嵩天

摘 要：人工智能是信息技術(shù)進(jìn)一步演進(jìn)的國家級戰(zhàn)略性技術(shù)方向，其人才培養(yǎng)覆蓋從頂尖科研人才到專業(yè)應(yīng)用人才及各行業(yè)實(shí)踐人才的全方位體系。在此背景下，本文首先闡述了信息技術(shù)產(chǎn)教融合的發(fā)展演化歷程及內(nèi)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)驅(qū)動因素，分析了高校與企業(yè)產(chǎn)教融合模式的邊界，概括為象牙塔模式和培訓(xùn)班模式，提出了產(chǎn)教融合邊界分析模型。從技術(shù)層面，結(jié)合人工智能工具、框架、應(yīng)用和理論等內(nèi)容體系分析了企業(yè)及高校各自的優(yōu)勢空間，進(jìn)一步提出了人工智能產(chǎn)教融合的“拋物線學(xué)習(xí)模型”，為在新工科背景下該領(lǐng)域產(chǎn)教融合的良性發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能；高等教育；教學(xué)改革；產(chǎn)教融合；新工科

一、從產(chǎn)學(xué)研結(jié)合到產(chǎn)教融合

產(chǎn)教融合倡導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界與教育界建立創(chuàng)新型合作模式共同培養(yǎng)面向市場需求的各層次人才，這并不是一個全新概念，具有歷史發(fā)展的繼承性與必然性。產(chǎn)教融合在信息技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域最為活躍，這與該領(lǐng)域更迭迅速的技術(shù)周期及不斷爆發(fā)的應(yīng)用需求密切相關(guān)。

從企業(yè)與高校合作關(guān)系角度，產(chǎn)教融合相關(guān)理念最早可追溯到20世紀(jì)90年代初的“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”概念，經(jīng)歷“協(xié)同創(chuàng)新”發(fā)展至今?！爱a(chǎn)學(xué)研結(jié)合”倡導(dǎo)企業(yè)與高?；蚩蒲性核⒑献?，企業(yè)為技術(shù)需求方，高?；蚩蒲性核鶠榧夹g(shù)供給方，通過合作促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新所需各生產(chǎn)要素的有效組合?！爱a(chǎn)學(xué)研結(jié)合”以技術(shù)創(chuàng)新為核心，這是20世紀(jì)90年代我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展階段所決定的。彼時，智力資源主體在高校及科研院所，產(chǎn)業(yè)研發(fā)能力有限，產(chǎn)學(xué)研合作能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動高校直面市場，具有重要的歷史意義。

經(jīng)過近20年的演進(jìn)，“協(xié)同創(chuàng)新”延續(xù)了“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”概念，在2011年前后被廣泛接受，成為“2011計(jì)劃”的主要任務(wù)?！皡f(xié)同創(chuàng)新”倡導(dǎo)以高校為主體，突破體制壁壘，充分釋放創(chuàng)新要素，協(xié)同高校及科研院所、企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、政府、用戶等多方資源，實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新資源和要素的有效匯聚”。與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不同，協(xié)同創(chuàng)新不再單一針對技術(shù)創(chuàng)新，更強(qiáng)調(diào)各類創(chuàng)新資源匯聚與整合。這個概念反映了改革開放30多年社會總體經(jīng)驗(yàn)，即技術(shù)創(chuàng)新離產(chǎn)業(yè)成功仍有明顯距離，必須整合金融、政府、用戶等多方要素，才能為創(chuàng)新帶來有效發(fā)展模式。當(dāng)技術(shù)創(chuàng)新不再是有效創(chuàng)新的唯一支點(diǎn)，人才培養(yǎng)模式也必然從單一技術(shù)培養(yǎng)向綜合培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。2015年，國務(wù)院發(fā)布開展“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”教育改革的實(shí)施意見[1]，指出“促進(jìn)高等教育與科技、經(jīng)濟(jì)、社會緊密結(jié)合，加快培養(yǎng)規(guī)模宏大、富有創(chuàng)新精神、勇于投入實(shí)踐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才隊(duì)伍”，進(jìn)一步發(fā)展了“產(chǎn)教融合”的概念。

“產(chǎn)教融合”以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為內(nèi)容，以高質(zhì)量創(chuàng)業(yè)就業(yè)為目標(biāo)，形成“教育和產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌融合、良性互動的發(fā)展格局”，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新人才的有效培養(yǎng)。與“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”“協(xié)同創(chuàng)新”不同，“產(chǎn)教融合”以人才培養(yǎng)為落腳點(diǎn)，通過

