推进混合教改和产学研合作，提升智能专业人才的培养质量

刘丽珍　宋巍　尚媛园　刘杰　王万森

摘 要：以优质教学资源建设和混合式教学改革作为切入点，探讨提高本科教学质量的改革思路，强调人才培养与专业、学科的协同发展，侧重于学生科研实践能力的培养，进一步结合科教融合和产学研合作培养模式，培养学生应用所学知识解决实际问题的实践创新能力，以期改善我国本科教育中理论知识与前沿科技、新兴产业和新经济发展有所脱节的问题。

关键词：智能本科人才培养体系；产学研合作；优质教学资源建设；混合式教学改革

0 引 言

随着 “深蓝”战胜卡斯帕罗夫、AlphaGo（包括Master）战胜李世石等里程碑式的技术飞跃，人工智能成为国家战略的时代已经来临。作为21世纪最前沿的科技领域，人工智能不但成为新的战略性新兴产业，而且影响着社会各行业各领域的深入发展，因此世界各国纷纷布局发展人工智能，争先恐后占领人工智能领域新高点。如美国已将人工智能上升到国家战略，并发布“美国国家人工智能研究与发展策略规划”和“为人工智能的未来做好准备”。中国也将人工智能正式列入“‘十三五国家战略性新兴产业发展规划”和《政府工作报告》。然而，要真正实现从“互联网+”向“人工智能+”的进化，面临的最大问题不是智能技术本身的发展，而是智能领域创新型人才的培养。人才是科技创新最重要的因素，科技的竞争就是人才的竞争。改革人才培养模式、培养创新人才是国家科技发展战略的关键与基础，也是提高大学生培养质量、实现“强国梦”的根本途径。

当前，我国正以人工智能为着力点，带动各行业各领域向智能化、服务化和高附加值方向快速发展。虽然目前还处于智能发展初期，但人工智能将越来越多地与互联网、汽车、医疗等各行业各领域相互融合，并发挥机器学习的巨大市场潜能，会迎来广阔的发展前景。同时，在全球范围内也涌现出对智能专业人才的极大需求。据相关数据分析，全世界人工智能专业人才数量约为25万，数量最多的国家依次为：美国、英国、印度、加拿大、法国、荷兰、德国、西班牙、澳大利亚、巴西、中国。显然，人才的培养不是一蹴而就的事情，需要不断改革智能专业人才培养体系，并形成一整套行之有效的培养方法，才能系统培养出大量能够灵活掌握和创新应用人工智能基础理论和技术方法的智能专业人才。

1 加强优质教学资源建设，结合混合教学模式改革，提升教育理念的创新性、教学资源的实用性、教学水平的先进性

在实现中华民族伟大复兴的关键阶段，大学生作为未来科技发展的中坚力量，其创新水平直接关系到我国战略和新兴产业经济发展对人才需求的质量。因此，我们必须深化高等教育教学改革，主动适应学生个性化发展需求和多样化终身学习需求，立足国情并建设优质教育资源和公共教育服务平台，推动信息技术与教育教学深度融合，促进优质教育资源的广泛应用与全面共享，提高高等教育教学质量和人才创新能力。同时，在人才培养进程中，转变教育思想，更新教育观念，改革人才培养模式，实现教学内容、课程体系、教学方法和手段的现代化；坚持知识、能力、素质协调发展，注重科研和教学的高度统一，尤其注重大学生创新能力的培养，着力提高大学生的自主学习能力和实践能力；坚持以社会需求为导向，深化教学改革，构建主动适应经济社会发展需要的创新人才培养综合体系。

优质教学资源建设是提高高等学校教学水平和质量的一项具有战略意义的奠基性工作，是学科和专业建设的基础，对人才培养具有重要的影响和深远的意义。积极开展在线开放课程、精品课程群等优质教学资源建设工作，对教学改革、课程教学质量、因材施教、培养高层次创新人才等方面都具有重要的实际意义和显著的示范作用。优质教学资源本身的特色、可示范性、高水平及良好的推广性，能够有效地带动本科教学体系资源的整体建设和发展，明显改善智能学科与专业核心课程的教学条件，让更多学生受益于优质教学资源，同时也有利于学生自主学习能力的培养和教师教学质量的提高。

