適應辦學類型/層次的人工智能專業建設

摘 要：以人工智能為引領的新一輪技術革命催生新的產業革命，推動人類社會邁入人工智能時代。人工智能不僅是推動技術進步和產業發展的核心技術，而且已成為勞動者從業的必備之技和人們生活的必要素養。隨著人工智能相關產業和經濟的發展，人工智能專業的人才需求愈來愈強烈。從“雙萬計劃”的要求、高校辦學類型的差異、人工智能專業教育的現狀等方面，對適應辦學類型/層次的本科人工智能專業建設進行了討論。

關鍵詞：人工智能;專業建設;一流專業;雙萬計劃;人才培養

人才培養是高等學校的中心工作，本科教育是高等學校的立校之本，是高等教育發展的基石。世界一流大學必須有一流的人才培養，必須有支撐一流人才培養的一流本科專業。

2018年9月教育部發布《教育部關于加快建設高水平本科教育? 全面提高人才培養能力的意見》，其中指出，要堅持分類指導，特色發展，推動高校分類發展，引導各類高校發揮辦學優勢，在不同領域各展所長，建設優勢特色專業;“雙一流”高校要率先建成一流專業，應用型本科高校要結合辦學特色努力建設一流專業;要動態調整專業結構，主動布局集成電路、人工智能等戰略性新興產業發展和民生急需的相關學科專業。2019年2月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《加快推進教育現代化實施方案（2018—2022年）》，方案指出，要建設一流本科教育，實施一流專業建設“雙萬計劃”。2019年4月，教育部辦公廳發布《關于實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知》，在一流本科專業建設原則中明確指出，面向各類高校，在不同類型的普通本科高校建設一流本科專業。

因此，不同類型的普通本科高校建設適應各自類型、彰顯各自特色的不同層次的一流人工智能相關本科專業，是一流本科專業的建設目標，也是“雙萬計劃”的建設要求。

一、人工智能相關專業開設情況

高等學校的辦學類型/層次的不同，人才培養定位也就有所不同。目前國內高校開設了“人工智能”和“智能科學與技術”兩個人工智能相關的主要本科專業。2004年3月，教育部批準北京大學增設“智能科學與技術”目錄外試點本科專業（專業代碼：080627S）。2012年9月，教育部發布《普通高等學校本科專業目錄（2012年）》，智能科學與技術本科專業的專業代碼更改為080907T。2004年至2016年，智能科學與技術專業經過緩慢的增長，每年新增設數目為3個左右，截至2016年底，全國共有30所高校開設智能科學與技術本科專業。2017年國務院發布了《新一代人工智能發展規劃》，2017年至2020年，智能科學與技術本科專業逐年度增設分別為7個、19個、96個和37個。目前共計189個，其中一流大學建設高校10個，占比5%;一流學科建設高校22個，占比12%;具有博士授權資格高校（非“雙一流”建設高校）38個，占比20%;其他高校119個，占比63%。

2019年3月，教育部批準新設“人工智能”（專業代碼：080717T）首批本科專業共35個;2020年3月，教育部批準增設“人工智能”本科專業共179個。全國共設置人工智能本科專業214個，其中一流大學建設高校22個，占比10%;一流學科建設高校33個，占比15%;具有博士授權資格高校（非“雙一流”建設高校）46個，占比22%;其他高校113個，占比53%。

隨著新工科建設工作的啟動，尤其是2018年3月教育部《高等學校人工智能創新行動計劃》的發布，陸續增設了一批人工智能的相關專業。2016年新設了首個機器人工程本科專業，2020年增至250個;2018年新設了首批4個智能制造工程本科專業，2020年增至129個。此外，近幾年新設的人工智能的相關專業還有：智能醫學工程、智能建造、智能電網信息工程、智能車輛工程、海洋機器人、智能體育工程、智能裝備與系統、農業智能裝備工程、智能感知工程、智慧農業、智能無人系統技術、智能建筑與建造等。目前，人工智能相關本科專業近20個，專業點數大幅度增長。開設人工智能主要專業和相關專業的高校呈現不同類型/層次，各個專業點需要依據學校的類型/層次，確立合理的人才培養定位，制定恰當的人才培養方案。

