“人工智能+”人才培养新模式探索

成科扬，孟春运，詹永照

（江苏大学 计算机科学与通信工程学院，江苏 镇江 212013）

0 引言

人工智能是当前计算机领域研究的热点，特别是以物联网、云计算、大数据、深度学习等为代表的新一代人工智能技术的发展，极大地影响甚至改变了人们的生产生活与思维方式。为落实《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》（国发〔2017〕35 号），引导高等学校瞄准世界科技前沿，不断提高人工智能领域科技创新、人才培养和国际合作交流等能力，为我国新一代人工智能发展提供战略支撑，2018 年4 月教育部发布了《高等学校人工智能创新行动计划》，明确提出要完善人工智能领域人才培养体系[1]。根据人工智能理论和技术具有普适性、迁移性和渗透性的特点，主动结合学生的学习兴趣和社会需求，积极开展“新工科”研究与实践，探索“人工智能+X”的人才培养模式[2]。

1 新时代人才培养模式理论探究

1.1 以“人工智能+”为依托，培养跨学科知识体系复合型人才

人工智能是一门专业性强、知识内容迭代快、教学平台要求高的学科。同时，人工智能与传统学科的联系越来越紧密，形成了新工科、新农科、新医科等新兴交叉学科，即所谓的“人工智能+”学科。目前国内高校有关于人工智能的课程尚处于起步阶段，其在教学方面存在诸多缺点，如整套课程的知识面不成系统并且受众面较小；没有完善的平台建设以及教学设备；教学内容与专业没有很好结合；教师此类课程教学经验不足；教学内容与市场脱节。因此，当前人工智能的课程教学体系、教学内容以及教学模式都无法很好地满足“人工智能+”人才培养的要求。

为此，高校应结合自身的特点、优势，开展以人工智能为依托的交叉学科人才培养，并根据当前人工智能的发展趋势，延伸专业应用，从而获得新的专业特色和优势，为培养跨学科知识体系复合型人才提供支持。

1.2 以学生科研立项为载体，培养富于科学精神创新型人才

在“人工智能+”的新形势下，积累科研经验是本科生参加各种科研立项的出发点，他们想通过参加科研立项来历练自己，从而提高自身能力，为今后进一步深造和从事科研工作做准备。

由于在校本科生内在因素“自己知识不足”和外在因素“时间不够”“缺少老师指导”等原因，导致在校本科生对科研立项的认识水平不足，立项实施难以突破。因此，首先学校要在新生入学时就要突出科研工作的重要性，让学生对科学研究有一个清晰的认识。其次，学校应开展多层次、各类型的科研立项学术讲座，营造浓厚的科研氛围。同时，高校应加强对学生科研立项的指导工作，通过专家讲座、网络在线咨询等多种形式加强指导；高校教师应结合自身的学术专长，与当下大热的人工智能技术相结合，响应新工科建设的号召，全过程指导学生科研立项[3]。

1.3 以学科竞赛为抓手，培养团结合作勇于争先实践型人才

以竞赛为抓手驱动“人工智能+”新时代计算机人才培养，需要在计算机专业传统教学的基础上，融入竞赛机制以及人工智能新主题，让学生在完成竞赛项目的同时逐渐提升实践技能。这就要求教师不仅能够在课内教授计算机专业知识，还要在课外因材施教，并结合人工智能技术的发展状况，组织或承办丰富的计算机专业竞赛，吸引广大学生交流技术、切磋技能[4]。通过以赛促教、以赛促改，不断改进教学形式，提升学生的实践能力，培养出高素质的实践型人才。

