新農(nóng)科背景下林業(yè)類高校人工智能專業(yè)建設研究*

易積政 陳愛斌 周國雄

（中南林業(yè)科技大學計算機與信息工程學院 湖南長沙 410004）

隨著人工智能（Artificial intelligence，AI）技術的創(chuàng)新、運用和滲透，人工智能產(chǎn)業(yè)不僅成為科技創(chuàng)新的核心力量，也成為推動經(jīng)濟發(fā)展的重要力量[1]。2017 年7 月，國務院正式發(fā)布了《國務院關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35 號）[2]。教育部為了落實該通知，制定了《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》[3]。2019 年3 月21 日，教育部批準35 所高校建設首批人工智能（080717T）本科新專業(yè)，包括上海交通大學、南京大學等國內(nèi)知名高校，湖南工程學院是湖南省唯一首批設立人工智能專業(yè)的高校。2020 年2 月25 日，教育部印發(fā)通知，公布2019 年度普通高等學校本科專業(yè)備案和審批結果，180 所高校新增人工智能專業(yè)，其中湖南入圍高校包括湖南師范大學、長沙理工大學、湖南工商大學、湖南工業(yè)大學、南華大學、懷化學院等。2020 年6 月23 日，湖南省教育廳針對省屬本科院校、各獨立學院發(fā)布《轉(zhuǎn)發(fā)教育部高等教育司關于開展2020 年度普通高等學校本科專業(yè)設置工作的通知》，其附件1 明確指出：人工智能作為國家和我省經(jīng)濟社會發(fā)展急需的部分專業(yè)，其排名第一。

綜上所述，充分認識到人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展所處階段和特征，作為高等學校，緊緊抓住時代發(fā)展機遇，對接國家和我省發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)需求，具有重要意義。

一、建設人工智能專業(yè)的必要性

（一）加快學校新農(nóng)科建設，促進學科融合發(fā)展的需要

2019 年11 月8 日，國家林業(yè)和草原局正式發(fā)布《關于促進林業(yè)和草原人工智能發(fā)展的指導意見》[4]?！吨笇б庖姟返陌l(fā)布旨在深入貫徹《國務院關于印發(fā)＜新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃＞的通知》等國家系列決策部署的重要舉措，以充分發(fā)揮新一代信息技術在林草信息化建設中的重要作用，全面推動人工智能技術在林草核心業(yè)務中的應用，為林草行業(yè)深化智慧化引領、推動高質(zhì)量發(fā)展做出新貢獻。《指導意見》的核心要素可以歸納為在2020—2035 年間完成五大任務，具體如圖1所示。

五大任務的提出意味著國家希望各部門加強政策機制、科技支撐、人才資源、資金投入保障，全面推動人工智能技術在林草核心業(yè)務中的應用，也鼓勵各林業(yè)類高校積極建設人工智能本科專業(yè)。

中南林業(yè)科技大學作為中南地區(qū)唯一的林業(yè)類一本高校，為了迎合時代發(fā)展與人才培養(yǎng)需要，該校積極推動在原有農(nóng)林優(yōu)勢專業(yè)的知識體系基礎上，把人工智能、大數(shù)據(jù)分析、生物技術等新技術納入“新農(nóng)科”的知識體系范疇中來，重新建構“新農(nóng)科”的知識體系，使其涵蓋的范圍更加寬泛[5]。目前，人工智能與其他學科的交叉研究已廣泛開展[6]，具體如圖2 所示。

另外，從大類上看，人工智能專業(yè)橫跨計算機類與電子信息類，與其相近的有電子信息工程專業(yè)、計算機科學與技術專業(yè)和智能科學與技術專業(yè)。然而，同這些專業(yè)相比，人工智能專業(yè)具有明顯的交叉學科特點，更注重對智能模擬的理論及技術方法的研究。因此，人工智能專業(yè)所涉及的模式識別、圖像處理、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)學建模等智能理論及技術并不局限于計算機與信息通信等領域，它能更好地服務于林學、農(nóng)學、生態(tài)學、材料學、經(jīng)濟學等學科，在國家鼓勵新農(nóng)科建設的政策扶持下，促進學科交叉融合。人工智能專業(yè)培養(yǎng)的本科生要求具有更好的數(shù)據(jù)挖掘與泛化能力，能為林業(yè)類高校其他學科研究生教學的發(fā)展提供人才儲備，為其發(fā)展注入新鮮血液，活絡學校的科研氛圍。

綜上所述，在林業(yè)類高校建設人工智能專業(yè)，可以以“新農(nóng)科”人才觀為指導，加大對學生在深度學習、數(shù)據(jù)挖掘、模式識別等人工智能領域知識的培養(yǎng)，培養(yǎng)方式也將更多地應用電子化、信息化等新型科學技術，促進學科優(yōu)勢突出，各科平衡良性發(fā)展的雙贏局面；培養(yǎng)的各類人工智能人才可服務于地區(qū)乃至全國農(nóng)林產(chǎn)業(yè)的管理及發(fā)展，提升國家在農(nóng)林等產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

