呂薇 季波 張怡凡 張艷麗

摘要：“以學(xué)生為中心”是美國高校人才培養(yǎng)尤其是本科生培養(yǎng)及教學(xué)改革所遵循的基本理念。美國一流研究型高校人工智能人才培養(yǎng)模式具有以下五個顯著特征：強(qiáng)勁的學(xué)科支撐和有力的學(xué)校投入;目標(biāo)定位于培養(yǎng)跨界、復(fù)合型的人才;多樣化、自定義的個性化培養(yǎng)方式;靈活、高效的教學(xué)模式和方法;高水平、多元化和跨界來源的師資等。該培養(yǎng)模式體現(xiàn)出美國一流研究型高?！耙詫W(xué)生為中心”的培養(yǎng)理念：根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定培養(yǎng)要素，進(jìn)而設(shè)置課程、建設(shè)高水平定制化的課程體系;革新人才培養(yǎng)方式、為學(xué)生提供多樣化選擇、激發(fā)自主學(xué)習(xí);加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合和雙向交流，打造學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)跨界融合的高水平師資隊(duì)伍等。這為我國高校方興未艾的人工智能專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了啟示和借鑒。

關(guān)鍵詞：本科教學(xué);人才培養(yǎng)模式;人工智能;以學(xué)生為中心;美國高校

中圖分類號：G649.712

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-0717（2019）06-0102-08

收稿日期：2019-09-16

一、問題的引入

1952年，美國人本主義學(xué)者、教育家卡爾·羅杰斯（Carl R.Rogers）首次提出“以學(xué)生為中心”的理念。1961年，羅杰斯發(fā)表《論人的形成》，“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理論形成[1]。1995年，羅伯特·巴爾（Robert B.Barr）和約翰·塔戈（John Tagg）發(fā)表了具有里程碑意義的文章《從教學(xué)到學(xué)習(xí)：一種新的本科教育范式》，系統(tǒng)定義了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)范式[2]，豐富了已有的教學(xué)理論，并形成科學(xué)的理論框架。在理論的支撐下，美國高校率先從課程、教學(xué)、環(huán)境乃至管理等各方面開展了大量的實(shí)踐探索，“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)改革進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段。趙炬明將美國“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)改革劃分為學(xué)術(shù)進(jìn)步、社會發(fā)動、高校投入三個階段，分別體現(xiàn)了知識內(nèi)生、外部環(huán)境、高校實(shí)踐三方面不同的推動力[3]。人工智能的學(xué)科發(fā)展與人才培養(yǎng)就是三方共同作用的結(jié)果。

學(xué)習(xí)心理學(xué)和腦科學(xué)的發(fā)展是“以學(xué)生為中心”教學(xué)改革“學(xué)術(shù)進(jìn)步”階段的源動力。以布盧姆認(rèn)知模型等為代表的教育心理學(xué)成果，極大地促進(jìn)了教學(xué)模式和方法的變革。隨著第四次產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息安全等新興專業(yè)不斷涌現(xiàn)和發(fā)展，人工智能成為重點(diǎn)發(fā)展的新興學(xué)科。人工智能是指讓計算機(jī)像人一樣思考、學(xué)習(xí)和認(rèn)知。在基礎(chǔ)研究方面，探索認(rèn)知、認(rèn)識腦本身和智能;在應(yīng)用研究方面，類腦智能、算法技術(shù)廣泛應(yīng)用于語音識別、圖像分析、自然語言處理等，這些都從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、認(rèn)知模式等不同維度推動和促進(jìn)著教育教學(xué)的變革。

