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      日本人工智能領(lǐng)域人才培養策略及啟示

      發(fā)布時(shí)間:2024-03-15 作者:王祝萍 張瓊瓊 來(lái)源:中國教育新聞網(wǎng)—《神州學(xué)人》

      人工智能(Artificial Intelligence,簡(jiǎn)稱(chēng)AI)作為引領(lǐng)科技發(fā)展的前沿技術(shù),近年來(lái)在全球范圍內受到廣泛關(guān)注,各國在人工智能領(lǐng)域的人才爭奪戰已呈白熱化趨勢。英國早在2017年就將人工智能作為產(chǎn)業(yè)戰略重點(diǎn),2021年發(fā)布《國家人工智能戰略》,提出打造全球人工智能超級大國的目標;美國作為世界第一大經(jīng)濟體,為實(shí)現人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,于2023年5月23日發(fā)布《國家人工智能研發(fā)戰略計劃》;亞洲AI強國日本充分認識到人工智能技術(shù)的核心作用及其在教育領(lǐng)域的重要地位,陸續出臺《AI戰略》(即《AI戰略2019》《AI戰略2021》《AI戰略2022》),并進(jìn)一步將人工智能人才培養列為重中之重。

      日本人工智能人才培養現狀

      日本政府極為重視人工智能技術(shù),早在2016年1月出臺的《第五期科學(xué)技術(shù)基本計劃》中就提出了“5.0社會(huì )(Society 5.0)”的概念和“超智能社會(huì )5.0”戰略?!?.0社會(huì )”將超智能社會(huì )定位為新的社會(huì )形態(tài),人工智能在其中扮演核心角色;明確將醫療、防災、機器人、農業(yè)等作為人工智能重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,推動(dòng)人工智能技術(shù)向超人工智能方向延伸,旨在用人工智能技術(shù)應對養老、醫療、老齡化及勞動(dòng)力不足等社會(huì )問(wèn)題,進(jìn)而推進(jìn)日本的超智能社會(huì )建設,并提出建立實(shí)現可持續發(fā)展和多元化社會(huì )的人工智能技術(shù)體系,將日本建設成為人工智能技術(shù)在工業(yè)應用方面的領(lǐng)先國家。

      在人工智能人才培養體系方面,首先推動(dòng)人工智能的素養教育,主要針對大學(xué)生、中小學(xué)生及成人教育學(xué)生。其次是應用基礎教育,僅針對大學(xué)生和成人教育學(xué)生。另外,主要針對將要或已經(jīng)就業(yè)的研發(fā)和技術(shù)型人才開(kāi)展專(zhuān)家型人才培育。盡管日本在工業(yè)機器人、傳感器、計算機芯片、醫療等領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢,但人才培養短板日益突出。

      2020年文部科學(xué)省調查顯示,日本每年人工智能相關(guān)專(zhuān)業(yè)碩士畢業(yè)生約2800人,博士畢業(yè)生460人,遠落后于美國(每年2.5萬(wàn)人)和中國(每年1.8萬(wàn)人)。畢業(yè)于東京大學(xué)、京都大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、早稻田大學(xué)等日本頂尖的11所研究型大學(xué)(Research University11,RU11)的人工智能專(zhuān)業(yè)碩士生為860人,博士生僅155人。本科階段,由于文理科課程嚴格分離,文科專(zhuān)業(yè)選修課沒(méi)有與數字技術(shù)、計算思維等有關(guān)的課程,不少文科大學(xué)生并不具備人工智能相關(guān)基礎知識與技能,畢業(yè)之后無(wú)法從事相關(guān)工作。日本《讀賣(mài)新聞》等主流媒體以“日本落后中美20年”等標題,呼吁政府加大教育改革力度,認為中美已走在人工智能研究前列,研發(fā)競爭如火如荼,投入和成果都處于領(lǐng)跑地位,如果日本在人工智能領(lǐng)域不盡快加強人才培養,未來(lái)將一敗涂地。

