多元协同的计算机科学与技术专业实践教学模式研究

多元协同的计算机科学与技术专业实践教学模式研究

王奕戴小鹏朱幸辉

湖南农业大学信息科学技术学院，湖南长沙410128

摘要：人工智能技术在社会应用的快速提升，推动了国内外新一轮产业的转型。本文基于多元协同的理念，通过结合高校、企业、社会、政府多个子系统，融合各自优势资源，针对目前计算机科学与技术专业实践教学中社会热点课程体系滞后、实践教师资源缺乏以及实践基地配套建设等问题进行了探讨和研究，提出了适应人工智能时代的多元协同计算机科学与技术专业实践教学体系，给出了师资队伍建设及实践基地和工程实践平台建设的方案，为探索新时期下计算机科学与技术专业人才培养模式打下基础。

关键词：多元协同，计算机科学与技术，实践，人工智能

1引言

互联网的迅速发展，网络信息海量增长，带动了人工智能、大数据等技术在互联网领域的应用，同时与之相关的应用需求不断涌现，政府和企业的资本大量涌入，推动了新一轮产业革命和经济发展的转型，国内外人工智能产业正在竞相布局。

2017年2月，教育部教高司要求高校的新工科教育改革要围绕“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”五个方面展开[1]。国家教育部在“2011计划”中提出高校应与科研机构、企业建立协同创新战略联盟，全面提高高等教育质量[2]。

2人工智能在计算机科学与技术专业发展中的现状分析

根据人工智能的发展趋势，发达国家陆续制定了一系列人工智能的战略计划。2016年5月，美国白宫成立了机器学习与人工智能分委会（MLAI），2016年10月，美

国白宫官方网站上发布了《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研发战略规划》两份报告，提升了人工智能在国家战略中的地位[3,4]。同时，英国政府也发布了《人工智能：未来决策制定的机遇与影响》报告，阐述了利用人工智能优势增强英国国力。

3多元协同模式下计算机科学与技术专业实践模式构建

所谓多元协同，就是将庞杂的系统离分成若干个子系统，各个子系统之间具有同步性、相关性、整体性、合作性与互补性的特点，它们相互协调、同步联动、协作统一，拥有“一加一大于二，整体大于个体之和”的集体行为和协同效应。通过多元协同理念，诸多子系统构筑的复杂体系将具有更强的分析力和洞察力，能够形成强大的聚合作用，可以从混沌中抽取出稳定元素，将无序状态转变为合理有序，直至形成多元运作、整合资源、发展共赢、协同创新的自我超越。借助多元协同的相关理论，把高校、企业、社会及政府机构多个子系统之间协同并深度融合，为计算机科学与技术专业的人才培养社会急需的人工智能高级人才的需求奠定基础。

高校提供系统的办学环境、完善的管理体系、日常教学管理及政策支持。企业及科研机构提供国内领先的研发团队、卓越的研发能力及自主开发的课程、共享专业设备、项目实战平台，并提供就业保障体系，同时，社会及政府机构给予政策和经费的支持，确保多方顺利合作，培养人工智能领域的拔尖人才。总体思路与内容如下:

（1）建立人工智能课程体系

高校与企业全程参与专业教学计划的设置、把人工智能相关课程贯穿到教学计划各个环节，并协同搭建实践能力训练平台及综合素质训练平台等。智能专业知识结构及课程体系分成四个层次，第一是专业核心层处在专业基本理论与技能模块层，包括智能科学与技术导论、人工智能基础、机器学习、数据挖掘等课程；第二层是人工智能特色课程模块层，包括神经网络与深度学习、大数据技术与应用、自然语言理解、机器视觉等；第三层是人工智能实践能力训练平台，它包括智能感知与理解、机器学习与知识系统、语言智能与自然语言处理、智能应用技术与系统等实践项目库，第四层是认知、能力的综合训练层，包括人工智能前沿讲座、面向应用的智能系统设计与开发等。校企协同完成专业与产业、课程内容与职业标准、教学过程与工作过程的衔接，提升学校专业建设水平，提升人才培养质量，实现特色发展。

（2）校企合作共建双师型师资队伍，共同打造数字化实验项目及教学资源库

采用校企联合模式，高校教师和企业工程师综合国内外最新技术及社会热点应用，共同编写人工智能相关理论课程和实践教学教材，把企业研发的实际项目案例植入到教学各个环节中。依据产学研训相结合的原则，把理论课堂、实验教学及实习实训等贯穿到四年的教学计划中，加强教学环节的连贯性，增强学习的目的性，提高学生实际应用项目的开发能力，为培养适应新形势，具有国际化视野的创新型人才奠定基础。

（3）人工智能创新实验室的建设

高校和企业和政府共同协作，创建应用创新实验室，给学生提供一个硬件资源可靠、师资力量强大的平台，产学合作协同育人、培养创新型人才。实验室将自然语言处理、复杂影像感知与人工智能、类脑智能与深度学习、计算机视觉、大数据、智能控制与机器人系统等方面开展研究，并将产学研用紧密融入到创新型人才培养的全过程。在应用创新实验室学生不仅可以利用所学知识参与协会组织的学科竞赛，还可以与创新实验室的老师共同参与到科研项目中去，最终开发出有社会应用价值的项目。在人工智能创新实验室中不仅能实现“练中学”、“赛中学”还能充分挖掘自己的创新能力---实现“研中学”。这种模式不仅能让学生在学的过程中，学生逐渐养成独立思考能力和动手创新能力，还能推动人工智能时代教育形态变革进程，将传统课堂模式多维个性化的学习过程。

（4）搭建人工智能+X实战项目平台

人工智能不仅应用在计算机科学与技术领域，还延伸到了农学、生物学、学等不同学科，高校可以结合自身专业全面的特点，校企合作搭建人工智能+X实战项目平台。通过交叉联合不同专业的师资、学生与企业工程师共同融入到计算机视听觉、生物特征识别、复杂环境感知、新型人机交互、机器翻译、标准化服务和深度学习知识产权等方向的研究项目中，跨学科、跨领域建立人工智能技术及应用研究研发平台，解决跨界的实践项目问题，助力学校形成“人工智能+X”复合专业人才培养模式，推动人工智能与数学、信息学、生物学、医学等学科专业的交叉融合，促进人工智能与其他先进技术的贯通应用。

4结束语

计算机科学与技术专业人才培养需根据社会的供给与需求关系的变化而进行调整。为迎接人工智能时代的到来，通过高校、社会、企业的多元协同，才能培养出适应于社会的应用型、复合型、创新型人才。

参考文献

[1]教育部．教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].http://www.moe.edu.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.

[2]赵妉.创新型人才培养的校企协同创新机制探索[J].实验室研究与探索2015(1):172-175.

[3]Executiveofficeofthepresidentnationalscienceandtechnologycouncilcommitteeontechnology.Preparingforthefutureofartificialintelligence[R].2016,10.

[4]Nationalscienceandtechnologycouncilnetworkingandinformationtechnologyresearchanddevelopmentsubcommittee.Thenationalartificialintelligenceresearchanddevelopmentstrategicplan.[R].2016,10.

基金项目：湖南省教育厅教改项目：构建高校实训联盟，创新信息类卓越工程师教育培养模式。

作者简介：王奕（1972-），女，四川泸州人，副教授，主要从事教育与创新改革及农业信息化研究。