“社會發(fā)動”是“以學(xué)生為中心”教育教學(xué)改革的重要動力之一。1998年，聯(lián)合國教科文組織召開世界高等教育大會，通過《21世紀(jì)的高等教育：展望與行動》宣言[4]，同時提出《高等教育改革與發(fā)展的優(yōu)先行動框架》[5]，以大會文件的形式確立了“以學(xué)生為中心”的歷史地位，把“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)改革推向全球[6]。國家戰(zhàn)略和市場因素是推動人工智能發(fā)展的重要因素。2016年，美國發(fā)布《國家人工智能發(fā)展與研究戰(zhàn)略計劃》和《為人工智能的未來做好準(zhǔn)備》等政策文件[7-8]，引發(fā)了全球新一輪“人工智能”研究、應(yīng)用和人才培養(yǎng)的高潮。我國政府緊跟其后，2017年相繼發(fā)布《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實(shí)施方案》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》等政策文件[9-11]。截至2018年9月，已有10多個國家或地區(qū)發(fā)布了自己的人工智能國家戰(zhàn)略、發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策等等[12]。2018年，斯坦福大學(xué)發(fā)布《人工智能指數(shù)2018年度報告》指出[12]，在過去兩年的時間內(nèi)，全球?qū)τ嬎阋曈X或機(jī)器學(xué)習(xí)的適切人才的需求量增長了近10倍，對深度學(xué)習(xí)技術(shù)的適切人才的需求量增長了34倍。人工智能的競爭上升到大國間人才的競爭，并最終歸聚到人才培養(yǎng)的競爭。

高校創(chuàng)新實(shí)踐是“以學(xué)生為中心”教學(xué)改革的具體體現(xiàn)。美國自20世紀(jì)80年代起率先進(jìn)行了“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)改革，至今經(jīng)歷了三十余年的探索。在人工智能人才培養(yǎng)方面，美國頂尖研究型大學(xué)也早已進(jìn)行了大量探索與實(shí)踐，而我國人工智能人才培養(yǎng)體系的建立尚處于起步階段。教育部網(wǎng)站公布國內(nèi)35所開設(shè)人工智能本科專業(yè)的學(xué)校，包括上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、湖南大學(xué)等“雙一流”建設(shè)高校，也包括電子科技大學(xué)等專業(yè)特色型高校，還包括華南師范大學(xué)等師范類院校。“人工智能”這樣快速發(fā)展的新興學(xué)科，其人才培養(yǎng)中如何體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，如何與高校傳統(tǒng)學(xué)科的人才培養(yǎng)模式銜接和融合，如何實(shí)現(xiàn)從“以教材為中心”“以教室為中心”“以教師為中心”的“老三中心”向“以學(xué)生為中心”“以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心”“以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為中心”的“新三中心”轉(zhuǎn)變[13]？其課程設(shè)置如何一方面避免技術(shù)艱澀的“面目可憎”，另一方面又不至于淪為“高級科普”？對這些問題的回答都需要從當(dāng)前人工智能人才培養(yǎng)的國際先進(jìn)案例中獲取啟示與借鑒。

二、美國高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)特征

美國高校人工智能專業(yè)開設(shè)早，其科學(xué)研究、學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)都處于世界前沿和領(lǐng)先地位。美國高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)在學(xué)科支撐與學(xué)校投入、人才培養(yǎng)定位、培養(yǎng)方式、教學(xué)模式、師資來源等方面具有一系列顯著特征。

（一）強(qiáng)勁的學(xué)科支撐和有力的學(xué)校投入

美國新聞與世界報道（U.S. News & World Report，以下簡稱USNews）對美國大學(xué)進(jìn)行了綜合排名、22個學(xué)科排名以及學(xué)科細(xì)分排名（其中，計算機(jī)科學(xué)細(xì)分為“人工智能”“程序語言”“系統(tǒng)”“理論”四個方向）。2018年，USNews針對計算機(jī)科學(xué)學(xué)科共調(diào)查了188所美國高校，問卷回復(fù)率為35%[14]。根據(jù)排名結(jié)果，在人工智能方向，全美共有20所高校上榜，如表1所示。

