民族地区高校人工智能专业人才培养模式探索_王朋.pdf

Science&Technology Vision科技视界0引言教育部提出新工科建设后相继提出新医科、新农科、新文科，统称“四新”建设，2018 年教育部印发了关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见，明确提出在我国高等学校全面推进“四新”专业建设1。2020 年 2 月，教育部等多部门联合指出培养“人工智能+X”复合型创新人才，落实人工智能对“四新”学科的升级改造。深化个性化人工智能高端人才培养理念，推进人工智能与多学科交叉融合，完善多主体协同育人机制是我国高校人工智能专业发展的趋势。为了探索交叉学科下的人工智能专业人才培养模式，国内外许多学者进行了深入研究。如斯坦福大学要求人工智能专业学生除了满足工科学科外，需要额外满足人工智能方向的特殊课程，培养学生的应用能力2；黄河燕在人工智能专业人才培养提出符合新工科建设内涵的产学研用教学体系模式3；朱立成在基于多学科整合人才培养体系中提出复合型人才培养理念，秉持“以学生为中心”，注重“品德、基础、实践、创新”的育人理念4；倪笑宇在地方院校多学科交叉融合的智能制造人才培养模式探索中提出地方院校多学科交叉融合的智能制造工程人才的培养路径，就必须优化现有的专业特色，构建完整的跨学科群体，突出多学科融合的特点5；庄越挺在人工智能的下一步突破中提出 AI 需要我们在学科交叉和跨界应用方面进行努力，这就要求我们要利用计算机、医学、数学、语言学和心理学等知识来实现 AI 的重大重构、技术和应用创新，以及解决复杂的社会问题和重塑国家产业体系6；耿乐乐等人在世界一流大学人工智能本科人才培养模式及启示中提出设置人工智能本科专业不是单纯的计算机专业更换几门人工智能相关课程就行得通的，必须重视人工智能专业人才多维度能力的培养7；张海生在我国高校人工智能人才培养：问题与策略中指出推进人工智能专业与传统学科建立融合发展计划，形成人工智能专业新结构，有利于培养交叉复合型人才8。有些学者专门对民族类大学的人工智能人才培养体系进行了研究，例如向伟在新工科背景下民族高校人工智能专业建设中提出了以“人工智能+民族区域特色”作为专业培养目标，出台了民族高校人工智能创新人才培养的课程体系、专业建设等一系列方基金 项 目：延边 大 学2021年度 教育 教 学改 革 研究 课题“民族 地 区高 校 人 工 智 能专业 多元 交叉 融 合 培 养 模 式 的探索 与 实 践”（延大教 发 202131号）；2022年度吉 林 省高 等 教 育 学 会高 教 科研 课 题（JGJX2022D49）。作 者简 介：王 朋，讲 师，研究 方 向为 计 算 机技 术。*通 信 作 者：李 德，教授，研 究 方 向为信 息安 全。DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2022.31.38民族地区高校人工智能专业人才培养模式探索王朋李德*（延边大学工学院，吉林 延边133002）【摘要】针 对 民 族 地 区 高 校 对 人 工 智 能 学 科 建 设 起 步 晚、师 资 队 伍 匮 乏、产 学 研 资 源 缺 乏 的 问 题，结 合“四 新”建设 理 念和民 族地 区 高校 自身特 色与 实 际情 况，探讨 如 何围 绕 多 元 交 叉 融 合的 培养 目 标，构 建 具 有 民 族 特 色 的 人 工 智 能专 业 建 设，以延 边 大 学 人工智能 专 业 为例，从 理论 学 科建 设、师 资 队 伍、教学 实验 方 法 等 方面阐 述民 族 地 区高校 多 学科交 叉 融 合 的 人工 智 能专 业人才 培养 模 式，对“四 新”专业背 景下 的 多 学 科 融合 进 行 探 索 创新。【关键词】多 学 科交 叉融合；人 工智 能；四 新；民 族 地区科学课堂135科技视界Science&Technology Vision案，较好的体现了人工智能专业建立的初衷，也与西南民族大学自身特色相融合9。