以競賽為主導的AI實踐能力提升策略

陳鳳妹

（硅湖職業技術學院，江蘇 昆山 215332）

一、人工智能需求特征

（一）研究背景

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是計算機科學的一個分支，是計算機科學、控制論、信息論、語言學、神經生理學、心理學等多種學科互相滲透而發展起來的一門綜合性學科[1]。

為了理解智能的本質，創造了新的智能機器，這種智能機器用和人類智力相似的方法進行反應，這個領域的研究包括機器人、語言識別、圖形識別、自然語言處理及專家系統等。大數據時代的來臨加快了人工智能應用的發展，隨著大數據應用和計算機計算能力的極大提高，深度學習得到進一步提高，以滿足各種需求。數據驅動的人工智能時代即將到來，人工智能的發展進入了一個新的階段。

在互聯網時代，無論是學生還是教師，信息的獲取都變得非常方便。為了充分發揮這種優勢，以問題導向研討式認為：以往教學過程中教師在課堂上以“一言堂”的形式，單方面地向學生灌輸知識，缺乏實踐動手環節，會降低學生的學習效率。[2]傳統教學模式不利于培養學生的創新意識和創新能力，教學方式迫切需要改革，教師需要改變固有的陳舊教學方式，以學生的學習效率為中心，把創新能力的培養作為教學方法改革的重點，以競賽為主導的探究性的教學方法在國際和國內都非?；钴S。

本文介紹我們在蘇州硅湖學院采用以競賽為導向的教學方法，進行提升大學生AI能力的實踐。

（二）人才需求特征

人才需求是一個時代的主要需求，人工智能時代剛剛來臨，正是需要人才的時候，這個時代的AI科技人才需要掌握以下幾個特征：

1．專才+創造力

精通人工智能這一領域的專業知識，并且創造挖掘出之前所沒有發現的一些知識，具有專業能力和創造力，在這一領域找到你的立足之地。

2．擁有多個領域的理解和溝通合作能力，即跨界思維

每個領域都有自己的獨特理解，不管在什么時候，理解力是不可缺失的，多個領域的知識儲備是需要的，這能幫助快速學習，具備多領域知識儲備的人才是可遇不可求的，在實際工作中，做到與其他人才協同合作，在需要多領域知識儲備的同時，也加強溝通合作。

3．既懂技術又有市場頭腦

要把垂直場景或用戶的AI產品做好，需要像技術人才或垂直行業人才那樣兩個不同背景的人或者團隊去協作共同完成。不同領域的人才合在一起看問題才能更加全面，他們分開時，是各領域內的人才，合一起是這個行業的人才。

4．極高的人文素養和豐富的情懷

機器人是可以有情感的，一個好的AI機器人需要簡單的邏輯思維和內涵。可能有些人會認為，機器人嘛，需要什么情感，只要把市場價值和功能價值做好就可以了，但實際上機器人在和人互存時，一定會有著情感影響，所以人性化的特點是在產品設計時不可缺少的因素。

二、我國人工智能人才培養存在的問題

我國在人工智能這個領域還面臨著很多的問題，這些問題影響著我國人工智能的發展，美國的人工智能是發展早且比較快的，通過與美國的人工智能比較，可以看出我們國家在人工智能人才培養方面存在的一些問題。

（一）人工智能領域優秀學者少、從業人員少

人才是一個行業、領域發展的主要力量，一個行業、領域的發展首先是一個人才的發展，行業發展之爭到最后就是人才之爭。我們國家的人工智能在人才方面還是比較稀缺的，這個領域的優秀學者少，從業者少。

（二）人工智能人才結構不合理

從和美國的比較發現，我們國家的人才結構也不合理，缺少創新型人才，而且在技術層和基礎層的人才也比較的稀缺，我國人工智能的關注熱點和從業人員主要集中在應用層，整體結構失去平衡，這就難以支持人工智能這一領域在我國的快速發展，所以在人工智能的建設中，我們還應關注基礎的人才培養，培養技術人才，培養創新型的人才，為人工智能的建設打下堅實的基礎。

人工智能這一領域在我們國家還沒有形成一個獨立的專業技術，它被包含在其他專業中，它不作為學習的重點內容，很多時候只是被涉及一點，所占學時比較少，所以它的內容是比較零碎的，水平也比較低等問題，這些問題不但阻礙了人工智能在我國的發展，也阻礙了有關這領域人才的培養。

（三）實踐教學環節薄弱

實踐教學是創新人才培養的關鍵，然而，大部分地方高校的實踐教學存在一些問題。我國高校人工智能有關專業的培養方式一般多采用教師授課、學生聽課的培養方式，學生真正參與實踐環節比較薄弱，與其他專業差不多，側重于理論講解。然而人工智能專業恰恰是一個需要非常注重實踐環節的專業，一些普通高校也缺乏這種實踐的環境。可以從國家出臺的一系列與人工智能有關的政策文件看出，人工智能的發展無一不在強調要落實到實際的應用上，這方面，企業在助推人工智能發展，具有無可比擬的優勢，有的高校選擇與企業有所合作，由于雙方受制于運行機制不同等因素的影響，校企合作往往是流于形式，浮于表面的短期行為，很難落地和可持續推進發展。

