地方高校“AI+X”微專業(yè)人才培養(yǎng)體系建設(shè)探索

［摘 要］微專業(yè)是地方高校開展多元化教育和個性化學(xué)習(xí)的重要方式，是對傳統(tǒng)專業(yè)的有益補充。文章分析了高校的轉(zhuǎn)專業(yè)情況和微專業(yè)建設(shè)的必要性，并基于人工智能復(fù)合型人才需求與“AI+X”微專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀，以“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)建設(shè)為例，探討了人才培養(yǎng)體系重構(gòu)、師資建設(shè)和育人效果評價的具體措施。

［關(guān)鍵詞］微專業(yè)；人工智能；應(yīng)用型人才；學(xué)科交叉融合；人才培養(yǎng)；地方高校

［中圖分類號］G64 ［文獻標(biāo)識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）23-0120-05

2016年，AlphaGo戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍這一具有代表性的事件，標(biāo)志著人工智能技術(shù)進入快速發(fā)展期。2021年，DeepMind宣布開源AlphaFold2，借助人工智能技術(shù)精準(zhǔn)預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，使生命科學(xué)領(lǐng)域迎來巨變。2022年，ChatGPT的誕生使得生成式人工智能邁入新紀(jì)元，掀起了通用人工智能的浪潮。人工智能也從行業(yè)典型應(yīng)用場景向新型工業(yè)化賦能演變。人工智能技術(shù)用于化工生產(chǎn)行業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品缺陷檢測；人工智能技術(shù)用于醫(yī)學(xué)中，可以進行新藥的研發(fā)；人工智能技術(shù)用于金融會計，能夠進行財務(wù)數(shù)據(jù)分析，規(guī)避財務(wù)風(fēng)險。人工智能技術(shù)對不同行業(yè)和領(lǐng)域都將產(chǎn)生深遠的影響。

地方高校作為地方經(jīng)濟發(fā)展的智力資源、人才資源，應(yīng)主動融入?yún)^(qū)域經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，主動對接地方發(fā)展需求，與地方經(jīng)濟發(fā)展形成良性互動，不斷推進校地融合，積極服務(wù)地方發(fā)展。地方高校只有不斷提升自身對地方發(fā)展的支撐力、貢獻度，才能更多地獲得地方的支持，不斷實現(xiàn)自身的價值。當(dāng)前，地方高校正在順應(yīng)國家“四新”建設(shè)要求，大力培育復(fù)合應(yīng)用型人才，朝著多元化人才培養(yǎng)目標(biāo)前進[1-2]。

一、高校轉(zhuǎn)專業(yè)情況分析及微專業(yè)建設(shè)必要性

大學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)是我國高等教育人才培養(yǎng)的一項重要制度，也是地方高校學(xué)生培養(yǎng)的普遍現(xiàn)象[3]。項目組調(diào)研分析了嘉興大學(xué)近3年轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入人數(shù)排名前15的專業(yè)情況。從轉(zhuǎn)入的專業(yè)情況看，計算機科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動化、電子信息工程、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等人工智能領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)均榜上有名，總轉(zhuǎn)入比例達到20%以上。此外，項目組還調(diào)研了北京建筑大學(xué)、廣州大學(xué)、常州大學(xué)、成都大學(xué)、北華大學(xué)、太原科技大學(xué)、吉首大學(xué)、合肥大學(xué)、井岡山大學(xué)、三峽大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、長春大學(xué)和沈陽大學(xué)等13所地方高校2023年轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入人數(shù)排名前10的專業(yè)情況。從轉(zhuǎn)專業(yè)的數(shù)據(jù)得出，計算機科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、電氣工程及其自動化、電子信息工程、軟件工程等涉及人工智能的相關(guān)專業(yè)均在轉(zhuǎn)入專業(yè)名單中名列前茅。當(dāng)前高校轉(zhuǎn)專業(yè)人數(shù)也存在增加趨勢，一些學(xué)生專業(yè)意識淡薄，在選擇轉(zhuǎn)入專業(yè)時存在盲目性，特別是轉(zhuǎn)專業(yè)前后不同學(xué)院和學(xué)科之間存在的差異性會帶來負(fù)面影響，轉(zhuǎn)入的可能并非自己感興趣的專業(yè)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)到新專業(yè)后學(xué)生能力發(fā)展水平參差不齊[3-4]。

微專業(yè)的設(shè)計最早由MOOC巨頭Udacity提出，他們將其稱為微專業(yè)方向。隨后另一個MOOC巨頭Coursera免費提供在線頂級大學(xué)課程，將這類課程稱為Specialization（專項課程）。微專業(yè)是相對傳統(tǒng)專業(yè)設(shè)置更加靈活的一種人才培養(yǎng)模式，具有復(fù)合型、個性化的特點，能在一定程度上解決上述轉(zhuǎn)專業(yè)現(xiàn)象帶來的問題。微專業(yè)是對傳統(tǒng)主專業(yè)的拓展延伸和有益補充，也是實現(xiàn)不同學(xué)科之間復(fù)合交叉的重要路徑[5]。

