“人工智能”熱潮下計算機專業人才培養探討

李暉 李曉林

摘要：當前，教育部印發了《高等學校人工智能創新行動計劃》，該計劃標志著計算機專業迎來了“人工智能”新時期。本文針對該新型人才培養模式下計算機專業本科生創新創業能力培養、人才培養模式等問題展開探討。通過構建在線學習平臺，結合人工智能技術，能夠自動分析學生學習的情況，期望在提升學生學習興趣的同時，也能夠提升學生的創新能力，達到培養高素質創新性人才的目標。

關鍵詞：人工智能;實驗教學改革;在線學習平臺

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A

人工智能延伸了人的腦力與體力，隨著人工智能的發展，越來越多的專業領域與其相結合，從而爆發出了全新的活力。對于傳統高等教育領域，近年來，國內外學者也紛紛結合人工智能這個時代大背景展開了相關創新性研究。2016年，劉清堂等人對智能教學的發展進行了研究和展望;2017年，閆志明、唐夏夏等人對人工智能的內涵、關鍵技術與應用趨勢進行了跟蹤研究;隨后，馬玉慧等人研究了面向人工智能新時代下我國的教育發展路徑。2017年5月13日，中國科學院院士褚君浩做了關于當前智能化、自動化時代下的有關智慧教育的主題報告，重新闡述了面向人工智能這個時代大背景下智慧教育的內涵。由此可見，上述這些相應的研究工作，為面向“人工智能”計算機專業人才培養，奠定了較為翔實的理論基礎。

2017年7月8日，國務院印發了《國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》，提出了“智能教育”這一全新型教育模式，為計算機人才培養指明了發展方向。2018年4月12日，為落實國務院的“新一代人工智能發展規劃”，教育部印發了《高等學校人工智能創新行動計劃》。該計劃目的是引導我國高等學校瞄準世界科技前沿——人工智能領域，不斷提高在人工智能領域科技創新、人才培養和國際合作交流等能力，為我國新一代人工智能技術的發展提供戰略支撐。教育部的此項計劃要求在推進“新工科”建設的同時，也需要重視人工智能與計算機、控制、數學、統計學、物理學、生物學、心理學、社會學、法學等各個傳統學科專業教育的深入交叉融合。這一計劃標志著專業計算機人才培養迎來“人工智能”時代專業人才培養新時期。

面向“人工智能”時代的計算機專業人才培養新模式，不僅僅是要培養人工智能的專業人才，也是為了加快將人工智能創新應用于計算機教育領域。可改變當前傳統計算機教育的限制，是促進計算機教育公平、提高計算機教育質量的重要手段。這種人才培養新模式利用人工智能技術支撐專業計算機人才培養模式的創新和教學方法的改革。目標是構建了網絡化、智能化和個性化的新型教學網絡和教育體系。總的來說，“人工智能”時代計算機專業人才培養新模式不僅要能夠提高計算機教學效率，而且還可提升計算機專業本科生的學習能力和創新能力。

面向“人工智能”時代計算機專業人才培養新模式涉及領域廣，參與方多、學科和學生多樣性等問題，本文擬以本科生的創新和創業能力培養為主線，設計面向“人工智能”時代計算機專業課程群，用面向“人工智能”時代計算機專業人才培養模式的教育創新驅動模式，探討新的本科生創新創業能力培養模式和方法，探索新的教育教學模式。

1人才培養模式的改革思路

對于面向“人工智能”時代計算機專業人才培養新模式，首先應該結合計算機教育模式改革的內在需求，同時探討面向人工智能與計算機學科的交叉融合下的本科生創新創業教育的內在聯系與本質內涵。主要改革措施如下：

（1）明確面向“人工智能”時代計算機專業人才培養模式的本質內涵。從教育理論和教育實踐層面分析面向“人工智能”時代計算機專業人才培養目標和所涵蓋的內容;分清在工程教育背景下的創新能力提升途徑與傳統教學方法的差異;在此基礎上建立面向“人工智能”時代計算機專業本科生人才培養教育教學模式和基本框架。