针对智能专业人才培养特点，我们以学科和专业建设为依托，以培养高素质创新人才培养为目标，以优质教学资源建设为契机，建设基于层次化课程体系的精品课程群、网络在线课程、多媒体课程等优质教学资源；结合课堂教学、在线学习、师生互动、学习评估和科研实践等混合教学改革策略，更新教育思想和教学理念，深化混合教学改革模式，转变学生的认知模式和学习方式；同时，改革教师的教学方法、策略和角色，全面提升学生的学习能力和教师的教学水平，实现“课堂讲授”结合“线上引导”、“传道授业”结合“创新思考”、“终考定分”结合“过程评估”的教学改革目标。

目前，首都师范大学信息工程学院已经建设了“智能信息获取技术”北京市精品课程、“智能信息处理”精品课程群、“人工智原理及其应用”国家级规划教材和北京市精品教材等优质教学资源，形成以精品课程与精品教材带动教学内容和方法的改革，进而提升本科教学质量，同时为学习型社会建设提供良好服务。首都师范大学信息工程学院先后获得北京市和校级教改项目8项、优秀教学成果奖4项；北京市及校级精品课程3门、优秀课程6门；国家级规划教材、北京市精品教材3项；探究式本科课程建设1门、双语课程建设1门、多媒体课程建设6门、通识课程建设1门、网络在线课程（MOOC、SPOC）建设2门；发表教改论文40余篇；荣获国家级计算机课件比赛一、二、三等奖共5项。通过教学资源精品化和课程体系层次化的教学改革，促进学生深刻理解、掌握和应用人工智能的基礎理论方法和核心技术，同时也为社会提供终身学习的支持服务体系。

在教学改革中，混合式教改强调通过学生主体性与教师主导性的结合来强化学生主体作用的发挥，而建构主义强调以学生为中心，重视学生认知过程的个性化差异，学生是认知的主体，是知识的主动建构者，因此赋予学生高度的自主性，但是学生自主学习能力的提高往往离不开教师的指导，不能将“自主学习”等同于“没有教师的自由学习”。因此，混合式教学改革与建构主义学习理论不谋而合，它将传统教学方式与信息技术有机结合起来，融合课堂教学和网络教学的优势，综合采用教师课堂集中授课、网络学堂自主学习、师生在线互动交流、重要知识点在线课程视频讲授（MOOC、SPOC）等多种形式的混合教学模式，有利于提升学习和教育理念，方便开展多渠道、多形式的师生、生生以及人机互动的教学过程，为学生提供个性化学习的宽松学习环境，学生可以侧重选择适合自己的学习方式；由于可以不受时间和地点的限制，学生还可以对学习过程进行评价和反思；教师也由原来的课堂主导者和知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。相比于传统的教学模式，混合教育改革模式有机融合学生自身特点、优质教学资源、线上引导、课上传授、学习评估，相比传统培养模式，可以为学生提供更加灵活多样和个性化的教学资源和环境，显著提高教学质量和创新能力。endprint

2 立足创新能力培养、科教融合，结合产学研合作机制，构建创新人才培养综合体系

智能专业具有与前沿最新科研成果紧密相关的特点，因此提倡教学科研并重，强调教学水平的提高最终离不开创新实践和科研成果的支撑，同时可以强化实践教学活动，提升大学生科研素养和实践能力。近年来，智能专业搭建“智能信息处理实验室”“智能机器人开放实验室”等实践教学和科研平台，积极开展学生的课程实践、学生科研、专业实习、毕业设计等科研实践活动，使教学能将体现积极的主动学习过程和充满探索的创新实践体验相融合；强化以学生为主体、以教师为指导的教学策略，融合教与学的指导、创新和合作的角色；激励团队教师不断提高自身科研水平，以科研促教学，注重教学和科研的有机统一；加强实践教学，鼓励师生之间组成科技创新梯队，将教学过程从注重信息传递转变为师生和生生之间“吸收、内化和实践”的探究式教学和科研创新活动，最终形成互为补充、互相促进、相互渗透、相辅相成的创新人才综合培养模式。