二、人工智能技術(shù)及“AI+X”復(fù)合型人才需求

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是一門涉及計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、哲學(xué)等多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科，旨在研究、開發(fā)能夠模擬、延伸和擴展人腦功能的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)。人工智能可以與我們生活的方方面面相結(jié)合，有著廣闊的應(yīng)用空間。近年來，人工智能正在向醫(yī)療、教育和金融等各行業(yè)進行滲透，隨之涌現(xiàn)出一大批創(chuàng)新應(yīng)用，包括智慧交通、智慧醫(yī)療、無人駕駛、智能家居等技術(shù)和產(chǎn)品，積極推動了各行業(yè)的發(fā)展和變革，也帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會價值。

根據(jù)中國新一代人工智能發(fā)展戰(zhàn)略研究院2023年發(fā)布的中國新一代人工智能科技產(chǎn)業(yè)區(qū)域競爭力評價指數(shù)表明，京津冀、長三角、珠三角和川渝四大經(jīng)濟圈的人工智能企業(yè)數(shù)量達1987家，占全國人工智能企業(yè)的90.32%。依據(jù)企業(yè)能力、學(xué)術(shù)生態(tài)、資本環(huán)境、國際開放度、鏈接能力和政府響應(yīng)能力等6項一級指標(biāo)排名情況，長三角地區(qū)人工智能科技產(chǎn)業(yè)區(qū)域競爭力評價總分為106.93分，位列四大經(jīng)濟圈之首[6]。然而，一方面是長三角地區(qū)人工智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，另一方面是人工智能人才嚴(yán)重不足，相應(yīng)的人工智能人才培養(yǎng)數(shù)量和質(zhì)量并沒能跟上產(chǎn)業(yè)人才需求。

人工智能人才梯隊結(jié)構(gòu)從研究型到應(yīng)用型，可分為AI科學(xué)家、AI工程師、AI設(shè)計師和AI產(chǎn)業(yè)應(yīng)用工人。除了從事基礎(chǔ)理論研究的AI科學(xué)家，還需要從事一線生產(chǎn)的AI應(yīng)用型人才。從目前高校學(xué)生就業(yè)的實際情況來看，效果并不樂觀，學(xué)生未能真正適應(yīng)行業(yè)企業(yè)的需求，分析和解決實際問題的能力還不夠，高校培養(yǎng)的人工智能應(yīng)用型人才距離企業(yè)的要求還有較大的差距，畢業(yè)生未能得到用人單位的普遍認(rèn)可[7]。

2020年3月，教育部、國家發(fā)展改革委、財政部制定的《關(guān)于“雙一流”建設(shè)高校促進學(xué)科融合" 加快人工智能領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的若干意見》提出了針對人工智能的學(xué)科建設(shè)目標(biāo)：學(xué)科交叉融合亟待深化，人才培養(yǎng)導(dǎo)向性亟待加強。教育部在《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》中要求建設(shè)100個“人工智能+X”的學(xué)科，重視人工智能技術(shù)與數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、物理學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、社會學(xué)、法學(xué)等學(xué)科的交叉融合[8]。該計劃還明確指出到2030年高校應(yīng)成為人工智能人才培養(yǎng)的重要基地，并成為全球人工智能創(chuàng)新中心的核心力量。

三、“AI+X”人工智能微專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀分析

近年來，高校主動適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，在人才培養(yǎng)體系改革方面做出新的嘗試，圍繞新工科建設(shè)，開始在人才培養(yǎng)模式方面嘗試微專業(yè)的探索和實踐。人工智能作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心力量，對社會的方方面面產(chǎn)生著深遠的影響。各高校借鑒CDIO、OBE等理念，緊跟時代發(fā)展，關(guān)注新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式，從課程體系和內(nèi)容、在線課程建設(shè)、實踐平臺建設(shè)等方面進行積極改革，拓展各種教學(xué)資源，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研融合的協(xié)同育人機制，積極開展以微專業(yè)建設(shè)為突破口的人才培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新，并形成不同的培養(yǎng)模式和特色。2021年1月，由浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)率先倡導(dǎo)，并聯(lián)合同濟大學(xué)、華為、百度以及商湯科技于上海成立了新一代人工智能科教育人聯(lián)合體。自 2021 年下半年起，武漢科技大學(xué)開啟了微專業(yè)的試點工作，目前共設(shè)有大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用、智能醫(yī)學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理等 5 個微專業(yè)。2022年1月，浙江財經(jīng)大學(xué)東方學(xué)院與浙江萬物工場智能科技有限公司協(xié)同成立人工智能產(chǎn)業(yè)學(xué)院。另外，山東大學(xué)軟件學(xué)院開設(shè)了人工智能與工業(yè)軟件微專業(yè)，徐州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院攜手藥研社開設(shè)了“臨床試驗研究與管理”微專業(yè)等。不僅如此，微專業(yè)的開設(shè)在高職院校中也越來越普遍。開設(shè)微專業(yè)，已成為高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的重要探索[9]。