不難看出，美國人工智能專業(yè)最強(qiáng)的20所高校都具有雄厚的綜合實(shí)力，以全球頂尖學(xué)校為主。這些學(xué)校幾乎都躋身全球百強(qiáng)，大部分排名全球前50位，尤其是哈佛、斯坦福、麻省理工、加州大學(xué)伯克利分校、普林斯頓等更是居全球前10位。同時，這些學(xué)校的計算機(jī)學(xué)科也都具有雄厚的實(shí)力，幾乎都在全球百強(qiáng)之列。表1顯示，生師比作為衡量一所高校在學(xué)生培養(yǎng)投入方面的關(guān)鍵指標(biāo)，體現(xiàn)了美國高校人工智能人才培養(yǎng)的學(xué)校投入和學(xué)科支撐。人工智能專業(yè)排名第一的卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)是美國最早開設(shè)該本科專業(yè)的高校[15]。在起步階段，為了保證人才培養(yǎng)的質(zhì)量，該校堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”“以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心”“以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為中心”的理念，每年人工智能專業(yè)僅招收新生30名左右[16]。實(shí)際上，卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)全校的生師比已經(jīng)比較低（為13∶1），在諸校中排名第10位，而該校人工智能專業(yè)生師比更低于全校水平。超低的生師比背后體現(xiàn)的是學(xué)校對人工智能本科人才培養(yǎng)的有力投入。

（二）定位培養(yǎng)跨界、復(fù)合型的人才

卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是“掌握人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)社會效益，在醫(yī)療保健、交通、教育等領(lǐng)域改善世界”[17]，使學(xué)生適應(yīng)畢業(yè)以后的世界、以人工智能的技術(shù)和能力改善世界、實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展和價值追求?？▋?nèi)基·梅隆大學(xué)認(rèn)識到，要學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握全部領(lǐng)域的所有知識并不是最關(guān)鍵的，關(guān)鍵點(diǎn)在于教授學(xué)生廣泛地思考、跨學(xué)科完成多類別任務(wù)、學(xué)會如何利用圖形、語言和海量數(shù)據(jù)信息、做出明智決策、增強(qiáng)人的能力等等[18]。而對比我國工程技術(shù)學(xué)科，則多注重知識傳授，“學(xué)生批判性思維和探究性思維的培養(yǎng)往往被敷衍化和形式化地一筆帶過”[19]?？▋?nèi)基·梅隆大學(xué)把人工智能專業(yè)培養(yǎng)方案設(shè)置為以人工智能核心課程為中心，包括數(shù)學(xué)與統(tǒng)計、計算機(jī)科學(xué)、科學(xué)與工程、人文與藝術(shù)、道德與倫理和人工智能選修等7大板塊32門課程。如圖1所示，雖然人工智能專業(yè)是高度工科性質(zhì)、高度技術(shù)的專業(yè)，但是卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)在該專業(yè)的課程體系中設(shè)置了人文藝術(shù)類（7門）和道德倫理類（1門）共8門選修課程，這充分體現(xiàn)了該校“以學(xué)生為中心”、服務(wù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的理念。

人工智能時代“需要高校能夠?qū)⒉煌膶W(xué)科融合起來，建立包容的復(fù)合知識體系”[20]。艾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）說過，“宗教、藝術(shù)和科學(xué)是同一棵樹上不同的幾個分支”[21]（P61）。著名物理學(xué)家維克托·韋斯柯夫（Victor Weisskopf）說過，“當(dāng)我的學(xué)生因這個世界感到沮喪時，我常對他們說，有兩樣?xùn)|西使我感到生活的意義：莫扎特和量子力學(xué)”[21]（P61）。全球技術(shù)最尖端、方法最工程化的專業(yè)如此重視人文藝術(shù)通識課程，其“以學(xué)生為中心”培養(yǎng)跨界、復(fù)合和綜合型創(chuàng)新研究和技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)和理念可見一斑。