（二）提高學生就業(yè)率和就業(yè)層次的需要

2017 年12 月，騰訊研究院和BOSS 直聘聯(lián)合發(fā)布了一份《全球人工智能人才白皮書》，報告顯示，全球人工智能領域人才約30 萬，而市場需求約500 萬。其中，高校領域約10萬人，產(chǎn)業(yè)界約20 萬人。全球共有367 所具有人工智能研究方向的高校，每年畢業(yè)AI 領域的學生約2 萬人，遠遠不能滿足市場對人才的需求。

作為非“985”“211”高校，世界和國內(nèi)500 強企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)巨頭諸如百度、騰訊、阿里巴巴等高質(zhì)公司，對林業(yè)高校信息類專業(yè)畢業(yè)生基本上是關閉了進入通道，極少數(shù)進入的畢業(yè)生在單位的職級也是處于最下層，職場提升空間受限。從近幾年畢業(yè)生的去向看，絕大部分畢業(yè)生就業(yè)是到中小互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。趕上國家大力發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)的先機，應盡早開展人工智能本科生的培養(yǎng)，打通林業(yè)類人工智能專業(yè)畢業(yè)生受聘優(yōu)質(zhì)公司和機構的通道，提升畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)層次。

二、建設人工智能專業(yè)的可行性

（一）師資力量

以中南林業(yè)科技大學為例，人工智能專業(yè)申報依托的計算機與信息工程學院現(xiàn)擁有信息與通信工程、軟件工程2 個一級學科碩士點，電子信息類專業(yè)碩士和“農(nóng)業(yè)工程與信息技術”農(nóng)業(yè)碩士學位授權領域。擁有電子信息工程、計算機科學與技術、自動化、軟件工程、通信工程和電子科學與技術6 個本科專業(yè)。經(jīng)過多年的努力，計算機與信息工程學院已經(jīng)具有一支穩(wěn)定、稱職的教學隊伍，能夠滿足人工智能相關課程的理論和實踐教學。由2017 年開始，本院在本科生第三教學年，將人工智能依托專業(yè)之一的計算機科學與技術設置人工智能與大數(shù)據(jù)兩個方向，已經(jīng)實踐人工智能教學模式，具備初步的人工智能教學經(jīng)驗。通過近幾年的積極籌備，目前，學院經(jīng)過認真考核與教師自薦，擬從其他崗位抽調(diào)教授5人，副教授7 人，講師5 人初步組成人工智能專業(yè)教學科研團隊，另外，大力引進人工智能及相關專業(yè)的高水平人才，不斷補充強大師資力量。擬組成的教學師資團隊老、中、青結合，梯隊結構合理，教學經(jīng)驗豐富。所有老師均具有國內(nèi)外高水平大學博士學位，大部分具有海外留學背景，且主持過國家級和省部級科研課題多項，教改課題多項，發(fā)表高水平學術論文多篇，指導本科生參與各級別學科競賽經(jīng)驗豐富。

（二）生源情況

受國家戰(zhàn)略積極影響，社會對人工智能專業(yè)、計算機科學與技術、智能科學與技術專業(yè)旺盛的需求影響，這幾個專業(yè)近年一直都是受到學生和家長關注的專業(yè)。近年來，中南林業(yè)科技大學電子信息工程專業(yè)、計算機科學與技術專業(yè)招生逐年增加，平均高考成績也相對較高，每年從其他專業(yè)轉(zhuǎn)至這兩個專業(yè)的學生合計都在10 人以上?？梢钥闯?，建設人工智能專業(yè)必定可以吸引更多優(yōu)質(zhì)生源報考林業(yè)類高校。

（三）培養(yǎng)方案

一方面，以中南林業(yè)科技大學為例，電子信息工程專業(yè)與計算機科學與技術專業(yè)分別自1995 年與1999 年開始招生，人才培養(yǎng)方案比較完善和成熟；另一方面，教育部高等學校計算機類專業(yè)教學指導委員會智能科學與技術專業(yè)教學指導工作組對人才培養(yǎng)方案給出了指導性的意見。2019 年教育部批準35 所高校建設首批人工智能本科新專業(yè)，因此，人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)方案不需要進行開拓性的設計，可以在借鑒和總結相關院校經(jīng)驗的基礎上設計出相對成熟的人才培養(yǎng)方案。初步擬定人工智能專業(yè)要求學生最低完成172 學分，其中理論教學113.5 學分，實踐教學58.5 學分。

三、預期畢業(yè)生就業(yè)及升學前景

（一）人工智能專業(yè)就業(yè)前景好薪酬高

從當前行業(yè)和社會發(fā)展來看，智能化是一個比較明顯的發(fā)展趨勢，在5G 通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、國家新基建政策的推動下，智能化將在各個產(chǎn)業(yè)領域落地，也會推動整個社會生產(chǎn)的人才結構調(diào)整。從這角度分析，當前學習人工智能技術的本科人才，未來會有更多的發(fā)展和就業(yè)機會。另外，與人工智能領域相關的就業(yè)崗位的一個突出特點就是薪酬高。

