摘" 要:我国人工智能专业人才供给严重不足,目前人工智能高端人才主要在“985”“211”类高校培养,人工智能产业所需要的数量庞大技术人才需要靠中国高等教育体系中占主体地位的地方院校来培养。广东理工学院在大量调研的基础上,根据学校的办学方向和办学定位制订合适的专业人才培养目标和人才培养方案,组建有丰富教学管理经验和科研经验的中青年教师团队,整合校内、校外的实验实训资源完成实践教学平台建设,在建设人工智能专业上的经验可为同类型地方本科院校提供参考。
关键词:地方本科院校;人工智能;专业建设
中图分类号:G648" " 文献标识码:A" " 文章编号:1673-7164(2024)07-0010-04
众所周知,中国被称为“世界工厂”,制造业的产值占全球市场的三分之一。由于劳动人口减少和人口增长放缓,传统产业面临劳动力成本上升等问题,而人工智能技术可通过降低运营成本、提高劳动效率和生产力解决这一问题。党的十九大报告提出要“加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。国务院、国家发展改革委、工业和信息化部等多次颁布《新一代人工智能发展规划》[1]和《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020)》等战略性和指导性文件,[2]推动人工智能产业的发展,产业蓬勃发展,人才需求增加。为此,各大高校均大力开展人工智能专业建设,培养产业升级所需的人才。
一、开办人工智能专业的必要性
(一)增设人工智能专业是国家战略层面的需要
2021年,中国的人工智能核心产业规模达2008亿元,其中包括了人工智能基础层、计算机视觉、智能语音、人机交互、机器学习、知识图谱、自然语言处理以及用于人工智能领域的智能传感器等。同比增长32.8%。预计到2022年,中国的人工智能核心产业规模将达到2570亿元,到2025年将达到4918亿元。从2021年到2025年,年均增长速度将达到25.1%。中国的人工智能产业发展将呈现四个状态:国家政策将长期支持人工智能产业发展,人工智能产业园区将逐渐形成规模化发展,高校AI相关专业人才供给开始大幅度增长,2022—2025年中国人工智能核心产业规模增长速度高于全球平均水平。
我国的人工智能人才缺口非常大。随着人工智能产业的不断发展和升级,这个问题将变得更加严峻。产业人才需求更大,核心类岗位及相关岗位的人才缺口很难在短期内得到有效补充。根据《2019年度全球AI人才报告》,中国的人工智能技术人才仅为美国的1/4,差距很大。如果不尽快加强人才培养,到2025年人才缺口将会超过1000万人。[3]目前,全国只有35所高校获得了首批人工智能新专业建设资格。这批人工智能专业学生尚未进入就业市场,当前产业所需的人工智能人才只能从研究生或计算机专业的本科生中招聘,供给严重不足。
(二)增设人工智能专业是粤港澳大湾区区域经济发展的需要
据《广东省新一代人工智能发展规划》的数据显示,2017年广东省的人工智能核心产业规模占全国的三分之一左右,达到260亿元,人工智能产业主要分布在粤港澳大湾区。[4]这个行业的发展带动了机器人和智能装备等相关产业规模超过2000亿元。随着人工智能的蓬勃发展,粤港澳大湾区陆续涌现了很多创新创业企业,其中广州和深圳是该地区人工智能企业的主要聚集地。报告也指出,目前广东省内的人工智能相关学科建设的问题主要在于起步较晚,人才培养力度不能支撑区域人工智能产业的发展,企业在人工智能领域面临着人才供不应求,这给产业的进一步发展带来了不利影响。报告特别指出,企业特别缺少既懂人工智能技术又熟悉市场的复合型人才,以及拥有核心技术和解决方案的研发团队。
(三)学院设置人工智能专业的必要性
《2022年广东省数字经济工作要点》提出的内容对人工智能专业教育具有积极的影响。[5]广东省要大力发展人工智能产业,这将为人工智能专业毕业生提供更多的就业机会和发展空间。首先,提出推进国家、省级新一代人工智能开放创新平台建设和构建开放协同的创新体系,将有助于为人工智能专业学生提供更多的实践机会和创新平台,提升其实际应用能力和创新能力;其次,加强人工智能基础研究和人工智能重大基础设施建设,也将有助于提高人工智能专业教育的质量和水平,为培养更多高素质的人工智能专业人才提供更好的条件和环境;最后,广东省数字经济工作的相关内容将为人工智能专业教育提供更好的发展环境,促进人工智能专业教育不断优化。
广东理工学院是一所定位于服务地方经济社会发展需要,以工为主,经、管、文、艺术等学科协调发展的民办本科院校。设置人工智能专业对学校有非常重要的意义。首先,人工智能专业可以帮助民办本科院校更好地满足社会对人工智能人才的需求。随着人工智能技术的广泛应用,越来越多的企业和组织需要具备相关技能的专业人才,人工智能专业的设置可以为民办本科院校培养更多高素质的人工智能专业人才,为社会储备更多优秀的人才资源;其次,人工智能专业的设置也可以帮助学院更好地提升自身的学科竞争力和品牌影响力。随着人工智能产业的快速发展,越来越多的高等院校开始关注该领域的专业建设和人才培养,学院通过设置人工智能专业可以增强学科建设,提高学校的品牌知名度和影响力;最后,人工智能专业的设置也可以为院校带来更多的发展机遇。随着广东省数字经济工作要点的提出,人工智能产业将成为未来广东省经济发展的重要方向之一,人工智能专业的设置将为民办本科院校提供更多的发展机会和合作伙伴,有利于学校在该领域的深远发展。
