“四新”背景下地方高校人工智能专业课程体系建设研究

摘要：“四新”学科，即新工科、新医科、新农科和新文科，是当前高等教育改革的重要内容。这些学科以满足国家和社会发展需求为导向，对传统学科进行深度改革和创新。在“四新”建设背景下，地方综合性大学对多元交叉复合型人才的培养变得更加重要。人工智能作为多学科交叉的新兴学科，其专业课程体系的建设也变得越来越重要。本文旨在探讨高校人工智能专业课程体系的建设，包括课程体系设置、人才培养等方面，以期为高校人工智能专业的课程建设提供参考。

关键词：人工智能；课程体系；四新；地方高校；新工科；人才培养

ResearchontheConstruction

ofArtificialIntelligenceProfessionalCurriculumSystemin

LocalUniversitiesUndertheBackgroundof"FourNew"

WangPeng

SchoolofEngineering，YanbianUniversityJiLinYanji133002

Abstract：The"FourNew"disciplines，namelyNewEngineering，NewMedicine，NewAgriculture，andNewLiberalArts，areimportantaspectsofcurrenthighereducationreforms.Thesedisciplinesareorientedtowardsmeetingtheneedsofnationalandsocialdevelopment，andinvolvedeepreformsandinnovationsoftraditionaldisciplines.Inthecontextoftheconstructionofthe"FourNew"disciplines，thecultivationofmultidisciplinaryandcrossdisciplinarytalentshasbecomeincreasinglyimportantforcomprehensiveuniversitiesatthelocallevel.Asanemerginginterdisciplinarysubject，ArtificialIntelligence（AI）hasalsobecomeincreasinglyimportantintheconstructionofitsprofessionalcurriculumsystem.Thisarticleaimstoexploretheconstructionof theAIprofessionalcurriculumsysteminuniversities，includingcurriculumsystemdesignandtalentcultivation，inordertoprovideareferenceforthecurriculumconstructionofAImajorsinuniversities.

Keywords：ArtificialIntelligence；Curriculumsystem；FourNew；localuniversities；NewEngineering；Personneltraining

推进“四新”建设，是我国探索实现高等教育现代化、建设高等教育强国以及提高高等教育质量和人才培养质量的创新性途径。我们的目标是锚定在2035年建设教育强国、人才强国。为此，我们正在深入推进“质量革命”，使中国高等教育从过去的高速规模化发展转向高质量内涵式的发展。人工智能专业作为新兴学科，截至目前，国内共有300余所高校成立人工智能本科专业，开设人工智能专业是国家战略的具体体现，如何有效地培养人工智能专业人才已成为当前研究的热点问题。建立一套合理的课程体系对于达成专业培养目标和毕业要求具有重要的基础作用。

一、“四新”学科建设背景

新工科建设得到了国家高等教育改革和发展规划的高度重视，2016年6月，我国工程教育专业认证体系为深化工程教育改革提供了良好契机，也为新工科建设提供了制度保障［1］。2017年，中共中央、国务院印发《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》，明确提出要推进新农科建设，加强农业人才培养，推进农业科技创新和农业现代化进程［2］。2019年，教育部启动“六卓越一拔尖”计划2.0，明确提出要推进新文科建设，国务院办公厅印发了《关于加快推进医学教育创新发展的指导意见》，新医科为推进医学教育改革和创新而提出的，旨在培养具有国际化视野、临床实践能力和创新精神的高素质医学人才。《教育部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》，以文件形式进一步固化了“四新”的概念，明确提出要在我国高等学校中全面推进“四新”建设［3］。至此，“四新”建设起初由一些一流高校进行试点，后来逐步在全国高校范围内得到广泛关注和实践。在“四新”背景下，地方高校的人工智能专业建设面临新的机遇和挑战［4］。