      日本高等教育領(lǐng)域人工智能人才培養

      2021年3月,日本政府審議通過(guò)《第六期科學(xué)技術(shù)創(chuàng )新基本計劃》(2021-2025),明確提出加速數據開(kāi)放與人工智能應用等。日本政府認為,理想的人工智能人才培養體系如同“金字塔”,最下端是930萬(wàn)中小學(xué)生,其上是具備基礎素養的每年50萬(wàn)的大學(xué)生,之上是具備一定專(zhuān)業(yè)知識的25萬(wàn)名一般性人工智能人才,再上是每年5萬(wàn)名理工科碩士畢業(yè)生,然后是每年2000名高端人工智能企業(yè)人才,最頂端是每年100名左右的頂級核心人才。在這個(gè)“金字塔”中,大學(xué)既承擔中間層的普通大學(xué)生的通識教育,又承擔專(zhuān)業(yè)人才以及高端人才的培養,是人工智能教育改革的重點(diǎn)領(lǐng)域。為確保國家戰略目標得以實(shí)現,日本政府在對《AI戰略2019》進(jìn)行修訂的基礎上,于2021年6月出臺了《AI戰略2021》,旨在解決社會(huì )和全球性問(wèn)題,實(shí)現“社會(huì )5.0”的戰略目標。

      2021年,文部科學(xué)省為落實(shí)《AI戰略2021》,實(shí)施“數學(xué)、數據科學(xué)、人工智能高等教育認證計劃”(Approved Program for Mathematics,Data Science and AI Smart Higher Education,MDASH)。該計劃旨在順應數字社會(huì )人工智能發(fā)展趨勢,提升高等教育階段學(xué)生掌握AI的知識水平與能力,培養大批AI人才。

      2022年4月,日本發(fā)布了《AI戰略2022》和《量子未來(lái)社會(huì )愿景(草案)》,以促進(jìn)人工智能和量子技術(shù)在日本的發(fā)展。文部科學(xué)省計劃從2024年度開(kāi)始,為從事AI人工智能開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的頂尖年輕研究人才提供每年2000萬(wàn)日元的資助。目前,在該領(lǐng)域實(shí)施的主要措施為:

      1.新設人工智能、數據科學(xué)本科學(xué)院及碩士課程

      人工智能雖早已成為高科技產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),但日本大學(xué)一直將其作為計算機科學(xué)或信息科學(xué)下的領(lǐng)域,多在理學(xué)部、工學(xué)部所屬的計算機系或信息系下設相關(guān)課程或科目。但自《第五期科學(xué)技術(shù)基本計劃》《日本再興戰略》《AI戰略》等綱領(lǐng)性文件推出以來(lái),人工智能成為實(shí)現“超智能社會(huì )5.0”目標的核心手段,日本政府開(kāi)始鼓勵和支持有條件的大學(xué)設置以人工智能、數據科學(xué)為主要研究對象的本科學(xué)院和碩士研究科(即碩士課程),完善人工智能相關(guān)的基礎研究、自然語(yǔ)言處理、智能系統、計算機智能識別等學(xué)科建設。

      文部科學(xué)省數據顯示,近年來(lái),新設以人工智能、數據科學(xué)等命名的學(xué)部或研究科的大學(xué)有10多所,包括滋賀大學(xué)、立教大學(xué)、名古屋大學(xué)、大阪工業(yè)大學(xué)、九州工業(yè)大學(xué)、東京大學(xué)、廣島大學(xué)等。

      滋賀大學(xué)積極推進(jìn)跨學(xué)科融合改革,創(chuàng )設了日本第一家數據科學(xué)學(xué)院,并增設了數據科學(xué)研究科。該學(xué)院的培養模式包括企業(yè)在職人員定向培養和普通招考兩類(lèi)。入學(xué)要求包括數學(xué)、信息學(xué)、統計學(xué)及英語(yǔ)的成績(jì)達標,并率先在入學(xué)考試中承認職業(yè)資格考試成績(jì),以確保學(xué)生具備必要的專(zhuān)業(yè)知識和技能。這些舉措將有助于培養更多的科學(xué)人才。立教大學(xué)開(kāi)設了人工智能科學(xué)研究科,設置人工智能專(zhuān)業(yè)的課程群,每個(gè)課程群由若干必修課和選修課組成,多門(mén)課程以PBL(Problem-Based Learning,即“問(wèn)題導向學(xué)習”)教學(xué)法為主,提倡小組學(xué)習及產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同培養。