（三）多樣化、自定義的個性化培養(yǎng)方式

美國高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)突出強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，不惜投入巨大的資源，設(shè)置多元的培養(yǎng)路徑和靈活多樣的培養(yǎng)方式，學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)、稟賦、條件、準(zhǔn)備和學(xué)術(shù)志趣、學(xué)術(shù)追求和職業(yè)規(guī)劃，享有充分的自主選擇權(quán)。首先，在學(xué)位設(shè)置上提供了多樣化的選擇。加州大學(xué)伯克利分校由工程學(xué)院和人文與科學(xué)學(xué)院共同開設(shè)人工智能專業(yè)，根據(jù)學(xué)生的自主選擇在其畢業(yè)時授予計算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士或文學(xué)學(xué)士學(xué)位[22]。德克薩斯州立大學(xué)奧斯汀分校在自然科學(xué)學(xué)院開設(shè)人工智能專業(yè)，學(xué)生可以自主選擇計算機(jī)科學(xué)理學(xué)、文學(xué)和文理交叉三種類型的學(xué)位方向修讀[23]。而南加州大學(xué)人工智能專業(yè)的學(xué)位設(shè)置則更具選擇性，該專業(yè)開設(shè)在工程學(xué)院，但是通過與商學(xué)院的合作，設(shè)置了計算機(jī)科學(xué)理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)與工程理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)（游戲）理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)（工商管理）理學(xué)四種學(xué)位方向供學(xué)生選擇。其次，在培養(yǎng)路徑和培養(yǎng)要求上提供了多樣化的選擇。如德克薩斯州立大學(xué)奧斯汀分校的計算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)置了更多的數(shù)學(xué)與統(tǒng)計、計算機(jī)科學(xué)、工程科學(xué)的課程;而文學(xué)學(xué)士則提供了更多的人文、社會科學(xué)、心理學(xué)的課程;文理交叉學(xué)士學(xué)位則為前兩者或其他專業(yè)學(xué)位學(xué)生輔修提供更多的交互選擇的機(jī)會。為了使學(xué)生能夠有更多自主規(guī)劃和自主安排的學(xué)習(xí)時間，計算機(jī)專業(yè)的必修課程從11門減少到6門，學(xué)生有更多空間和時間自主安排、自主選擇包括人工智能在內(nèi)的10個子領(lǐng)域進(jìn)行深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）。南加州大學(xué)的計算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士要求必修人工智能核心課“人工智能導(dǎo)論”，而計算機(jī)科學(xué)與工程理學(xué)學(xué)士學(xué)位則把這門必修的核心課與其他17門課放在一起，列為學(xué)生的指定選修課。加州大學(xué)伯克利分校為更多想修讀人工智能專業(yè)的學(xué)生提供了選擇機(jī)會，其工程學(xué)院和文理學(xué)院共同開設(shè)人工智能專業(yè)，開設(shè)理學(xué)和文學(xué)兩個學(xué)位方向，使得一部分原本難以通過工程學(xué)院激烈競爭而入校學(xué)習(xí)人工智能專業(yè)的學(xué)生，可以轉(zhuǎn)而申請文理學(xué)院，進(jìn)入文理學(xué)院后先修讀一定的學(xué)分，再以轉(zhuǎn)專業(yè)的方式進(jìn)入計算機(jī)科學(xué)專業(yè)，其修得的人文和社會科學(xué)的學(xué)分在修讀人工智能專業(yè)時得到認(rèn)可，畢業(yè)時可申請計算機(jī)科學(xué)文學(xué)學(xué)士學(xué)位[22]。

（四）靈活、高效的教學(xué)模式和方法

布盧姆認(rèn)知模型區(qū)分了學(xué)習(xí)和認(rèn)知的六個臺階：知識（Knowledge）、理解（Comprehension）、應(yīng)用（Application）、分析（Analysis）、綜合（Synthesis）、評價（Evaluation）[25]（p30-44）。2001年，認(rèn)知心理專家和教育學(xué)家根據(jù)學(xué)術(shù)新進(jìn)展重新對布盧姆分類法進(jìn)行了修訂（如圖2）。

