人工智能時(shí)代應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)模式探討

李 罡，李景麗，唐智超，程一洋

(1.白城師范學(xué)院 機(jī)械與控制工程學(xué)院, 吉林 白城 137000；2.白城師范學(xué)院 馬克思主義學(xué)院, 吉林 白城 137000)

0 引言

人工智能(Artificial Intelligence，AI)的基本組成包涵大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)算法及云計(jì)算，其具有技術(shù)屬性和社會(huì)屬性高度融合的特點(diǎn)。能利用圖像識(shí)別、模糊處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和專家系統(tǒng)等技術(shù)，加速機(jī)器的智能化水平，做到機(jī)械設(shè)備像人一樣對問題進(jìn)行思考，甚至在某些方面會(huì)超越人類思維高度，可以更好地在實(shí)際應(yīng)用中代替人類做復(fù)雜的工作。人工智能是引領(lǐng)未來的新興戰(zhàn)略性技術(shù)，在新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革大背景下，人工智能加快向各產(chǎn)業(yè)滲透，逐漸與各行業(yè)深度融合，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)變革新動(dòng)能，引領(lǐng)新一輪科技革命，進(jìn)而改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活和世界格局。

人工智能已成為我國國家戰(zhàn)略發(fā)展的重點(diǎn)，這對高等教育提出了新的要求。高校是人工智能人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新的重要保障，應(yīng)推動(dòng)人工智能與教育深度融合，加快人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，完善學(xué)科布局，加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)，提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。通過教育升級引領(lǐng)我國人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新，進(jìn)一步提升人才培養(yǎng)和科學(xué)研究優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化，推動(dòng)人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用，提升我國人工智能總體水平和產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)力[1]。

人工智能有著高效性、自主性和開放性等特征，在應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)中借助人工智能技術(shù)創(chuàng)建虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)，為學(xué)生提供獨(dú)特的學(xué)習(xí)環(huán)境與模式，極大地提高學(xué)生創(chuàng)造力和自主學(xué)習(xí)能力。本文以推進(jìn)應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)模式改革為目標(biāo)，結(jié)合人工智能時(shí)代特征，探討人才培養(yǎng)相關(guān)方法和模式，為我國應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型與人工智能時(shí)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有益參考[2]。

1 人工智能發(fā)展對高等教育的意義

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用推廣了多種人工智能科技，其中基于大數(shù)據(jù)智能在線學(xué)習(xí)教育平臺(tái)，改變了傳統(tǒng)教學(xué)方式，提升了高等教育智能化水平。高校作為培養(yǎng)和輸送高素質(zhì)人工智能人才的主戰(zhàn)場，對促進(jìn)人工智能發(fā)展速度和深度，起到關(guān)鍵作用。因此，人工智能與高等教育是相輔相成的關(guān)系，兩者相互促進(jìn)，共同發(fā)展。

我國非常重視人工智能的發(fā)展及其對高等教育的影響，頒布了多項(xiàng)發(fā)展規(guī)劃和相關(guān)文件。在“十三五”規(guī)劃中提出了要加強(qiáng)教育信息化，推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，促進(jìn)教育發(fā)展成果。為培養(yǎng)新一代信息技術(shù)人才，在2017年頒布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出了我國人工智能發(fā)展的三個(gè)階段，指導(dǎo)人工智能在理論、技術(shù)與應(yīng)用方面取得進(jìn)步，目標(biāo)是達(dá)到世界領(lǐng)先水平。為指導(dǎo)高校加快建立新工科與人工智能結(jié)合的辦學(xué)模式，教育部在2018年發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，加快促進(jìn)新一代人工智能應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系建設(shè)。2022年4月，中國信息通信研究院發(fā)布了《人工智能白皮書(2022年)》，提出了重點(diǎn)從“技術(shù)創(chuàng)新、工程實(shí)踐和可信安全”三個(gè)維度推動(dòng)人工智能的持續(xù)健康發(fā)展，其中第一個(gè)維度突出創(chuàng)新，第二個(gè)維度突出工程，第三個(gè)維度突出可信，這為我國高等教育的發(fā)展指明了方向[3]。

