導(dǎo)語：計算機(jī)專業(yè)群建設(shè)改革探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：人工智能不僅改變了知識的生產(chǎn)與傳播方式，而且直接改變了高等教育的教學(xué)形態(tài)，已成為高校教育革新的技術(shù)驅(qū)動力與現(xiàn)實需求。針對傳統(tǒng)計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式已不能適應(yīng)智能時代產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的問題，分析人工智能知識體系和智能時代人才需求，對高校計算機(jī)類專業(yè)群建設(shè)進(jìn)行革新，提出新計算機(jī)類專業(yè)群架構(gòu)，并對其人才培養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境、知識體系、教學(xué)方法及保障機(jī)制進(jìn)行探索研究，可為智能時代計算機(jī)類專業(yè)人才的培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：專業(yè)群建設(shè)；人工智能；計算機(jī)專業(yè)

以深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析挖掘、機(jī)器人技術(shù)等為代表的人工智能時代已經(jīng)來臨，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)受到了巨大沖擊，人才需求也發(fā)生了根本性改變。2018年4月教育部的《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》全方位、綜合性地確定了高校人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的指導(dǎo)方針。傳統(tǒng)的計算機(jī)專業(yè)必須調(diào)整更新專業(yè)結(jié)構(gòu)，重點強(qiáng)化與其他學(xué)科的交叉融合，多維度拓展計算機(jī)專業(yè)學(xué)科知識和實踐體系，系統(tǒng)布局計算機(jī)類專業(yè)群，進(jìn)一步促進(jìn)資源集成與共享[1]。

一、新計算機(jī)類專業(yè)群架構(gòu)

人工智能（ArtificialIntelligence，簡稱AI）是指采用人工方法模擬人類行為特征，研究人類智能活動規(guī)律，以智能計算機(jī)方式加以實現(xiàn)，替代某些人類行為的學(xué)科，同時也是一個高度交叉融合的學(xué)科，涉及計算機(jī)科學(xué)、信息論、控制論、神經(jīng)心理學(xué)及哲學(xué)等[2]。李德毅院士認(rèn)為“信息化時代我們有五個小兄弟”，將AI和控制科學(xué)和工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)及電子工程等學(xué)科密切關(guān)聯(lián)，認(rèn)為他們是交叉融合關(guān)系；中國AI學(xué)會教育工作委員會王萬森主任構(gòu)建了核心層、衍生層、復(fù)合層與交叉層四層AI專業(yè)體系結(jié)構(gòu)[3]。因此，單一知識領(lǐng)域的人才培養(yǎng)方式已不適應(yīng)智能時代的人才需求，需將不同學(xué)科融合，建立包容的復(fù)合知識體系。計算機(jī)類專業(yè)以培養(yǎng)具備硬件設(shè)計、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和數(shù)據(jù)計算與處理等能力的應(yīng)用人才為主，而AI是以模擬人類大腦思維，信息感知、認(rèn)知與綜合處理等能力為主，不僅是計算和數(shù)據(jù)處理能力。目前某些高校計算機(jī)類專業(yè)與AI的結(jié)合只是簡單地加入幾門AI課程實現(xiàn)形式上的拼湊，并未融入其核心內(nèi)涵以實現(xiàn)本質(zhì)上的提升。因此以AI為引導(dǎo)，面向其產(chǎn)業(yè)鏈和職業(yè)崗位群，構(gòu)建以計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為核心，整合優(yōu)化其他相關(guān)專業(yè)，融合課程體系、師資隊伍、實踐平臺、校企合作等建設(shè)要素，以互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)為技術(shù)支撐，以大數(shù)據(jù)智能、機(jī)器人為軟硬件應(yīng)用方向的新計算機(jī)類專業(yè)群架構(gòu)（見圖1），實現(xiàn)計算機(jī)類專業(yè)間的共享與延伸，形成“軟硬結(jié)合”的聚合裂變，優(yōu)勢互補(bǔ)，協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、新計算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境