1.4 本科生、研究生协同培养，打造教、研结合互动式人才培养模式

在人工智能对各行各业影响日益增大的今天，我们亟须调整传统的教育模式框架。本科生、研究生协同培养即为一种有益的模式革新尝试。在本科生、研究生的协同培养中，本科生参与积极性高，但由于专业知识有限，加之欠缺分析问题、解决问题的能力，同时课堂时间有限，因此存在很多疑问。研究生与本科生便捷的沟通，很好地解决了本科生面临的问题。这不仅提高了本科生的学习效率，而且还让他们接触到了前沿知识，逐渐形成科学的思维方法，提早掌握基本的实践技术和科研思路。同时，研究生较之于老师，他们与本科生有共同的话题，可以增加本科生的专业认知度和兴趣，以及更好地调整心态适应大学生活。另一个方面，研究生在指导本科生的过程中，为了起到示范性作用，须有一定的责任感，在带动本科生科研及实践的过程中，能发挥个人的潜力，这样也能很好地培养研究生自身的管理能力和形成良好的心理素质[5]。

1.5 中外学生融合培养，形成双语交流国际化人才培养模式

中外融合培养是在发展留学教育基础上推动人才培养的创新途径。随着高等教育领域的国际交流越来越频繁，中外融合培养正在逐渐成为国内人才培养的重要组成部分之一。学校需要鼓励中国学生多与留学生进行双语交流探讨，积极参加国内外的各种科技活动，尤其是人工智能领域具有挑战性的竞技项目，在国际化的平台上与他国团队同台竞技。中国学生与各国留学生交流探讨学术问题，并在参加科技活动的过程中，促进科研成果的产生。同时，中外融合培养也能促使留学生更好地适应中国教育与人才培养环境，加速与中国学生交互融合，撞击智慧火花。总之，施行中外融合培养，有利于培养国内具有国际化视野的新型人才，也有利于培养知华友华的留学生朋友。

2 新时代人才培养模式实践探索

面对“人工智能+”新时代要求，江苏大学计算机学院近年来积极探索，逐步形成了一条以“人工智能+”为依托，学生科研立项为载体，学科竞赛为抓手，本科生、研究生协同培养，中外学生融合培养的人才培养创新之路。

2.1 立足学校工科优势行业，努力实施跨学科复合型人才培养

学院成立了国家首批“AI+智慧学习”人工智能产业学院，结合交通、机械、农机、食品等学校工科优势行业和资源开设相应选修课、实践课、微课、自主研学课程等新工科课程，培养具有跨学科知识体系，服务于工业信息化、智能化的跨学科复合型人才。

2.2 依托学生科研立项，着力锻造学生科学精神

学院积极鼓励学生参加学校科研立项，截至2019 年3 月江苏大学已开展了18 批大学生科研课题立项申报工作，其中第18 批大学生科研立项，申报项目多达3 087 件作品，最终确定了1 475 件作品作为资助项目。学校通过立项资助、设立创新学分、挂钩奖学金评定、保研资格评定等激励措施，进一步激励和营造校园科研立项与创新氛围。针对部分学生特别是大一、大二同学对科研创新途径及方法缺乏了解的问题，学院通过学科方向带头人教师宣讲，加强对科研立项的宣传，使同学们了解科研立项的全过程以及本专业的科研方向。鼓励大一、大二学生尽早加入科研团队，与大三、大四学生组队进行科研创新，让他们在相互学习中收获更多知识。同时，学院通过遴选科研立项导师为学生团队配备业务能力强、精力充沛的副高职称以上教师指导学生科研立项。通过科研立项工作的开展，近三年计算机专业学生发表或参与研究的论文成果57 篇、专利、软著申请31 件。

2.3 聚焦学科竞赛，全面提升学生创新实践能力

学院十分重视创新实践竞赛在人才培养中的作用。为此，近年来学院积极鼓励学生参加各类创新实践竞赛，设立竞赛培训指导基金，举办竞赛交流沙龙，不断提升学生的竞技水平。近三年，计算机专业学生获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生计算机设计大赛、大学生程序设计大赛等国家、省部级奖19项。在积极组织学生参加竞赛的同时，学院还积极承办各类创新实践赛事，为学生打造更多竞技平台。学院连续主办、协办了5 届中日韩大学生创新工程实践大赛；2018 年11 月，学院承办了江苏省学位办主办的首届江苏省研究生计算机视觉科研创新实践大赛，大赛以“计算机视觉”为主题，吸引广大研究生对计算机视觉领域问题的关注，为研究生提供一个展示自我的平台，培养研究生科学精神素养、发现解决问题能力以及团队协作精神。

