體系不僅可增強學生的溝通交流能力,而且可使其拓寬眼界、開拓思維。香港中文大學人工智能專業在本科階段采取四年學制,而在研究生階段設置了多種學習方式供學生們選擇。學生可以選擇一年制的全職學習方式,也可以選擇兩年制的兼職學習方式,而兩者除時間安排不同外,其余所有學習任務量和學習要求都是相同的。這在很大程度上滿足了學習者的個性化需求,體現了香港中文大學在人才培養方面的靈活性與人性化。
作為人工智能研究領域的“領軍者”之一,香港中文大學對人才培養的詮釋始終堅持改革與創新的初衷,形成的一系列經驗具有較高借鑒價值。多元化的師資結構和多樣化的校企合作模式與為跨界融合創造了有利的先天條件,有助于實現復合型人才培養目標。從本科階段的基礎教育到碩士階段的靈活培養,打造一體化人才培養機制。人工智能沙龍、人工智能實驗室營造了輕松、自由的學術氛圍。基于多元開放理念革新教學內容與課程以培養創新型人才,是香港中文大學的又一創新之舉。香港中文大學的經驗可為我國高校培養高質量復合型人工智能人才提供參考借鑒。人工智能技術是當今的研究熱點,中國已在全球性的人工智能科研與產業競爭中占據了重要地位,但仍面臨嚴峻挑戰,尤其是人工智能人才的缺乏。當前,我國人工智能領域發展勢頭迅猛,受到市場需求的推動,也得到了國家政策的支持,因而現在最缺的不是政策與市場,而是人才[14]。面對未來社會日漸突出的人工智能人才供需矛盾,如何才能保證人工智能人才培養質量?本文得到如下啟示:
信息技術的普及與深入應用極大地促進了社會發展和時代進步,并不斷深化教育改革與創新,形成新的教學形態與教育系統。在互聯網、云計算背景下,如何通過技術構造教學環境、建設教學系統,是當代高校教育信息化創新發展的主要方向。通識教育是教育系統的重要組成部分,在學生職業能力培養、價值觀構建等方面起著不可替代的作用[15]。就目前而言,我國通識教育大多注重通識性知識教學,而在創新思維培養與訓練方面較為缺乏。通識課程設置中的實用性知識較多,相反一些可提高人文素養的課程不是很多。我國大學課程體系建設首先要明確通識教育的基本任務,科學、合理地分配通識教育課程在整個課程結構中的比重,改善通識教育偏重職業技能傳授的現狀,構建注重學生全面發展的課程體系。
隨著我國人工智能產業規模的迅速增長,社會對該領域人才需求的缺口不斷加大,越來越多高校順應經濟發展與市場需要開設了人工智能專業,以提高該領域從業人員的專業素養,使其能更好地服務經濟社會的發展。人工智能專業作為新時代的前沿性學科,是一門理論性與實踐性都較強的專業,因此要特別注重學生理論知識學習與實踐應用相結合。實踐是檢驗真理的唯一標準,而實踐操作離不開各類軟硬件設施,因此學校需要投入足夠的資金為學生創造良好的實驗環境。
香港中文大學充分尊重學生對專業與課程的選擇權,對于學校開設的所有課程,學生都有選擇權且不受限制,甚至還可以跨專業、跨年級選擇想要學習的課程。目前高校基本都采用學分制課程體系,該課程體系的優點之一即體現在學生自由選擇課程的權力上。因此,我國高校在大學本科課程建設中也需要轉變傳統觀念,可借鑒這種方式完善選修課程體系,以最大程度保障學生自由選擇課程的權利,充分滿足不同學生的需要。
人工智能技術在得到大范圍應用后,以極快的速度深刻改變了社會發展趨勢,人工智能教育的進一步深入發展始終離不開國家堅定不移的支持。我國高度重視人工智能教育發展以及高等學校人才培養模式的變革,高校應采取相應措施,將人工智能專業建設與高校人才培養模式改革進行深度融合[16]。高校首先要基于人工智能教育的發展趨勢進行教育教學方式的變革;其次,需要充分發揮高校在專業人才培養方面的優勢,改革創新相應人才培養模式與培養體系,為高校完善自身的科技創新體系、推動人工智能技術創新及科技成果應用與轉化作出貢獻[17];最后,高校統籌財政投入、科研收入等各方面資源,加大對研究生培養、關鍵共性技術攻關的支持力度[18]。國家層面已逐步加強對人工智能專業人才的培養,高校應積極響國家號召,為經濟社會發展承擔起應有的教育責任。