控制學(xué)科群智能化建設(shè)的探索

朱浩

（重慶郵電大學(xué) 自動化學(xué)院，重慶 400065）

目前，《中國制造2025》“互聯(lián)網(wǎng)+”“新一代人工智能”等發(fā)展戰(zhàn)略的實施，迫切需要大量的人工智能領(lǐng)域高素質(zhì)新型人才[1]。因此，“人工智能+控制科學(xué)”等綜合型人才成為推動社會產(chǎn)業(yè)變革、社會進步的重要資源。但是，現(xiàn)有的人工智能領(lǐng)域在跨學(xué)科人才培養(yǎng)方面未形成一個完整可行的模式。本文旨在對“人工智能+控制學(xué)科群”建設(shè)進行探索與實踐，進而分析人工智能與控制交叉學(xué)科領(lǐng)域人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，探索解決途徑。

1 “人工智能+控制學(xué)科群”現(xiàn)狀分析

1.1 課程體系難以培養(yǎng)人工智能綜合型人才

現(xiàn)階段，高校專業(yè)教育滯后于時代需求，部分高校的專業(yè)課設(shè)置具有局限性，不利于學(xué)生充分接觸課本外的知識，難以培養(yǎng)出人工智能綜合型人才[2]。課程體系缺乏系統(tǒng)性設(shè)計，授課內(nèi)容限制在專業(yè)內(nèi)部的學(xué)科之中。課程體系中的知識陳舊，注重課本上的知識點，未傳授學(xué)生綜合性知識。實踐教學(xué)有待改革，盡管高校開設(shè)了金工實習(xí)、電裝實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等諸多實踐性質(zhì)的課程，但是這些課程與國際前沿知識脫節(jié)，實習(xí)、實訓(xùn)效果難以保證[3]。

1.2 交叉互融團隊缺乏人工智能領(lǐng)域運作經(jīng)驗

進入21 世紀，各高校快速發(fā)展，招生人數(shù)不斷增加。但是控制學(xué)科群師資人才和團隊缺乏關(guān)于跨學(xué)科交叉互融的教學(xué)經(jīng)驗和能力，跨學(xué)科教師的創(chuàng)新實踐教學(xué)能力有待提升。專業(yè)劃分過細、過窄，不利于培養(yǎng)視野開闊、能進行跨學(xué)科研究的人才，難以培養(yǎng)人工智能綜合型人才，這已經(jīng)成為影響高校學(xué)科群建設(shè)有效推進的重要因素之一[4]。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)已形成一個日益復(fù)雜的大系統(tǒng)，不同學(xué)科、相近學(xué)科交叉互融[5]，需探索交叉互融的人才培養(yǎng)模式。

1.3 人才培養(yǎng)缺乏人工智能領(lǐng)域前沿知識

目前，部分高校依然采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容僅限于教材范圍，較少涉及領(lǐng)域前沿知識[6]。指導(dǎo)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的部分教師缺乏前沿領(lǐng)域背景和創(chuàng)新意識。一方面，設(shè)計選題未針對解決實際問題，使得前沿知識在實踐中無法得到充分的運用。另一方面，實習(xí)課程教學(xué)效果欠佳[7]。

1.4 控制學(xué)科群課程聯(lián)系不夠緊密

構(gòu)建控制學(xué)科群課程是推動學(xué)科交叉融合的重要一步，但高校在建設(shè)控制學(xué)科群課程過程中存在諸多問題，例如，培養(yǎng)方案的制定，交叉融合教材的選擇等。高校需要針對性解決此類問題，才能切實推動課程群的順利建設(shè)[8]。

