普通二本院校人工智能創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索

彭華

（紹興文理學(xué)院計算機科學(xué)與工程系，浙江紹興 312000）

人工智能作為新一輪科技革命及產(chǎn)業(yè)革命的重要著力點，目前已在全世界范圍內(nèi)掀起了研究與發(fā)展的熱潮[1-3]。上至國家政府，下到科技巨頭及創(chuàng)業(yè)公司，無不將發(fā)展人工智能技術(shù)視為提升自身核心競爭力的根本性戰(zhàn)略[4-6]。我國也于2017年正式發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，旨在抓住人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，發(fā)揮我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國。

人工智能技術(shù)的競爭從根本上說就是人工智能人才的爭奪。然而，人工智能人才的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)化工程，不僅要求其掌握多學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)，還必須具有較強的創(chuàng)新思維、科學(xué)研究與工程實踐的能力[7-9]。目前來看，我國人工智能人才數(shù)量還不能滿足國家戰(zhàn)略需求[10]。普通二本院校有大量學(xué)生，通過合理的引導(dǎo)以及科學(xué)的方法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，可以使普通二本院校成為人工智能人才的孵化器和蓄水池，進而適應(yīng)社會與國家的發(fā)展[11-13]。因此，本文針對普通二本院校大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行探討，旨在促進成人工智能人才的培養(yǎng)。

1 科技背景的認(rèn)識

身處人工智能時代，普通二本院校的大學(xué)生富有激情與想法，科學(xué)地引導(dǎo)將激發(fā)他們對人工智能技術(shù)的熱愛，這也為后續(xù)的理論學(xué)習(xí)與動手實踐奠定良好的基礎(chǔ)。為了讓學(xué)生全面了解人工智能科技的最新進展與發(fā)展趨勢，并激發(fā)他們對人工智能的興趣，可以考慮采用如下三種方式：（1）開展專題講座、開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程與選修課程、組織科技社團的交流活動，把握人工智能的前沿知識。（2）開放人工智能相關(guān)學(xué)科競賽的基地，組織觀摩歷屆學(xué)生的競賽作品、獲獎榮譽，并組織與參加學(xué)科競賽的學(xué)生進行面對面交流。（3） 開放人工智能相關(guān)的實驗室，并提供合適的實驗裝置（如：機器人、無人機、無人車、虛擬現(xiàn)實、混合現(xiàn)實等），邀請學(xué)生零距離接觸和體驗，感受人工智能技術(shù)的魅力。

2 研究興趣的引導(dǎo)

對人工智能感興趣的學(xué)生，可以在具備了一定的程序設(shè)計能力后（如：通過學(xué)校授課學(xué)習(xí)或自學(xué)高級語言程序設(shè)計），將他們吸納進人工智能相關(guān)學(xué)科競賽基地，在教師或高年級學(xué)生的指導(dǎo)下，做一些簡單的、驗證性的實驗，并參加一些創(chuàng)意性強的學(xué)科競賽（如：中國高校智能機器人創(chuàng)意大賽、中國機器人及人工智能大賽等）。參加這些學(xué)科競賽，一方面可以讓學(xué)生運用天馬行空的想象力，并結(jié)合多學(xué)科的專業(yè)知識設(shè)計競賽作品，培養(yǎng)他們發(fā)散思維與動手實踐能力，積累技術(shù)經(jīng)驗；另一方面，可以讓學(xué)生在思考與實踐中發(fā)現(xiàn)自己的研究興趣，為后續(xù)進一步開展科學(xué)研究活動指明方向[14]。

接下來，可以邀請從事人工智能研究的教師，向?qū)W生介紹他們的研究方向與興趣。這樣，可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的研究興趣與哪位教師的研究領(lǐng)域更為相符，進而加入教師科研團隊，實現(xiàn)學(xué)生向教師科研方向的分流。然后，教師可以科研導(dǎo)師的身份進一步指導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)研究活動。

3 科研項目的驅(qū)動

在學(xué)生進入教師的科研團隊之后，教師可以根據(jù)自己現(xiàn)有課題、研究方向、學(xué)生的研究興趣，為學(xué)生確定一個難度合適的研究項目。學(xué)生在剛開始接觸研究項目時，常常感覺無從下手，這就需要教師給予研究方向與研究思路的簡要介紹，包括：項目的研究背景和意義、項目所設(shè)想的場景、所隱含的科學(xué)問題、項目的研究內(nèi)容和技術(shù)方法等。在學(xué)生了解了項目的輪廓之后，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生按照文獻的查找與閱讀、學(xué)術(shù)交流活動的參與、實驗的設(shè)計與實施、學(xué)術(shù)論文撰寫的流程開展項目研究；同時，需要在項目的實施過程中開展相關(guān)的過程管理和質(zhì)量控制，最終實現(xiàn)在科研項目驅(qū)動下的人工智能人才培養(yǎng)。

