“人工智能+”人才培養(yǎng)新模式探索

成科揚，孟春運，詹永照

（江蘇大學 計算機科學與通信工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

0 引言

人工智能是當前計算機領(lǐng)域研究的熱點，特別是以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、深度學習等為代表的新一代人工智能技術(shù)的發(fā)展，極大地影響甚至改變了人們的生產(chǎn)生活與思維方式。為落實《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35 號），引導高等學校瞄準世界科技前沿，不斷提高人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和國際合作交流等能力，為我國新一代人工智能發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐，2018 年4 月教育部發(fā)布了《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，明確提出要完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系[1]。根據(jù)人工智能理論和技術(shù)具有普適性、遷移性和滲透性的特點，主動結(jié)合學生的學習興趣和社會需求，積極開展“新工科”研究與實踐，探索“人工智能+X”的人才培養(yǎng)模式[2]。

1 新時代人才培養(yǎng)模式理論探究

1.1 以“人工智能+”為依托，培養(yǎng)跨學科知識體系復合型人才

人工智能是一門專業(yè)性強、知識內(nèi)容迭代快、教學平臺要求高的學科。同時，人工智能與傳統(tǒng)學科的聯(lián)系越來越緊密，形成了新工科、新農(nóng)科、新醫(yī)科等新興交叉學科，即所謂的“人工智能+”學科。目前國內(nèi)高校有關(guān)于人工智能的課程尚處于起步階段，其在教學方面存在諸多缺點，如整套課程的知識面不成系統(tǒng)并且受眾面較??；沒有完善的平臺建設(shè)以及教學設(shè)備；教學內(nèi)容與專業(yè)沒有很好結(jié)合；教師此類課程教學經(jīng)驗不足；教學內(nèi)容與市場脫節(jié)。因此，當前人工智能的課程教學體系、教學內(nèi)容以及教學模式都無法很好地滿足“人工智能+”人才培養(yǎng)的要求。

為此，高校應(yīng)結(jié)合自身的特點、優(yōu)勢，開展以人工智能為依托的交叉學科人才培養(yǎng)，并根據(jù)當前人工智能的發(fā)展趨勢，延伸專業(yè)應(yīng)用，從而獲得新的專業(yè)特色和優(yōu)勢，為培養(yǎng)跨學科知識體系復合型人才提供支持。

1.2 以學生科研立項為載體，培養(yǎng)富于科學精神創(chuàng)新型人才

在“人工智能+”的新形勢下，積累科研經(jīng)驗是本科生參加各種科研立項的出發(fā)點，他們想通過參加科研立項來歷練自己，從而提高自身能力，為今后進一步深造和從事科研工作做準備。

由于在校本科生內(nèi)在因素“自己知識不足”和外在因素“時間不夠”“缺少老師指導”等原因，導致在校本科生對科研立項的認識水平不足，立項實施難以突破。因此，首先學校要在新生入學時就要突出科研工作的重要性，讓學生對科學研究有一個清晰的認識。其次，學校應(yīng)開展多層次、各類型的科研立項學術(shù)講座，營造濃厚的科研氛圍。同時，高校應(yīng)加強對學生科研立項的指導工作，通過專家講座、網(wǎng)絡(luò)在線咨詢等多種形式加強指導；高校教師應(yīng)結(jié)合自身的學術(shù)專長，與當下大熱的人工智能技術(shù)相結(jié)合，響應(yīng)新工科建設(shè)的號召，全過程指導學生科研立項[3]。

1.3 以學科競賽為抓手，培養(yǎng)團結(jié)合作勇于爭先實踐型人才

以競賽為抓手驅(qū)動“人工智能+”新時代計算機人才培養(yǎng)，需要在計算機專業(yè)傳統(tǒng)教學的基礎(chǔ)上，融入競賽機制以及人工智能新主題，讓學生在完成競賽項目的同時逐漸提升實踐技能。這就要求教師不僅能夠在課內(nèi)教授計算機專業(yè)知識，還要在課外因材施教，并結(jié)合人工智能技術(shù)的發(fā)展狀況，組織或承辦豐富的計算機專業(yè)競賽，吸引廣大學生交流技術(shù)、切磋技能[4]。通過以賽促教、以賽促改，不斷改進教學形式，提升學生的實踐能力，培養(yǎng)出高素質(zhì)的實踐型人才。