作为少数民族地区一所综合性大学，延边大学人工智能专业在 2021 年正式开始招生，以计算机科学与技术专业为依托进行办学，目前专业建设仍处在探索和完善阶段。1民族地区人工智能专业建设面临的问题1.1学科建设不健全总体来说，与国际发达国家比较，我国人工智能专业建设起步较晚，目前尚未形成健全的人工智能专业学科群10。在国内一线城市相比较，民族地区高校由于受地域限制，在科研基础、师资力量等方面显然无法与发达地区高校相比，人工智能专业作为新兴学科的代表，师资力量比较强的大学例如清华大学、南开大学、华中科技大学等都成立了人工智能学院，而地方高校的人工智能专业大部分由计算机专业扩建而来，同质化相对比较严重，受原专业的影响，人工智能学科建设不是很健全。民族地区地方本科院校开设的人工智能专业仍然处在试点和探索阶段。1.2高质量师资匮乏人工智能专业是工业化发展的产物，工业界人工智能应用发展早于高等院校，工业界的科技巨头以及各行各业的人工智能技术公司以绝对的优势吸纳了原本就不多的人工智能领域专业技术人才，每年高校或科研机构人工智能领域人才流入企业的比例高达10%左右。其次，由于地域发展的不平衡导致国内高校人工智能专业师资队伍严重失调。对于民族地区高校来说，为了满足人工智能专业教学的需求，师资队伍大都来自计算机专业或者自动化专业的教师队伍，对人工智能专业深层次理论知识、实践能力存在着不足。从长远意义来看，地方高校作为我们人才培养的主阵地，教师资源的稀缺将导致高校人工智能人才的系统输出。1.3产学研协作不足人工智能专业是一门重实践的学科，近年来，人工智能企业数量急剧增加，根据 中国互联网发展报告（2021）统计，我国人工智能企业共计 1454 家，大部分聚集在经济发达的京津冀、珠三角、长三角等地区。一线城市是聚集人工智能企业数量最多的城市。人工智能专业作为一个产学研用融合比较紧密的专业，高校人工智能专业的发展离不开当地人工智能产业的推动。而欠发达地区几乎没有高科技企业，缺乏校企合作的先天性条件，与发达地区比较人工智能教育的差距还是非常巨大的。其次，在现有的产学研合作项目来看，企业仍然是依靠自身力量，合作的力度和深度明显不够，主要原因是产学研合作机制不够完善，还未形成一个有效的合理的合作机制，进而造成双方定位不清，责任不明。2多学科交叉融合的人工智能专业人才培养模式人工智能作为新兴学科的代表，延边大学 2021年迎来了第一届人工智能专业学生。通过利用自身办学特色和学科优势与人工智能专业建设形成具有本校特色的人才培养模式，抓住发展人工智能的良好契机，培养符合新工科和时代变化的应用型人才。本文从以下几方面进行了改革：2.1优化专业特色，搭建多维交叉融合的专业课程体系“四新”建设背景下的专业人才培养主动适应经济社会发展需求，打造新教改、新质量、新体系。从学科交叉融合出发，核心课程体系建设从“基础+进阶+应用”着手，建设由“通识课+多学科基础课+专业课+跨专业选修课+创业实践+专业实训”组成的“1+N”的人工智能课程体系。“1+N”人工智能专业课程体系中的“1”代表坚持人工智能课程主线不变，“N”代表多个不同方向的交叉学科应用课程，寻找其他学科应用到人工智能专业知识的交叉点，建立实践进阶课程，学生根据自己喜欢的方向，例如本校语言文学、医学、农学、民族学等特色学科自由选择，培养学生能够在相关领域开展研究并将人工智能应用到实际专业中的复合型人才，形成“人工智能+朝鲜语”“人工智能+医疗”“人工智能+民族经济”等具有民族特色的人工智能课程体系。通过融入传统特色专业资源，有效解决人工智能专业的学科建设不健全问题。