2 人工智能與控制科學(xué)群建設(shè)路線

基于控制學(xué)科群現(xiàn)存問題，提出圖1 所示的解決方法。

圖1 控制學(xué)科群建設(shè)流程圖

2.1 建立人工智能控制學(xué)科群交叉融合的科研平臺

為適應(yīng)跨學(xué)科科研平臺建設(shè)的需要，學(xué)校要建立專門的跨學(xué)科科研平臺、機構(gòu)和人員，統(tǒng)籌多學(xué)科資源，加強跨學(xué)科科研隊伍建設(shè)，建設(shè)人工智能與控制學(xué)科組。根據(jù)各科研小組的發(fā)展情況，協(xié)調(diào)員負責(zé)協(xié)調(diào)各組之間的對話。重大項目研究通常涉及不同的機構(gòu)，因此必須建立相應(yīng)的機制，實現(xiàn)資源共享，如全職和兼職相結(jié)合的員工機制、校長責(zé)任制等。此外，還可以利用互聯(lián)網(wǎng)建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)平臺，負責(zé)促進教師之間的交流。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，教師之間可以進行溝通和交流，學(xué)生和教師可以進行學(xué)術(shù)對話和交流，提高科學(xué)管理和研究的有效性[9-10]。

2.2 開展跨學(xué)科隊伍建設(shè)

當(dāng)前，多數(shù)高校依然實行“校—院—系”組織體系，基層的實驗團體一般都建立在單一學(xué)科之上，跨學(xué)科之間的學(xué)術(shù)交流不順暢。這樣的組織體系不利于學(xué)科之間的學(xué)術(shù)交流，不利于控制學(xué)科群的建設(shè)。要建立人工智能與控制學(xué)科群，重點是實現(xiàn)各學(xué)科之間的資源共享，團隊之間及時共享科學(xué)研究成果，促進校內(nèi)的學(xué)術(shù)交流，進一步推動團隊之間的融合，有利于更好地開展跨學(xué)科隊伍建設(shè)。開展跨學(xué)科隊伍建設(shè)的目的是為內(nèi)部學(xué)術(shù)交流、開展聯(lián)合科研提供平臺[11-12]。

2.3 培養(yǎng)具有交叉學(xué)科課程背景的人才

跨學(xué)科教育可以彌補大學(xué)專業(yè)教育的不足，拓展學(xué)生理論知識掌握的深度和廣度。學(xué)校應(yīng)在綜合課程的開發(fā)中進行深入反思和實踐，以防止學(xué)科交叉建設(shè)僅僅停留在聯(lián)合的形式，而不是學(xué)科知識的真正交叉融合。高校綜合課程開發(fā)首先要加強學(xué)校的多學(xué)科合作，學(xué)生受益于多學(xué)科和機構(gòu)合作以及跨學(xué)科專業(yè)課程的增加，可以加強對專業(yè)知識和其他學(xué)科知識的認知[13]。開發(fā)綜合課程，應(yīng)組建跨學(xué)科科研團隊，開展跨學(xué)科研究討論、學(xué)科競賽等相關(guān)活動。這將使學(xué)生真正整合跨學(xué)科知識，擴大專業(yè)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。此外，開設(shè)校外企業(yè)課程，企業(yè)工程師協(xié)同教育，幫助學(xué)生將專業(yè)理論知識付諸實踐，實現(xiàn)學(xué)以致用。

2.4 開展跨學(xué)科課程體系探索

多元學(xué)科文化在高校建設(shè)中應(yīng)該得到關(guān)注，旨在促進跨學(xué)科與跨課程之間的學(xué)習(xí)交流。研究適用于跨學(xué)科人才培養(yǎng)體系的共同范式具有重要作用，可以形成統(tǒng)一的跨學(xué)科交流合作模式。形成各學(xué)科都認可的課程結(jié)構(gòu)與學(xué)生培養(yǎng)的參照框架，為人工智能控制學(xué)科群建設(shè)提供堅實的支撐，培養(yǎng)更多具有跨學(xué)科背景的人才[14]。

3 結(jié)語

綜上所述，人工智能與控制學(xué)科的發(fā)展對人工智能工程領(lǐng)域的建設(shè)至關(guān)重要。需加強校內(nèi)交叉學(xué)科建設(shè)，促進對其他領(lǐng)域的研究，營造有利于交叉學(xué)科能力發(fā)展的環(huán)境。