盡管各高校在微專業(yè)建設(shè)方面取得了一定的進展，但微專業(yè)建設(shè)經(jīng)費不足，保障制度缺乏，微專業(yè)課程建設(shè)和傳統(tǒng)專業(yè)課程建設(shè)協(xié)調(diào)困難，仍是地方高校普遍面臨的問題。因此，微專業(yè)建設(shè)改革任重道遠[10]。要落實好微專業(yè)建設(shè)改革，就要擴大相應(yīng)教學(xué)單位的辦學(xué)自主權(quán)，重視對復(fù)合型人才培養(yǎng)的投入，引導(dǎo)教師投入更多精力，制定合理的考核評價制度。當(dāng)前部分院校開設(shè)的一些“微而美”“微而特”的微專業(yè)僅僅是非常少數(shù)學(xué)生的選擇，難以達到微專業(yè)開設(shè)條件。

對于學(xué)科交叉融合的“AI+X”微專業(yè)而言，由于人工智能技術(shù)與一些學(xué)科內(nèi)涵存在一定差距，“AI+X”的相關(guān)理論和融合內(nèi)容還處于探索階段。不同學(xué)科之間存在一定差異，相應(yīng)的知識構(gòu)成比較分散[11]，從而導(dǎo)致“AI+X”交叉融合的微專業(yè)建設(shè)存在困難。“AI+X”微專業(yè)要求教師既要有人工智能的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用背景，又要有X學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識。具有“AI+X”交叉學(xué)科背景的師資缺乏，專業(yè)結(jié)構(gòu)還有待于進一步完善。此外，“AI+X”交叉學(xué)科實踐場所的缺乏也給學(xué)科交叉融合“AI+X”人工智能微專業(yè)建設(shè)實施帶來一定難度。針對學(xué)科交叉融合的微專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)問題，探索學(xué)科交叉融合“AI+X”人工智能微專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)模式和路徑改革，能進一步拓寬學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)渠道，為復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)創(chuàng)造更廣闊的育人空間，從而促進學(xué)科交叉，提升學(xué)生的核心競爭力。

四、“AI+X”微專業(yè)人才培養(yǎng)體系構(gòu)建

人工智能技術(shù)應(yīng)用的遍地開花、新工科建設(shè)的如火如荼、社會對復(fù)合應(yīng)用型人才需求的如饑似渴[12]，給高等教育發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。隨著產(chǎn)教融合的深入推進和創(chuàng)新發(fā)展，人工智能已經(jīng)成為校企合作發(fā)展的新階段，加強人工智能微專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)是當(dāng)前校企合作發(fā)展的重要方向。針對復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)，構(gòu)建地方高校學(xué)科交叉融合“AI+X”人工智能微專業(yè)人才培養(yǎng)的新路徑、方法和機制，緊緊圍繞“培養(yǎng)什么人——人才培養(yǎng)目標(biāo)定位”“怎樣培養(yǎng)人——課程體系和師資建設(shè)”“培養(yǎng)得怎么樣——評價體系構(gòu)建”等內(nèi)容開展研究，整體思路如圖1所示。

以“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)為例，項目組聯(lián)合校醫(yī)學(xué)院、附屬醫(yī)院積極探索“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)建設(shè)，將人工智能技術(shù)服務(wù)于臨床健康需求，實現(xiàn)人工智能與醫(yī)學(xué)的交叉融合。

（一）“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系建設(shè)與教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

人才培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，需要多科學(xué)設(shè)計、協(xié)同配合。項目組結(jié)合社會需求設(shè)計培養(yǎng)方案，從培養(yǎng)方案來研究課程體系的構(gòu)建，設(shè)計出符合學(xué)生情況和社會需求的課程內(nèi)容。按照學(xué)科專業(yè)的特點及其交叉融合內(nèi)在關(guān)系，將“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)課程分為專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、實踐課程等。專業(yè)基礎(chǔ)課程主要包括信息技術(shù)基礎(chǔ)、人工智能技術(shù)和數(shù)字健康政策與法規(guī)等，專業(yè)核心課程包含醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)、醫(yī)學(xué)圖像處理、醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析與挖掘、病歷數(shù)字化管理等，實踐課程包括醫(yī)學(xué)影像處理實踐、醫(yī)療數(shù)據(jù)分析實踐等。