合理的專業課程設置，對于確保人才培養方案所定位的大學生能力達成具有重要的意義，也是人才培養方案的關鍵所在。為了解國內不同類型/層次高校的人工智能相關專業的教學計劃實施情況，并有助于增設專業高校進一步完善專業培養方案，我們選取了國內27所高校的智能科學與技術本科專業的培養方案，進行了課程設置的統計分析。所選27所高校中，一流大學建設高校7所，占比26%;一流學科建設高校7所，占比26%;博士授權高校（非“雙一流”建設高校）8所，占比29%;其他高校5所，占比19%。一方面，智能科學與技術專業屬于計算機類專業，教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會2009年發布的《高等學校計算機科學與技術專業核心課程教學實施方案》[1]，

對“程序設計基礎”“離散數學”“數據結構與算法”“計算機組成原理”“計算機網絡”“操作系統”“數據庫原理”“軟件工程”8門核心課程的不同層次人才培養教學方案的實施給出了指導性意見。對27個智能科學與技術本科專業點的8門核心課程開設情況進行了分析，表1給出了各門課程在各類型高校和所有高校的開出率。

另一方面，智能科學與技術本科專業有其自身的特殊性，對于27個智能科學與技術本科專業點的其他課程開出情況進行了分析，表2給出了課程設置較高的20門課程（除8門核心課程外）在各類型高校和所有高校的開出率。

從表1和表2可以看出，不同類型/層次高校的智能科學與技術本科專業課程設置各有所側重。此外，國內智能科學與技術本科專業的設立受各高等學校辦學歷史、資源和條件影響，基本有三種模式：其一，依托計算機學院由計算機相關專業派生發展起來，專業側重于智能算法和數據分析;其二，依托自動化學院由自動控制相關專業派生發展起來，專業側重于智能控制和機器人;其三，依托電子信息學院由電子工程相關專業派生發展起來，專業側重于智能信息處理和模式識別。這些對于不同類型/層次高校，制定人工智能相關專業的人才培養方案，尤其是專業的課程設置，是值得借鑒的。

二、人工智能相關專業建設思考

從我國高等學校的類型/層次現狀，可以建立各類型/層次高校的人才培養定位與專業人才要求劃分類型之間的對應關系。一流大學建設高校應該以研究/學術型的人才培養為主，一流學科建設高校應該主要定位于工程型的人才培養，具有博士授權資格高校（非“雙一流”建設高校）應該著力于工程應用型、技術研究型和技術開發型的人才培養，其他高校應該聚焦于技術應用型和技能型的人才培養。教育部高等學校教學指導委員會所制定的一些專業人才培養方案的指導意見也基本符合這種對應關系，如計算機類專業本科人才培養定位分為“研究型”“工程型”“應用型”三種類型[2];自動化專業人才培養定位分為“研究主導型”“工程研究應用型”“應用技術主導型”“技術技能型”四種類型[3]。人工智能相關專業的建設，也應該參照此對應關系，根據學校自身的類型/層次，制定相應類型人才培養定位指導下的專業人才培養方案。

無論從“雙一流”建設、“雙萬計劃”和一流本科專業建設，還是從國際高等教育的發展和我國高等教育的實際需求，人工智能相關本科專業都必須牢牢把握分類型/層次建設這一要義。

（1）不同類型指導的專業規范和質量標準。專業質量標準是各高校修訂人才培養方案，培養多樣化、高質量人才的標準，也是教學指導委員指導高校開展專業建設以及行業協會開展專業認證的依據。2018年1月教育部發布了《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》，其主要內容包括：專業類的內涵、學科基礎、培養方向、培養目標、培養規格、師資隊伍、教學條件要求、質量保障體系、知識體系和核心課程體系建議等。專業規范是教學質量國家標準的一種表現形式，是國家對本科教學質量的最低要求。不同層次的學校應在這個最低要求基礎上增加本校的要求，制訂本校的質量標準，體現本校的辦學定位和辦學特色。相關機構和組織，要盡早制定人工智能類本科專業的國家質量標準和專業規范，為不同類型/層次高校的專業建設提供指導。