1.4 本科生、研究生協(xié)同培養(yǎng)，打造教、研結(jié)合互動式人才培養(yǎng)模式

在人工智能對各行各業(yè)影響日益增大的今天，我們亟須調(diào)整傳統(tǒng)的教育模式框架。本科生、研究生協(xié)同培養(yǎng)即為一種有益的模式革新嘗試。在本科生、研究生的協(xié)同培養(yǎng)中，本科生參與積極性高，但由于專業(yè)知識有限，加之欠缺分析問題、解決問題的能力，同時課堂時間有限，因此存在很多疑問。研究生與本科生便捷的溝通，很好地解決了本科生面臨的問題。這不僅提高了本科生的學習效率，而且還讓他們接觸到了前沿知識，逐漸形成科學的思維方法，提早掌握基本的實踐技術(shù)和科研思路。同時，研究生較之于老師，他們與本科生有共同的話題，可以增加本科生的專業(yè)認知度和興趣，以及更好地調(diào)整心態(tài)適應(yīng)大學生活。另一個方面，研究生在指導本科生的過程中，為了起到示范性作用，須有一定的責任感，在帶動本科生科研及實踐的過程中，能發(fā)揮個人的潛力，這樣也能很好地培養(yǎng)研究生自身的管理能力和形成良好的心理素質(zhì)[5]。

1.5 中外學生融合培養(yǎng)，形成雙語交流國際化人才培養(yǎng)模式

中外融合培養(yǎng)是在發(fā)展留學教育基礎(chǔ)上推動人才培養(yǎng)的創(chuàng)新途徑。隨著高等教育領(lǐng)域的國際交流越來越頻繁，中外融合培養(yǎng)正在逐漸成為國內(nèi)人才培養(yǎng)的重要組成部分之一。學校需要鼓勵中國學生多與留學生進行雙語交流探討，積極參加國內(nèi)外的各種科技活動，尤其是人工智能領(lǐng)域具有挑戰(zhàn)性的競技項目，在國際化的平臺上與他國團隊同臺競技。中國學生與各國留學生交流探討學術(shù)問題，并在參加科技活動的過程中，促進科研成果的產(chǎn)生。同時，中外融合培養(yǎng)也能促使留學生更好地適應(yīng)中國教育與人才培養(yǎng)環(huán)境，加速與中國學生交互融合，撞擊智慧火花?？傊?，施行中外融合培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)國內(nèi)具有國際化視野的新型人才，也有利于培養(yǎng)知華友華的留學生朋友。

2 新時代人才培養(yǎng)模式實踐探索

面對“人工智能+”新時代要求，江蘇大學計算機學院近年來積極探索，逐步形成了一條以“人工智能+”為依托，學生科研立項為載體，學科競賽為抓手，本科生、研究生協(xié)同培養(yǎng)，中外學生融合培養(yǎng)的人才培養(yǎng)創(chuàng)新之路。

2.1 立足學校工科優(yōu)勢行業(yè)，努力實施跨學科復合型人才培養(yǎng)

學院成立了國家首批“AI+智慧學習”人工智能產(chǎn)業(yè)學院，結(jié)合交通、機械、農(nóng)機、食品等學校工科優(yōu)勢行業(yè)和資源開設(shè)相應(yīng)選修課、實踐課、微課、自主研學課程等新工科課程，培養(yǎng)具有跨學科知識體系，服務(wù)于工業(yè)信息化、智能化的跨學科復合型人才。