另外，為了讓學(xué)生能夠更快、全面地把握研究項目的背景、意義、內(nèi)容及技術(shù)方法，教師可以從指導(dǎo)學(xué)生撰寫大學(xué)生創(chuàng)新項目申請書入手，并在討論和交流的基礎(chǔ)上完成該項工作；這樣，既可以讓學(xué)生在研究初期厘清研究思路，又可以在合適的時機讓學(xué)生申請國家級、省級大學(xué)生創(chuàng)新項目，以便獲得資助，更好地開展研究。

3.1 文獻查找與閱讀

學(xué)生在進入大學(xué)之前，基本上沒有接受過科研訓(xùn)練。在教師為學(xué)生確定了研究項目并做了相關(guān)介紹之后，需要進一步指導(dǎo)學(xué)生如何進行文獻查找與閱讀，把握相關(guān)的研究背景、意義、現(xiàn)有的方法及性能、亟須解決的問題等。具體包括以下三個方面：（1）需要告知學(xué)生進行文獻查找的平臺（如：中國知網(wǎng)、百度學(xué)術(shù)、谷歌學(xué)術(shù)等）及使用方法。（2）需要指導(dǎo)文獻查找的技巧，特別是關(guān)鍵詞的選擇。關(guān)鍵詞選擇得不好，一方面有可能導(dǎo)致找到的集合太小，沒有涵蓋到所有的相關(guān)文獻；另一方面有可能導(dǎo)致找到的集合太大，找到很多不相關(guān)的文獻。（3）需要指導(dǎo)文獻閱讀的技巧，包括泛讀和精讀。即使在文獻查找中采用了恰當(dāng)?shù)年P(guān)鍵詞，所查找出來的文獻通常也是非常多的，但與研究項目相關(guān)的只是其中的一小部分。因此，要通過對文獻摘要的閱讀、文獻內(nèi)容的快速閱讀，挑出與本研究項目真正相關(guān)的文獻，然后再進行精讀。

3.2 學(xué)術(shù)交流活動的參與

盡管學(xué)生能通過文獻查閱中獲得第一手的研究資料，但學(xué)術(shù)交流活動的參與可以為項目研究提供有益的補充。因此，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生參加相關(guān)學(xué)術(shù)會議、學(xué)術(shù)講座、課題組會等活動，進一步拓展學(xué)生的研究視野、思路與方法，進而為學(xué)生更好地開展項目研究活動奠定基礎(chǔ)。具體來說，在定期舉行的、國際知名的學(xué)術(shù)會議中，有很多專家學(xué)者分享最新的研究進展，也有很多工業(yè)界的廠商展覽最新科技產(chǎn)品，學(xué)生能夠接觸到最新的知識與成果，有利于學(xué)生快速融入科學(xué)研究的氛圍之中。另外，通過學(xué)校的平臺，可以邀請相關(guān)研究領(lǐng)域的專家學(xué)者入校開展學(xué)術(shù)講座，這樣，學(xué)生可以更為便捷地獲取知識，零距離地同專家學(xué)者進行咨詢與交流，進而獲得靈感和啟發(fā)。再者，教師可以定期開展課題組會，讓學(xué)生上臺報告各自的研究進展情況，一方面可以促使他們認(rèn)真對待項目的研究工作，另一方面也可以鍛煉他們的語言組織、內(nèi)容凝練及上臺演示能力。這樣，可以促進學(xué)生之間了解相互的研究方向與內(nèi)容，并能夠從不同的角度去發(fā)現(xiàn)問題，進而開展對問題的討論，促使學(xué)生對自己研究工作的深入思考與方法改進。

3.3 實驗設(shè)計與實施

在學(xué)生針對研究目標(biāo)做了充分的調(diào)研、思考和分析之后，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生提出自己的研究思路（包括技術(shù)方法、實驗設(shè)計等）并進行討論，再由教師評估該研究思路的可行性。如果不具備可行性，教師應(yīng)激勵與啟發(fā)學(xué)生開展進一步的深入思考、自主探究學(xué)習(xí)，完善研究思路，使其具有可行性。如果已具備可行性，教師則應(yīng)就技術(shù)方法、實驗設(shè)計方面的細節(jié)提供優(yōu)化建議，再由學(xué)生開展對應(yīng)的實驗。