美國人工智能領(lǐng)域排名前20位的頂尖高校（以下簡稱“美國TOP20高?！保﹫?jiān)持“以學(xué)生為中心”理念，對知識的掌握更強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)和廣博的面，而對培養(yǎng)中高階思維（理解、應(yīng)用、分析、綜合和評價）也非常重視。為了幫助那些對計算機(jī)和編程比較陌生的文學(xué)學(xué)士學(xué)位選擇者理解和應(yīng)用編程，加州大學(xué)伯克利分校特別為他們開設(shè)了“計算的喜悅與美麗”課程（The Beauty and Joy of Computing）[26]。課程由淺入深，引入一種簡單易懂、廣泛用于少年兒童的圖形化編程語言（SNAP）來訓(xùn)練學(xué)生編程，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握復(fù)雜的計算、艱深的編程，并始終保持興趣而不放棄，最終翻越個人信息的“鴻溝”，獲得編程解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)“從零開始”的人工智能人才培養(yǎng)。加州大學(xué)洛杉磯分校在其人工智能基礎(chǔ)課程上實(shí)施“課堂講座+實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目+外部學(xué)習(xí)”三部教學(xué)法，三個部分的學(xué)習(xí)時間比例為4∶2∶4[27]。加州大學(xué)伯克利分校特別為人工智能專業(yè)的學(xué)生設(shè)置了“自定義進(jìn)度”學(xué)習(xí)法。學(xué)生可以按自己的節(jié)奏、自主決定進(jìn)度、自主安排時間、在沒有導(dǎo)師監(jiān)督和明確的截止日期“壓力”的情況下自主完成課程要求的學(xué)習(xí)、練習(xí)和測試。為了幫助學(xué)生保持持續(xù)學(xué)習(xí)的動力、興趣，解決遇到的困難和問題，學(xué)校投入專門的人力資源和資金、設(shè)施，設(shè)立了“自定義進(jìn)度學(xué)習(xí)中心”，聘請教師、博士后工作人員或高年級的研究生給本科生提供指導(dǎo)和幫助[28]。

華盛頓大學(xué)西雅圖分校為計算機(jī)工程學(xué)士學(xué)位的學(xué)生開設(shè)5個學(xué)分的“頂石課程”（Capstones）。頂石課程類似研究生的討論班（Seminar），它要求學(xué)生從諸多子領(lǐng)域和方向獲得知識，要求團(tuán)隊(duì)討論定義問題、合作設(shè)計開發(fā)解決方案、制作和演示解決問題的算法和工具，并最終展示工作成果。課堂時間教師側(cè)重與學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計、討論和實(shí)施，穿插引入高度相關(guān)的主題講座。“頂石課程”鼓勵與其他學(xué)科交叉、互動、合作、跨學(xué)科學(xué)習(xí)[29]，增強(qiáng)了本科生學(xué)習(xí)的“整體效力”[30]。南加州大學(xué)也開有類似的課程（計4個學(xué)分），具體內(nèi)容從“設(shè)計和構(gòu)建大型軟件系統(tǒng)”和“構(gòu)建高科技人工智能初創(chuàng)公司”中二選一[31]。

德克薩斯州立大學(xué)奧斯汀分校開設(shè)“長角課程”（Longhorn Startup），著力打造“跨學(xué)科+校企合作”的人才培養(yǎng)模式[32]，引入實(shí)踐情景的高階思維訓(xùn)練，注重“真實(shí)”學(xué)習(xí)，是趙炬明定義的“以真實(shí)為基礎(chǔ)的教學(xué)”（Reality Based Instructions，RBI）的典型[33]。“長角課程”把計算機(jī)科學(xué)、工程、商學(xué)等相關(guān)學(xué)科的學(xué)生聚集在一起，邀請成功的企業(yè)家或創(chuàng)業(yè)者指導(dǎo)，共同把好的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為成功的公司。課程的授課部分穿插邀請著名的企業(yè)家講座，并為學(xué)生提供與技術(shù)人員交流的機(jī)會;課外實(shí)施部分由學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，設(shè)立初創(chuàng)公司，與企業(yè)家每周會面，一對一輔導(dǎo)。學(xué)期結(jié)束時舉行項(xiàng)目“展示演示日”活動，校、企、社會各方參觀、評價，學(xué)生由此獲得學(xué)分。