三、實施方案及效果

人工智能面臨的問題需要解決，人工智能被認為是科技發展的新一輪科技革新，人工智能的出現給人們的生活帶來了便利，我們應該順應時代的發展，要與時俱進，提高AI實踐能力。

AI人工智能必須要掌握的模型是深度學習模型，而它的基礎是神經網絡，AI實踐的重點理解神經網絡模型原理。AI研究要有明確的方向和目標，沿著這個目標和方向，能夠知道自己學習什么樣的知識，了解什么樣的內容，增加學生學習的積極性。而要想學好人工智能，就要對這個領域產生學習的動力，有了動力，就能學好專業知識，就能真正地了解人工智能這個領域。

人工智能時代，它的創新能力是作為推動社會發展的發動機。保護學生的學習積極性，是學生樹立獨立學習及創新的自信心使其創新思維處于活躍狀態，要培養學生發現問題、提出問題和解決問題的能力，還要培養學生動手實踐的能力，給學生創造有利的實踐環境。

創意活動是提供創新的、獨特的、社會化的產物的活動。而這項活動在創造性思維中起著非常重要的作用角色。對于在探索人工智能的過程中，我們需要運用多種創造性和靈活的方法來探索目標和方法研究。因此，創新意識的培養是本項目的一個重要目標。

依據研究目標，確定以下研究內容：

（一）分析具有實際應用意義的項目，實現“練中學”

通過深度學習項目的學習，解決理論與實踐脫節的問題。現代教學手段的發展，使得知識獲取變得成本很低、時間大大縮短，但如果書本知識不結合實際應用場景，學到的知識也是不扎實的，不知道如何去應用所學知識，不足以擁有解決實際問題的能力。

飛漿PaddlePaddle是百度開放的一個深度學習平臺，它擁有全面的官方支持的工業產業應用模式，涵蓋自然語言處理、計算機視覺、推薦引擎等領域，并同時開放多個領先的預訓練的中文模型。

通過實施飛漿PaddlePaddle項目，基本解決了深度學習是人工智能領域熱點問題。飛漿PaddlePaddle在預測性能有顯著優勢，它可以支持密集參數場景、少數參數場景下的大規模的深度學習并行訓練，支持千億個參數和上百個點的高效并行訓練，也為深度學習者提供了一個深度學習框架的并行技術。基于飛漿PaddlePaddle平臺的教學解決了傳統算力不足的瓶頸。百度飛漿PaddlePaddle平臺提供了大量真實的應用場景案例，讓學生分析具有實際應用意義的項目，實現“練中學”。

（二）參加競賽，快速提升體驗感，實現“賽中學”

人工智能教學遇到的最大的問題是學生們對這門課不感興趣。因為這門課包含了大量的數學知識和邏輯知識，學習起來既難理解又枯燥。

百度依據飛漿PaddlePaddle平臺，持續提供了“百度之星”“大數據競賽”“人工智能創意賽”等，參賽的“競技性”恰好與青少年的好奇心、好勝心和強烈的求知欲相吻合，百度提供的競賽在云端進行，持續時間長，減輕了對環境的依賴，只要有網，學生可以隨時隨地參與，這在某種程度上更加滿足了青少年的“獵奇”心理，從而吸引了他們的注意力。并且能夠做到全身心地去研究。按照心理學的觀點：“興趣總是以需要為基礎的”?；谝陨戏治?，我們提出了以競賽為主導的提升大學生AI能力的人工智能教學設想。讓學生通過參加競賽，快速提升體驗感，實現“賽中學”。寬松學習，把競賽的成績作為注意的考核成績。

（三）充分挖掘自己的創新潛力，實現“研中學”

科技創新教育和能力培養雖然不是一種新思想，但在知識經濟的今天無疑是一個新課題。由于社會、學校、家庭等諸方面因素的影響，高職教育中的創新能力培養現狀令人擔憂。從以往畢業生反饋的信息表明：在大學期間學習的知識不能適應實際工作的需要，創新思維能力不夠活躍，對解決實際問題的目標不明，基本知識不知如何應用。在這樣的背景下，我們提出“教—引導—自主”一體化教學模式。充分挖掘自己的創新潛力，實現“研中學”。

四、總結與展望

依據百度開放的飛漿PaddlePaddle平臺和百度持續提供的“百度之星”“大數據競賽”“人工智能創意賽”等，讓學生分析具有實際應用意義的項目，實現“練中學”；讓學生通過參加競賽快速提升體驗感，實現“賽中學”；讓學生主持創新項目研究、充分挖掘自己的潛力，實現“研中學”。高職人才培養在保障質量的前提下，實現創新意識的培養，提升高職人才的AI素質和綜合能力。

生活在信息時代的當代大學生，都具有很強的獲取信息的能力。以競賽為導向的教學法，可以進一步訓練學生獲取正確信息的能力，培養學生的集體思想，促進學生個性發展，能夠有效地激勵學生的上進心。