“雙創(chuàng)”人才供給解決產(chǎn)業(yè)需求重大結(jié)構(gòu)性矛盾。

從產(chǎn)學(xué)研結(jié)合到產(chǎn)教融合，概念演進(jìn)源于大環(huán)境的變化，主要因素有四個方面。

第一，國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化。從改革開放之初依賴出口的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，通過供給側(cè)改革，逐步向健全穩(wěn)定的創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，與之相適應(yīng)，人才培養(yǎng)需求發(fā)生了根本性變化。

第二，企業(yè)的成長與逐步成熟。過去40年間，我國產(chǎn)業(yè)界通過“引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新”等方式逐步形成了創(chuàng)新技術(shù)演化路徑，具備了適應(yīng)市場發(fā)展的技術(shù)能力，企業(yè)在成長中逐步成熟，如華為、百度、科大訊飛等一批企業(yè)已經(jīng)具有科技創(chuàng)新的國際競爭力，能夠有視野、有目標(biāo)、有條件協(xié)助我國高校開展人才培養(yǎng)

改革。

第三，信息技術(shù)快速發(fā)展。以網(wǎng)絡(luò)空間安全、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的信息技術(shù)以類摩爾定律速度指數(shù)發(fā)展，知識體系演進(jìn)迅速，應(yīng)用驅(qū)動發(fā)展顯著，大規(guī)模數(shù)據(jù)、高性能算力和適于應(yīng)用的核心算法已經(jīng)不由高校所掌握，產(chǎn)業(yè)能力在技術(shù)層面具有超越教育界供給深度的顯著趨勢。

第四，人才價值觀念的變化。產(chǎn)業(yè)變革和教育內(nèi)涵式發(fā)展對人才價值有了不同詮釋，研究型不再是社會對人才價值的唯一衡量目標(biāo)，創(chuàng)新型、應(yīng)用型、綜合型等更適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求的人才價值得到關(guān)注和重視，也成為高校人才培養(yǎng)改革的重點(diǎn)。

綜上，在信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其是人工智能方向，產(chǎn)教融合協(xié)同育人不僅體現(xiàn)為高校人才培養(yǎng)的改革趨勢，更源于我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展演進(jìn)的實(shí)際需求，需要教育部門給予明確引導(dǎo)、高校管理者高度重視和廣大一線教師廣泛參與。

二、產(chǎn)教融合的邊界分析

1.象牙塔模式和培訓(xùn)班模式

企業(yè)和高校是產(chǎn)教融合的兩個主體，具有不同的社會定位和價值使命。因此，它們對人才培養(yǎng)的認(rèn)識存在顯著區(qū)別，如下表所示。

第一，在人才培養(yǎng)總目標(biāo)方面，企業(yè)受資本導(dǎo)向引導(dǎo)，更加關(guān)注資本及市場引領(lǐng)所帶來的人才需求；我國高校以公立學(xué)校為絕對主體，更關(guān)注政府對人才培養(yǎng)需求的目標(biāo)設(shè)定。后者決定了產(chǎn)教融合協(xié)同育人必須以政府導(dǎo)向?yàn)榍疤崆也荒苓^度市場化的總體原則。

第二，在人才需求方面，企業(yè)更關(guān)注與自身業(yè)務(wù)相關(guān)的培養(yǎng)需求，傾向于把企業(yè)技術(shù)培訓(xùn)拓展到入職前的教育階段，增加首次就業(yè)人才的實(shí)用性；而高校則有更泛在的人才培養(yǎng)需求，表現(xiàn)為思政、外語、科學(xué)等全領(lǐng)域綜合培養(yǎng)，以及“產(chǎn)業(yè)中立”的技術(shù)教育導(dǎo)向。

第三，在人才價值觀方面，企業(yè)需要人才具有較強(qiáng)的市場意識，保持企業(yè)競爭力；而高校更傾向于培養(yǎng)學(xué)生樹立高遠(yuǎn)理想，具備修身報(bào)國情懷。高校校訓(xùn)普遍反映了這種傾向，如北京理工大學(xué)“德以明理，學(xué)以精工”校訓(xùn)強(qiáng)調(diào)立德和敬業(yè)，并沒有體現(xiàn)市場競爭的意識。