（2）深入研究面向“人工智能”時代計算機專業人才培養標準化體系。引人人工智能技術的教學方法，對面向“人工智能”時代計算機專業人才培養模式的內在要求進行研究，揭示面向“人工智能”時代計算機專業人才培養模式教學方法的本質屬性，在此基礎上建立面向“人工智能”時代計算機專業人才培養模式的標準化研究框架，對核心本質教育規律進行標準化總結，同時兼顧計算機學科和學生特點，深入分析標準化的內涵與外延，實現人工智能與計算機學科的交叉融合教學方法的可操作性，提高教學方法的可推廣性。

（3）教育創新驅動面向“人工智能”時代計算機專業人才培養模式的發展。目前，我國計算機教育手段創新驅動不足。急需將人工智能技術應用在教育上進行創新，如可以基于圖像識別技術進行智能評卷、基于機器學習對線下學生學習行為監督等，推動傳統計算機教育自身的不斷變革與創新。同時，利用人工智能技術構建一個以學生需求為中心的新型實驗教學環境，以培養創新性人才為導向，滿足當前知識經濟時代的發展需求。

（4）探索面向“人工智能”時代計算機專業人才培養國際化實現路徑。研究具有國際視野和計算機學科交叉背景的新模式，研究實現人工智能與計算機學科的交叉融合教學的國際化途徑與方法，拓展創新教育的視野，提升創新創業能力的層次與實際作用。

2人才培養新模式的具體措施

力圖通過面向“人工智能”時代計算機專業新型教學方法的引入，融合技術、工程、人文領域三方面知識，滿足社會、學科以及學生自身的發展需求。嘗試探討目前教學方法標準化、前沿性和國際化等方面的不足，提出相對應的解決辦法，切實提升本科生創新能力。

面向“人工智能”時代計算機專業課程群，改革傳統計算機程序設計基礎課程，開設面向“人工智能”的python語言，并圍繞python語言開設后續的專業課程。為了有針對性地培養本科生，將后續課程分不同方向，設置專業課程群，如面向圖像處理，開設數字圖像處理、機器學習、智能計算等課程;面向大數據，開設數據科學分析與處理、深度學習等課程。對于所設置的課程強化課程的實踐性，增加實驗動手環節，讓學生積極使用python語言進行相應的程序開發。另外，將慕課和微課引入課程學習，利用當前移動互聯網技術，增加課程的趣味性，讓學生真正體驗到隨時隨地學習的快樂。

面向“人工智能”時代計算機專業人才培養新模式能促進知識的傳播、管理和更新;通過機器學習建立線下學生學習和行為模型，當學生在網絡上進行學習和實驗時，該模型能夠自動感知學生學習情況并主動調控，培養學生的實踐創新能力;傳統的教學方式中，教師往往需要進行大量的重復性機械勞動，新的人才培養模式能使教師脫離這種煩瑣的重復性勞動，以便能更專注于學生的個性化教學;能改變師生傳統的交互方式，使學生能更加便捷咨詢老師，同時使老師更清楚了解學生的學習狀態，繼而開展針對性教學，這能讓學生獲得更多更有效的學習體驗，建立起一個新型的智能化教育生態。

面向“人工智能”時代計算機專業人才培養新模式主要的實踐方法有，建立計算機專業課程教學網站，并結合人工智能技術，分析傳統計算機專業課程教學模式，本科生創新創業能力評價與反饋機制，針對計算機專業本科生的創新能力展開研究和示范;設計人工智能與計算機學科交叉融合的引入機制，開展交流和推廣活動，向全校本科生課程建設和教學模式擴散，提升教學的示范作用，在此基礎上實現對全校教學模式的示范和輻射作用。

3結束語

面向“人工智能”時代計算機專業人才培養新模式，將人工智能引入專業計算機學科人才培養中，實現學生創新創業能力的培養，同時探討了面向“人工智能”時代計算機專業人才培養模式的標準化、前沿化和國際化的實現途徑，為探索本科生創新創業能力培養提供新的思路。該新模式在本科生的專業培養中具有重要的作用，將成功的培養模式進行標準化便于推廣，創新驅動，尊重人性，擴大專業的國際視野，對于我校其他專業的本科生培養模式具有較好的示范作用。