（二）人工智能專業(yè)考研升學備受青睞

教育部、國家發(fā)改委、財政部發(fā)文，指出要依托“雙一流”建設，深化人工智能內(nèi)涵，構建基礎理論人才與“人工智能+X”復合型人才并重的培養(yǎng)體系，探索深度融合的學科建設和人才培養(yǎng)新模式，著力提升人工智能領域研究生培養(yǎng)水平，為我國搶占世界科技前沿，實現(xiàn)引領性原創(chuàng)成果的重大突破，提供更加充分的人才支撐。

2020 年2 月28 日，教育部副部長翁鐵慧在國務院聯(lián)防聯(lián)控機制新聞發(fā)布會上表示，鼓勵更多高校畢業(yè)生面向基層就業(yè)，并在今年將擴大碩士研究生招生規(guī)模。擴招沒有采用大水漫灌，而是精準投放，招生在一些重點領域，包括人工智能專業(yè)。由此可見，未來幾年人工智能方面的研究生很大可能會進行擴招，加上2020 年教育部“加快人工智能研究生培養(yǎng)”的政策，這對于本科階段就掌握人工智能相關知識的學生來說算是一個機遇，在研究生復試階段會備受國內(nèi)外導師的青睞。

四、建設發(fā)展規(guī)劃

（一）首期建設（2021.7—2025.6）

1.成功申辦新專業(yè)。在首期建設中，努力改善與專業(yè)建設相關的實驗室條件，提高實踐教學水平，并爭取學校計劃，每年投入不少于100 萬元的經(jīng)費，在5 年內(nèi)使用于人工智能專業(yè)教學的儀器設備總值增加1000 萬元，達到2500 萬元左右。

2.加強師資隊伍建設。通過引進或送培3—5 名具有博士學位的專任教師，爭取師資隊伍的學歷層次得到進一步提升。力爭在5—6 年內(nèi)，使人工智能專業(yè)的教學隊伍的年齡結構、知識結構、職稱結構更加合理，制訂并推行青年教師培養(yǎng)計劃，形成教學團隊，提高其教學和科研水平，并在專業(yè)建設期內(nèi)培養(yǎng)教師/優(yōu)秀青年教師為引領、青年博士、教授/副教授為中堅的專業(yè)教學團隊，與社會合作以“信息行業(yè)專家”為引領的研究員/高級工程師為中堅的專業(yè)技能培訓團隊。

3.積極申報1—2個校外省級優(yōu)秀實習基地和2—5個大學生研究性學習與創(chuàng)新性項目，并大力加強已有的質(zhì)量工程項目和本科教學工程項目建設。

（二）中期建設（2025.7—2030.12）

1.在首期的硬件建設（實驗室建設和儀器設備）的基礎上，結合國家綜合改革試點專業(yè)和博士點建設需要，積極引進3—4 名具有博士學位或具有國外設計教育經(jīng)歷的高學歷教師，努力提高現(xiàn)有教師隊伍整體素質(zhì)，以服務于本專業(yè)的教學和人才培養(yǎng)。

2.創(chuàng)造條件引進和培養(yǎng)1—2 名學科帶頭人，提高科研整體實力和水平，促進人工智能專業(yè)的建設。

3.結合學校教育教學改革，積極進行人才培養(yǎng)模式、課程建設、實驗室建設、專業(yè)建設和教材建設等方面的教學改革，爭取省級教學成果獎一等獎的突破，并成功申報國家教學成果獎。

（三）后期建設（2031.1—2035.12）

通過上述階段的各項建設，使人工智能專業(yè)成為湖南省特色鮮明并具有明顯辦學優(yōu)勢、就業(yè)率位居全省前列的強勢專業(yè)。

結語

為了迎合時代發(fā)展與人才培養(yǎng)需要，林業(yè)類高校可積極推動在原有農(nóng)林優(yōu)勢專業(yè)的知識體系基礎上，把人工智能、大數(shù)據(jù)分析、生物技術等新技術納入“新農(nóng)科”的知識體系范疇中來，重新建構“新農(nóng)科”的知識體系，使其涵蓋的范圍更加寬泛。以新農(nóng)科建設需要與人工智能領域快速發(fā)展為支撐，從當今林業(yè)類高校的實際情況出發(fā)，詳細分析了林業(yè)類高校建設人工智能本科專業(yè)的必要性與可行性，并提出了預期可實現(xiàn)的學生就業(yè)升學、專業(yè)持續(xù)發(fā)展方面的具體措施。相信建設具有農(nóng)林特色的人工智能專業(yè)符合林業(yè)類高校的發(fā)展愿景，定能為新農(nóng)科建設添枝加葉。