创新创业驱动的人工智能拔尖人才培养路径探究

刘洋，冯林

（大连理工大学 创新创业学院，辽宁大连 116024）

在新时代背景下，人工智能产业及其与传统行业的结合，催生了大量人才需求。产业的转型发展，需要靠不断加强的工科教育来实现人才保障，并持续培养应对未来新的转型升级所需的产业人才[1,5]。因此，建设人工智能专业、加强人工智能专业与传统学科交叉融通人才的培养对推动经济发展和我国产业结构转型具有重要意义。面对人工智能产业发展需求和新工科建设需要，国内各高校大力推进人工智能专业建设，教育部公布的2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果中，新增备案本科专业名单中“人工智能”专业成为热门，180所高校都新增了“人工智能”专业[2]。然而，国内人工智能教育的发展从整体上来看尚处于起步阶段，部分高校无法提供良好的教学环境，包括软硬件基础设施、教学资源以及相关专业的高水平师资。在与传统学科交叉融通上，部分学校仅将人工智能课程作为一门选修课来开设，没有深度融合传统学科特色以及探索人工智能与传统学科交叉所产生的新的知识点，这样也间接影响了人工智能教育的整体发展[2,3]。

引领未来创新创业的生力军是在校的青年学生，因此培养具有创新创业能力的社会主义接班人具有重要意义[4]。我国正处于产业转型升级的关键时期，国家各产业的发展对人才的需求增大，这为高校创新创业人才培养提供了契机。高校应积极应对新经济挑战，紧盯新产业发展需求，为推动“大众创业、万众创新”和建设创新型国家提供人才保证[5]。国务院办公厅印发的《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》指出，“创新创业教育已成为推动和深化高等教育综合改革的突破口，必将对中国高等教育的发展产生深远影响。”加强高校“双创”教育有利于助推高等教育改革，高校应切实将深化“双创”教育作为“培养什么人，如何培养人”的重要任务、作为推进高教改革的重要抓手。人工智能具有技术属性和社会属性高度融合的特点，是经济发展的新引擎、社会发展的加速器[5]。作为新兴专业，人工智能专业不是凭空产生的，而是在传统专业发展的基础上，既有相近专业的融合创新，又有不同专业的跨界组合，进而形成新的专业知识。高校“双创”教育的培养目标与人工智能人才的培养目标高度契合，这为推进拔尖人工智能人才培养改革提供了机遇[6]。

发达国家对创新创业教育的研究起步时间较早，对创新创业教育相关实践活动也进行了探索，取得了较多的成果，研究内容涉及教育理念、培养机制、课程体系、教学模式等方面[4,7,8]。国内对大学生创新创业教育的研究是递进发展的，从1989年开始的创业教育研究到创新教育研究，进而发展到对创新创业教育的研究。我国的研究不断从理论层面向实践层面扩展，但整体研究并不完整，缺乏实证性和针对性，与专业教育没有在实践层面达到融合，同时缺乏从实训层面对其进行系统性的研究[7]。人工智能专业是面向新时代产业发展需求的新兴专业，同时也是新工科的代表性专业之一。因此以人工智能人才培养路径为对象，深入开展人工智能专业和创新创业教育融合的研究，对推动我国拔尖人工智能专业人才培养具有重要意义。

1 人工智能人才培养现状

2018年，教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》，旨在鼓励各高校通过科教融合、学科交叉，进一步提升高校人工智能科技创新能力和人才培养能力[1]。然而，目前大部分高校在专业建设上还处于摸索阶段，在课程规划、师资结构发展上还不够成熟，人工智能专业学生也展现其独有的一些特点，给当前人工智能专业拔尖创新人才培养带来挑战[3,8]。