普林斯頓大學(xué)設(shè)有“獨(dú)立工作”（Independent Work）模式[34]。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣，通過學(xué)校專門網(wǎng)站查詢，使自己的興趣與教授的研究方向相匹配。學(xué)校設(shè)立專門的課程顧問，幫助學(xué)生選擇匹配的教授、填寫申請。學(xué)生小組、顧問與教授共同組成獨(dú)立工作小組，共同確定項(xiàng)目，定期會面，由教授提供指導(dǎo)，實(shí)施該項(xiàng)目。修讀計算機(jī)科學(xué)學(xué)位的本科生必須修讀“獨(dú)立工作”課程，學(xué)習(xí)時間為4個學(xué)期。修讀計算機(jī)科學(xué)工程學(xué)位的學(xué)生，學(xué)習(xí)時間一般為1～2個學(xué)期。

馬里蘭大學(xué)大學(xué)城分校的計算機(jī)科學(xué)系開展“明天的CS（Computer Science）教育”項(xiàng)目，采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的混合學(xué)習(xí)模式，教授錄制講座流媒體，學(xué)生在線學(xué)習(xí)、自己掌握學(xué)習(xí)節(jié)奏，課堂時間教師和學(xué)生頭腦風(fēng)暴、項(xiàng)目設(shè)計、互動答疑等，給學(xué)生更豐富的課程體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力。

（五）高水平、多元化和跨界來源的師資

“以學(xué)生為中心”理念的核心關(guān)切與價值體現(xiàn)在高水平的師資。由于人工智能專業(yè)的知識、問題涉及學(xué)科、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科技變革、未來職業(yè)挑戰(zhàn)等，具有多樣性、復(fù)雜性和廣泛性的特征，所以，經(jīng)驗(yàn)豐富、高水平、多元化、具有高校和企業(yè)多重經(jīng)歷的跨界來源的師資就成為其人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。

美國TOP20高校匯集了人工智能領(lǐng)域最耀眼的“頂尖專家”，其中不少是奠定和推動人工智能技術(shù)發(fā)展的“元老”和泰斗，也有不少具有亞馬遜、谷歌、蘋果、波音和通用汽車等國際知名大公司任職的經(jīng)歷。AceMap對人工智能最高水平的國際會議發(fā)表的論文、作者信息進(jìn)行了整理[35]，分析了2018年最佳作者單位，其中IJCAI-2018TOP50最佳作者中，有15名出自美國TOP20高校，占比近三分之一;而CVPR-2018的TOP50最佳作者中，有31名來自美國TOP20高校，占比62%。僅卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)，IJCAI-2018或CVPR-2018最佳作者就有11名?！懊麕煶龈咄健保涣鞯膰H師資決定了美國TOP20高校一流的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的計算機(jī)學(xué)院網(wǎng)羅了全球78名一流的教師（見表2），其中人工智能研究方向的教師占比12.8%。實(shí)際上，如果加上圖形學(xué)、視覺和腦機(jī)接口這些方向，該領(lǐng)域的教師占比最大[36]。

三、美國高校人工智能人才培養(yǎng)的啟示

（一）根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定培養(yǎng)要素和課程設(shè)置，建設(shè)高水平定制化的課程體系