2.4 研究生、本科生协同培养，倾心打造科研梯队

学院在研究生、本科生协同培养过程中，鼓励本科生进行学生科研活动，并从大二学生中遴选保研预备生，通过参与老师以及研究生的部分科研实践项目，逐渐掌握科研的思维方法。在此过程中，研究生带领其一起查阅科研文献资料，进行部分简单的科研试验，合作撰写科技论文，申请软著、专利，大大提高了本科生的科研兴趣和思维能力，拓宽了学生的知识面，开阔了学术视野，同时也增强了他们参加科研的意识，并且能够充分发挥其能动性、主动性，使其在科研实践中提高分析问题、解决问题的能力。研究生、本科生协同培养，促进了科研人才梯队的形成，为今后的科研攻坚提供了人才储备。

2.5 中外学生融合培养，大力实施趋同式教育

学院采用中外融合人才培养模式，大力实施趋同式教育。对于通过中文语言预科班的留学生，将其与中国学生统一编班学习、考试。科研团队中的中外学生，混合使用英语、中文双语进行课题小组讨论，交流拓宽了小组成员的知识面以及眼界，既帮助留学生快速融入中国大学的学习环境，又让中国学生学习到留学生面对问题时的思维方式。中国学生相比于留学生比较羞涩，同一课题组的中外学生相聚一起讨论交流，对中国学生克服与人交流的胆怯心理具有很大的帮助。学院积极推进国际化育人，施行“走出去、引进来”双向交流，中美“1+2+1”联合培养、全英文留学生培养、中日韩跨学科创新工程竞赛，促进了学生双向交流，拓展了国际化视野。教学成果“跨学科工程创新能力国际联合培养体系的构建与实践”获江苏省教学成果一等奖。留学生培养质量不断提高，6 门课程获省级以上全英文精品课程。同时，利用优质的在校留学生资源，施行留学博士生助教、留学博士后给本科生授课，进一步提高本专业学生的国际化水平。

3 新时代人才培养模式展望

3.1 “人工智能+”跨学科复合型人才培养模式展望

面对新未来、新形势，随着“人工智能+”人才培养新模式的开启，人工智能+传统学科，形成了新工科、新农科、新医科，这些新型学科是未来推动中国社会飞速发展的巨型引擎。为此，在人才培养中我们须进一步加强学科的深度交叉融合，如设置人工智能交叉微专业、跨学科学部，积极培养具有人工智能技术背景的专业型人才和应用型人才。其中，专业型人才将主要从事机器学习、计算机视觉、自然语言处理、机器人技术等理论算法研究；应用型人才则将人工智能技术应用于互联网+、智慧医疗、AI 教育、智慧农业等实际应用领域 。未来这些举措的实施，对于在校学生而言，将极大地提高他们的综合能力。相信在新型人才培养模式的推动下，越来越多的高层次复合型人才将成为新时代中国社会生产发展的主力军。

3.2 依托科研立项培养创新型人才培养模式展望

科研立项是培养创新型人才的有效途径，未来在该模式的人才培养实践中，需进一步细化、优化各培养环节，加强操作指导，真正发挥科研立项对于培养人才创新意识、创新能力的作用。学校将编印相关科研立项指导手册，加强对课题选择、立项申请、实验设计、论文撰写、项目结题的指导；科研立项指导教师将制定学生科研能力提升计划，学生结合导师的科研项目需求，选择不同的主攻科研方向，改变同质化趋势，承接教师科研项目子课题，在教师指导、研究生帮带、自身实践基础上不断提高科研水平；同时，学校将出台更多奖励措施吸引师生参与科研立项，如建立优秀科研立项论文、优秀指导教师评比奖励制度。依托科研立项培养创新型人才，将很大程度上改变传统教学模式下只注重知识点和理论的灌输，而忽视学生实践和创新能力培养的局面。新的人才模式将会让更多的学生真正地热爱科研，具备科学精神，最终为国家创造出更多高水平、推动时代发展的科技成果。