第四，在人才技能方面，企業(yè)更需要實(shí)戰(zhàn)技術(shù)，傾向于以技術(shù)培訓(xùn)表達(dá)人才培養(yǎng)需求；而高校更傾向于以學(xué)科發(fā)展和專業(yè)建設(shè)方式系統(tǒng)地培養(yǎng)具有較完備知識體系的人才。同時，實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)往往是高校人才培養(yǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。

企業(yè)和高校在人才培養(yǎng)方面的不同特點(diǎn)源于各自不同的社會定位，既無彼此相互演進(jìn)的需求更無此必要。因此，產(chǎn)教融合協(xié)同育人過程中，需要高度關(guān)注兩者不同的內(nèi)在需求，合理設(shè)計(jì)，求同存異，才能建立有效的人才培養(yǎng)合作模式。

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)，要堅(jiān)持底線思維，以底線思維定邊界。產(chǎn)教融合協(xié)同育人也存在合作邊界，可以歸納為象牙塔模式和培訓(xùn)班模式。

象牙塔模式以高校為產(chǎn)教融合的絕對主體，高校嚴(yán)格把控人才培養(yǎng)的全過程，企業(yè)則作為高校的社會實(shí)踐基地，學(xué)生僅對企業(yè)文化及企業(yè)技術(shù)形成感性認(rèn)識。這種模式的衡量準(zhǔn)則是企業(yè)技術(shù)不進(jìn)課堂，無必修學(xué)分考核。

培訓(xùn)班模式以企業(yè)為產(chǎn)教融合的絕對主體，企業(yè)將自身文化和技術(shù)優(yōu)勢貫穿人才培養(yǎng)的主要過程，高校則成為企業(yè)的就業(yè)培訓(xùn)基地，學(xué)生對企業(yè)技術(shù)有深度掌握，可以直接就業(yè)。這種模式的衡量準(zhǔn)則是企業(yè)講師獨(dú)立進(jìn)課堂，占據(jù)專業(yè)培養(yǎng)的較大比例學(xué)分，或企業(yè)承諾就業(yè)。

2.產(chǎn)教融合邊界分析模型

產(chǎn)教融合的重點(diǎn)在于融合企業(yè)與高校的各自優(yōu)勢，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。不同需求和環(huán)境將產(chǎn)生不同的產(chǎn)教融合模式。象牙塔模式和培訓(xùn)班模式都是產(chǎn)教融合模式，它們構(gòu)成了產(chǎn)教融合的兩個邊界。兩種模式之間形成了產(chǎn)教融合模式的合理區(qū)域，任何居中形式都構(gòu)成一種特定的產(chǎn)教融合模式，如圖1所示。

為了衡量不同產(chǎn)教融合模式價值，本文提出“產(chǎn)教融合邊界分析模型”，給出評價產(chǎn)教融合模式的方法。該模型圍繞企業(yè)和高校在人才培養(yǎng)方面的不同特點(diǎn)，以象牙塔模式和培訓(xùn)班模式為邊界，從四個方面進(jìn)行定性評估。

第一，導(dǎo)向可控性。資本與政府在人才培養(yǎng)中具有明確的導(dǎo)向差異，產(chǎn)教融合首先要確保導(dǎo)向可控，高校不能迷失在以就業(yè)為主的企業(yè)合作中，需要控制導(dǎo)向性風(fēng)險。

第二，需求協(xié)同性。兼顧企業(yè)關(guān)注的具體需求與高校面向的泛在需求，平衡人才培養(yǎng)短期目標(biāo)與長期目標(biāo)，以課程學(xué)時、學(xué)分為衡量標(biāo)準(zhǔn)度量企業(yè)參與度，協(xié)同需求差異。

第三，價值交融性。市場意識與理想情懷都應(yīng)該是高校培養(yǎng)學(xué)生價值觀的方面，針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，需要讓學(xué)生緊密接觸市場。產(chǎn)教融合應(yīng)該兼顧學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)與理想建立的需求。

第四，內(nèi)容設(shè)計(jì)性。企業(yè)在教學(xué)案例、實(shí)踐技術(shù)方面具有優(yōu)勢，高校更側(cè)重在理論及知識體系，產(chǎn)教融合內(nèi)容設(shè)計(jì)需要兼顧技術(shù)與知識、實(shí)戰(zhàn)與體系，不能用產(chǎn)品工具替代思維培養(yǎng)，也不能以理論知識代替實(shí)踐，兩者平衡因?qū)W校特點(diǎn)和定位不同需要特別注意。