人工智能時代“高等教育的人才培養(yǎng)，要在工具理性至上的挑戰(zhàn)下培養(yǎng)‘人、在博精并重的復(fù)合型人才需求背景下培養(yǎng)‘才”……”[37]。美國大學(xué)人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位在培養(yǎng)跨界、綜合和復(fù)合型的人才?；谶@樣的培養(yǎng)目標(biāo)，美國TOP20高校注重培養(yǎng)大學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，以及系統(tǒng)性思維、批判性思維、創(chuàng)業(yè)精神和文化敏捷性[38]，促使學(xué)生更好地理解技術(shù)變革和面對“技術(shù)奇點(diǎn)”風(fēng)險[39]。這些確立了美國高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的要素。而后，以要素為導(dǎo)向，美國TOP20高校構(gòu)建課程知識框架、設(shè)置課程、形成體系。加州大學(xué)伯克利分校的“計算機(jī)的喜悅和美麗”課的設(shè)置，從人文和感性的角度幫助學(xué)生領(lǐng)略編程的“美麗”和“喜悅”，刷新了人們對計算機(jī)科學(xué)的認(rèn)知——“不僅僅意味著編程”，而是要“超越今天的技術(shù)，為學(xué)生提供思想和學(xué)習(xí)技能，使他們自學(xué)未來?！蹦霞又荽髮W(xué)人工智能導(dǎo)論課可以選擇必修或選修，但是寫作與批判性思維是每個學(xué)位方向的“標(biāo)配”?！绊斒n程”在美國TOP20高校得到普遍采用，其整合、收尾、反思、過渡的功能，幫助創(chuàng)新型、綜合性人才將所學(xué)應(yīng)用于實(shí)踐，讓學(xué)習(xí)成效成果具體化、可實(shí)現(xiàn)[40]。通觀美國TOP20高校，高技術(shù)含量的人工智能專業(yè)卻并不追求課程的難度，大部分高校的專業(yè)課程都以導(dǎo)論課程為主。

技術(shù)服務(wù)于理念，方法決定于模式。中國方興未艾的人工智能領(lǐng)域高水平、國際化、復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)，迫切需要高校管理者、教育工作者、研究者和操作者學(xué)習(xí)借鑒“以學(xué)生為中心”的理念，梳理綜合性的人工智能人才培養(yǎng)目標(biāo)，提煉多元、開放的能力培養(yǎng)要素，設(shè)置科學(xué)、包容、多學(xué)科交叉的課程體系，構(gòu)建高質(zhì)量人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的“中國模式”。

（二）革新人才培養(yǎng)方式，為學(xué)生提供多樣化選擇，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

許多學(xué)者認(rèn)為，如果學(xué)生能夠根據(jù)自己的喜好、興趣和需求作出選擇，那么他們在學(xué)習(xí)上會更加積極且表現(xiàn)良好[41-42]。南利等認(rèn)為，“選擇”為人們帶來“控制感”，驅(qū)動人們擔(dān)負(fù)起責(zé)任[43]。自我決定理論認(rèn)為，“選擇”強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)習(xí)中的自主性[44]。

通觀美國TOP20高校，其以學(xué)生為中心，圍繞學(xué)生的成長、學(xué)生的學(xué)習(xí)及成效，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自主性，在培養(yǎng)路徑、培養(yǎng)方式、教學(xué)方法上都呈現(xiàn)出多元、多樣和多方式的顯著特點(diǎn)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了多樣化的選擇。美國TOP20高?；径荚O(shè)置了2個以上的學(xué)位方向供學(xué)生選擇，加上培養(yǎng)方式、教學(xué)方法靈活、多樣，學(xué)生多元選擇的特征更加顯著。而要做到這一點(diǎn)，其前提是學(xué)校應(yīng)精心組織課程設(shè)計、機(jī)制設(shè)計，完善輔導(dǎo)中心、支持中心、專兼職教師的配置等。這些投入、支撐與保障，充分體現(xiàn)了學(xué)校的“新三中心”理念?！绊斒n程”“長角課程”“獨(dú)立工作課程”，為學(xué)生提供了超越布盧姆教育目標(biāo)分類模型中的低階思維（記住、理解），讓學(xué)生在類似研究生研討班的環(huán)境中、在項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)中，得到應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)新等高階思維的訓(xùn)練[25]（P30-44），同時經(jīng)歷合作、共商、妥協(xié)、情感、價值觀等人際關(guān)系的交互和碰撞，從而達(dá)成批判性思維、系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維、綜合能力、分析能力、判斷能力、創(chuàng)業(yè)精神和人文精神等的培養(yǎng)。