      2.數理·數據科學(xué)教育共同體

      考慮到數據挖掘、統計、分析以及系統化信息管理等相關(guān)理論和應用技術(shù)將成為占領(lǐng)人工智能人才培養制高點(diǎn)的關(guān)鍵,文部科學(xué)省發(fā)布數理·數據科學(xué)教育強化方針,推出數理·數據科學(xué)教育共同體項目,并以京都大學(xué)、東京大學(xué)、大阪大學(xué)等學(xué)校作為試點(diǎn),在各校設立數理、數據教育研究中心,構建教育共同體,共同推動(dòng)數據科學(xué)教育課程的制定、教材的編撰以及科技應用轉化等。共同體項目依托實(shí)力靠前的國立大學(xué)成立研究中心,下設三個(gè)分科會(huì )。

      其一,課程分科會(huì )。牽頭單位為東京大學(xué),主要負責標準課程的制定及推廣。分科會(huì )設定“數據科學(xué)的學(xué)習意義”“數據的法規與倫理”等8大學(xué)習模塊,各模塊下設入門(mén)、初級、中級、高級4個(gè)階段技能目標,各大學(xué)參照上述學(xué)習模塊和技能目標制定具體課程方案。分科會(huì )還發(fā)布《數理·數據科學(xué)·人工智能(入門(mén)級)示范課程大綱》。文部科學(xué)省計劃2025年實(shí)現所有大學(xué)生必修該課程,實(shí)現“50萬(wàn)大學(xué)生接受人工智能通識教育”目標。

      其二,教材分科會(huì )。牽頭單位為滋賀大學(xué),主要負責教材的編撰與推廣。分科會(huì )圍繞數據科學(xué)系列教科書(shū)的編撰、教學(xué)輔助材料的數字化建設與推廣等展開(kāi)研究,目前已編撰發(fā)行《數據科學(xué)入門(mén)》作為教科書(shū),并推出相應的視聽(tīng)在線(xiàn)資源。另外,東京大學(xué)在分科會(huì )指導下編撰了《數理·數據科學(xué)·人工智能入門(mén)教程》,并向全國大學(xué)推廣。

      其三,數據分科會(huì )。牽頭單位為北海道大學(xué),主要負責收集、發(fā)布各大學(xué)使用的教學(xué)用數據(包括實(shí)驗數據、調查數據、地區數據、商務(wù)數據、網(wǎng)絡(luò )信息等),以及收集整理各類(lèi)公開(kāi)數據信息資源,以此為數據及人工智能領(lǐng)域的教學(xué)活動(dòng)提供資源保障,目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出“教育用數據服務(wù)系統”并投入使用。

      為更好地實(shí)現在大學(xué)普及人工智能教育的目標,文部科學(xué)省以教育共同體的6所國立大學(xué)作為牽頭學(xué)校,每所牽頭的國立大學(xué)帶領(lǐng)同區域其他大學(xué)進(jìn)行人工智能領(lǐng)域的教學(xué)研究和推廣。例如,東京大學(xué)作為關(guān)東·首都圈地區的牽頭學(xué)校,帶領(lǐng)千葉大學(xué)、筑波大學(xué)、山梨大學(xué)等5所國立大學(xué),針對區域內263所國公立大學(xué)開(kāi)展人工智能教學(xué)活動(dòng)指導、教學(xué)人才培養、學(xué)術(shù)會(huì )議組織等方面的活動(dòng)。

      3.實(shí)用型信息技術(shù)教育平臺

      為在人工智能教育教學(xué)方面推動(dòng)跨專(zhuān)業(yè)改革,文部科學(xué)省推出了名為實(shí)用型信息技術(shù)教育平臺(Education Network for Practical Information Technologies,enPiT)的半年短期培訓項目,具體如下:

      碩士一年級新生培訓針對碩士一年級新生展開(kāi),分云計算、網(wǎng)絡(luò )安全、嵌入式系統、商務(wù)應用4個(gè)領(lǐng)域,各領(lǐng)域由2-5所大學(xué)牽頭組成專(zhuān)業(yè)課程研發(fā)團隊,并向其他大學(xué)推廣相關(guān)課程。

      為加強本科階段人工智能人才的培養力度,文部科學(xué)省以本科三年級學(xué)生為對象推出短期項目。該項目分大數據、人工智能網(wǎng)絡(luò )安全、嵌入系統、商務(wù)系統設計4個(gè)領(lǐng)域,每個(gè)領(lǐng)域的教育平臺由一所核心校、10所合作校,20-30所參與校及數十家企業(yè)組成。參加項目的各大學(xué)均簽訂學(xué)分互認協(xié)定,授課時(shí)間集中于周末及寒暑假。由于參加項目的學(xué)生來(lái)自多所大學(xué),因此多采用在線(xiàn)教學(xué)和翻轉式學(xué)習。