二、人工智能专业建设相关研究与现状
(一)人工智能专业建设现状
我国在很早以前就意识到了建设人工智能专业的重要性,积极培养人工智能人才。但之前的人工智能专业人才的培养主要集中在研究生阶段,本科层次的人工智能专业人才培养是近几年才开始实施,导致人才供给严重不足。[6]
在市场巨大需求情况下,各高校都积极建设人工智能及相关专业。教育部公布《2021年度普通高等学校本科专业备案和审批结果》显示,广东省2011年共新增121个本科专业。[7]其中最多的是人工智能专业,有9所高校设置了人工智能专业,且绝大部分是地方本科院校。目前人工智能专业的建设处于快速发展阶段,但人工智能行业人才培养还处于瓶颈阶段。
(二)高校人工智能专业培养主要问题
对人工智能专业人才培养主要问题,方莹等提出目前高校人工智能专业人才培养在人工智能的知识结构体系、人工智能教育专业和人工智能教育人才培养路径三个方面存在明显的短板,并指出培养模式、师资力量、实践平台是普通本科院校人工智能专业面临的三大问题,实质上对应着人工智能专业“怎样培养、谁来培养、怎样保障”的实际问题。[7]除以上三大问题外,还需要解决“培养什么”,也就是专业定位的问题,这也是专业建设所需要解决的首要问题。
三、地方本科高校人工智能专业建设实践
目前人工智能专业人才的培养,还主要集中在研究生层次和少量高层次本科院校,以培养高端人才为主要目标。但市场所需要的不仅仅是少量高端人才,更需要大量的应用型人才。地方院校是中国高等教育体系的主体,必将成为人工智能产业所需要的数量庞大的专业人才培养的主体。[8]
(一)专业建设总体思路
广东理工学院在十四五专业发展规划中提出根据产业发展的实际需求,积极优化专业结构,增设与新技术密切相关的新专业。将“人工智能”专业纳入学院专业建设目标,从2019年开始积极筹办人工智能专业,以人才培养目标为核心,完善课程体系建设、提升师资队伍教科研水平、与企业合作拓展产学研合作平台等。多次调研珠三角地区人工智能产业相关企业如索菲亚家居、广东风华高科等,与兄弟院校交流和学习专业建设经验。结合学校实际情况,确定了以计算机视觉与图像识别,自然语言处理方向的专业建设目标,兼顾人工智能与教育行业共同的培养目标。
(二)专业定位
人工智能专业结合学校应用型人才培养的办学定位,在夯实工程教育基础上,注重加强人工智能方向的应用性与创新性教育,培养能够熟练掌握人工智能相关基础理论、专业技能与方法等知识,能够胜任人工智能领域的系统设计、开发、应用和维护,具有分析问题、解决问题、自主学习以及创新能力的高素质应用型专业人才,以契合粤港澳大湾区人工智能产业集群及地方经济发展需求。
(三)人才培养目标
人工智能专业致力于培养符合区域经济社会发展需要,具有较高道德文化素养和法纪观念,具备厚基础、高素养、深钻研、宽视野的高素质、创新型、应用型人才。学生应当掌握良好的信息科学、数理统计基础、计算机系统知识及扎实的编程基础,以及大数据基础知识与技能,掌握AI核心原理和AI思维,熟练运用数据思维、AI模型、语音识别、图像识别等技术以及工具解决实际问题,毕业后能在政府部门或企事业单位从事图像与视觉处理、自然语言处理等人工智能应用系统开发工程师的岗位。
(四)课程培养方案
依据粤港澳大湾区对人才的需求,构建了一个综合性的人工智能专业课程体系,旨在提升学生的技术能力、综合素质和终身学习能力。课程体系分为四大部分:公共必修课、基础必修课、专业必修课和实践环节。公共必修课程包括思政类课程、大学英语、高等数学等,与全校工科专业同步。基础必修课程旨在培养学生的专业基本能力,包括Python程序设计、数据结构与算法等,与计算机专业共享;专业必修课程聚焦人工智能,包括人工智能导论、机器学习、神经网络等。设置两大专业方向:机器视觉和自然语言处理。机器视觉方向涵盖数字图像处理、计算机视觉等课程,自然语言处理方向则包括自然语言处理技术、大数据分析等。选修课程如嵌入式系统、智能机器人等,进一步拓宽学生的知识面;实践教学环节包括集中实践教学、专业实践和人工智能开发实践三类。这些环节通过工程训练、企业实践等,提升学生的实际操作技能,如数据结构与算法课程设计、数据库系统应用设计等。人工智能开发实践环节则专注于核心技术和方法,如计算机视觉、自然语言处理技术等,增强学生解决实际问题的能力,提升就业竞争力。
(五)师资建设