應(yīng)該看到，企業(yè)和高校在人才培養(yǎng)中存在著“對抗式合作”和“合作式對抗”等形式。更應(yīng)該看到，高等教育辦學(xué)主體是高校，產(chǎn)教融合應(yīng)立足于高校人才培養(yǎng)目標(biāo)，補(bǔ)充產(chǎn)業(yè)實(shí)踐短板，需要謹(jǐn)慎對待新興專業(yè)建設(shè)，不應(yīng)盲目開放整個專業(yè)或大部分專業(yè)課程引入企業(yè)合作。

三、人工智能產(chǎn)教融合內(nèi)容體系模型

1.人工智能領(lǐng)域的產(chǎn)教優(yōu)勢空間分析

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)中一個歷史悠久的研究方向，可追溯于計(jì)算機(jī)誕生早期。得益于計(jì)算能力、數(shù)據(jù)規(guī)模及算法演進(jìn)，人工智能及相關(guān)應(yīng)用自2016年以來得到了快速發(fā)展，已經(jīng)成為重要的國家科技發(fā)展戰(zhàn)略之一。

在學(xué)術(shù)界，人工智能領(lǐng)域有一整套內(nèi)容體系，從機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)理論，到自然語言處理、圖形圖像處理等應(yīng)用技術(shù)。然而，從產(chǎn)業(yè)界來看，人工智能是一種工程資源，服務(wù)于具體應(yīng)用場景，產(chǎn)業(yè)關(guān)注點(diǎn)不是理論，而是理論落地衍生出的一批框架和平臺，如圖2所示。

近幾年人工智能領(lǐng)域的快速發(fā)展產(chǎn)生了幾十個技術(shù)框架，主要來源于國外高?；蚩萍计髽I(yè)。其中較為成功且廣泛應(yīng)用的框架都來源于科技企業(yè)，如谷歌公司的TensorFlow、Facebook公司的PyTorch、微軟的CNTK等。通過技術(shù)框架的封裝，工程師在開發(fā)應(yīng)用時不再需要深入掌握深度學(xué)習(xí)等人工智能基礎(chǔ)理論，只需要利用框架提供的技術(shù)開發(fā)接口結(jié)合具體應(yīng)用調(diào)整參數(shù)即可。這種圍繞框架進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)的模式正是產(chǎn)業(yè)界引入創(chuàng)新技術(shù)的主要方式。

由于科技企業(yè)具有人力數(shù)量優(yōu)勢，技術(shù)框架往往具有較好的演進(jìn)路線和應(yīng)用預(yù)期。因此，企業(yè)在推動人工智能領(lǐng)域產(chǎn)教融合時往往傾向于直接培訓(xùn)其提供的技術(shù)框架，如谷歌的TensorFlow、百度的PaddlePaddle等。

從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用角度來看，人工智能領(lǐng)域的內(nèi)容體系可以分成四個層面：工具、框架、應(yīng)用和理論。如圖3所示。

工具層表示支撐人工智能應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)性工具，如編程語言、GPU加速、硬件邏輯等；框架層指由產(chǎn)業(yè)構(gòu)建的人工智能技術(shù)框架，幾乎所有框架都采用Python語言進(jìn)行擴(kuò)展開發(fā)；應(yīng)用層指利用技術(shù)框架開展的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)，對應(yīng)于可提供實(shí)際功能的應(yīng)用案例；理論層表示人工智能領(lǐng)域基礎(chǔ)理論及各相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論。

結(jié)合圖3所劃分的四個層面，圖4給出企業(yè)和高校在人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)中的各自優(yōu)勢。

如圖4所示，在人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)中，高校優(yōu)勢空間主要有三部分：（1）基礎(chǔ)編程語言及能力培養(yǎng)。主要依托高校成體系的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識及技能培養(yǎng)，對應(yīng)于程序設(shè)計(jì)與算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程。（2）人工智能理論知識培養(yǎng)。從機(jī)器學(xué)習(xí)到相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，高校具有較為成熟的知識培養(yǎng)體系，對應(yīng)于機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、自然語言處理等專業(yè)課程。（3）符合認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)設(shè)計(jì)。高校在課程內(nèi)容組織、教學(xué)路徑規(guī)劃、教學(xué)方法運(yùn)用等方面具有顯著優(yōu)勢，能夠開展符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的內(nèi)容教學(xué)。

