新工科背景下人工智能创新人才培养探究思考*

秦运柏，潘敏玲，朱勇建，朱 君

(广西师范大学电子工程学院，广西 桂林 541004)

1 引言

随着我国“智能制造2025”不断升入以及“新工科”理念的提出，人工智能作为引领产业革命和科技变革的战略性技术及新兴学科，创新型人工智能人才的需求不断加大[1]。腾讯研究院于2017 年发布的《2017全球人工智能人才白皮书》中指出：目前人工智能领域的顶尖高级基本来自美国，每年约2 万左右人工智能毕业生远远不能满足社会的需求[2]。2018 年颁布的《新一代人工智能发展规划》及《高等学校引领人工智能创新行动计划》为人工智能人才的培养指明了方向，各大高校随即设立人工智能学院，开展人工智能专业；2020 年《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，建议稿明确指出要提高高等教育质量，分类建设一流大学和一流学科，加快培养理工农医类专业紧缺人才，瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。推进科研院所、高校、企业科研力量优化配置和资源共享，人才发展战略[3]，然而目前我国在人工智能教育方面仍处于探索阶段，缺乏人工智能人才培养经验，形成具有高校特色和自身优势特色的人才培养方案值得深思。

2 优化教学内容，创新教学方式

2.1 注重学科基础，加强学科交叉

人工智能作为计算机科学、数学、心理学、语言学、哲学、工程学等多学科交叉融合的新兴学科，其涉及学科范围具有着宽泛而复杂的覆盖面，这也是人工智能较其他学科的特点和优点。一方面，人工智能学科本科阶段主要还是以学科基础为主，了解人工智能的起源及发展，加强数学，计算机科学，工程等学科的学习，培养学生的夯实知识基础。另一方面，加强学科前沿技术及学科交叉融合，扩宽学生知识广度。作为新型交叉学科，不仅需要扎实的学科基础，更需要了解到人工智能在实际中的应用及与其他学科的交叉融合点。例如作为有着丰富人工智能人才培养经验的斯坦福大学，在本科阶段提供了“联合专业”的模式，与传统双学位不同的是“联合专业”注重跨学科间的融合及衔接性，同时其人工智能团队的老师都具有不同的学科背景，多样化的学科背景保证了专业间的融会贯通与广阔的视野[4]。

2.2 改革教学方式，扩宽教学手段

传统教学模式老师讲，学生听的教学模式，老师处于主动，学生处于被动的地位。教学方式也是采用PPT，板书的方式，使得像学生对数学，计算机，电路等理论性较强的课程不感兴趣，知识点理解不到位。如何提高学生的注意力，将枯燥乏味的理论知识生动化，趣味化，需要建立以学生为主体的课堂教学风格，提高学生的主动性，积极性[5]。在教学工具中可利用PPT，图片，音视频等多种媒体工具将某些晦涩的知识以丰富生动的形象展示出来，教学过程中采取案例分析，课堂互动，启发式提问，课堂辩论等形式增强学生参与度，让课堂回归学生。此外，各类学习平台也为师生间搭建了第二课课堂，老师可将教案，配套学习资料提前发布供学生参考，也可就课堂上理解不到位的某些重难点知识进行深度讲解，学生则可随时和老师交流讨论，有效提高师生间的沟通互动。

3 改革培养模式，加强实践创新

3.1 注重学科基础，加强学科交叉

工科作为实践性较强的学科，光有扎实的理论基础还不够，必须通过实践动手才能巩固理论知识。通过构筑赛学结合，研教一体的教学体系，有利于培养学生的动手能力，团队协作能力以及科研精神。通过以“导师制” 指导，“师兄制”带领等模式，鼓励学生进实验室，进课题组，积极参与竞赛及科研项目。同时加强教师科学研究与教学相结合，科研融入课堂，将学术前沿，研究热点向学生展示，把科研成果转化为教学案例，使得教学与科研相互促进，相互发展。自2009年来，我院连续开展举办“魅力电子节”，“文创集市”等一系列丰富多彩，生动活泼的科技文化活动，同时依托机器人创新基地，导师工作室等创新实践基地，积极组织学生参加中国机器人大赛，全国智能机器人格斗大赛，世界机器人大赛和全国电子设计大赛等一系列科技竞赛，并取得了优异的成绩。2003～2019年期间,获全国大学生电子竞赛一等奖2个，二等奖11个，广西区一等奖40个，二等奖56个；全国“挑战杯”科技学术作品竞赛二等奖2项;第一届周立功杯嵌人式系统毕业设计邀请大赛二等奖1项；2008年Aitera亚洲创新设计大赛全国二等奖一项(广西唯一)；第11届中国机器人大赛亚军1项、二等奖1项。2016参加中国机器人大赛以来共获得15个全国一等奖（2个冠军，1个亚军，连续4年获得全国4强），4个二等奖，8个三等奖；申请大学生创新创业计划项目7项（国家级3项）；申请发明25项专利（授权6项），实用新型专利10项，软件著作权3项。

3.2 产教对接，校企合作

自从“新工科”模式提出以来，国家大力促进人才培养供给侧和产业需求侧结构要素的全方位融合，倡导产业界与教育界建立创新型合作模式共同培养面向市场需求的各层次人才[6]。高校作为教育的主体，在理论知识体系，科技创新等方面具有优势，企业则具有产业平台，实践操作等方面的优势。通过校企合作，联合办学的模式，构建起产业结构与人才培养的动态调整机制，优化人才培养模式与专业结构。目前人工智能在理论层面已有较为完善的系统，但大多数高校单独开发的产品往往缺乏实用性，因此通过企业对接实际工程项目能发挥高校及企业双方的优势，合作共赢。我院目前已与广西交科集团有限公司、澳特翼南京电子科技有限公司、桂林贝思科技有限公司、广东澳鸿科技有限公司、复旦大学工程与应用技术研究院、无锡迈科传感科技有限公司、腾丰德（北京）科技有限公司和桂林市飞宇电子科技有限公司等30多家公司开展合作。近年来，共开发完成了轻量化攀爬机器人、智能测量机器人、新型长距全自动物联传感器+温度感知无线传输一体化系统、机器人控制器物联网网关系统等30项产品的研发,取得较好经济效益和良好的社会效益。

4 结论

人工智能作为我国战略性新兴产业的发展目标，推动高校进行教学改革，形成人工智能人才培养体系显得尤为重要。根据人工智能交叉学科的特点，在教学内容，教学方式上应当适度调整，同时注重实践性，创新性的培养，结合产业特点，联合发挥高校及企业双方优势，构建新的人才培养模式，推动我国人工智能人才的培养及新工科建设。