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英、美、德、日高校探索形成了較有特色的人才培養模式,開(kāi)設的人工智能專(zhuān)業(yè)課程占全球高校人工智能專(zhuān)業(yè)課程的50%以上——

加大投入培養人工智能高層次人才

發(fā)布時(shí)間:2024-06-27 作者:段從宇 王燕 來(lái)源:中國教育報

當下,為搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰略先機和競爭優(yōu)勢,多個(gè)國家在人工智能高層次人才培養上超前布局。據統計,全球目前有45個(gè)國家的451所高校開(kāi)設了人工智能專(zhuān)業(yè)課程,其中,英、美、德、日4國高校占比達50%以上。這4個(gè)國家探索形成了較有特色的人工智能人才培養模式,擁有一些共性舉措和普遍經(jīng)驗。

課程體系設置上強調跨學(xué)科

人工智能屬于典型的交叉學(xué)科,按照跨學(xué)科的思路來(lái)設置課程體系,才能培養出高層次的創(chuàng )新人才。

美國高校在人工智能人才培養上堅持走“三維知識融合”的階梯化推進(jìn)道路。首先是“基礎知識、專(zhuān)業(yè)知識、跨學(xué)科知識”的三維融合,其次是課程學(xué)習的階梯化推進(jìn)。在美國首個(gè)開(kāi)設人工智能本科學(xué)位項目的卡內基梅隆大學(xué),以數學(xué)、統計、計算機科學(xué)為基礎的核心課程占比達36.5%,通識課程和專(zhuān)業(yè)課程分別占31.4%和29.2%。在這一基礎上,學(xué)校重視課程安排的遞進(jìn)性,大一、大二階段主要講授人工智能概論、機器學(xué)習導論等基礎課程和專(zhuān)業(yè)課程,大三后則逐步納入人文、藝術(shù)、道德倫理等跨學(xué)科課程內容,循序漸進(jìn)地培養學(xué)生理解和把握人工智能的能力。

英國高校在人工智能人才培養上普遍采用“二維并舉”路徑,其一是“寬口徑+跨學(xué)科”的專(zhuān)業(yè)設置路徑,其二是“理論+實(shí)踐”的課程設計路徑。以牛津大學(xué)為例,它主要提供計算機科學(xué)和哲學(xué)、計算機科學(xué)和數學(xué)、計算機科學(xué)和法律等復合學(xué)位課程,旨在培養能夠在多個(gè)領(lǐng)域應用人工智能技術(shù)的高端人才。此外,該校還形成了從基礎到專(zhuān)業(yè)、從理論到實(shí)踐的課程體系,要求學(xué)生在入學(xué)之初就建立堅實(shí)的數學(xué)和計算機科學(xué)基礎,從第二學(xué)年開(kāi)始學(xué)習人工智能、機器學(xué)習等課程,并積極參與編程實(shí)踐和小組項目。

德國高校探索形成了“四維能力培養”模式。在德國,主修人工智能專(zhuān)業(yè)通常需要完成180個(gè)學(xué)分的課程。這些課程被劃分為基本能力課程模塊、數據能力課程模塊、人工智能應用能力課程模塊和跨學(xué)科能力課程模塊。其中,基本能力模塊主要提供人工智能核心課程以及數學(xué)和信息科學(xué)的基礎性知識,特別突出機器學(xué)習課程的重要性,重在打牢學(xué)生的理論基礎;數據能力模塊側重于培養學(xué)生的數據評估和分析能力,主要包括數據管理和信息技術(shù)安全等課程,以期提升學(xué)生處理和分析大數據的能力;人工智能應用能力模塊包括計算機視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、醫學(xué)或機器人等應用領(lǐng)域的課程,意在增強學(xué)生在特定領(lǐng)域應用人工智能的實(shí)踐技能;跨學(xué)科能力模塊要求學(xué)生了解、掌握開(kāi)發(fā)和使用人工智能系統涉及的經(jīng)濟、法律和倫理知識,確保學(xué)生能在遵守社會(huì )倫理的前提下有效應用人工智能技術(shù)。

探索與本國實(shí)踐相符的多主體協(xié)同模式

單純依靠高校力量沒(méi)有辦法培養出規模和質(zhì)量兼具的人工智能人才隊伍。探索與本國實(shí)踐相符的多主體協(xié)同模式,是更快、更好培養人工智能人才的必由路徑。

英國強調人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的融合,著(zhù)力貫通企業(yè)與高校的人工智能人才培養鏈條。早在2017年,英國政府就發(fā)布了《在英國發(fā)展人工智能》報告,提出將高等教育資源與人工智能技術(shù)緊密結合的策略,明確提出在英國知名大學(xué)中增設200個(gè)人工智能博士學(xué)位,并由企業(yè)每年資助至少300名學(xué)生攻讀人工智能碩士學(xué)位,鼓勵來(lái)自不同學(xué)科背景的學(xué)生深入人工智能領(lǐng)域探索。與此同時(shí),英國政府還支持高校為產(chǎn)業(yè)界在職人員,尤其是擁有STEM(科學(xué)、技術(shù)、工程和數學(xué))教育背景的在職人員開(kāi)設人工智能在線(xiàn)課程、提供職后人工智能培訓等。