科教興國是國家教育理念，也是高等院校的職責(zé)所在。人工智能專家馬文·明斯基(Marvin Minsky)曾提出，可利用人工智能技術(shù)開展人工智能方面的課程學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對高端領(lǐng)域技術(shù)探索興趣，開拓思維、拓寬認(rèn)知范圍，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。高校處于科技生產(chǎn)力、人才資源、創(chuàng)新動(dòng)力的結(jié)合點(diǎn)，人工智能與教育深度融合，推動(dòng)了高校人才培養(yǎng)方式創(chuàng)新，為教育變革提供新方式。

人工智能作為提升人類生產(chǎn)力的新興技術(shù)，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎、社會(huì)發(fā)展加速器，其在發(fā)展過程中會(huì)受到高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的影響。因此，應(yīng)創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)模式，變革高校人才培養(yǎng)方式，從人工智能技術(shù)層面與高等教育進(jìn)行融合，取長補(bǔ)短，優(yōu)勢互補(bǔ)，為人才培養(yǎng)提供科學(xué)化和智能化技術(shù)支持。以現(xiàn)代信息技術(shù)支撐高校人才培養(yǎng)教學(xué)方式、手段更新，加快人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化和個(gè)性化的人才培養(yǎng)模式，推動(dòng)人才培養(yǎng)理念的革新和重組。進(jìn)而引領(lǐng)我國人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新和技術(shù)應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)在人才質(zhì)量提升方面“變軌超車”，帶動(dòng)我國人工智能領(lǐng)域及相關(guān)產(chǎn)業(yè)總體實(shí)力的提升[4]。

2 人工智能時(shí)代應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)存在的問題

2.1 培養(yǎng)目標(biāo)不準(zhǔn)確

高校的人才培養(yǎng)理念和目標(biāo)應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，尤其是應(yīng)用型本科高校，人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)立足于國家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，根據(jù)人工智能時(shí)代發(fā)展的特點(diǎn)和對專業(yè)人才的需求特征進(jìn)行轉(zhuǎn)型。然而，一些高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定不夠清晰，招生體系與培養(yǎng)模式配合不緊密，自從大規(guī)模擴(kuò)大招生以來，高校工作重點(diǎn)一部分放在了如何搶到更多的優(yōu)秀生源，而缺乏對學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)掌握技能的關(guān)注，以至于產(chǎn)生教育同質(zhì)化問題。人才培養(yǎng)目標(biāo)是人才培養(yǎng)過程的基本導(dǎo)向，傳統(tǒng)培養(yǎng)目標(biāo)存在重理論輕實(shí)踐現(xiàn)象，存在滯后性問題。培養(yǎng)什么樣的人才和人才應(yīng)該如何培養(yǎng)等目標(biāo)和理念有一定滯后性，與人工智能時(shí)代對高素質(zhì)復(fù)合型高端人才要求不一致[5]。

2.2 教育理念待更新

理念是行動(dòng)的先導(dǎo)，人才培養(yǎng)理念是高校關(guān)于人才培養(yǎng)本質(zhì)特征的理性認(rèn)識(shí)，是在教學(xué)實(shí)施過程中所具有的教育觀念。我國高等教育理念受到西方國家的影響，缺乏自身特征和與時(shí)俱進(jìn)的長效機(jī)制。高等院校對于學(xué)生的教育方案應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)改革，不能千篇一律對待所有人，要針對不同類別的學(xué)生特點(diǎn)適當(dāng)修訂培養(yǎng)方案大綱。高校受到人才培養(yǎng)定位和目標(biāo)不夠清晰、培養(yǎng)模式過時(shí)、師資隊(duì)伍缺乏等一系列問題的影響，難以培養(yǎng)出既掌握較高理論知識(shí)又具有較強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的教育目標(biāo)，導(dǎo)致人工智能時(shí)代高校人才培養(yǎng)質(zhì)量與國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)需求的人才不符[6]。

2.3 創(chuàng)新能力待提高

當(dāng)前高校人才培養(yǎng)大部分采用傳統(tǒng)的學(xué)科劃分及知識(shí)結(jié)構(gòu)輸入模式，導(dǎo)致高校人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)和體系產(chǎn)生桎梏，缺乏對學(xué)生創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力的有效培養(yǎng)。在傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響下，專業(yè)課成績是衡量學(xué)生素質(zhì)的主要標(biāo)準(zhǔn)，過于重視理論教學(xué)，與企業(yè)之間的合作不積極，忽略了校外實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)和基地建設(shè)，導(dǎo)致學(xué)生專業(yè)理論與社會(huì)實(shí)踐脫軌。因此，在人工智能時(shí)代對學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)格外重要，是滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展高新技術(shù)人才和創(chuàng)新型人才的必然需求[7]。