二、人工智能专业课程体系的研究现状

目前，国内外已经有许多研究学者关注人工智能专业课程体系的研究问题。国外方面，麻省理工学院、卡耐基梅隆大学、南洋理工大学等知名高校也相继建立了人工智能专业，并且建立了相应的课程体系［5］。国内研究方面，清华大学、南京大学、西安交通大学等高校已经建立了人工智能专业，相应的专业课程体系也得到了较为完善的建设。例如，麻省理工学院人工智能专业课程基本导向注重前沿性、专业性、跨学科性、全面性［6］。卡耐基梅隆大学基于其在人工智能领域多年深耕所获得的科研成果，注重突出“人工智能”特点，设立了人工智能基础课程以及四个不同的集群选修课程，为学生提供了广泛的人工智能知识基础和视野［7］。南洋理工大学的教育理念是培养跨学科人才，重点发展“人工智能+大数据统计与分析”领域的人才。在课程设置上，学校更加注重向学生传授数学和计算机基础知识，以及大数据科学相关的人工智能基础课程，而在人工智能领域的深入探究方面则较少［8］。西安交通大学形成了包括数学与统计、科学与工程、人工智能核心、计算机科学核心、认知与神经科学、人工智能与社会、先进机器人学以及人工智能平台与工具的8大专业课程群，围绕多学科的深度交叉融合，聚焦于人工智能领域的重大科学前沿问题和应用基础理论瓶颈，同时着眼于国家的重大需求。旨在为人工智能未来的发展培养杰出的人才，重点关注如何设计更加强健的人工智能、实现人机协同的混合增强智能，以及研究人工智能技术的核心芯片和新型计算架构，以推动人工智能领域的系统性发展和应用。南京大学通过“基础+核心+应用”的培养模式在智能医疗、智能交通、智能制造等，这些课程涵盖了人工智能的应用领域和实践，使学生能够了解人工智能的实际应用和市场前景［9］。

人工智能是一门交叉学科，除了计算机科学以外，人工智能还涉及概率论、控制论、信息论、仿生学、心理学、数理逻辑、医学、认知科学等多门学科［1012］。大部分地方综合院校新成立人工智能专业也都是在原来计算机科学与技术专业的基础上，加进来一些数学类专业。如果人工智能本身当作一个交叉学科领域，在培养人工智能创新应用型人才方面，本学科人才培养及课程教学尚存在一些亟待解决的问题，各高校对于这一新兴专业的人才培养目标、培养方式、课程体系建设等具体细节的思考尚不完善，仍面临一些问题和挑战［13］。主要表现在以下几个方面：（1）人才培养方案不够完善。（2）多学科交叉前景下的人工智能专业培养目标定位还有待进一步清晰。（3）培养人工智能本科人才的教学模式创新缺乏经验。

三、多学科交叉融合的课程体系设计思路

随着物联网、云计算、大数据等信息技术的快速发展，人工智能学科应运而生［14］。作为一个涉及多个学科的交叉学科，人工智能的范畴十分广泛。同时，作为计算机科学的一个重要分支，人工智能主要包括数学、计算机科学、心理学、哲学、语言学以及控制论等多个领域。人工智能专业培养德智体美劳全面发展，具有爱国主义情怀、健康人格以及良好的社会责任感和科学、工程、人文素养，具有坚实的数理基础和计算机领域基本理论知识，系统地掌握人工智能基础理论、基本方法和技能，具有良好的工程实践能力和创新意识，能够运用人工智能的基本原理、模型和方法，设计智能信息感知、智能信息处理和智能系统的工程技术解决方案并胜任应用开发工作，具有跨文化、跨学科优势和国际化视野及竞争力的人工智能领域应用型高级技术人才。学生毕业后可从事人工智能领域的科研、开发以及管理工作，也可进入国内外高校、科研院所继续深造。

具体培养目标表现在以下方面：

（1）具有良好的职业道德、人工智能伦理修养和工程素养，身体强健并具备良好的人工智能安全意识。

（2）具有坚实的数学、自然科学、计算机领域的基础理论知识，系统地掌握人工智能领域的基础理论、方法和技术，具有缜密的科学思维、较强的实验技能。

（3）具有良好的创新意识和工程实践能力，针对人工智能相关的复杂工程问题具备分析、设计、开发、应用、维护和管理等能力。

（4）具有优秀的爱国主义情怀、中华民族伟大复兴的使命感、社会责任感和责任担当意识，具备优秀的开放与包容的人文素养，能够在跨文化和跨学科背景下进行沟通、交流和团队协作。

（5）具有终身学习能力，适应不断变化的国际化的竞争需求，能够跟踪和掌握人工智能领域内的新理论、新方法、新技术。

高校的人工智能专业课程体系建设应当包括以下内容：

（1）基础课程。包括数学、计算机科学、统计学等基础学科。这些课程是学习人工智能的基础，也是学生发展自己技能的基础。

（2）核心课程。这些课程可以包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉、智能控制等。这些课程涵盖了人工智能的核心技术，对学生理解人工智能技术的发展和应用至关重要。

