以人工智能為導向的信管專業(yè)人才培養(yǎng)方案

趙鴻萍,劉新昱,楊帆,陳曙,李輝

中國藥科大學理學院 (南京 211198)

為主動應對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，教育部積極推進以人工智能(Artificial Intelligence，AI)為代表的新工科建設[1]。中國藥科大學作為著名的藥學綜合性院校，特別注重醫(yī)藥新工科相關專業(yè)的改革。2017年初，中國藥科大學信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)(簡稱信管專業(yè))正式啟動以“人工智能”為導向的信管專業(yè)改革，希望探索具有行業(yè)特色的信管專業(yè)人才培養(yǎng)新方案并在此專業(yè)領域中起到引領作用。

基于現(xiàn)行培養(yǎng)方案，筆者從四個方面探討以“人工智能”為導向的信管專業(yè)人才培養(yǎng)方案的相關改革與創(chuàng)新，具體包括：調整培養(yǎng)目標、改革課程體系、優(yōu)化師資隊伍和改進人才培養(yǎng)模式。

1 調整培養(yǎng)目標

按照教育部制定的《管理科學與工程類專業(yè)教學質量國家標準》(簡稱國標)規(guī)定[2]，信管專業(yè)旨在培養(yǎng)具備先進信息管理思想和掌握先進信息技術的復合型高級人才。中國藥科大學信管專業(yè)，結合本校藥學、中藥學、生藥學等優(yōu)勢學科，多年來一直致力于培養(yǎng)具有醫(yī)藥行業(yè)特色的信管專業(yè)人才。

隨著人工智能熱度上升，信管專業(yè)這個既需要體現(xiàn)信息技術前沿性，又需突出現(xiàn)代管理學理念的復合型專業(yè)，必須緊跟信息技術發(fā)展的步伐，實時調整培養(yǎng)目標，將信息技術領域中的最新成就融入專業(yè)培養(yǎng)方案，以提升學生信息技術能力，助力商業(yè)智能(Business Intelligence，BI)向更高層級發(fā)展。

基于以上背景，中國藥科大學信管專業(yè)培養(yǎng)目標調整原則為：以人工智能為導向，加強大數(shù)據(jù)技術教學，著力提升學生利用大數(shù)據(jù)、深度學習等人工智能技術解決醫(yī)藥領域相關問題的能力，助力商業(yè)智能向主動使用數(shù)據(jù)、改進BI速度、基于大數(shù)據(jù)決策、提供更具價值的洞察方向發(fā)展。

基于以上原則，中國藥科大學信管專業(yè)調整為信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)。專業(yè)培養(yǎng)目標確定為：旨在培養(yǎng)以生物醫(yī)藥知識為背景，掌握藥學、管理學基礎知識，重點掌握數(shù)據(jù)科學理論與技術，包括面向大數(shù)據(jù)應用的統(tǒng)計學、計算機等學科的基礎知識和大數(shù)據(jù)采集、清理、存儲、管理、分析以及大數(shù)據(jù)平臺研發(fā)的方法，能勝任醫(yī)藥信息化領域大數(shù)據(jù)平臺開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析與輔助決策的醫(yī)藥、管理、大數(shù)據(jù)學科交叉型高級專門人才。

2 課程體系改革

為了實現(xiàn)信管專業(yè)向信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)的轉型，學校必須首先調整課程體系內容。信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)課程體系必須同時滿足四個條件：必須滿足國家關于信管專業(yè)課程設置的要求；必須滿足中國藥科大學關于專業(yè)課程設置的有關要求(簡稱校規(guī))[3]；設置大數(shù)據(jù)技術的核心課程；體現(xiàn)醫(yī)藥行業(yè)特色。

為了達到以上要求，學院對原有課程體系進行六大方面的調整：增設大數(shù)據(jù)技術相關核心課程；提高實踐課程比重；剔除內容陳舊的課程；剔除內容與專業(yè)主干課內容重復過多的課程；整合、優(yōu)化內容交叉度大的專業(yè)課程；調整通識課教學內容，使其向專業(yè)培養(yǎng)目標靠攏。

基于以上要求，信管專業(yè)課程體系最終確定由兩大部分構成，即理論課程教學體系和實驗實踐教學體系。其中，理論課程教學體系(包括課程相關實驗課)共計149學分，實驗實踐教學體系共計13學分，畢業(yè)學分總計162學分，學生修業(yè)4年完成。

信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)實驗實踐教學體系在原方案基礎上增加了2個學分的課程設計，另加上理論課相關實驗課學分大于45，還有1學分的雙創(chuàng)教育課程、實踐及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程累計學分大于59，遠大于總學分的20%。

信管專業(yè)理論課程教學體系具體由六大模塊構成(圖1)，分別是通識類必修課、通識類選修課、基礎課體系、專業(yè)主干課、專業(yè)選修課和開放平臺選修課。