2.2重视课程思政，完善工程伦理教育培养体系新一代人工智能为技术道德伦理带来严峻挑战，新领域存在着广泛的科学认知、技术滥用和其他伦理问题，例如：“大数据”杀熟、“AI 换脸技术引发的隐私争议”等，在专业课程的教学中，融入正确的科学观、价值观教育，并将其与工程伦理课程的教学紧密结合起来，将课程思政教育贯穿人工智能人才培养全过科学课堂136Science&Technology Vision科技视界程，并通过校外专题实践活动、在毕业设计中增加对所设计的系统、产品、模型的伦理风险分析，使的学生加深对技术与人类生存环境、人类道德紧密关系的理解，学会把人工智能的不确定风险及伦理思考放在开发及运用人工智能技术的过程中。2.3组建多学科融合的优秀师资队伍结合学校在外国语言、电子信息工程、机械学科、医学学科、民族学的优势和特色资源，建立多元融合的人工智能交叉师资团队，共享特色学科的优秀师资和平台。人工智能专业青年教师通过攻读博士学位或从事交叉课题研究等，分别形成计算语言学、人工智能+机器人、朝鲜语言处理等科研团队。在此基础上，鼓励青年教师参与工程项目或产学研合作项目、赴企业挂职锻炼和深造进修，完善教师企业实践经历，提高参与工程实践的教师的比例，鼓励教师与企业人员申报交叉学科课题，建立学科融合教学团队，开展基于多学科交叉融合的教学方法和培养路径研究，鼓励拥有交叉点的团队从事民族特色化研究，推进信息化时代教学方法的改革和创新。2.4构建复合型人才培养的实践教学体系实践教学环节是实现多学科交叉融合培养复合型人才的重要环节。构建从专业课程为基础、实践技能培养和专业综合能力为提升，再到研究创新能力为拓展的实践教学体系，构建以工程教育为主的多学科交叉融合的实验大平台，将课堂知识成果有效转化。运用学校公共实践教学平台完成基础性实践实习，依托专业综合实验室如 2021 年成立的人工智能实验平台，多语种智能信息处理平台综合提高专业技能，利用 AI 企业现有的人工智能开放平台，例如：百度的 Paddle、科大讯飞、阿里云 AI 平台进行实践教学和应用，使学生在学习过程中加深对人工智能行业的理解。2.5构建本专业第二课堂，形成协同育人新体系第二课堂共包括：学术研究类、社会实践类和科技比赛类，实现课内课外联动，构建并实施复合型高素质人才培养的第二课堂。探索研究、比赛赛加实践联合培养模式，以科研创新训练和科技竞赛为抓手，开展人工智能科技大赛、“互联网+”、挑战杯等竞赛的探索创新，促进学生自主研学能力和创新创造能力的培养。新工科一个重要的特征就是产学研用协同育人，注重学生实践能力的培养。引导实践教学新模式以提高学生的人工智能专业素养，培养面向未来的卓越工程创新应用型人才。通过借助 AI 企业优势，与企业进行共建实习课程，学习 AI 企业人工智能相关框架和平台，增强学生的实际工程应用能力，施行学生生产实习、毕业设计与就业一体化，实现实习与就业良好结合。3结语本文探讨了民族地区多学科交叉融合的人工智能专业人才培养模式与路径，加强不同学科教师的资源共享和教师知识体系素养。树立了多学科交叉融合培养复合型人才的理念，形成核心课程为主、特色专业为辅的人工智能专业课程体系，建立多学科交叉融合的实验大平台，有利于对“四新”专业人才培养模式进行改革创新，培养符合自身特色与人工智能行业实际需求的多元交叉复合型人才。【参考文献】1钟登华.新工科建设的内涵与行动J.高等工程教育研究，2017（3）：1-6.2Stanford University.Computer science program 2019-20 computerscienceprogramrequirementsOL.https：/ughb.stanford.edu/degree-programs/major-programs/computer-science-program.3黄河燕.新工科背景下人工智能专业人才培养的认识与思考J.中国大学教学，2019（2）：20-25.4朱立成，贺根和，肖宜安，等.基于多学科交叉融合的复合型人才培养体系构建与实践J.井冈山大学学报（自然科学版），2022，43（1）：103-106.5倪笑宇，高晓刚，薄佩玉，等.地方院校多学科交叉融合的智能制造人才培养模式探索J.广西广播电视大学学报，2021，32（5）：56-59.6庄越挺，蔡铭，李学龙，等.人工智能的下一步突破：多学科交叉内禀J.E