人才培養(yǎng)生態(tài)環(huán)境構(gòu)建關(guān)乎培養(yǎng)目標(biāo)定位與質(zhì)量。智能時代計算機(jī)人才需求可概括為三類：研究人員———AI發(fā)展的核心人才，奠定AI理論基礎(chǔ)和推動相關(guān)技術(shù)進(jìn)步；技術(shù)開發(fā)人員———推動AI發(fā)展的中堅力量，解決某些特定問題的AI算法、程序開發(fā)及智能系統(tǒng)設(shè)計；實踐應(yīng)用人員———AI實施的根本基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)特定環(huán)境下的操作程序執(zhí)行及項目應(yīng)用實踐。計算機(jī)類本科專業(yè)群人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位為技術(shù)開發(fā)人員，構(gòu)建“計算機(jī)學(xué)科素養(yǎng)+人工智能思維模式與技能+產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求與實踐”相融合的培養(yǎng)生態(tài)，培養(yǎng)的人才不僅具備較強(qiáng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、知識工程、數(shù)據(jù)計算與處理和智能硬件等相關(guān)的知識與技能，還能熟練掌握大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘與深度學(xué)習(xí)、傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)及機(jī)器人開發(fā)等專業(yè)知識，可以協(xié)同智能產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)與生產(chǎn)。人才培養(yǎng)定位為智能系統(tǒng)設(shè)計師、算法工程師、智能設(shè)備和無人系統(tǒng)研發(fā)師、智能服務(wù)應(yīng)用工程師、大數(shù)據(jù)分析與處理工程師等[4]。培養(yǎng)人才的跨學(xué)科與領(lǐng)域的綜合性思維、計算機(jī)學(xué)科相關(guān)的專業(yè)性思維和具體應(yīng)用相關(guān)的功能性思維，營造培養(yǎng)具備顛覆性的創(chuàng)新能力、跨學(xué)科的快速自學(xué)能力及協(xié)調(diào)創(chuàng)造能力人才的生態(tài)環(huán)境。

三、新計算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)的知識體系

遵循“基礎(chǔ)共享、核心分立、拓展互選”原則，注重整體性、層次性和關(guān)聯(lián)性，構(gòu)建“基礎(chǔ)+平臺+模塊+拓展”的知識體系。計算機(jī)人才對數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)、計算思維要求較高，除傳統(tǒng)微積分、數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)等，還要掌握數(shù)學(xué)分析、矩陣運算、凸優(yōu)化等相關(guān)知識，同時還應(yīng)具備認(rèn)知科學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)、仿生學(xué)等相關(guān)知識，強(qiáng)化計算思維能力與學(xué)科交叉融合能力訓(xùn)練，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供思維基礎(chǔ)。圍繞計算機(jī)軟硬件與人工智能工程技術(shù)進(jìn)行專業(yè)知識構(gòu)建，專業(yè)知識包括信息系統(tǒng)設(shè)計、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別及深度學(xué)習(xí)等。依據(jù)智能時代不同崗位的需求確定專業(yè)選修課程，要區(qū)別于其他專業(yè)核心課，與學(xué)生未來崗位技能直接對應(yīng)，提供專業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)與訓(xùn)練機(jī)會并實現(xiàn)專業(yè)群間的綜合技能協(xié)同訓(xùn)練。以產(chǎn)業(yè)與崗位能力需求為依據(jù)，直接面向行業(yè)應(yīng)用開發(fā)與實踐，進(jìn)行知識融合與整體性系統(tǒng)研究與開發(fā)。依據(jù)新計算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)生態(tài)，知識體系以培養(yǎng)學(xué)生計算思維、學(xué)科交叉融合思維為核心，將金字塔結(jié)構(gòu)式知識組織體系轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄交W(wǎng)絡(luò)知識體系。扁平化網(wǎng)絡(luò)知識體系是一個網(wǎng)狀知識集合體系，計算機(jī)學(xué)科素質(zhì)、人工智能思維及行業(yè)應(yīng)用都是一個個知識點，均處于網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點上。而智能時代計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菍⒍鄠€知識點連接起來構(gòu)建專業(yè)群式的網(wǎng)狀模式，各知識點通過知識的傳遞、交流與創(chuàng)新，實現(xiàn)共享與協(xié)調(diào)，必要時對知識點進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組和重構(gòu)來實現(xiàn)體系內(nèi)各層次專業(yè)知識之間的互動。靈活開放的、扁平的網(wǎng)絡(luò)化組織體系有利于知識的傳遞和轉(zhuǎn)化[5]。