3.3 竞赛驱动实践型人才培养模式展望

随着“人工智能+”背景下新工科、新农科、新医科的出现与发展，各高校越来越重视学生实践能力的培养。以竞赛推动人才培养将会激发学生群体的创新活力和学习兴趣，提高学生运用计算机解决实际问题的综合能力。当前在创新竞赛过程中，竞赛题目的开放性趋势越加明显。因此，未来的人才培养需根据学生的基础层次、学习经历和专业差异等特点，帮助学生从自身的特点出发，完善交叉学科的复合知识体系，培养创新意识和思维，并在竞赛实践中提升创新能力。教师应帮助学生针对具体的竞赛问题反复地进行问题分析、方案设计，不断地探讨和总结经验教训。通过竞赛的历练，未来越来越多的实践型人才将会被培养以服务社会。

3.4 研究生、本科生协同培养模式展望

研究生、本科生协同培养是人才培养的有益途径。在研究生与本科生的协同培养的过程中，促使研究生为应对本科生的交流咨询，须不断地充实和更新知识，提高了研究生解决问题的能力，从而可以教学相长，互相促进。这些能力的形成会有效应对就业后所面临的技术、管理难题，符合目前所倡导的“软实力”的培养，很好地提升了学生的综合素质。今后，研究生、本科生协同培养须为研究生、本科生的组队和交流创造更多机会与平台，如本科生、研究生组建混合科研立项、科技竞赛团队，本科生尽早加入研究生导师科研团队，研究生担任本科生学业副导师等。未来，本科生在教、研结合，与研究生协同培养模式下，形成积极有效的科研梯队，将为国家填补科研人才上下流动的鸿沟。

3.5 中外学生融合培养模式展望

中外学生融合模式下人才培养的目标是逐步将中国学生教育与留学生教育相结合，共享教育资源，一方面为中国学生营造良好的国际化教学环境，另一方面也为留学生创造尽快适应中国教育模式的氛围。因此，未来中外学生融合培养模式将逐步实现中外学生趋同管理，共享同一标准的课程体系，以“交流合作，互补双赢”为指导思想，开展不同形式的课外实践活动，如中外学生共同组建科研实践小组、开展“人工智能+”相关技术或以留学生所属国家实际需要为背景的应用性课题研究。此外，西方国家一些大学不错的助教管理机制也值得效仿，选拔一部分中国学生来担任留学生的助教工作。中国学生在担任留学生课程助教时，使用英语交流，互相增进友谊。随着中国学生与各国留学生在课程、习俗、文化、价值观等多个方面交流的深入，双方的认识都得到了提升，从而营造了良好的国际化氛围。

4 结语

在人工智能对于各行各业的影响日益增大的今天，我们需要调整传统的教育模式框架。为此，我们对新时代人才培养模式理论进行了探索，提出了以“人工智能+”为依托，学生科研立项为载体，学科竞赛为抓手，本科生、研究生协同培养，中外学生融合培养的人才培养创新之路。同时，近年来我们大胆创新，积极践行这一人才培养模式。通过实施“人工智能+”跨学科培养，积极推行科研立项、学科竞赛，打造研究生、本科生科研梯队，中外学生协同培养，我们的人才培养模式已初见成效。面对新未来、新形势，我们将致力于进一步改革与完善新时代人才培养模式，为培养出兼备科学精神、创新意识、实践能力和国际视野的新时代人才而努力。