      為推動(dòng)社會(huì )人才“回爐深造”,文部科學(xué)省又推出短期項目推動(dòng)大學(xué)與企業(yè)合作,構建實(shí)踐型人工智能終身教育網(wǎng)絡(luò )體系。該項目分為物聯(lián)網(wǎng)嵌入、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能大數據、電子商務(wù)、信息安全等5個(gè)領(lǐng)域,共36所大學(xué)設置相關(guān)課程,向數百家企業(yè)招募社會(huì )人員,實(shí)施人工智能專(zhuān)業(yè)人才再培訓。

      文部科學(xué)省通過(guò)設置系列短期項目,構建針對本科生、碩士生、社會(huì )人員等不同群體的人工智能教育平臺,實(shí)施效果也較為理想。社會(huì )人才項目涵蓋人工智能所涉各專(zhuān)業(yè)方向,受到企業(yè)人士的普遍歡迎。文部科學(xué)省調查顯示,90%的短期項目結業(yè)生認為,“人工智能實(shí)踐能力得到極大提高”,80%的企業(yè)認為項目結業(yè)生在“人工智能基礎知識”“問(wèn)題發(fā)現能力”等方面優(yōu)于同期就職的其他職員。

      我國人工智能人才培養的對策建議

      日本政府清醒意識到在人工智能及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域人力資源供應嚴重不足等問(wèn)題,積極制定國家戰略,連續推出各項教育改革措施,為我國加強人工智能人才培養和創(chuàng )新發(fā)展提供了啟示。面對深刻復雜的國際國內形勢變化,我國高校培養人工智能人才的重點(diǎn)應在推動(dòng)校企合作產(chǎn)教融合、促進(jìn)學(xué)科升級與交叉融合、實(shí)行分層人才培養等方面聚焦發(fā)力。

      第一,重視人工智能教育在高等教育領(lǐng)域的普及性。

      近年來(lái),日本政府以“全民AI”為理念,發(fā)展普及化的全民人工智能教育,提出所有大學(xué)生不分文理必修人工智能通識課程,并在此基礎上培養具備一定專(zhuān)業(yè)知識的25萬(wàn)一般性人工智能人才。文部科學(xué)省通過(guò)推動(dòng)“數理·數據科學(xué)教育共同體項目”等,加強人工智能基礎知識的教材和在線(xiàn)開(kāi)放課程建設,為實(shí)現“50萬(wàn)大學(xué)生接受人工智能通識教育”的目標奠定了良好基礎。

      目前,我國在人工智能人才培養方面仍面臨很多挑戰,高等教育領(lǐng)域表現在高水平師資隊伍缺乏、學(xué)科建設有待完善、課程體系較為單一,不能滿(mǎn)足現階段人工智能技術(shù)的研發(fā)與應用需求。近年來(lái),我國發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計劃》《新一代人工智能發(fā)展規劃》等文件,促進(jìn)了全社會(huì )人工智能教育發(fā)展,并設立相關(guān)通識課程。然而,目前,我國人工智能教育尚需加強,應進(jìn)一步完善相關(guān)政策體系,提高人工智能通識課程在高等院校的普及度,注重基礎教育、職業(yè)教育領(lǐng)域人工智能教育教學(xué)與課程研發(fā)的銜接與融合,提升高等教育人工智能教育教學(xué)、理論研究的水平與質(zhì)量,細化教育發(fā)展目標,建立相應的質(zhì)量評價(jià)體系,在國家及各級學(xué)校層面群策群力,推動(dòng)教育教學(xué)的實(shí)踐探索,以此拓寬人工智能教育受眾普及范圍。

      第二,強調打破校際壁壘,完善多主體協(xié)同育人機制。

      在學(xué)科建設方面,日本在各高校相繼成立人工智能學(xué)院及專(zhuān)業(yè)的同時(shí),還突破學(xué)校、區域之間的壁壘,推動(dòng)具有學(xué)科、人才優(yōu)勢的國立大學(xué)引領(lǐng)各地大學(xué)組成教育團隊,以跨學(xué)??鐚?zhuān)業(yè)的方式進(jìn)行人才培養,構建涵蓋本土各大學(xué)的合作型教育平臺,這種做法是值得借鑒的。