企業(yè)優(yōu)勢空間主要表現(xiàn)在技術(shù)框架及應(yīng)用需求方面。由于人工智能框架主要依托于企業(yè)開發(fā)，企業(yè)在此方面技術(shù)優(yōu)勢較大，開展培訓(xùn)的興趣也十分顯著。同時，企業(yè)直面市場，更理解應(yīng)用需求，由企業(yè)提供的人工智能案例往往具有明顯實(shí)用性，例如唇語翻譯、車道識別等。相比而言，高?；蜓芯繖C(jī)構(gòu)直接提供的人工智能案例往往用來探索基礎(chǔ)理論演進(jìn)及變化，相對缺乏實(shí)用性，如智能詩詞機(jī)器人等。

鑒于人工智能領(lǐng)域從基礎(chǔ)到縱深的教學(xué)深度以及產(chǎn)業(yè)分工的日益清晰，高校已經(jīng)無法建立從工具到理論全部層次的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)勢，通過產(chǎn)教融合開展教學(xué)內(nèi)容改革十分迫切。

2.人工智能產(chǎn)教融合的“拋物線學(xué)習(xí)模型”

人工智能將是一個引領(lǐng)信息技術(shù)發(fā)展的大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，具有從頂尖科研到專業(yè)應(yīng)用再到各行業(yè)實(shí)踐的全面人才需求，這決定了針對不同類型學(xué)校及不同教改活躍程度將產(chǎn)生不同的人才培養(yǎng)目標(biāo)。然而，無論何種人才培養(yǎng)目標(biāo)，都需要完整實(shí)踐人工智能領(lǐng)域從實(shí)踐到理論、從基礎(chǔ)到縱深、從工具到應(yīng)用的培養(yǎng)路徑，區(qū)別僅在于各部分的側(cè)重點(diǎn)及深入程度。

結(jié)合人工智能內(nèi)容體系的四個層面，本文提出一個面向人工智能領(lǐng)域的“拋物線學(xué)習(xí)模型”，如圖4所示。該模型給出了一個從實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的整體內(nèi)容學(xué)習(xí)過程。

“拋物線學(xué)習(xí)模型”起步于以實(shí)踐為主的基礎(chǔ)工程能力培養(yǎng)，進(jìn)而通過具有企業(yè)優(yōu)勢的技術(shù)框架教學(xué)開展人工智能應(yīng)用實(shí)踐，理解智能應(yīng)用的實(shí)踐效果及實(shí)際問題，再深入學(xué)習(xí)相關(guān)理論，建立從實(shí)踐到理論的“感性到理性”學(xué)習(xí)路徑。進(jìn)一步，通過理論學(xué)習(xí)，指導(dǎo)智能應(yīng)用效果的改善以及技術(shù)框架的批判性思考及應(yīng)用，最終可考慮開展從基礎(chǔ)工具角度改進(jìn)智能體系的深入教學(xué)內(nèi)容教學(xué)，建立“理論指導(dǎo)實(shí)踐”的學(xué)習(xí)路徑。

“拋物線學(xué)習(xí)模型”與產(chǎn)教融合密切相關(guān)，其中高校優(yōu)勢空間適合高校開展教學(xué)，企業(yè)優(yōu)勢空間適合通過產(chǎn)學(xué)合作方式引入企業(yè)案例或由企業(yè)直接開展教學(xué)。其中，工具層和理論層必須以高校為主開展，為學(xué)生構(gòu)建全面堅(jiān)實(shí)的程序設(shè)計(jì)能力基礎(chǔ)及人工智能理論基礎(chǔ)；而框架和應(yīng)用層則可以由企業(yè)參與，為學(xué)生提供真實(shí)需求并帶來直面市場的可能。

人工智能課程群或?qū)I(yè)屬于高校新興建設(shè)內(nèi)容，“拋物線學(xué)習(xí)模型”可以服務(wù)于專業(yè)整體規(guī)劃建設(shè)，也可以結(jié)合具體課程或課程群改革使用。該模型闡述了人工智能教學(xué)路徑，能夠幫助改革者思考高校和企業(yè)各自優(yōu)勢空間，為產(chǎn)教融合良性發(fā)展和新工科建設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國務(wù)院辦公廳. 關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2015（5）.

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