人工智能专业由自动化、计算机、数学等专业部分方向发展而来，因此其本身具有跨专业属性，在课程设置上会与自动化、计算机等专业部分课程一致。由于这种一致性，在师资结构上人工智能专业往往从自动化、计算机等专业借用授课师资，专业本身师资的不足导致无法满足人工智能专业学生个性化发展需求和全方位、全过程的育人目标[9,10]。此外，人工智能专业的学生基本上是“00后”，他们有着鲜明的个性特点。人工智能专业学生有着思维活跃、获取资料能力强、接收新知识速度快等优点，同时也存在对问题思考深度不足、动手能力不足的问题[10,11,12]。因此，培养人工智能拔尖创新人才，需要激发学生强烈的学习兴趣，引导学生在实践中灵活运用所学知识，勇于挑战未知难题，不断突破创新。

不同于现有专业的人才培养特点，人工智能专业人才培养需要一套全新的拔尖人才培养模式，要充分挖掘人工智能专业与社会生产实际高度融合的特性，鼓励学生走出课堂，在实践中增长能力，拓宽视野，磨炼意志。因此本文对创新创业驱动的人工智能专业拔尖人才培养模式进行探索，旨在引导人工智能专业学生在创新创业实践活动中达到拔尖人才培养的要求。

2 创新创业驱动的拔尖人工智能人才培养路径

2.1 “三位一体”拔尖人工智能创新人才培养目标及路径

针对当前本科生专业知识运用能力不足、动手能力不强、挑战未知问题动力不足的问题，本文提出构建创新驱动的“三位一体”拔尖人工智能人才培养目标，如图1所示，旨在从创新能力培养出发构建拔尖人才培养目标，优化当前学生只注重考试而解决实际问题能力不足的情况。该培养目标从人工智能专业本科生具体创新实践出发，将创新人才培养目标分为三类，包括面向科研的科技理论创新能力培养、面向动手能力培育的实践创新能力塑造和面向创业活动的产业创新能力培养。

图1 “三位一体”拔尖人工智能创新人才培养目标及路径示意图

为了培养学生科技理论创新能力，培养善于思考、敢于突破的科学家精神，结合高校实际，鼓励学生参与导师的科研项目，撰写科研论文，在科研项目中培养思辨能力和勇于创新的品质。此外，开设专门的科研辅助课程，内容包括：查阅文献、论文撰写及学术规范、专利申请流程及规范、软件著作权申请规范等，鼓励学生在解决科研问题的过程中做好知识产权保护工作，做好专利申请和软件著作产权申请。为了塑造本科生实践创新能力，培养学生动手解决实际问题的能力，鼓励大学生参与各级大学生创新创业项目、参与各类创新创业竞赛，在实践中熟练运用课程所学知识。此外，大学生参与各类创新实践活动还可以根据项目需要积极学习书本上没有的知识，真正做到在实践中学习。在创业精神培养上，主要培养学生掌握基本创业知识，让学生在参加创业项目和创业大赛过程中掌握分析市场需求、分析财务报表、做好团队运营等基本创业素养。当学生在积累了一定社会经验和技术水平的时候，则能够快速地投身到创业活动中，面向经济社会发展需求创造更多的就业岗位。

“三位一体”拔尖人工智能创新人才培养目标的设立是构建人工智能专业拔尖人才培养路径的基础，面向这一培养目标构建课程教学内容和配套的创新活动内容。此外，在教学活动中以这一培养目标为导向，提升人才培养质量。

2.2 面向创新创业驱动的拔尖人工智能人才培养的教学模式

为了实现“三位一体”拔尖人工智能创新人才培养目标，要将创新活动融入学生培养全过程，充分体现创新能力塑造在学生培养过程中的引导作用。因此，在教学内容设计、教学全过程和评价考核上，本文提出一种创新创业和教学融合的培养路径，旨在将创新能力塑造融入人才培养全过程，实现拔尖人工智能创新人才培养的目的。