四、人才培養(yǎng)的新教學(xué)方法與手段

AI為學(xué)生提供了快速獲取知識的平臺，學(xué)生能實現(xiàn)自適應(yīng)式學(xué)習(xí)[6]。教學(xué)主要目的轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生探索知識的興趣，啟發(fā)學(xué)生尋求人生的價值與意義?？纱┐髟O(shè)備、虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實、語音圖像識別、輔助學(xué)習(xí)智能機(jī)器等技術(shù)設(shè)備不斷融入教育教學(xué)，構(gòu)建更為豐富的教與學(xué)互動新空間，實現(xiàn)物理世界與虛擬信息世界交互，實現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的高效學(xué)習(xí)。大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等分析技術(shù)能實時反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果，更加透徹地分析學(xué)生學(xué)習(xí)特性和習(xí)慣，以便教師及時調(diào)整教學(xué)策略，實現(xiàn)個性化培養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”實現(xiàn)泛在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，采用慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂和個性化教學(xué)等交互認(rèn)知手段，使教學(xué)過程以分散的形式在不同場景發(fā)生，形成集線上線下混合學(xué)習(xí)、課堂內(nèi)外連貫教學(xué)于一體的教學(xué)過程[7]。

五、新計算機(jī)類專業(yè)人才培養(yǎng)的保障機(jī)制

（一）師資隊伍建設(shè)

打破傳統(tǒng)教師分屬于不同教學(xué)單位的固化身份，與企業(yè)兼職教師成立課程組（群），構(gòu)建多元化師資隊伍結(jié)構(gòu)，包括全崗教師、兼職教授、學(xué)術(shù)型導(dǎo)師和工程實踐型導(dǎo)師。全崗教師由學(xué)院和其他學(xué)院全職教師組成；兼職教授為合作企業(yè)技術(shù)研發(fā)骨干，包括企業(yè)技術(shù)專家和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師；學(xué)術(shù)型導(dǎo)師由科研人員組成，指導(dǎo)科研和論文及講授學(xué)科前沿與進(jìn)展；工程實踐型導(dǎo)師由技術(shù)研發(fā)骨干和技術(shù)系統(tǒng)開發(fā)專家組成，指導(dǎo)科研實踐、講授產(chǎn)業(yè)項目案例。隊伍實施三層次構(gòu)建機(jī)制。第一層為專業(yè)群負(fù)責(zé)人，具備多專業(yè)融合知識，指導(dǎo)專業(yè)群整體規(guī)劃、多資源配置、課程群開發(fā)及專業(yè)間溝通協(xié)調(diào)；第二層為專業(yè)帶頭人，具備深厚的專業(yè)理論知識與先進(jìn)技術(shù)能力，教研、科研能力，能凝聚團(tuán)隊力量，能起到統(tǒng)領(lǐng)和表率作用；第三層為骨干教師，是支撐專業(yè)群的主力，具有豐富的教學(xué)與實踐經(jīng)驗，能結(jié)合社會、行業(yè)企業(yè)、學(xué)生的不斷發(fā)展及時充實、調(diào)整自我，滿足教學(xué)需求。專業(yè)群師資應(yīng)保持相關(guān)專業(yè)知識的交叉融會和貫通，以專業(yè)群建設(shè)為核心提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)，強(qiáng)化可持續(xù)發(fā)展能力，為專業(yè)群持續(xù)高效發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)資源建設(shè)