（2）分層次能力培養的典型人才培養方案。目前開展人工智能相關專業本科人才培養的高等院校數目較多，學校的辦學歷史、辦學特色和辦學類型呈現多樣性。一流大學建設高校和一流學科建設高校具有較強的辦學實力和較好的師資條件，創新性地制定了符合自身實際、具有各自特點的人才培養方案，例如南京大學人工智能學院的《南京大學人工智能本科專業教育培養體系》、西安交通大學人工智能學院的《人工智能本科專業知識體系與課程設置》、西安電子科技大學的《人工智能學院本碩博培養體系》等。這些都是人工智能專業的典型人才培養方案和培養體系，對于一流大學建設高校和一流學科建設高校的專業建設具有較強的指導和參考作用。然而，目前還缺乏博士授權高校和其他高校的典型人才培養方案，而這些高校的專業建設恰恰是更需要指導的。

（3）人工智能相關專業的課程及教材建設。需要依據不同類型高校人工智能相關專業人才培養的能力需求和規格定位，確立人才培養方向，依據培養方向厘清實現相應能力培養所需求的專業知識。進而建立支撐專業知識的多級化、積木式的知識領域和知識單元。在此基礎上，靈活組合知識領域和知識單元，制訂適應于不同類型高校人才培養的核心專業課程和專業基礎課程。從專業課程和專業基礎課程的知識支撐角度，確定適合的基礎課程。由此，逐級構建專業的核心課程體系。同時，積極開展核心課程體系的課程和配套教材建設，遴選一批不同類型人才培養的典型核心課程案例、系列核心課程設置案例，發揮其示范作用。尤其要厘清人工智能專業和智能科學與技術專業的差異，并在核心課程體系設計和教材建設中得以體現。

（4）校企合作與產業牽引的教育教學建設。人工智能技術突飛猛進，人工智能產業日新月異。高校要積極主動地對接產業，吸納產業界的專家和工程師開展人才培養方案制定和修訂，不斷迭代培養出既符合學校自身實際和辦學定位，又滿足產業行業需求的特色人才。另外， 高校要密切聯系產業，聯合共建實驗平臺和校外實習基地，協作舉辦大學生創新活動和實踐能力訓練賽事，為培養特色人才搭建良好的實驗實踐教學環境。同時，高校要發揮產業企業在師資隊伍建設中的作用，一方面，要加強教師在崗期間的企業實踐和行業體驗培訓;另一方面，要加強產學研合作，通過科學研究來提升教師的綜合能力。此外，產業企業也要積極對接高校，開展人工智能方面的不同類型專門人才訓練的企業課程開發，以及不同類型專門人才的職業認證。

（5）人工智能的新工科教育體系及其建設。除人工智能和智能科學與技術專業外，新設立的人工智能相關專業也有大幅度增長，這完全符合新工科建設的需要。狹義上，新工科是指對工科專業的改造和新工科專業的增設。在工科專業改造方面，需要擺脫過去教學產業結合不夠的狀態，開展面向未來智能化社會發展的供給側改革;在開設新工科專業方面，就是增設一批以人工智能等新興技術為核心，面向新經濟和新業態發展的新專業。廣義上，新工科是一種全新的、變革型的教育理念，是為了適應新科技革命和經濟轉型升級而提出的，是未來工科教育的改革方向，涉及全部工程相關領域學科專業的一種整體性變革[4-5]。要以新工科建設為契機，構建高校本科生人工智能素養教育體系，并貫徹于人工智能相關專業的人才培養方案和專業建設。

總而言之，全國高校現有人工智能和智能科學與技術本科專業點共403個，其中一流大學建設高校32個、一流學科建設高校55個、博士授權高校（非“雙一流”建設高校）84個、其他高校232個。各個專業點發揮自身優勢、特色發展、分類建設，培養不同類型人才，爭創一流本科專業，具有重要的意義。

參考文獻：

[1] 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會. 高等學校計算機科學與技術專業核心課程教學實施方案[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

[2] 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會. 高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范（試行）[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[3] 教育部高等學校自動化專業教學指導分委員會. 自動化學科專業發展戰略研究報告[M]. 北京：高等教育出版社，2007.

[4] 古天龍，魏銀霞. 以新工科理念推動地方高校建設一流本科教育[J]. 中國大學教學，2018（2）：34-37.

[5] 古天龍.數字經濟視野下的新工科建設[J]. 中國大學教學，2019（6）：12-15.

[責任編輯：余大品]