由于人工智能专业是新兴专业，而且目前在学术界、产业界都呈现蓬勃发展的势头，在相关科技竞赛上呈现与产业紧密结合的特点[13,14]。因此，在教学内容设计上可以紧密结合科学前沿和产业需求，甚至可以将相关科技竞赛内容作为某些章节课程切入点，从需求出发激发学生学习兴趣，加深学生对课程内容的理解。同时，在解决具体问题的过程中可以做好课程思政，培养学生关心社会、勇担时代使命的责任感。除了教学内容上与创新实践紧密结合，在教学过程中也要让学生主体能力得到发挥，例如：核心课程不仅有理论课，也要配套实验课让学生学以致用，在实践中磨炼学识；在培养计划中专门规划出一部分创新创业实践课程，包括创新创业思维激发课程、专门课程等；在培养过程中组织学生走入企业，走近社会需求，近距离感受人工智能产业的发展。评价导向是影响学生学习过程的重要因素，因此在课程评价考核上要紧密结合创新创业实践。将“三位一体”拔尖人工智能创新人才培养目标中具体落实目标作为评价考核的一部分，鼓励学生多动手。在课程考核中，不仅有对学生理论知识掌握程度的考试，也有对学生创新实践作品的考量（包括：论文、专利、竞赛成绩、创业实践成果等）。通过将创新实践成果引入学生评价考核体系，充分体现创新实践在学生学习导向中的重要性，引导学生培养勇于突破的精神和善于突破的能力。

创新创业驱动的拔尖人工智能人才培养路径包括创新活动和课程教学两个部分，这两个部分相互依托、相互补充，共同推动拔尖人才培养落实。通过创新活动激发学生的学习兴趣、通过具体的案例让学生的学习目标更加明确，在学习过程中自发总结课程内容，做好基本知识点的学习。扎实的理论学习又能够为创新创业实践活动提供支撑，共同推动培养理论扎实、创新能力强的拔尖人工智能创新人才。

2.3 创新创业驱动的拔尖人工智能培养路径保障

2.3.1 硬件保障

为了保障创新创业驱动的拔尖人工智能人才培养路径实施，需要为学生创新创业实践活动提供充足的硬件保障，主要包括实践场地和实验平台的支持。为了鼓励人工智能专业学生积极开展创新创业实践，要为学生提供专门的实践场地，可以满足学生创新实践活动讨论、设备调试等需求。针对创业实践活动，还需要提供专门的创业路演室，鼓励校内外创业团队进行交流。由于人工智能专业涉及学科广泛，不同学生对不同类型的开放实践活动兴趣不一样，因此需要针对性地为学生提供专门的实验平台，包括高性能计算设备、机器人、无人车、无人机等设备，满足学生创新实践活动必需的硬件条件。

2.3.2 政策保障

为了鼓励学生开展创新创业实践活动，需要给予充分的政策保障，引导学生积极参与创新创业实践活动，并对于在创新创业实践活动中取得优秀成绩的学生给予奖励。当前，学生除了关注自身能力的增长外，还关注是否能够获得保研机会继续深造。因此，在每年的保研名额中可单独列出部分名额，用于鼓励无法通过成绩获得保研名额但在创新创业实践活动中取得优异成绩的同学。除此之外，在学生综合评价计分体系中可适当扩大学生参与创新创业实践活动的比例。例如，考试成绩95%+综合评价5%的评价体系改为考试成绩92%+综合评价5%+创新创业实践获奖3%的综合评价规则。通过政策的引导与保障，激励和引导人工智能方向的大学生积极投身创新创业实践活动，在实践中增强本领。

3 结语

本文针对人工智能拔尖创新人才培养路径进行探究，针对当前大学生动手能力差、探索未知的精神不足的问题，提出建设“三位一体”拔尖人工智能创新人才培养目标，围绕这一目标对创新创业驱动的拔尖人工智能人才培养路径进行探索，并对培养路径落实必要的保障措施进行了阐述。本文提出的人工智能人才培养路径有利于激发学生主观能动性，培养学生实践创新能力，对培养面向国家社会需求的人工智能人才具有借鉴意义。