“新、宽、匠”目标定位的应...人工智能新工科人才培养模式_贾鹤鸣.pdf
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1、:贾鹤鸣,吴迪“新、宽、匠”目标定位的应用型高校人工智能新工科人才培养模式绍兴文理学院学报(教育科学),():“新、宽、匠”目标定位的应用型高校人工智能新工科人才培养模式贾鹤鸣 吴 迪(三明学院 信息工程学院,福建 三明;三明学院 教育与音乐学院,福建 三明)摘 要:人工智能专业伴随新工科发展应运而生,目的是培养符合新经济、新产业发展需要的专业人才,其专业发展定位受新工科决定,体现出人才培养“新、宽、匠”的特点。地方应用型本科高校在人工智能专业设置上有服务地方发展的需求,同研究型和职业技能型院校相比,又呈现出区域服务之“新、宽”和精神之“匠”的特殊之处。提出“新、宽、匠”目标定位的人才培养模式
2、,该模式以“新、宽、匠”为核心理念,构建了“二维交叉”的课程体系,并设计了基于教科研平台的“四层次阶梯式”人才培养路线。关键词:人工智能专业;人才培养模式;新工科;应用型本科高校中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期:基金项目:福建省本科高校教育教学改革研究项目“新工科背景下以人工智能及编程能力为核心的计算机专业教学改革与实践”();福建省教育科学“十四五”规划课题“新、宽、匠目标定位的应用型高校人工智能新工科人才培养模式研究”();三明学院高教研究课题“新工科背景下应用型高校计算机专业建设与实践路径研究”()。作者简介:贾鹤鸣(),男,黑龙江哈尔滨人,博士,三明学院信息工程学院教授,
3、研究方向:新工科、高等工程教育。:通信作者:吴 迪(),女,黑龙江哈尔滨人,博士,三明学院教育与音乐学院副教授,研究方向:教育哲学、智能教育。:人工智能技术飞速发展,正引发可产生链式反应的科学突破,催生一批颠覆性技术,作为经济发展的新引擎改变着世界的面貌和格局。人工智能已成为国际竞争的新焦点,是推进经济社会发展的新引擎和加速器。中国人工智能产业在 年和 年分别达到 亿美元和 亿美元的产业规模,预计 年将达到 亿美元的产业规模。目前,我国人工第 卷 第 期 年 月 绍 兴 文 理 学 院 学 报 .智能在基础研究、产业发展,以及核心技术研发等方面仍需快速提升,人工智能专业人才尤为紧缺,国家和社会
4、、企业迫切需要大量高素质应用型人工智能专业人才。年 月,教育部制定高等学校引领人工智能创新行动计划,研究设立人工智能专业,进一步完善中国高校人工智能学科体系。年 月 日,西安交通大学人工智能拔尖人才培养试验班宣告成立,同年面向全国招生。年 月,教育部印发了关于公布 年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知,全国共有 所高校获首批人工智能新专业建设资格;年有 所高校都新增了“人工智能”专业;年全国又新增了 所。虽然高校陆续建成人工智能专业,但专业新、经验少,总体上缺乏人工智能基础教学能力。具体表现为:专业人才培养与产业需求匹配度不高;结构优良的“双师型”教师队伍尚未形成;专业实践能力培养体系
5、和资源条件不完善等。在人才培养模式上,高校普遍处于摸索阶段。目前人工智能专业可供借鉴的人才培养模式主要有两种:一是“人工智能”培养模式;二是“校企合作协同育人”培养模式。前者侧重学科交叉,培养复合型人才,有利于学生知识的广度和深度,适合研究型院校;后者侧重学校与企业深入合作共建,有利于学生实践能力的提高,适合职业技能型院校。应用型院校服务区域经济发展,着力培养的是理论和实践完美结合的高素质应用型人才,既有扎实的基础知识,又熟悉行业工艺与技能,能结合实际需求和非结构化问题提出有效解决方案及对策。因而,应该积极探索适应地方应用型院校人工智能专业的人才培养模式,最大限度满足地方新经济发展对人工智能专
6、业人才的需求。一、新工科引领人工智能专业人才培养目标定位人工智能专业是在新工科背景下诞生的,目的是使人才培养符合新经济、新产业的发展需要。人工智能作为典型的新工科专业,新工科的内涵和理念对其具有直接的指导价值,能够帮助其明确专业定位。在新工科背景下看人工智能专业人才培养,就是要使人才规格符合人工智能新产业的需求。人工智能新产业对人才的要求可以概括为“新、宽、匠”。“新”即掌握最新科技手段和把握工程前沿问题发展动态。同其它学科专业对前沿技术的需求相比,人工智能专业更加迫切,因为其指向的是产业发展的未来。国务院在 年 月发布新一代人工智能发展规划中指出“人工智能是引领未来的战略性技术”,只有始终站