圖1 信管專業(yè)理論課程教學體系

2.1 通識類必修課

校標規(guī)定：本科生畢業(yè)前必須修滿38學分的通識類必修課。通識類必修課全校統(tǒng)一設置，包括思想政治理論課程、外語類通識課、人文藝術類通識課、自然科學類通識課、軍體課等課程。

2.2 通識類選修課

校標規(guī)定：本科生畢業(yè)前必須選修大于14學分的通識類選修課程，其中包括1學分的專業(yè)導論課程和1學分的雙創(chuàng)教育課程。鑒于不同專業(yè)培養(yǎng)目標不同，信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)學生的通識類選修課建議從以下課程中選擇：計算機技術基礎、醫(yī)藥科技信息檢索、醫(yī)藥電子商務、藥學英語、經(jīng)濟法、企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、物流與供應鏈管理、國際金融、人力資源管理等。

2.3 基礎課體系

按照國標要求，信管專業(yè)基礎課程體系應包括專業(yè)基礎課程和專業(yè)培養(yǎng)方案要求的基礎課程兩部分。其中，專業(yè)基礎課程應至少涵蓋高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論、經(jīng)濟學、管理學、統(tǒng)計學、運籌學、管理信息系統(tǒng)以及其他與專業(yè)相關的信息與工程技術等知識領域內容。

基于以上要求，具有醫(yī)藥行業(yè)特色的中國藥科大學信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)基礎課程體系設置包括16門課程，共計47學分(表1)。

表1 信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)基礎課程體系

2.4 專業(yè)主干課

按照國標要求，信管專業(yè)主干課程體系必須從專業(yè)知識領域內容中選擇不低于6門專業(yè)主干課程，且必須涵蓋以*標注的知識領域內容。這里的專業(yè)知識領域內容為：信息系統(tǒng)分析與設計(*)、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)結構(*)、計算機網(wǎng)絡與應用(*)、信息資源管理(*)、商務智能與決策支持系統(tǒng)、商務分析方法與工具、信息系統(tǒng)開發(fā)方法與工具、企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)與應用、信息組織與信息檢索、電子商務與網(wǎng)絡營銷、信息技術(IT)項目管理和信息與網(wǎng)絡安全管理。

按照上述國標規(guī)定，中國藥科大學信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)主干課程體系包括9門課程，共計29學分(表2)。

表2 信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)主干課程體系

2.5 專業(yè)選修課

為了進一步提升學生的專業(yè)技能，特別是大數(shù)據(jù)處理能力，同時，也為了滿足校標規(guī)定的信管專業(yè)學生畢業(yè)前應選修大于10學分專業(yè)選修課的要求，該專業(yè)選修課設立了以下課程：信息技術進展(包括深度學習8學時)、跨平臺開發(fā)技術、JAVA移動應用開發(fā)、VR開發(fā)入門、計算機輔助藥物設計、藥學與生物信息學、項目管理等。

2.6 開放平臺選修課

校規(guī)要求各專業(yè)學生畢業(yè)前應選修專業(yè)選修課和開放平臺選修課學分共計大于20。為了達到信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)培養(yǎng)目標，信管專業(yè)學生開放平臺選修課建議從以下課程中選擇：藥事法規(guī)、R語言程序設計、Matlab基礎與應用、ERP實驗、技術經(jīng)濟學、市場營銷學等。

3 優(yōu)化師資隊伍

中國藥科大學支撐信管專業(yè)向信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)轉型的現(xiàn)有師資隊伍主要存在三方面不足：人工智能領域有影響力的專家偏少；具備人工智能、大數(shù)據(jù)技術專業(yè)背景的專任教師數(shù)量不足；多數(shù)專任教師對人工智能和大數(shù)據(jù)技術的系統(tǒng)認知與實踐技能需要進一步提升。

為了解決以上問題，本校師資隊伍建設應著力做好人才引進和師資培訓兩項工作。

3.1 人才引進

人才引進工作重點體現(xiàn)在學校大力引進國內外高水平專業(yè)人才上，同時大力推進“雙師雙能型”教師隊伍建設。

對于國內外具有較大影響力的學術帶頭人，以及知識結構新穎、創(chuàng)新研發(fā)能力強的大數(shù)據(jù)專業(yè)優(yōu)秀博士、博士后，本專業(yè)應加大力度宣傳中國藥科大學人才引進優(yōu)惠政策，協(xié)助落實人才引進政策規(guī)定的各項待遇，幫助其解決生活中遇到的困難，引進大數(shù)據(jù)領域高層次人才加入到專業(yè)師資隊伍中，直接提升師資隊伍總體水平。同時，本專業(yè)應積極聯(lián)系、聘請大數(shù)據(jù)相關企業(yè)優(yōu)秀技術人才和管理人才擔任專、兼職教師，輔助專業(yè)建設，使其承擔專業(yè)課程教學，和專任教師協(xié)同育人，進一步充實專業(yè)師資隊伍力量，提升創(chuàng)新育人能力。