（3）应用课程。这些课程可以包括数据科学、计算机安全、人机交互等，涵盖了人工智能技术在实际应用中的领域和问题。

（4）实践课程。这些课程可以包括实验课、项目课、各类竞赛等。这些课程可以让学生实践人工智能技术，从而加深对知识的理解，提高技能。可以根据高校特色，与新工科、新文科、新农科、新医科建立人工智能实践课程，开设生物特征识别、语言类型学、量子通信学、医学图像分析等多元选修课程。

四、多元交叉复合型人才培养模式

课程体系是人才培养的基础和核心，是人才培养方案的重要组成部分。一个完整的课程体系能够确保人才培养质量和目标的实现，同时也能够反映学科领域的最新发展和需求。因此，高校在设计和完善课程体系时，应充分考虑所培养人才的实际需求和市场需求。

针对多元交叉复合型人才培养，高校需要通过优化课程设置和教学方法，打破学科之间的壁垒，提高学生的综合能力。这一过程中，多元交叉复合型人才应该具备以下几个特点：

学科交叉性：多元交叉复合型人才应该具备多个学科的知识和技能，能够在不同的学科领域中灵活运用所学知识。

综合应用能力：多元交叉复合型人才应该能够将所学知识和技能应用于实际问题中，具备解决问题的综合能力。

创新能力：多元交叉复合型人才应该具备创新思维和创新能力，能够在新领域中提出创新性的解决方案。

团队协作能力：多元交叉复合型人才应该具备团队协作能力，能够与不同背景的人员合作，共同完成任务。

总结

本文针对“四新”建设背景下地方高校人工智能专业课程体系建设问题进行了深入的研究和探讨。通过对人工智能专业课程建设的现状和发展趋势的分析，提出了构建符合地方高校实际需求和学生发展需要的人工智能专业课程体系的建议，并进一步探讨了相关的人才培养方案。

参考文献：

［1］尹升华，李希雯，刘洋.“新工科”视域下一流本科专业建设的导师制推动研究［J］.北京科技大学学报（社会科学版），2023，39（02）：164173.

［2］王建仙，张卫民.基于“校—园”合作的高校农业创新创业人才培养模式探索［J］.江苏农业科学，2019，47（01）：343346.

［3］周海涛，郑淑超.“四新”学科建设的优化路径［J］.中国电化教育，2022（04）：915.

［4］全力，张笑钦，吴承文.面向核心能力培养的地方高校人工智能专业课程建设［J］.高等工程教育研究，2022（03）：102106.

［5］高一鹏，田昀鑫，刘水.“四新”背景下高校一流学科专业建设的思考［J］.通化师范学院学报，2022，43（01）：135139.

［6］罗朝天，彭飞，黄怀辉，等.高校学生开展创新创业实践的对策分析［J］.创新创业理论研究与实践，2022，5（24）：187190.

［7］耿乐乐，符杰.世界一流大学人工智能本科人才培养模式及启示：基于麻省理工学院、斯坦福大学和卡内基梅隆大学的比较分析［J］.现代教育技术，2020，30（02）：1420.

［8］陶泓杉，郄海霞.高校人工智能本科专业需要怎样的课程体系：基于卡内基梅隆大学和南洋理工大学的比较分析［J］.重庆高教研究，2021，9（05）：4454.

［9］杨波，梁晟.浅谈地方高校的人工智能人才培养［J］.贵阳学院学报（自然科学版），2022，17（01）：99103.

［10］余琍，彭敏，刘树波.武汉大学人工智能本科专业人才培养探究［J］.教育现代化，2019，6（70）：1517.

［11］张海俊，王颖，熊伟.基于SPOC的石油炼制工程混合式教学模式探究与实践［J］.创新创业理论研究与实践，2023，6（02）：107110.

［12］刘东玲，赵燕利，易景娜，等.新医科背景下中国护理博士专业学位研究生培养模式分析［J］.中国医学教育技术，2023，37（01）：3437.

［13］解芳，蔡广宇，熊运昌，等.专业认证驱动下机制专业课程体系的反向重构［J］.内燃机与配件，2019（22）：248249.

［14］胡杰，黄劲，计湘婷，等.地方院校人工智能专业人才培养模式创新研究［J］.计算机教育，2021（06）：120123.

基金：2022年吉林省高教科研课题（编号：JGJX2022D49）；延边大学2021年度教育教学改革研究课题（延大教发〔2021〕31号）

作者简介：王朋（1990—），男，汉族，山西运城人，研究生，讲师，研究方向：计算机技术。