“以學(xué)生為中心”強(qiáng)調(diào)學(xué)生個性化培養(yǎng)，學(xué)生個性化發(fā)展需要高校個性化的培養(yǎng)方式。人工智能時代，個性化的學(xué)習(xí)具備了個性化學(xué)習(xí)特征分析、個性化學(xué)習(xí)路徑推薦、個性化學(xué)習(xí)行為分析、學(xué)習(xí)結(jié)果預(yù)測和評估等關(guān)鍵技術(shù)的支撐[45]。學(xué)習(xí)借鑒美國一流高校的經(jīng)驗(yàn)，我們的教育教學(xué)改革不能止步于學(xué)分制改革提供的靈活、便利，而應(yīng)學(xué)習(xí)和借鑒其更加靈活的新型課程設(shè)置、教學(xué)形式、學(xué)習(xí)方式等，圍繞如何激發(fā)學(xué)生內(nèi)在、自主的學(xué)習(xí)力量，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)術(shù)追求、學(xué)術(shù)志趣，系統(tǒng)設(shè)計課程體系、培養(yǎng)路徑、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)環(huán)境和平臺工具等。

（三）加強(qiáng)高校與產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，打造學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)跨界融合的高水平師資隊(duì)伍

人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在教師。“智能時代人工智能技術(shù)的發(fā)展對于教育的影響不僅僅集中在教育中介上，教育者與受教育者這兩個要素也發(fā)生了相應(yīng)的改變?！盵46]跨界、復(fù)合和綜合型的人才培養(yǎng)需要遴選創(chuàng)新型、復(fù)合型的教師。人工智能專業(yè)是高度學(xué)科交叉、學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)交叉的新型產(chǎn)業(yè)，是“+”型的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)首先需要跨越學(xué)科界限，鼓勵多學(xué)科師資的交叉協(xié)同，組建跨界、多來源的指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)[47]。分析人工智能美國TOP20高校的人工智能專業(yè)教師的學(xué)習(xí)和研究經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)他們在學(xué)術(shù)界有著很高的聲譽(yù)，同時他們又大都有在谷歌、微軟、Facebook等公司任職的經(jīng)歷;或者像伊利諾伊大學(xué)爾巴納-香檳分校計算機(jī)學(xué)院那樣，大部分教師都創(chuàng)辦有技術(shù)企業(yè)、創(chuàng)業(yè)公司或與行業(yè)中的活躍企業(yè)有合作項(xiàng)目[48]。

我國人工智能產(chǎn)業(yè)雖然起步比較晚，但是發(fā)展迅速，自2009年起，中國人工智能領(lǐng)域的專利就超過了美國[49]。《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》指出：“高校要加快建設(shè)一流人才隊(duì)伍和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”[11]。人才培養(yǎng)不能閉門造車，國內(nèi)高校要借鑒美國TOP20高校的成功經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)與行業(yè)領(lǐng)先、活躍企業(yè)的合作，精準(zhǔn)引進(jìn)高端人才，提升師資隊(duì)伍水平;加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研深度融合，把企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)中心、研究院變成高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的平臺、基地和組成部分;建立雙向交流渠道，鼓勵人才在高校和企業(yè)間雙向流動，鼓勵高校與行業(yè)領(lǐng)先、活躍企業(yè)雙向互聘，建立研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地培養(yǎng)高層次人才。目前，我國人工智能開放創(chuàng)新平臺與企業(yè)主要有百度公司（自動駕駛）、阿里云公司（城市大腦）、騰訊（醫(yī)療影像）、科大訊飛公司（智能語音）、商湯集團(tuán)（智能視覺）等五家，可以為雙向交流、跨界融合的師資隊(duì)伍培養(yǎng)提供支撐。

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（責(zé)任編輯 ?李震聲）