2.4 教師隊(duì)伍待培養(yǎng)

人工智能雖然屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，但對于高校授課教師而言，僅僅具備計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)知識(shí)和科研能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。部分高校教師不適應(yīng)人工智能時(shí)代發(fā)展趨勢，沒有轉(zhuǎn)變與人工智能共進(jìn)共存觀念，固步自封，遵循守舊，不愿意去學(xué)習(xí)新知識(shí)，開拓新視野。國內(nèi)的人工智能人才非常稀缺，而高校對熟悉并能勝任人工智能教學(xué)工作的教師更加求之若渴。人工智能專業(yè)高校教師職業(yè)能力整體不足，尤其是應(yīng)用型本科高校該專業(yè)的師資力量更加薄弱，急需加強(qiáng)應(yīng)用型本科高校人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)教師教學(xué)能力培養(yǎng)和師資隊(duì)伍建設(shè)。

2.5 人工智能教學(xué)資源不足

與傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)資源相比，在專業(yè)教材和輔助教學(xué)資料方面，人工智能領(lǐng)域的教學(xué)資源明顯不足，難以滿足學(xué)生多樣化和個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。人工智能領(lǐng)域的課程教材既包括紙質(zhì)教材，還包括多媒體教材，現(xiàn)在使用的教材存在知識(shí)范圍窄、更新不及時(shí)和體系不完善等問題。因此，需要豐富人工智能相關(guān)課程教學(xué)資源，提高課程教材開發(fā)的深度和廣度，滿足人工智能教學(xué)和學(xué)生應(yīng)用需求[8]。

3 適應(yīng)人工智能時(shí)代要求的高校人才培養(yǎng)方法及途徑

在人工智能的快速發(fā)展下，高校應(yīng)反思和內(nèi)省目前人才培養(yǎng)中存在的問題，站在教育戰(zhàn)略發(fā)展高度，立足高素質(zhì)人才培養(yǎng)，結(jié)合人工智能技術(shù)優(yōu)勢，以人才培養(yǎng)模式變革為“支點(diǎn)”，調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。創(chuàng)新教學(xué)方法如圖1所示。

圖1 創(chuàng)新教學(xué)方法示意圖

3.1 調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)

高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系到高校人才培養(yǎng)方向，也是高等教育人才培養(yǎng)模式變革的基礎(chǔ)。在人工智能時(shí)代發(fā)展背景下，明確人才培養(yǎng)定位，確立“人工智能+人才”的培養(yǎng)方案，是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保障。因此，高校應(yīng)及時(shí)更新人才培養(yǎng)理念，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，根據(jù)時(shí)代特點(diǎn)加快轉(zhuǎn)型，樹立高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)滿足社會(huì)發(fā)展需要的專業(yè)化、創(chuàng)新型人才。應(yīng)用型本科高校大部分以教學(xué)為主，主要培養(yǎng)具有工程應(yīng)用能力的復(fù)合型人才，應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展特點(diǎn)和專業(yè)特色進(jìn)行轉(zhuǎn)型，依據(jù)社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求靈活設(shè)置應(yīng)用型專業(yè)方向。高校應(yīng)改變傳統(tǒng)教育觀點(diǎn)，與企業(yè)深入開展校企合作，共同確定人才培養(yǎng)目標(biāo)與人才培養(yǎng)規(guī)格，通過訂單班的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建“校內(nèi)-校外”人才培養(yǎng)體系。高校應(yīng)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，以人才培養(yǎng)為起點(diǎn)和終點(diǎn)，對現(xiàn)有課程體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，貫徹落實(shí)新的人才培養(yǎng)理念和目標(biāo)[9]。

3.2 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)

隨著人工智能的快速推進(jìn)與發(fā)展，需要改變傳統(tǒng)的“教師講+學(xué)生聽”或“教師指導(dǎo)+學(xué)生操作”教學(xué)模式。

1)在教學(xué)過程中突出以創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，嘗試多元化教學(xué)手段，如問題導(dǎo)向、案例啟發(fā)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等，通過有效地教學(xué)手段開展課程教學(xué)工作，增加學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力，提高學(xué)生核心競爭力。

