以人工智能为导向的信管专业人才培养方案

赵鸿萍,刘新昱,杨帆,陈曙,李辉

中国药科大学理学院 (南京 211198)

为主动应对新一轮科技革命与产业变革，教育部积极推进以人工智能(Artificial Intelligence，AI)为代表的新工科建设[1]。中国药科大学作为著名的药学综合性院校，特别注重医药新工科相关专业的改革。2017年初，中国药科大学信息管理与信息系统专业(简称信管专业)正式启动以“人工智能”为导向的信管专业改革，希望探索具有行业特色的信管专业人才培养新方案并在此专业领域中起到引领作用。

基于现行培养方案，笔者从四个方面探讨以“人工智能”为导向的信管专业人才培养方案的相关改革与创新，具体包括：调整培养目标、改革课程体系、优化师资队伍和改进人才培养模式。

1 调整培养目标

按照教育部制定的《管理科学与工程类专业教学质量国家标准》(简称国标)规定[2]，信管专业旨在培养具备先进信息管理思想和掌握先进信息技术的复合型高级人才。中国药科大学信管专业，结合本校药学、中药学、生药学等优势学科，多年来一直致力于培养具有医药行业特色的信管专业人才。

随着人工智能热度上升，信管专业这个既需要体现信息技术前沿性，又需突出现代管理学理念的复合型专业，必须紧跟信息技术发展的步伐，实时调整培养目标，将信息技术领域中的最新成就融入专业培养方案，以提升学生信息技术能力，助力商业智能(Business Intelligence，BI)向更高层级发展。

基于以上背景，中国药科大学信管专业培养目标调整原则为：以人工智能为导向，加强大数据技术教学，着力提升学生利用大数据、深度学习等人工智能技术解决医药领域相关问题的能力，助力商业智能向主动使用数据、改进BI速度、基于大数据决策、提供更具价值的洞察方向发展。

基于以上原则，中国药科大学信管专业调整为信管专业(医药大数据方向)。专业培养目标确定为：旨在培养以生物医药知识为背景，掌握药学、管理学基础知识，重点掌握数据科学理论与技术，包括面向大数据应用的统计学、计算机等学科的基础知识和大数据采集、清理、存储、管理、分析以及大数据平台研发的方法，能胜任医药信息化领域大数据平台开发、大数据分析与辅助决策的医药、管理、大数据学科交叉型高级专门人才。

2 课程体系改革

为了实现信管专业向信管专业(医药大数据方向)的转型，学校必须首先调整课程体系内容。信管专业(医药大数据方向)课程体系必须同时满足四个条件：必须满足国家关于信管专业课程设置的要求；必须满足中国药科大学关于专业课程设置的有关要求(简称校规)[3]；设置大数据技术的核心课程；体现医药行业特色。

为了达到以上要求，学院对原有课程体系进行六大方面的调整：增设大数据技术相关核心课程；提高实践课程比重；剔除内容陈旧的课程；剔除内容与专业主干课内容重复过多的课程；整合、优化内容交叉度大的专业课程；调整通识课教学内容，使其向专业培养目标靠拢。

基于以上要求，信管专业课程体系最终确定由两大部分构成，即理论课程教学体系和实验实践教学体系。其中，理论课程教学体系(包括课程相关实验课)共计149学分，实验实践教学体系共计13学分，毕业学分总计162学分，学生修业4年完成。

信管专业(医药大数据方向)实验实践教学体系在原方案基础上增加了2个学分的课程设计，另加上理论课相关实验课学分大于45，还有1学分的双创教育课程、实践及创新创业类课程累计学分大于59，远大于总学分的20%。

信管专业理论课程教学体系具体由六大模块构成(图1)，分别是通识类必修课、通识类选修课、基础课体系、专业主干课、专业选修课和开放平台选修课。

图1 信管专业理论课程教学体系

2.1 通识类必修课

校标规定：本科生毕业前必须修满38学分的通识类必修课。通识类必修课全校统一设置，包括思想政治理论课程、外语类通识课、人文艺术类通识课、自然科学类通识课、军体课等课程。

2.2 通识类选修课

校标规定：本科生毕业前必须选修大于14学分的通识类选修课程，其中包括1学分的专业导论课程和1学分的双创教育课程。鉴于不同专业培养目标不同，信管专业(医药大数据方向)学生的通识类选修课建议从以下课程中选择：计算机技术基础、医药科技信息检索、医药电子商务、药学英语、经济法、企业发展战略、物流与供应链管理、国际金融、人力资源管理等。

2.3 基础课体系

按照国标要求，信管专业基础课程体系应包括专业基础课程和专业培养方案要求的基础课程两部分。其中，专业基础课程应至少涵盖高等数学、线性代数、概率论、经济学、管理学、统计学、运筹学、管理信息系统以及其他与专业相关的信息与工程技术等知识领域内容。