2.2 依托學生科研立項，著力鍛造學生科學精神

學院積極鼓勵學生參加學?？蒲辛㈨棧刂?019 年3 月江蘇大學已開展了18 批大學生科研課題立項申報工作，其中第18 批大學生科研立項，申報項目多達3 087 件作品，最終確定了1 475 件作品作為資助項目。學校通過立項資助、設(shè)立創(chuàng)新學分、掛鉤獎學金評定、保研資格評定等激勵措施，進一步激勵和營造校園科研立項與創(chuàng)新氛圍。針對部分學生特別是大一、大二同學對科研創(chuàng)新途徑及方法缺乏了解的問題，學院通過學科方向帶頭人教師宣講，加強對科研立項的宣傳，使同學們了解科研立項的全過程以及本專業(yè)的科研方向。鼓勵大一、大二學生盡早加入科研團隊，與大三、大四學生組隊進行科研創(chuàng)新，讓他們在相互學習中收獲更多知識。同時，學院通過遴選科研立項導師為學生團隊配備業(yè)務(wù)能力強、精力充沛的副高職稱以上教師指導學生科研立項。通過科研立項工作的開展，近三年計算機專業(yè)學生發(fā)表或參與研究的論文成果57 篇、專利、軟著申請31 件。

2.3 聚焦學科競賽，全面提升學生創(chuàng)新實踐能力

學院十分重視創(chuàng)新實踐競賽在人才培養(yǎng)中的作用。為此，近年來學院積極鼓勵學生參加各類創(chuàng)新實踐競賽，設(shè)立競賽培訓指導基金，舉辦競賽交流沙龍，不斷提升學生的競技水平。近三年，計算機專業(yè)學生獲得“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽、全國大學生計算機設(shè)計大賽、大學生程序設(shè)計大賽等國家、省部級獎19項。在積極組織學生參加競賽的同時，學院還積極承辦各類創(chuàng)新實踐賽事，為學生打造更多競技平臺。學院連續(xù)主辦、協(xié)辦了5 屆中日韓大學生創(chuàng)新工程實踐大賽；2018 年11 月，學院承辦了江蘇省學位辦主辦的首屆江蘇省研究生計算機視覺科研創(chuàng)新實踐大賽，大賽以“計算機視覺”為主題，吸引廣大研究生對計算機視覺領(lǐng)域問題的關(guān)注，為研究生提供一個展示自我的平臺，培養(yǎng)研究生科學精神素養(yǎng)、發(fā)現(xiàn)解決問題能力以及團隊協(xié)作精神。

2.4 研究生、本科生協(xié)同培養(yǎng)，傾心打造科研梯隊

學院在研究生、本科生協(xié)同培養(yǎng)過程中，鼓勵本科生進行學生科研活動，并從大二學生中遴選保研預備生，通過參與老師以及研究生的部分科研實踐項目，逐漸掌握科研的思維方法。在此過程中，研究生帶領(lǐng)其一起查閱科研文獻資料，進行部分簡單的科研試驗，合作撰寫科技論文，申請軟著、專利，大大提高了本科生的科研興趣和思維能力，拓寬了學生的知識面，開闊了學術(shù)視野，同時也增強了他們參加科研的意識，并且能夠充分發(fā)揮其能動性、主動性，使其在科研實踐中提高分析問題、解決問題的能力。研究生、本科生協(xié)同培養(yǎng)，促進了科研人才梯隊的形成，為今后的科研攻堅提供了人才儲備。