人工智能可以用来解决许多问题，如机器人写作、医疗诊断、自动驾驶等，但要真正实现“人工智能+”的快速发展，还需要系统培养大量能够掌握、应用人工智能基础理论和技术方法的智能专业人才。智能专业基于当前社会发展需求，交叉融合科学、人文和工程技术，结合产学研合作一体化实践机制，带领学生应用人工智能理论和前沿技术等专业知识，在“智能+英语作文批改”“智能+教育机器人”等方面取得一系列实用性创新成果。产学研实践活动，一方面加深学生对所学知识的理解和掌握，另一方面培养学生应用所学知识解决实际问题的实践创新能力，有效改善我国本科教育中理论知识与前沿科技、新兴产业和新经济发展有所脱节的问题，同时提升教师的科研水平，进而以科研促教学，进一步提高本科教学质量。图1是混合教学+产学研合作模式下的智能专业人才培养体系。

近年来，智能专业开展了注重基础、强化专业、服务社会的实践教学活动，形成了“一个注重”“两个突出”“三个融合”的实践教学改革和人才培养思路：①注重优质教学资源建设带动实践教学改革、师资队伍和专业建设的协同发展，完善学生知识结构，提高本科教学质量和学生综合素质。②充分发挥教师在科研实践教学中的指导作用，引导学生了解学科前沿的发展趋势及研究热点，突出培养学生的科学研究和自主学习能力。③通过本科教育与前沿科技、国家文化战略、新兴产业经济发展的有机融合，科学、人文和工程的交叉融合，人工智能、社会服务和创新应用的技术融合，突出培养高素质、复合型、综合性智能专业本科人才。

3 建设高水平师资队伍，推进人才培养和教学资源、专业、学科的协同共建

学科和专业既有内在联系又有不同内涵，既相互区别又相互联系、相互促进，教学资源是由人才培养计划和学科知识组建的。学科、专业、优质教学资源建设与人才培养的划分依据、遵循的规律和构成成分不同，但学科知识的分化与综合组成了教学资源，教学内容又固化了学科知识并促进学科的发展，而学科是专业发展的基础，专业的特色化发展又促进学科知识的丰富与发展。高校的学科、专业、教学资源建设是一种协同共生的关系，一方面，学科建设的发展及成果可以直接为专业建设提供动力与支持；另一方面，专业建设又为学科建设与发展提供课题和提出要求，促进学科建设、人才培养质量和教师队伍提高自身素质与水平。

在人才培养中，教师的综合实力是一个根本问题，因此要致力于打造一支科研水平高、教学业务精湛的教师队伍，鼓励教师走出国门， 加强与国外高水平大学的交流合作，将国际上先进的教育理念、最新的科研成果和理论方法融入创新人才培养体系，并通过开展多种形式的国际交流与科研合作，培养具有国际竞争力的高素质人才，进而提高我国高等教育的国际化水平。

综上，针对智能专业教学计划和人才培养目标，全面考慮人才培养所需知识的层次和递进关系，分步骤、有计划地进行改革创新和建设，带动教学内容、教师队伍、实践教学、教学手段、教学方法、教学改革的建设和专业及学科的协同发展，是未来创新人才培养的重要改革模式，有利于人才具备全面的知识结构、能力结构和综合素养，从而切实提高智能专业人才的培养质量和核心竞争力。

4 结 语

“深化教育改革，推进素质教育”是习近平总书记对教育工作提出的明确要求，也是提高大学生培养质量、实现“强国梦”的根本途径。当前是我国高等教育巩固成果、深化改革、提高质量、持续发展的关键时期，围绕将新技术应用于提高教学质量、加强优质资源建设等主题，教育部倡导进一步深化本科教学改革，全面提高教学质量，突显本科教学重要性。笔者基于北京市教改项目、北京市精品课程及精品教材、国家规划教材、校级精品课程群建设等优质资源建设，拓展优质教学资源对学生的影响力和受益面，实现教学内容、方法、策略以及科研实践活动相结合的混合教改模式，打破传统课堂教学的时空局限，强化实践教学，推进优质教学资源与学科、专业、人才培养的协同共建，通过产学研合作实践活动切实提高智能专业人才的科研创新能力。

参考文献：

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[3] 李伟铭， 黎春燕. 产学研合作模式下的高校创新人才培养机制研究[J]. 现代教育管理， 2011（5）： 102-105.

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[5] 肖海鹏， 刘杰， 谢铭瑶. SPOC环境下以“学习评价”为中心的翻转课堂教学模式改革[J]. 中国教育信息化， 2016（10）： 32-37.

（编辑：史志伟）endprint