目前地方本科高校人工智能专业师资建设主要存在问题如下:缺乏高水平人工智能教师。人工智能专业属于新专业,且社会需求量大、待遇高,加之高层次本科院校和科研院所对人才需求量同样较大,愿意留在地方本科院校做教师的人数比较少;教师职称、年龄结构配置不合理,很多地方高校的人工智能专业教师由一些退休返聘的教师和年轻教师组成,具有高职称的骨干教师人数偏少。
专业的教学水平是由教师的专业水平决定的,是衡量教师队伍好坏的另一个重要标准。学院以人才培养为核心任务,不断加强师资队伍建设,积极推进基层教学组织建设。全面实施人才战略。采取“引进与培养并重”的原则,实施特殊人才专业补贴政策,积极引进硕士及以上学位或具有副教授及以上专业技术职称的专任教师,鼓励教师读硕、读博,致力培养年轻教师,建设有利于中青年教师成长的机制和环境。学校还要大力引入有丰富人工智能实践经验和培训经验的校外兼职教师。学院组建了一支有丰富教学管理经验和人工智能相关科研经验的中青年教师构成的教师队伍。该教师团队针对专业的人才培养目标开展了教研和科研。
(六)实践教学平台建设
为了保障人工智能专业开办后的实训环境,针对人工智能人才培养方案的课程设置,深挖学院目前已有且可以为人工智能专业所使用的教学实训设备,包括软件实验室,移动计算实验室等30个实验、实训室。另外,使用机器视觉及智能检测研究所的机器视觉实验室、智能制造研究院的智能制造创新实验室和科大讯飞AILAB实验室等实验实训资源进行各类实验和实训教学。分配专职实验教师,学院每年划拨相应的实验室管理维护经费,确保实验室的正常运行,实验室设施、设备数量和功能均能满足人工智能本科专业的教学要求。
学院与合肥科大讯飞股份有限公司开展了校企合作,创立了“广东理工学院-科大讯飞产业学院”并合作培养“人工智能创新班”。双方共建了人工智能实践教学中心、人工智能创新创业孵化器及人工智能专业实践室。提供包含人工智能实验平台、人工智能实验资源包、实验室终端等软硬件设备,科大讯飞提供课程资源包、全套智能设备实验套件和物联网设备实验套件。
学院还在索菲亚家居股份有限公司等知名企业等多个企业内部建立了教学实习基地,利用企业的软硬件资源,培养学生专业技能与职业素质。
四、结语
相对于中国人工智能产业的快速发展,我国人工智能专业人才供给严重不足。如不及时建设人工智能专业,为企业提供所需的专业人才和技术人才,将不利于我国人工智能产业的进一步发展。目前人工智能高端人才集中于“985”“211”类高校中培养,但仍不能满足市场需求。人工智能产业所需要的数量庞大的技术人才必将主要靠中国高等教育体系主体的地方院校来培养。
地方高校建设人工智能专业,首先,需要展开大量的市场调研,根据学校的办学方向和办学定位,设置好合适的专业人才培养目标,制订好培养方案;其次,组建有丰富教学管理经验和人工智能相关科研经验的中青年教师构成的教师团队;最后,根据人才培养方案所设置的课程和指定的培养目标整合校内、校外的实验实训资源,做好实践教学平台建设。
参考文献:
[1] 国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知[EB/OL]. (2017-07-08). https://www.gov.cn/gongbao/content/2017/content_ 5216427.htm.
[2] 工业和信息化部发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》[EB/OL]. (2017-12-15). https://www. cac.gov.cn/2017-12/15/c_1122114496.htm?from=timeline.
[3] 任社宣. 人工智能工程技术人员就业景气现状分析报告[J]. 中国人力资源社会保障,2022(02):31-33.
[4] 广东省人民政府关于印发广东省新一代人工智能发展规划的通知[EB/OL]. (2018-08-10). https://www.gd.gov.cn/gkmlpt/ content/0/147/post_147108.html#7.
[5] 广东省工业和信息化厅关于印发《2022年广东省数字经济工作要点》的通知[EB/OL]. (2022-04-13). https://cagd.gov.cn/ v/2022/04/864.html.
[6] 方莹,王帅芳,卫一帆,等. 新工科背景下人工智能专业建设三大问题探讨[J]. 计算机时代,2022(07):119-122.
[7] 教育部关于公布2021年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知[EB/OL]. (2021-12-10). http://www.moe.gov. cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/202202/t20220224_602135.html.
[8] 孔玲玲,高飞,傅巾洁. 地方院校人工智能专业人才培养思考[J]. 计算机时代,2021(07):68-70+74.
(责任编辑:邵秋露)