2.5 中外學生融合培養(yǎng)，大力實施趨同式教育

學院采用中外融合人才培養(yǎng)模式，大力實施趨同式教育。對于通過中文語言預科班的留學生，將其與中國學生統(tǒng)一編班學習、考試?？蒲袌F隊中的中外學生，混合使用英語、中文雙語進行課題小組討論，交流拓寬了小組成員的知識面以及眼界，既幫助留學生快速融入中國大學的學習環(huán)境，又讓中國學生學習到留學生面對問題時的思維方式。中國學生相比于留學生比較羞澀，同一課題組的中外學生相聚一起討論交流，對中國學生克服與人交流的膽怯心理具有很大的幫助。學院積極推進國際化育人，施行“走出去、引進來”雙向交流，中美“1+2+1”聯(lián)合培養(yǎng)、全英文留學生培養(yǎng)、中日韓跨學科創(chuàng)新工程競賽，促進了學生雙向交流，拓展了國際化視野。教學成果“跨學科工程創(chuàng)新能力國際聯(lián)合培養(yǎng)體系的構(gòu)建與實踐”獲江蘇省教學成果一等獎。留學生培養(yǎng)質(zhì)量不斷提高，6 門課程獲省級以上全英文精品課程。同時，利用優(yōu)質(zhì)的在校留學生資源，施行留學博士生助教、留學博士后給本科生授課，進一步提高本專業(yè)學生的國際化水平。

3 新時代人才培養(yǎng)模式展望

3.1 “人工智能+”跨學科復合型人才培養(yǎng)模式展望

面對新未來、新形勢，隨著“人工智能+”人才培養(yǎng)新模式的開啟，人工智能+傳統(tǒng)學科，形成了新工科、新農(nóng)科、新醫(yī)科，這些新型學科是未來推動中國社會飛速發(fā)展的巨型引擎。為此，在人才培養(yǎng)中我們須進一步加強學科的深度交叉融合，如設(shè)置人工智能交叉微專業(yè)、跨學科學部，積極培養(yǎng)具有人工智能技術(shù)背景的專業(yè)型人才和應(yīng)用型人才。其中，專業(yè)型人才將主要從事機器學習、計算機視覺、自然語言處理、機器人技術(shù)等理論算法研究；應(yīng)用型人才則將人工智能技術(shù)應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)+、智慧醫(yī)療、AI 教育、智慧農(nóng)業(yè)等實際應(yīng)用領(lǐng)域 。未來這些舉措的實施，對于在校學生而言，將極大地提高他們的綜合能力。相信在新型人才培養(yǎng)模式的推動下，越來越多的高層次復合型人才將成為新時代中國社會生產(chǎn)發(fā)展的主力軍。

3.2 依托科研立項培養(yǎng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式展望

科研立項是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效途徑，未來在該模式的人才培養(yǎng)實踐中，需進一步細化、優(yōu)化各培養(yǎng)環(huán)節(jié)，加強操作指導，真正發(fā)揮科研立項對于培養(yǎng)人才創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的作用。學校將編印相關(guān)科研立項指導手冊，加強對課題選擇、立項申請、實驗設(shè)計、論文撰寫、項目結(jié)題的指導；科研立項指導教師將制定學生科研能力提升計劃，學生結(jié)合導師的科研項目需求，選擇不同的主攻科研方向，改變同質(zhì)化趨勢，承接教師科研項目子課題，在教師指導、研究生幫帶、自身實踐基礎(chǔ)上不斷提高科研水平；同時，學校將出臺更多獎勵措施吸引師生參與科研立項，如建立優(yōu)秀科研立項論文、優(yōu)秀指導教師評比獎勵制度。依托科研立項培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，將很大程度上改變傳統(tǒng)教學模式下只注重知識點和理論的灌輸，而忽視學生實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的局面。新的人才模式將會讓更多的學生真正地熱愛科研，具備科學精神，最終為國家創(chuàng)造出更多高水平、推動時代發(fā)展的科技成果。