3.2 師資培訓

在現(xiàn)有專任教師隊伍中，學校注重選拔知識結構合理、有發(fā)展?jié)摿Φ慕處熯M行重點培養(yǎng)，希望發(fā)展一批支撐大數(shù)據(jù)專業(yè)建設及相關課程教學的中青年骨干教師，進一步優(yōu)化教師隊伍結構，提升教學和學科建設水平。具體舉措包括兩方面：一方面，學校選拔優(yōu)秀中青年骨干教師，實施海外進修計劃，同時，鼓勵和資助教師參加多種形式的國際交流，增進本專業(yè)教師與國外學者的溝通，使教師掌握學科前沿最新態(tài)勢，學習新技術，拓寬國際視野；另一方面，實施中青年骨干教師企業(yè)進修計劃，學校選派優(yōu)秀中青年教師前往醫(yī)藥領域優(yōu)秀企業(yè)進行交流、學習，使本專業(yè)教師切實了解行業(yè)現(xiàn)狀和市場需求，提升自身實踐認知，同時，根據(jù)相關教師走進企業(yè)后反饋的信息調整專業(yè)建設方案，進一步提升專業(yè)辦學水平。

4 改進人才培養(yǎng)模式

實現(xiàn)信管專業(yè)向醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向轉型，中國藥科大學現(xiàn)行人才培養(yǎng)模式主要存在以下兩方面的不足。

其一，面向大數(shù)據(jù)技能提升的培養(yǎng)模式有待進一步探索、改進。中國藥科大學信管專業(yè)尚未針對大數(shù)據(jù)技能提升建立明確的實驗實踐培養(yǎng)目標，相關實驗實踐培養(yǎng)體系仍停留在培養(yǎng)醫(yī)藥領域信管人才目標上，客觀存在功能性不足，難以支撐醫(yī)藥大數(shù)據(jù)處理技能的培養(yǎng)與提升的需要。

其二，基于產(chǎn)學研深度融合的專業(yè)人才培養(yǎng)模式需要進一步探索和深化。產(chǎn)學研深度融合培養(yǎng)創(chuàng)新人才是我國眾多高校正在研究和實踐的人才培養(yǎng)模式，是提升學生實踐創(chuàng)新能力的有效途徑[4]。中國藥科大學信管專業(yè)旨在培養(yǎng)醫(yī)藥信息化領域的創(chuàng)新人才，因此，本專業(yè)應加大力度，盡快建立和完善產(chǎn)學研深度融合的人才培養(yǎng)機制。

鑒于以上背景，信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)主要致力于建立和完善以提高大數(shù)據(jù)方向實踐創(chuàng)新能力為引領的人才培養(yǎng)機制，重點探索產(chǎn)學研深度融合的培養(yǎng)模式，具體通過強化實驗實踐教學體系建設、推進校企合作辦學、開展多級多類創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃和推進國際化交流與合作辦學，構建開放式、多元化的人才培養(yǎng)模式，以支撐醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向高級信管人才的培養(yǎng)。

4.1 強化實驗實踐教學體系建設

實驗實踐教學的開展一方面依賴于高校的實驗室環(huán)境，另一方面依賴于實訓、實習基地。因此，強化實驗實踐教學首先應抓好實驗室、實訓和實習基地建設。具體可通過企業(yè)投資或捐贈、中央高校修購計劃、學校自籌資金建設等多種方式加快實驗、實訓基地建設；同時，學校通過加強和信息技術領域名企的合作，引進企業(yè)研發(fā)基地，建立校企一體、產(chǎn)學研一體的大型實驗實訓實習中心。由于大數(shù)據(jù)相關課程實驗環(huán)境要求高、耗資大，為提高資金和資源利用率，在滿足實驗實踐教學需求的前提下，學校倡導優(yōu)先構建虛擬實驗平臺。

實驗實踐教學體系一般包括實驗、課程設計、實訓、畢業(yè)實習、畢業(yè)論文、社會實踐等項目。因此，本專業(yè)要加強實驗實踐教學，必須適當增加實驗實踐教學的課時數(shù)，具體可通過開設實踐類課程、研究性課程以及合理調整包含實驗的專業(yè)課程中實驗課的比重等途徑實現(xiàn)。

在上述軟硬件條件兼?zhèn)涞那闆r下，提高實驗實踐環(huán)節(jié)的教學質量至關重要。本校主要從三方面開展工作：倡導創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念，著力擴大學生學習自主權，實施以學生為中心的啟發(fā)式、合作式、參與式培養(yǎng)，積極推進以興趣為導向的個性化創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案的落實；在實驗實踐項目設計與選擇方面，倡導教學目標與產(chǎn)業(yè)需求、實踐內容與產(chǎn)業(yè)鏈要求對接；進一步建立和完善實訓、實習單位專家參與學生培養(yǎng)與考評機制，通過強化管理與創(chuàng)新引導提升學生的綜合能力。