基于以上要求，具有医药行业特色的中国药科大学信管专业(医药大数据方向)基础课程体系设置包括16门课程，共计47学分(表1)。

表1 信管专业(医药大数据方向)基础课程体系

2.4 专业主干课

按照国标要求，信管专业主干课程体系必须从专业知识领域内容中选择不低于6门专业主干课程，且必须涵盖以*标注的知识领域内容。这里的专业知识领域内容为：信息系统分析与设计(*)、数据库与数据结构(*)、计算机网络与应用(*)、信息资源管理(*)、商务智能与决策支持系统、商务分析方法与工具、信息系统开发方法与工具、企业资源规划系统与应用、信息组织与信息检索、电子商务与网络营销、信息技术(IT)项目管理和信息与网络安全管理。

按照上述国标规定，中国药科大学信管专业(医药大数据方向)主干课程体系包括9门课程，共计29学分(表2)。

表2 信管专业(医药大数据方向)主干课程体系

2.5 专业选修课

为了进一步提升学生的专业技能，特别是大数据处理能力，同时，也为了满足校标规定的信管专业学生毕业前应选修大于10学分专业选修课的要求，该专业选修课设立了以下课程：信息技术进展(包括深度学习8学时)、跨平台开发技术、JAVA移动应用开发、VR开发入门、计算机辅助药物设计、药学与生物信息学、项目管理等。

2.6 开放平台选修课

校规要求各专业学生毕业前应选修专业选修课和开放平台选修课学分共计大于20。为了达到信管专业(医药大数据方向)培养目标，信管专业学生开放平台选修课建议从以下课程中选择：药事法规、R语言程序设计、Matlab基础与应用、ERP实验、技术经济学、市场营销学等。

3 优化师资队伍

中国药科大学支撑信管专业向信管专业(医药大数据方向)转型的现有师资队伍主要存在三方面不足：人工智能领域有影响力的专家偏少；具备人工智能、大数据技术专业背景的专任教师数量不足；多数专任教师对人工智能和大数据技术的系统认知与实践技能需要进一步提升。

为了解决以上问题，本校师资队伍建设应着力做好人才引进和师资培训两项工作。

3.1 人才引进

人才引进工作重点体现在学校大力引进国内外高水平专业人才上，同时大力推进“双师双能型”教师队伍建设。

对于国内外具有较大影响力的学术带头人，以及知识结构新颖、创新研发能力强的大数据专业优秀博士、博士后，本专业应加大力度宣传中国药科大学人才引进优惠政策，协助落实人才引进政策规定的各项待遇，帮助其解决生活中遇到的困难，引进大数据领域高层次人才加入到专业师资队伍中，直接提升师资队伍总体水平。同时，本专业应积极联系、聘请大数据相关企业优秀技术人才和管理人才担任专、兼职教师，辅助专业建设，使其承担专业课程教学，和专任教师协同育人，进一步充实专业师资队伍力量，提升创新育人能力。

3.2 师资培训

在现有专任教师队伍中，学校注重选拔知识结构合理、有发展潜力的教师进行重点培养，希望发展一批支撑大数据专业建设及相关课程教学的中青年骨干教师，进一步优化教师队伍结构，提升教学和学科建设水平。具体举措包括两方面：一方面，学校选拔优秀中青年骨干教师，实施海外进修计划，同时，鼓励和资助教师参加多种形式的国际交流，增进本专业教师与国外学者的沟通，使教师掌握学科前沿最新态势，学习新技术，拓宽国际视野；另一方面，实施中青年骨干教师企业进修计划，学校选派优秀中青年教师前往医药领域优秀企业进行交流、学习，使本专业教师切实了解行业现状和市场需求，提升自身实践认知，同时，根据相关教师走进企业后反馈的信息调整专业建设方案，进一步提升专业办学水平。

4 改进人才培养模式

实现信管专业向医药大数据方向转型，中国药科大学现行人才培养模式主要存在以下两方面的不足。

其一，面向大数据技能提升的培养模式有待进一步探索、改进。中国药科大学信管专业尚未针对大数据技能提升建立明确的实验实践培养目标，相关实验实践培养体系仍停留在培养医药领域信管人才目标上，客观存在功能性不足，难以支撑医药大数据处理技能的培养与提升的需要。

其二，基于产学研深度融合的专业人才培养模式需要进一步探索和深化。产学研深度融合培养创新人才是我国众多高校正在研究和实践的人才培养模式，是提升学生实践创新能力的有效途径[4]。中国药科大学信管专业旨在培养医药信息化领域的创新人才，因此，本专业应加大力度，尽快建立和完善产学研深度融合的人才培养机制。

鉴于以上背景，信管专业(医药大数据方向)主要致力于建立和完善以提高大数据方向实践创新能力为引领的人才培养机制，重点探索产学研深度融合的培养模式，具体通过强化实验实践教学体系建设、推进校企合作办学、开展多级多类创新人才培养计划和推进国际化交流与合作办学，构建开放式、多元化的人才培养模式，以支撑医药大数据方向高级信管人才的培养。