（二）“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)人才培養(yǎng)實踐平臺建設(shè)

實踐教學(xué)是復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié)，對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)具有重要作用。要明確“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)實踐平臺建設(shè)的目標(biāo)和方向，優(yōu)化和整合現(xiàn)有的實踐資源。從學(xué)生能力培養(yǎng)的角度出發(fā)，突破傳統(tǒng)教育模式，采用“產(chǎn)教融合、校企融合、學(xué)科融合、科教融合、理實融合”協(xié)同育人模式，將課堂理論知識和方法有機、充分地鏈接到實驗室、教師科研工作室、校附屬醫(yī)院實踐教學(xué)基地中。

（三）“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)師資建設(shè)

師資隊伍建設(shè)是確保微專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本保證。“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)的師資隊伍，既要有數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等相關(guān)學(xué)科背景，又要有醫(yī)療領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科背景。這就要求“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)教師知識面廣、具有多學(xué)科交叉背景。雖然一些微專業(yè)師資包含相關(guān)行業(yè)專家和名師，但他們只是在自己的研究領(lǐng)域上是內(nèi)行，在教學(xué)方法和教育理念上缺乏較為深入的理解，無法達到真正的“雙師”要求。因此，應(yīng)通過與地方醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療科技公司等合作，邀請醫(yī)療行業(yè)企業(yè)專家作為兼職教師或顧問，校內(nèi)計算機、醫(yī)學(xué)教師及校附屬醫(yī)院醫(yī)生跨學(xué)科聯(lián)合進行教研，構(gòu)建一支“復(fù)合型”的“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)師資隊伍。

（四）“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)育人效果評價

與傳統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)相比，微專業(yè)課程內(nèi)容更靈活，教學(xué)方式更多元，學(xué)科交叉更突出，專業(yè)設(shè)置更前沿、更貼合新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。為了更好地指導(dǎo)“AI+數(shù)字醫(yī)療”微專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐，增加微專業(yè)人才培養(yǎng)的可持續(xù)性，需從行業(yè)企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生等方面開展育人效果評價。行業(yè)企業(yè)方面的評價主要包括行業(yè)企業(yè)對微專業(yè)人才培養(yǎng)的參與度、行業(yè)企業(yè)從學(xué)校獲得的收益如何、行業(yè)企業(yè)與學(xué)校合作的融合度。學(xué)校方面的評價則需關(guān)注學(xué)校對微專業(yè)建設(shè)的投入率、復(fù)合型師資的占比率、學(xué)科發(fā)展的提升率。學(xué)生方面的評價主要包括學(xué)生就業(yè)率、滿意度、學(xué)習(xí)能力水平、學(xué)習(xí)興趣度等。

五、結(jié) 語

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，地方高校通過設(shè)置“AI+X”微專業(yè)來落實人工智能復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革的新舉措，具有重要的現(xiàn)實意義。

首先，學(xué)科交叉融合人工智能微專業(yè)人才培養(yǎng)，有利于促進人工智能與其他學(xué)科之間的交匯融合，促進現(xiàn)有專業(yè)的內(nèi)涵建設(shè)，進一步完善高校學(xué)科結(jié)構(gòu)體系。

其次，社會經(jīng)濟發(fā)展需求驅(qū)動“AI+X”微專業(yè)人才的培養(yǎng)。一方面促使地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)生態(tài)的重構(gòu)，另一方面緩解在校學(xué)生非理性轉(zhuǎn)專業(yè)的問題。

再次，地方高校“AI+X”微專業(yè)人才培養(yǎng)有助于促進專業(yè)教師專業(yè)能力的可持續(xù)發(fā)展，進一步提升專業(yè)教師的教學(xué)水平和實踐能力。

最后，地方應(yīng)用型本科院校“AI+X”復(fù)合型人才培養(yǎng)倒逼產(chǎn)教融合向縱深發(fā)展，促進人工智能教育和產(chǎn)業(yè)需求全方位融合。

微專業(yè)建設(shè)為學(xué)生個性化學(xué)習(xí)提供了更多選擇，學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，可以根據(jù)自己的興趣、學(xué)業(yè)發(fā)展與職業(yè)發(fā)展需求，選擇其他學(xué)科、專業(yè)領(lǐng)域的交叉學(xué)科模塊，以此激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、拓寬視野、提高就業(yè)競爭能力。地方高校學(xué)科交叉融合“AI+X”人工智能微專業(yè)人才培養(yǎng)不斷接納新的教育理念和方法，把握人工智能時代帶來的機遇，開創(chuàng)高等教育的新篇章。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責(zé)任編輯：劉鳳華］