3.3 競賽驅(qū)動實踐型人才培養(yǎng)模式展望

隨著“人工智能+”背景下新工科、新農(nóng)科、新醫(yī)科的出現(xiàn)與發(fā)展，各高校越來越重視學生實踐能力的培養(yǎng)。以競賽推動人才培養(yǎng)將會激發(fā)學生群體的創(chuàng)新活力和學習興趣，提高學生運用計算機解決實際問題的綜合能力。當前在創(chuàng)新競賽過程中，競賽題目的開放性趨勢越加明顯。因此，未來的人才培養(yǎng)需根據(jù)學生的基礎(chǔ)層次、學習經(jīng)歷和專業(yè)差異等特點，幫助學生從自身的特點出發(fā)，完善交叉學科的復合知識體系，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和思維，并在競賽實踐中提升創(chuàng)新能力。教師應(yīng)幫助學生針對具體的競賽問題反復地進行問題分析、方案設(shè)計，不斷地探討和總結(jié)經(jīng)驗教訓。通過競賽的歷練，未來越來越多的實踐型人才將會被培養(yǎng)以服務(wù)社會。

3.4 研究生、本科生協(xié)同培養(yǎng)模式展望

研究生、本科生協(xié)同培養(yǎng)是人才培養(yǎng)的有益途徑。在研究生與本科生的協(xié)同培養(yǎng)的過程中，促使研究生為應(yīng)對本科生的交流咨詢，須不斷地充實和更新知識，提高了研究生解決問題的能力，從而可以教學相長，互相促進。這些能力的形成會有效應(yīng)對就業(yè)后所面臨的技術(shù)、管理難題，符合目前所倡導的“軟實力”的培養(yǎng)，很好地提升了學生的綜合素質(zhì)。今后，研究生、本科生協(xié)同培養(yǎng)須為研究生、本科生的組隊和交流創(chuàng)造更多機會與平臺，如本科生、研究生組建混合科研立項、科技競賽團隊，本科生盡早加入研究生導師科研團隊，研究生擔任本科生學業(yè)副導師等。未來，本科生在教、研結(jié)合，與研究生協(xié)同培養(yǎng)模式下，形成積極有效的科研梯隊，將為國家填補科研人才上下流動的鴻溝。

3.5 中外學生融合培養(yǎng)模式展望

中外學生融合模式下人才培養(yǎng)的目標是逐步將中國學生教育與留學生教育相結(jié)合，共享教育資源，一方面為中國學生營造良好的國際化教學環(huán)境，另一方面也為留學生創(chuàng)造盡快適應(yīng)中國教育模式的氛圍。因此，未來中外學生融合培養(yǎng)模式將逐步實現(xiàn)中外學生趨同管理，共享同一標準的課程體系，以“交流合作，互補雙贏”為指導思想，開展不同形式的課外實踐活動，如中外學生共同組建科研實踐小組、開展“人工智能+”相關(guān)技術(shù)或以留學生所屬國家實際需要為背景的應(yīng)用性課題研究。此外，西方國家一些大學不錯的助教管理機制也值得效仿，選拔一部分中國學生來擔任留學生的助教工作。中國學生在擔任留學生課程助教時，使用英語交流，互相增進友誼。隨著中國學生與各國留學生在課程、習俗、文化、價值觀等多個方面交流的深入，雙方的認識都得到了提升，從而營造了良好的國際化氛圍。

4 結(jié)語

在人工智能對于各行各業(yè)的影響日益增大的今天，我們需要調(diào)整傳統(tǒng)的教育模式框架。為此，我們對新時代人才培養(yǎng)模式理論進行了探索，提出了以“人工智能+”為依托，學生科研立項為載體，學科競賽為抓手，本科生、研究生協(xié)同培養(yǎng)，中外學生融合培養(yǎng)的人才培養(yǎng)創(chuàng)新之路。同時，近年來我們大膽創(chuàng)新，積極踐行這一人才培養(yǎng)模式。通過實施“人工智能+”跨學科培養(yǎng)，積極推行科研立項、學科競賽，打造研究生、本科生科研梯隊，中外學生協(xié)同培養(yǎng)，我們的人才培養(yǎng)模式已初見成效。面對新未來、新形勢，我們將致力于進一步改革與完善新時代人才培養(yǎng)模式，為培養(yǎng)出兼?zhèn)淇茖W精神、創(chuàng)新意識、實踐能力和國際視野的新時代人才而努力。