4.2 積極推進校企合作辦學

阿里、百度等名企是我國人工智能和大數(shù)據(jù)技術研發(fā)的核心企業(yè)，其一方面對接生產(chǎn)，另一方面對接高校人才培養(yǎng)。學校與這些名企的教育部門合作辦學，是產(chǎn)學研深度融合培養(yǎng)創(chuàng)新人才確實可行的途徑。具體合作可以從七個方面開展：校企共同設計專業(yè)培養(yǎng)方案；高校引進企業(yè)優(yōu)秀的教學管理平臺，助力線上學習、師生互動及過程性考核等教學活動的開展；將企業(yè)開發(fā)的精品MOOC引進大學，助力開展翻轉課堂教學，提升教學效果；將企業(yè)優(yōu)秀師資引進高校，對專業(yè)青年教師進行專業(yè)技能和教學技能培訓，提升專業(yè)教師的教學能力；將企業(yè)優(yōu)秀教師引進課堂，為學生開展部分課程的教學；引進企業(yè)的大數(shù)據(jù)虛擬實驗平臺，為學生提供質優(yōu)價廉的實驗環(huán)境。目前國內大部分大數(shù)據(jù)專業(yè)均不同程度地面臨實驗平臺耗資巨大、無法建設的困境，虛擬實驗平臺的推出可以很好地解決這一難題；教師帶領學生走進名企參加實訓，貼近生產(chǎn)企業(yè)。具體可由企業(yè)給出實訓項目清單，高校根據(jù)專業(yè)課程的實際需求選擇項目由專業(yè)教師帶領學生進行實訓，助力學生將所學知識融會貫通，并將其應用于項目研發(fā)，服務生產(chǎn)企業(yè)。

4.3 大力開展各級各類創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃

開展多級多類創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃是有效提升大學生實踐創(chuàng)新能力的重要途徑，相關工作主要從三方面推進：信管專業(yè)學生入學后，由教師引導其積極參加新生研討課，發(fā)掘自己的興趣點，并與相關教授或副教授面對面接觸，雙向選擇，選定自己的發(fā)展方向，在教師指導下建立自己的個性化培養(yǎng)方案；進入大學二年級后，教師引導學生積極參加各類大學生創(chuàng)新性實驗計劃、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽項目培育計劃等，帶領學生走近科研，學生主動進行科研訓練，促進產(chǎn)學研深度融合；四年大學生涯中，教師可持續(xù)引導學生主動關心、力爭參與中國藥科大學“拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃”及其籌備計劃—“鹿鳴摘星計劃”，通過參加這些計劃的人才培育與人才選拔，學生可以強健體魄、拓展知識面、鑄就勤奮學習、刻苦鉆研的品質，樹立拔尖創(chuàng)新人才意識，主動學習，勇于探索，全面提升綜合素質。

4.4 廣泛開展國際交流與合作辦學

為培養(yǎng)具有國際化視野、掌握學科前沿態(tài)勢的醫(yī)藥信息化領域信管專業(yè)高級人才，學校必須廣泛開展國際交流與合作，具體可以從四方面推進工作：相關教師帶領學生到國外著名高等院校進行學習與交流；學校可引進世界著名大學師生來校與本校師生交流；選送優(yōu)秀學生到國外著名院校計算機、信管等專業(yè)研究室進行畢業(yè)實習；開展“4+1”“3+2”等多種形式國際合作辦學。這些工作特別有利于將國際先進的教育理念、人工智能和BI新技術與本校信管專業(yè)現(xiàn)行的培養(yǎng)方案對接，進一步提升信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)人才培養(yǎng)的質量[5]。

5 結語

中國藥科大學信管專業(yè)向信管專業(yè)(醫(yī)藥大數(shù)據(jù)方向)的轉型，是響應教育部積極推進新工科建設號召，順應人工智能時代潮流，加快培養(yǎng)醫(yī)藥信息化領域高級信管人才積極主動、大膽創(chuàng)新的改革新舉措，是對人工智能時代興辦具有行業(yè)特色信管專業(yè)的一種有益探索。新的培養(yǎng)方案已通過中國藥科大學學科建設委員會審議，并在2018級信管新生中試行。鑒于該方案依托醫(yī)藥行業(yè)優(yōu)勢，注重提升學生的人工智能和大數(shù)據(jù)技術的素養(yǎng)與能力，長遠看來，將會有助于推進現(xiàn)代新藥研發(fā)與醫(yī)藥行業(yè)BI向人工智能方向發(fā)展。