      目前,我國校際、地區間人工智能人才培養項目不多見(jiàn),各高校主要著(zhù)力于校內學(xué)科建設,較少以教育聯(lián)盟的方式進(jìn)行人工智能人才的聯(lián)合培養。我們可參考數理·數據科學(xué)教育共同體項目和enPiT項目等的做法,通過(guò)組織多所大學(xué)建立課程分科會(huì )、學(xué)校聯(lián)盟、教研共同體、網(wǎng)站等多種形式,實(shí)現課程共建、管理互通、師資共配、研訓互動(dòng),積極探索多地區、多大學(xué)共同參與的人才培養模式,構建多層次階梯式的人才培養結構,在基礎教育、職業(yè)教育中引入人工智能的普及教育并制定相關(guān)課程標準,打造集教育、培訓及研究于一體的共享型人工智能人才培養平臺,吸納高級工程師、高級精英人才作為人工智能課程的兼職教師,實(shí)現優(yōu)質(zhì)教育資源的共享與擴大。

      第三,形成以一流大學(xué)、高水平人工智能企業(yè)為推力的產(chǎn)學(xué)研協(xié)作發(fā)展體系。

      日本積極推動(dòng)學(xué)校與政府、企業(yè)的聯(lián)合辦學(xué)與培養,在資源配置過(guò)程中鼓勵學(xué)校、科研院所與產(chǎn)業(yè)界加強合作。大學(xué)除了與企業(yè)進(jìn)行技術(shù)交流與轉化,還為社會(huì )人士提供有針對性的人工智能課程,為企業(yè)培養人工智能技術(shù)人才。我國在完善學(xué)校人工智能學(xué)科建設、落實(shí)相關(guān)政策的同時(shí)放眼教育體系之外,也應積極推動(dòng)成立聯(lián)合各界的信息溝通機制,充分利用校外科技教育資源,增強人工智能教育與企業(yè)的融合程度,提高企業(yè)參與度,從而調動(dòng)各類(lèi)社會(huì )資源共同推動(dòng)教育水平的提升。鼓勵各類(lèi)學(xué)校和企業(yè)積極參與人工智能教育改革,邀請科研院所、科技公司和高等院校等參與制定人工智能課程教學(xué)內容和標準,結合自身定位和特色開(kāi)展專(zhuān)業(yè)教育,“走出去”與“引進(jìn)來(lái)”相結合,推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)調發(fā)展,深化人工智能校企合作,實(shí)現雙贏(yíng)。

      第四,加強人工智能人才培養體系和課程體系建設,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展。

      基于對日本人工智能人才培養現狀的分析,我國應建立多層次的人才培養體系,搭建終身學(xué)習在線(xiàn)平臺,引入終身智能學(xué)習模式,建立多層次人才培養體系和培訓系統。在全球化背景下,加強同各國的人工智能教育體系研究,特別是推動(dòng)與美日歐等發(fā)達國家人工智能相關(guān)政策、技術(shù)研討,教育合作與文化交流以及人工智能教育高質(zhì)量發(fā)展,構建新的人才培養機制,探索新型教與學(xué)模式,建立完善的人工智能課程體系,開(kāi)展創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)實(shí)踐活動(dòng),培養學(xué)生的創(chuàng )新能力、溝通能力、實(shí)踐能力、協(xié)作能力等核心素養,建立符合社會(huì )服務(wù)和支撐行業(yè)重大需求的高水平人才培養體系,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度合作,打造人工智能產(chǎn)學(xué)研交流平臺,帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈推動(dòng)人工智能復合型人才和頂尖人才培養。

      從目前來(lái)看,我國人工智能領(lǐng)域的人才培養在頂層設計、教學(xué)模式、課程建設、設施保障和資源協(xié)作等方面仍需要國家、學(xué)校、企業(yè)、科研機構及社會(huì )各界進(jìn)行不斷探索和研究,凝聚教育共識,打破行業(yè)壁壘,整合優(yōu)質(zhì)資源,統籌兼顧,多方協(xié)作,加強人工智能領(lǐng)域跨國家、跨領(lǐng)域、跨文化交流,協(xié)同制定全球數字治理法規體系,深化人工智能領(lǐng)域全球治理,攜手構建人類(lèi)網(wǎng)絡(luò )空間命運共同體。(作者王祝萍系《教育國際交流》副主編,張瓊瓊系中國駐日本國使館教育處一秘)

      來(lái)源:《神州學(xué)人》(2024年第3期)

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