4.1 强化实验实践教学体系建设

实验实践教学的开展一方面依赖于高校的实验室环境，另一方面依赖于实训、实习基地。因此，强化实验实践教学首先应抓好实验室、实训和实习基地建设。具体可通过企业投资或捐赠、中央高校修购计划、学校自筹资金建设等多种方式加快实验、实训基地建设；同时，学校通过加强和信息技术领域名企的合作，引进企业研发基地，建立校企一体、产学研一体的大型实验实训实习中心。由于大数据相关课程实验环境要求高、耗资大，为提高资金和资源利用率，在满足实验实践教学需求的前提下，学校倡导优先构建虚拟实验平台。

实验实践教学体系一般包括实验、课程设计、实训、毕业实习、毕业论文、社会实践等项目。因此，本专业要加强实验实践教学，必须适当增加实验实践教学的课时数，具体可通过开设实践类课程、研究性课程以及合理调整包含实验的专业课程中实验课的比重等途径实现。

在上述软硬件条件兼备的情况下，提高实验实践环节的教学质量至关重要。本校主要从三方面开展工作：倡导创新人才培养理念，着力扩大学生学习自主权，实施以学生为中心的启发式、合作式、参与式培养，积极推进以兴趣为导向的个性化创新人才培养方案的落实；在实验实践项目设计与选择方面，倡导教学目标与产业需求、实践内容与产业链要求对接；进一步建立和完善实训、实习单位专家参与学生培养与考评机制，通过强化管理与创新引导提升学生的综合能力。

4.2 积极推进校企合作办学

阿里、百度等名企是我国人工智能和大数据技术研发的核心企业，其一方面对接生产，另一方面对接高校人才培养。学校与这些名企的教育部门合作办学，是产学研深度融合培养创新人才确实可行的途径。具体合作可以从七个方面开展：校企共同设计专业培养方案；高校引进企业优秀的教学管理平台，助力线上学习、师生互动及过程性考核等教学活动的开展；将企业开发的精品MOOC引进大学，助力开展翻转课堂教学，提升教学效果；将企业优秀师资引进高校，对专业青年教师进行专业技能和教学技能培训，提升专业教师的教学能力；将企业优秀教师引进课堂，为学生开展部分课程的教学；引进企业的大数据虚拟实验平台，为学生提供质优价廉的实验环境。目前国内大部分大数据专业均不同程度地面临实验平台耗资巨大、无法建设的困境，虚拟实验平台的推出可以很好地解决这一难题；教师带领学生走进名企参加实训，贴近生产企业。具体可由企业给出实训项目清单，高校根据专业课程的实际需求选择项目由专业教师带领学生进行实训，助力学生将所学知识融会贯通，并将其应用于项目研发，服务生产企业。

4.3 大力开展各级各类创新人才培养计划

开展多级多类创新人才培养计划是有效提升大学生实践创新能力的重要途径，相关工作主要从三方面推进：信管专业学生入学后，由教师引导其积极参加新生研讨课，发掘自己的兴趣点，并与相关教授或副教授面对面接触，双向选择，选定自己的发展方向，在教师指导下建立自己的个性化培养方案；进入大学二年级后，教师引导学生积极参加各类大学生创新性实验计划、“互联网+”大赛项目培育计划等，带领学生走近科研，学生主动进行科研训练，促进产学研深度融合；四年大学生涯中，教师可持续引导学生主动关心、力争参与中国药科大学“拔尖创新人才培养计划”及其筹备计划—“鹿鸣摘星计划”，通过参加这些计划的人才培育与人才选拔，学生可以强健体魄、拓展知识面、铸就勤奋学习、刻苦钻研的品质，树立拔尖创新人才意识，主动学习，勇于探索，全面提升综合素质。

4.4 广泛开展国际交流与合作办学

为培养具有国际化视野、掌握学科前沿态势的医药信息化领域信管专业高级人才，学校必须广泛开展国际交流与合作，具体可以从四方面推进工作：相关教师带领学生到国外著名高等院校进行学习与交流；学校可引进世界著名大学师生来校与本校师生交流；选送优秀学生到国外著名院校计算机、信管等专业研究室进行毕业实习；开展“4+1”“3+2”等多种形式国际合作办学。这些工作特别有利于将国际先进的教育理念、人工智能和BI新技术与本校信管专业现行的培养方案对接，进一步提升信管专业(医药大数据方向)人才培养的质量[5]。

5 结语

中国药科大学信管专业向信管专业(医药大数据方向)的转型，是响应教育部积极推进新工科建设号召，顺应人工智能时代潮流，加快培养医药信息化领域高级信管人才积极主动、大胆创新的改革新举措，是对人工智能时代兴办具有行业特色信管专业的一种有益探索。新的培养方案已通过中国药科大学学科建设委员会审议，并在2018级信管新生中试行。鉴于该方案依托医药行业优势，注重提升学生的人工智能和大数据技术的素养与能力，长远看来，将会有助于推进现代新药研发与医药行业BI向人工智能方向发展。