構(gòu)建滿足專業(yè)群各專業(yè)學(xué)習(xí)需求，全時段、全用戶覆蓋的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺[8]。匯聚高校和企業(yè)各方力量開發(fā)一批知識性和趣味性相結(jié)合的在線開放課程，開發(fā)虛擬仿真等技術(shù)創(chuàng)新實踐教學(xué)方式，不斷豐富網(wǎng)絡(luò)資源并實現(xiàn)均衡、優(yōu)質(zhì)供給，公平共享，為學(xué)生、教師和管理者創(chuàng)造個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，為泛在學(xué)習(xí)提供無限可能，同時為學(xué)生配備由企業(yè)導(dǎo)師、創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師、學(xué)術(shù)導(dǎo)師以及輔導(dǎo)員組成的導(dǎo)師組，保證學(xué)生問題的及時咨詢與解決。

（三）質(zhì)量保障與評價

在征求用人單位代表和校外專家在人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)生技術(shù)水平等方面的意見或建議后，修訂培養(yǎng)目標(biāo)，不斷改進(jìn)人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)和社會需求匹配度，基于認(rèn)知心理學(xué)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)建立學(xué)生成長過程記錄和全程反饋系統(tǒng)[9]，以數(shù)據(jù)和事實描述學(xué)生特點和特長能力等，為畢業(yè)生提供全面學(xué)習(xí)檔案和能力清單，使學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)自我認(rèn)知，明確自己能勝任和擅長的工作。

（四）產(chǎn)教融合協(xié)同機(jī)制

產(chǎn)教深度融合是提升理論水平與實踐能力的必由之路。促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的有機(jī)銜接，構(gòu)建校企參與的深度融合機(jī)制，建立人才需求信息平臺和人才培養(yǎng)數(shù)據(jù)平臺，聯(lián)合進(jìn)行人才需求動態(tài)預(yù)測、專業(yè)布局調(diào)整、課程教學(xué)內(nèi)容修訂，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升，發(fā)揮企業(yè)的主體作用，促進(jìn)學(xué)校人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)需求全方位融合；優(yōu)化校內(nèi)協(xié)同育人組織模式，通過跨專業(yè)交融等方式構(gòu)建校企一體化、共享型協(xié)同育人實踐平臺；完善校企協(xié)同參與機(jī)制，建立由多方組成的專業(yè)群建設(shè)委員會，實施無縫鏈接對話的交流溝通機(jī)制，構(gòu)建以區(qū)域產(chǎn)業(yè)為紐帶、多主體參與的產(chǎn)教融合平臺，借助“產(chǎn)業(yè)學(xué)院”“校企融合發(fā)展中心”等構(gòu)建校企深度合作的協(xié)同育人機(jī)制。

（五）人才評價機(jī)制

AI為人才培養(yǎng)質(zhì)量評價提供技術(shù)保障。依據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建評價平臺，通過大數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)等對培養(yǎng)質(zhì)量提升全過程進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計挖掘分析，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的可追溯、可分析、可檢驗及可持續(xù)改進(jìn)，建立更加精確有效的評價體系，減少傳統(tǒng)評價因主觀因素而產(chǎn)生的缺陷和弊端。通過對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、實踐技能、素質(zhì)能力等方面的大數(shù)據(jù)分析，及時掌握學(xué)生的能力水平，根據(jù)分析結(jié)果對整個培養(yǎng)過程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)調(diào)整，以適應(yīng)不斷發(fā)展的行業(yè)需求，制訂個性化培養(yǎng)方案，有針對性地提升學(xué)生素質(zhì)能力，達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)。綜上所述，智能時代已經(jīng)到來，AI技術(shù)本身還有待進(jìn)一步完善。時不我待，計算機(jī)類專業(yè)群建設(shè)必須不斷改革創(chuàng)新，以適應(yīng)快速變化的AI技術(shù)和智能時代人才需求。

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作者：魯慧民 王紅梅 劉鋼 趙輝