2)高校應(yīng)做好學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)提供指導(dǎo)和服務(wù)，搭建多元化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)習(xí)模式，邀請有豐富創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的校友或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專家進(jìn)行線下或線上專題講座，并舉辦校內(nèi)外沙龍交流、創(chuàng)新創(chuàng)意作品展覽會(huì)活動(dòng)，拓展學(xué)生的學(xué)科視野和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思路。

3)應(yīng)加大校內(nèi)外各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽的支持力度，利用中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意及創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽和中華職業(yè)教育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等平臺(tái)，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，提升學(xué)生創(chuàng)新能力。

4)將創(chuàng)業(yè)科技園和創(chuàng)業(yè)孵化基地對學(xué)生免費(fèi)開放，鼓勵(lì)有創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目或創(chuàng)業(yè)意愿的學(xué)生入住并開展創(chuàng)業(yè)實(shí)踐，體驗(yàn)創(chuàng)業(yè)過程，積累創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。也可以搭建虛擬化人工智能教育創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，結(jié)合智能化學(xué)習(xí)技術(shù)和手段，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研一體化和科學(xué)發(fā)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)業(yè)能力[10]。

3.3 加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

人工智能時(shí)代技術(shù)快速迭代，人工智能代替人類工作是科技發(fā)展的必然結(jié)果，為培養(yǎng)新時(shí)代發(fā)展需求的高素質(zhì)合格人才，教師的教學(xué)理念應(yīng)不斷更新，教學(xué)水平應(yīng)不斷提高。作為高等院校教師不但要有“雙師型”教師所具有的相關(guān)技能，還要樹立“終身學(xué)習(xí)”的觀念，不斷學(xué)習(xí)新內(nèi)容，充分掌握本學(xué)科最前瞻的理論和技術(shù)，將人工智能領(lǐng)域最新的知識(shí)傳授給學(xué)生。建立一種高校、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)師資團(tuán)隊(duì)的機(jī)制，通過“引進(jìn)來”和“走出去”形式和采用“引進(jìn)-鍛煉-認(rèn)證-重組-激勵(lì)”等機(jī)制，建立建全一支穩(wěn)定的專業(yè)教學(xué)教師隊(duì)伍。定期安排專業(yè)教師參加企業(yè)組織的專業(yè)技能培訓(xùn)，使專業(yè)教師更好地勝任人工智能、智能制造、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)和機(jī)器人工程應(yīng)用等方面的理論和實(shí)踐教學(xué)及科研工作，滿足人工智能領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)需求，保障專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.4 提高人才培養(yǎng)工程實(shí)踐能力

在人工智能背景下，以學(xué)生為中心建立多元化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。

1)高校應(yīng)該統(tǒng)籌考慮實(shí)踐教學(xué)需求，加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)，更新或購置符合人工智能人才培養(yǎng)所需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過實(shí)踐檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識(shí)水平，并在實(shí)踐中對專業(yè)知識(shí)進(jìn)行鞏固。

2)依托實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)和實(shí)踐基地硬件條件，在實(shí)踐平臺(tái)開展工程訓(xùn)練，并通過各類學(xué)科競賽，檢驗(yàn)學(xué)生的工程訓(xùn)練效果和工程實(shí)踐能力。

3)高校采用面向產(chǎn)出教育的實(shí)踐教學(xué)模式，與企業(yè)之間建立密切的合作關(guān)系，聯(lián)合對學(xué)生進(jìn)行職業(yè)技能培訓(xùn)，并考慮人工智能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用情況，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)條件和內(nèi)容，為培養(yǎng)人工智能人才提供強(qiáng)有力支持[11]。

4 結(jié)語

人工智能的廣泛應(yīng)用是未來社會(huì)的發(fā)展趨勢，應(yīng)用型本科高校必須提高意識(shí)，找出人才培養(yǎng)過程中存在的問題和不足，主動(dòng)變革和調(diào)整人才培養(yǎng)方針、目標(biāo)，構(gòu)建高等教育人才培養(yǎng)的新模式、新體系、新方法，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)[12]。同時(shí)，高校教師也要保持“終身學(xué)習(xí)”的態(tài)度，不斷更新教學(xué)理念，提高自我創(chuàng)新意識(shí)和教學(xué)水平，做好培養(yǎng)合格人才的準(zhǔn)備，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、增強(qiáng)國家綜合實(shí)力貢獻(xiàn)力量。