7、在科技前沿才能把握人类未来发展的先机,此“新”是一种未来之“新”。“宽”即在专业技能上有较宽的学科基础,能解决复杂的生活实际问题。南京大学人工智能学院院长周志华指出“人工智能技术在解决实际问题时,往往需要很多知识融会贯通,不是只学一两门课就真的能解决实际应用问题了”。北京工业大学副校长乔俊飞提出,人工智能是一个领域,而不是一个简单的本科专业,人工智能人才的培养可能需要多个本科专业去支撑。人工智能是以计算机科学为基础由信息科学、数学、心理学、哲学等多学科交叉融合的交叉学科,是要延伸、模拟和扩展人的智能,模拟人意识和思维的信息过程,因而此“宽”是一种拟人之“宽”。“匠”即学生需要具有较强的动手能力
8、,解决人工智能工程实际问题,目前主要工程问题集中于计算机视觉、自然语言处理和自动化应用。这种需要是“必需”而不是“应该”,否则就不能实现人才培养目标。年国家五部委印发了国家新一代人工智能标准体系建设指南,人工智能技术嵌入到人类生活的方方面面成为时代发展的必然趋势,未来生活需求中一定会产生数不胜数的人工智能工程实际问题,需要大量可以熟练运用人工智能理论和技术解决问题的应用型人才,此“匠”是一种时代之“匠”。绍兴文理学院学报(教育科学)第 卷二、地方应用型本科高校人工智能专业的特色(一)区域服务之“新、宽”和精神之“匠”年在教育部关于“十三五”时期高等学校设置工作的意见中,我国高等教育采用新的分类
9、方法,分为研究型、应用型和职业技能型三类。其中,应用型院校的人工智能专业不追求学科体系的完整和深度,而从服务地方经济产业发展需求出发,目标是建设服务型专业。因而其对“新、宽、匠”的贯彻结合了自身服务地方的需求,转化为区域服务之“新、宽”和精神之“匠”。同研究型院校相比,应用型院校的人工智能专业不追求人工智能技术的最新,和尽量多学科的融合,而是按照区域经济发展实际需要有选择、有标准、有限度地使用新技术和融合各学科,体现一种区域服务之“新、宽”。盐城工学院院长叶美兰在接受光明日报记者采访时说“培育工匠精神是应用型院校的使命”,更进一步说,同职业技能型院校相比,应用型院校不单单培养传统意义上的手艺之
10、“匠”,而是保留工匠精神中对精益求精的追求,将其运用在理论和实践两个层面,做兼有一定理论和设计开发能力的实践者,是将工匠精神融贯在理论和实践中的精神之“匠”。具体来说,区域服务之“新、宽”和精神之“匠”应具有如下能力要求,如表 所示。(二)“新、宽、匠”引领人工智能专业人才培养模式定位如上所述,新背景下的能力指标内在要求人才培养模式的更新。为实现“新”,建立课程和教材的更新机制,使教学内容具有新颖性和时代性。加强教师队伍建设,完善教师专业发展机制,鼓励教师成为教学“新”内容、方法等的第一负责人。为实现“宽”,注重多学科交叉融合的建设机制。因为工程学科的使命是要解决人类的需求,而人类的需求是复杂
11、的,培养机制就需要注重学科交叉融合。表 具有“新、宽、匠”特点的学生能力要求指标维度对学生的能力要求能力指标“新”人工智能前沿技术掌握机器学习、神经网络与深度学习等人工智能主流技术,了解和熟悉数字孪生、元宇宙等前沿技术。“宽”多学科交叉融合以数学、信息科学和人工智能专业知识为核心,综合运用自然科学与社会科学知识,识别、表达并分析复杂人工智能工程问题,以获得有效结论。“匠”人工智能工具使用能够针对复杂人工智能工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具、软硬件开发工具进行预测与模拟,能够理解不同开发技术与工具的应用场合及其局限性。设计和开发解决方案结合实际工程需求,综合考虑社会、健康
12、、安全、法律、文化及环境等因素,能够设计复杂人工智能问题的技术解决方案,并在设计环节中体现创新意识。为实现“匠”,建立产学研紧密结合的运行机制。建立与完善校内实训中心和校外实训基地,充分发挥其作用,使之成为学生理论联系实际,边学边练,获取实践经验,形成应用能力的基地。专业应该依据区域经济特色,凝练几个技术应用领域供学生必选或自选,例如“人工智能教育”领域可以开展智慧课堂、学习机器人方向,“人工智能农业”领域可以开展智慧农业管理系统、智慧农业设备方向,既有利于学生技术的精深,也有利于专业凝练特色,还有利于区域服务的针对性。三、新工科背景下地方应用型高校人工智能专业人才培养模式(一)整体设计思路提
13、出“新、宽、匠”目标定位的人工智能专业人才培养新理念。该理念培养出的人才具有人工智能前沿“新”技术,具有多学科交叉融合的“宽”能力,是能够熟练使用人工智能工具,并有设计和开发解决方案能力之“匠”。并且,立足第 期 贾鹤鸣,等:“新、宽、匠”目标定位的应用型高校人工智能新工科人才培养模式 本地高新技术开发区,服务区域经济发展,具有区别于研究型和职业技能型院校,深度服务地方区域经济发展的独特能力。具体来说:.以服务区域发展的人工智能工程知识为基础来实现“新”,从基础理论知识、模块化子系统设计、系统半物理设计与仿真、平台具体领域应用场景实践,从书本上的文字、公式逐步深入到人工智能的特定领域场景应用之
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