在實驗過程中，學(xué)生有可能遇到結(jié)果不理想的狀況。這時，教師可以給學(xué)生提供大概的解決方向，啟發(fā)學(xué)生嘗試從該方向思考和解決問題，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與動手實踐能力。如果問題仍未解決，教師則應(yīng)及時介入，與學(xué)生一起分析問題、提出解決方案，再由學(xué)生根據(jù)解決方案去實踐。如果問題比較復(fù)雜，仍無法解決，教師應(yīng)帶著學(xué)生一起攻克，并注重講解和啟發(fā)，讓學(xué)生積累研究經(jīng)驗、開闊研究思路。

3.4 學(xué)術(shù)論文的撰寫

當(dāng)學(xué)生在研究活動中取得初步成果之后，教師應(yīng)當(dāng)在鼓勵的基礎(chǔ)上進一步提出改進的建議以及延伸的問題，促使學(xué)生對所開展研究活動深入思考。當(dāng)學(xué)生在研究活動中取得最終成果之后，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生將最終成果進行凝練，撰寫學(xué)術(shù)論文，讓學(xué)生在學(xué)術(shù)論文撰寫過程中掌握相應(yīng)的方法，培養(yǎng)其對科學(xué)研究的總結(jié)能力。

學(xué)術(shù)論文具有規(guī)范性，它要求根據(jù)某研究主題，按照一定的格式將研究背景、意義、現(xiàn)狀、方法學(xué)、實驗、討論、結(jié)論等內(nèi)容進行有序組織。這對于大學(xué)生來說，是一項富有挑戰(zhàn)性的工作。學(xué)生進行文獻閱讀的過程，實際上也是熟悉學(xué)術(shù)論文組織結(jié)構(gòu)的一個有效途徑；在教師適時地點撥和啟發(fā)下，學(xué)生能夠較快把握學(xué)術(shù)論文各個組成部分的寫作技巧，并學(xué)會一些常規(guī)的書面語言表述技巧。接下來，學(xué)生就可以在梳理科學(xué)研究活動過程中取得成果的基礎(chǔ)上，按照學(xué)術(shù)論文特定的格式，撰寫相關(guān)內(nèi)容。盡管如此，由于大學(xué)生通常不具備豐富的撰寫經(jīng)驗，寫出來的學(xué)術(shù)論文仍然存在很多不足，教師需要指出錯漏之處，并提供細節(jié)的修改意見。同時，為了讓學(xué)生明白具體的改進措施，還需要準(zhǔn)備一些合適的例子進行解釋說明。經(jīng)過幾輪修改之后的學(xué)術(shù)論文，在創(chuàng)新性和規(guī)范性均具備的前提下，可在教師指導(dǎo)下由學(xué)生向合適的學(xué)術(shù)期刊投稿，使其熟悉相關(guān)的流程。另外，在后續(xù)的學(xué)術(shù)論文修訂的過程中，針對審稿人提出的意見，教師需要引導(dǎo)學(xué)生在深入思考的基礎(chǔ)上客觀、認(rèn)真地處理，包括：遵循合理的意見對學(xué)術(shù)論文中相關(guān)的部分進行修訂；對不合理的意見，提出充分的理由進行反駁。在學(xué)術(shù)論文最終被期刊收錄后，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生思考如何進一步改進方法、提升性能，并啟發(fā)學(xué)生思考深層次的問題及思路，以鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力。

在教師的指導(dǎo)下，經(jīng)過項目的選題、研究現(xiàn)狀的把握、研究內(nèi)容的思考、研究方法的設(shè)計、研究成果的凝練，學(xué)生有了完整的項目研究體驗，并積累了一定的研究經(jīng)驗[15]。這對學(xué)生的人工智能創(chuàng)新能力培養(yǎng)是非?；A(chǔ)、關(guān)鍵的一步，也為學(xué)生后續(xù)進一步提升人工智能創(chuàng)新能力奠定了堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

當(dāng)今時代對人工智能人才的需求是迫切的，普通二本院校人工智能創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，能夠從一定程度上滿足社會發(fā)展的需要。從普通二本院校學(xué)生的角度來看，人工智能創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不僅為他們考研、就業(yè)與創(chuàng)業(yè)提供了有力的支撐，也為他們通過技術(shù)服務(wù)社會做好了前期準(zhǔn)備。通過科學(xué)合理的方法培養(yǎng)學(xué)生在人工智能方面的創(chuàng)新能力，可以為社會進步與國家發(fā)展提供大量的人工智能人才儲備。