日本強調打造“協(xié)作網(wǎng)絡(luò )”,通過(guò)政府、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界與研究機構之間的協(xié)作,共同推動(dòng)人工智能領(lǐng)域的應用型人才培養。2015—2016年,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所和理化學(xué)研究所聯(lián)合企業(yè)成立了人工智能研究中心和革新智能統合研究中心,致力于招募日本頂尖的人工智能專(zhuān)家,以推動(dòng)該領(lǐng)域的研究、開(kāi)發(fā)和應用。日本《人工智能戰略2019》提倡通過(guò)官民協(xié)作促進(jìn)人工智能發(fā)展,目標是將日本打造成為世界領(lǐng)先的人工智能研究基地,培養和吸引世界級的高素質(zhì)研究人員。2020年,東京大學(xué)和軟銀公司合作成立了超越人工智能研究所,專(zhuān)注于人工智能的基礎研究和應用研究。2021年,日本文部科學(xué)省啟動(dòng)了“數學(xué)科學(xué)、數據科學(xué)、人工智能高等教育認證計劃”,鼓勵大學(xué)和專(zhuān)科院校開(kāi)設人工智能課程,并制定人工智能專(zhuān)業(yè)人才培養計劃。

美國重視“政—產(chǎn)—學(xué)—研—用”結合。首先,大學(xué)與工業(yè)界緊密合作,設計靈活多樣的研究項目和實(shí)習計劃,幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)際應用場(chǎng)景相結合。例如,麻省理工學(xué)院的“本科生實(shí)踐機會(huì )計劃”提供為期一年的專(zhuān)業(yè)發(fā)展機會(huì ),培養學(xué)生在工業(yè)界或科研機構工作所必須掌握的關(guān)鍵技能。通過(guò)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Moncrief本科生暑期實(shí)習計劃,工程學(xué)院的學(xué)生有機會(huì )與研究所的研究人員合作,參與前沿的人工智能課題研究。同時(shí),美國政府持續推動(dòng)多主體間的合作。2023年,美國國家科學(xué)基金會(huì )、美國國家標準與技術(shù)研究院、美國農業(yè)部等機構,聯(lián)合馬里蘭大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校、卡內基梅隆大學(xué)等高校和IBM等企業(yè),共同建立了7個(gè)人工智能研究所。2024年,美國政府成立了人工智能安全研究所聯(lián)盟,會(huì )集了企業(yè)、高校、用戶(hù)、政府、行業(yè)研究機構和民間組織的研究人員。這也有助于政產(chǎn)學(xué)研共同培養人工智能人才。

保障人工智能領(lǐng)域的經(jīng)費支持

給予傾斜性的經(jīng)費保障支持,是許多國家在人工智能高層次人才培養上的共同做法。

德國在新修訂的人工智能戰略中提出,到2025年,將國家對人工智能領(lǐng)域的資助總額從30億歐元提升至50億歐元。與此同時(shí),該戰略明確,從2022年7月起,聯(lián)邦政府與各州政府每年共同為柏林學(xué)習和數據基礎研究所、慕尼黑機器學(xué)習中心、萊茵—魯爾機器學(xué)習能力中心以及德累斯頓—萊比錫可擴展數據分析和人工智能中心等4個(gè)研究機構提供5000萬(wàn)歐元,用于吸引和培養人工智能專(zhuān)家。此外,德國人工智能研究中心每年亦可從德國聯(lián)邦教育及研究部獲得1100萬(wàn)歐元的專(zhuān)項資金支持。

自2017年起,英國政府開(kāi)始顯著(zhù)增加人工智能人才培養的資金投入。首項措施是投資2億英鎊,建立專(zhuān)門(mén)的新技術(shù)學(xué)院,致力于提供高級人工智能培訓。此后,英國政府于2021年推出《國家人工智能戰略》,明確將投資10億英鎊,支持人工智能人才的培養和發(fā)展。今年初,英國政府又向高校提供了傾斜性的資金支持,專(zhuān)門(mén)投入9000萬(wàn)英鎊,新建9個(gè)人工智能研究中心,專(zhuān)注于醫療保健、化學(xué)和數學(xué)等關(guān)鍵領(lǐng)域的人工智能技術(shù)研究和人才培養。

自2018年起,日本文部科學(xué)省投入6億日元資金,選定北海道大學(xué)、東京大學(xué)等6所大學(xué)作為試點(diǎn),建立數理和數據科學(xué)教育中心。這些中心的宗旨是服務(wù)所有學(xué)科的學(xué)生,推廣人工智能基礎性教育。2019年,日本明確在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的新增預算中,投入133億日元支持人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)和人才培養。2023年11月,日本文部科學(xué)省發(fā)布新的人工智能人才培養方案,特別強調對年輕研究者和博士生提供財政支持,具體措施包括:為對國家戰略領(lǐng)域研究作出重大貢獻的大學(xué)獨立研究者每年提供1000萬(wàn)日元的經(jīng)費支持,期限5年,涵蓋200名研究者;為從事國家戰略領(lǐng)域研究的博士生每年提供390萬(wàn)日元的經(jīng)費支持,期限3年,涵蓋600名博士生。

(段從宇系深圳大學(xué)教育學(xué)部教授,王燕單位系廈門(mén)大學(xué)教育研究院。本文系全國教育科學(xué)規劃國家一般項目“制度變遷視域下教育科技人才一體化推進(jìn)實(shí)施路徑研究”[BGA230253]成果)

《中國教育報》2024年06月27日第9版 

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