隨著科學技術的發展,人工智能正在引領新一輪的產業變革,逐漸成為經濟發展的新引擎。2017年,《新一代人工智能發展規劃》提出要“形成一批全球領先的人工智能科技創新和人才培養基地”。
近年來,高校紛紛成立人工智能學院或研究院,科教協同和產教融合的人工智能人才培養模式逐漸形成。據不完全統計,已經有至少40所“雙一流”高校成立了人工智能相關研究機構,有超過400所高校招收人工智能本科專業學生。
作為一門新興學科,我國高校開展人工智能教育具備哪些優勢,又面臨哪些挑戰?如何通過產教協同培養人工智能高端人才?針對這些問題,近日,當選為首批昇騰MVP的浙江大學上海高等研究院常務副院長、浙江大學人工智能研究所所長吳飛,分享了浙江大學在人工智能人才培養和產教協同育人方面的探索實踐。
浙江大學人工智能研究所所長吳飛
加快人才培養需要教材先行
產業的快速發展和學科、專業建設的加速,對教材、課程和師資建設提出一系列新的要求。
2020年,《全國大中小學教材建設規劃(2019-2022年)》發布。在高等學校教材建設方面,提出要適應新形勢,瞄準國家戰略需求,圍繞人工智能、大數據等領域,集中力量編寫一批新教材。
教材是課程的核心。吳飛認為,教材建設是人才培養的核心和牛鼻子,人工智能專業作為一個新興專業和一個已經獨立出來的學科,必須要有獨特于其他專業的教材資源。
“現在面臨的問題就是要加快建設高質量的人工智能本科專業教材,這是人才培養的重中之重。”吳飛說。
2018年3月,高等教育出版社聯合國家新一代人工智能戰略咨詢委員會在北京成立了 “新一代人工智能系列教材”編委會,人工智能系列教材編寫工作正式啟動。該編委會由潘云鶴院士擔任主任,鄭南寧院士、高文院士、吳澄院士、陳純院士和林金安副總編輯擔任副主任委員。“新一代人工智能系列教材”包含人工智能基礎理論、算法模型、技術系統、硬件芯片和倫理安全、實訓以及“智能+”學科交叉等方面內容,同時建設與教材x相對應的在線開放共享課程。來自浙江大學、清華大學、北京大學、上海交通大學、上海復旦大學等20所高校的教師參與了編寫工作,目前共編寫出版了24本理論教材和10本實踐教材。
吳飛也參與了“新一代人工智能系列教材”的編寫,由他主編的《人工智能導論:模型與算法》教材所對應的線上課程成功入選首批國家級一流本科課程(線上課程)。吳飛認為,當前,教材建設已經行動起來了,與教材相配套的課程、實訓平臺、微認證等保障措施已經取得了很好的成效,這將為確保人工智能人才培養質量提供有力的支撐。
探索“人工智能+X”交叉人才培養新模式
眾所周知,人工智能專業是一個以計算機科學為基礎,由計算機科學、心理學、哲學等多學科交叉融合的新興學科。《新一代人工智能發展規劃》提出,要形成“人工智能+X”的人才培養新模式,重視人工智能與數學、計算機科學、物理學、生物學、心理學、社會學、法學等學科專業教育的交叉融合。
實現人工智能與其他學科專業教育的交叉融合,必然要求課程教學實踐的創新。從2020年開始,吳飛依托新一代人工智能科教平臺智海-Mo開啟了“科教融合和產教協同”教學實踐模式的全新探索,設計了《人工智能算法與系統》這一門研究生課程。
這門線上課程實現了1000多名不同專業學生同時線上聽課,不僅解決了千余名學生線下上課可能造成的物理空間和師資資源難以承擔的問題,還為同學們提供了用國產的人工智能框架搭建具體場景和解決具體任務問題的實訓平臺。
2021年4月,浙江大學等六所高校和相關企業聯合推出了創新性人工智能人才培育項目——“AI+X 微專業”,以“共建共選、學分互認、證書共簽和SPOC(小規模限制性在線)課程”形式向六所學校非計算機專業的學生講授人工智能知識,培養他們的人工智能相關技能。今年4月,已有66位非計算機專業學生完成課程學習,獲得了六校共同簽章的“AI+X 微專業”證書。
吳飛表示,“AI+X微專業”打破了高校、院系、專業學科的壁壘,聯動政校企力量,匯聚一流的學者與產業專家共同開設課程,使各個交叉領域學生能夠更為靈活、高效地學習和了解人工智能基本知識體系,掌握人工智能核心理論,提升人工智能實踐應用能力。
“AI+X”是用人工智能賦能X,“X+AI”則是X主動來使用人工智能技術。“現在,人工智能不僅成為了通用目的技術,而且是戰略性技術,具有賦能其他技術的潛力。人工智能將發揮‘頭雁效應’,把其他的行業帶起來,但是光靠這個‘頭雁’的本身力量還不夠,一定要與創新諸要素結合起來。”吳飛說。
產教協同賦能AI人才培養
人工智能是一門應用型學科,這也決定了產教融合協同育人是人工智能人才培養的必由之路。
2021年1月,浙江大學與華為簽訂了“智能基座”產教融合協同育人基地合作協議,經雙方共同努力,在課程共建、師資培訓、實習實踐和學科競賽建設等方面取得了成果。
在人工智能領域,華為聚焦昇騰AI基礎軟硬件平臺,包括Atlas系列硬件、異構計算架構CANN、全場景AI框架昇思MindSpore、昇騰應用使能MindX、一站式開發平臺ModelArts和統一工具鏈MindStudio等,這些平臺都開放給生態中的開發者與學生使用。昇騰AI與多所高校展開合作,實現課程知識、教學資源體系改革、師資培養方法與學生產業實踐改革,打造了完整的人才培養路徑。
吳飛介紹,在教學方面,通過與華為合作,學生在學校能夠使用國產的人工智能編程框架,這樣就意味著學生參加工作時就已經熟練掌握國產人工智能編程框架,能夠順利融入社會實踐。“以前高校是單打獨斗,目前在企業的支持下,教學內容和培養方向更加面向實踐、面向應用,實際上增加了高校人才培養的能力。人工智能是引用驅動的研究,正如恩格斯所言‘社會一旦有技術上的需要,這種需要就會比十所大學更能把科學推向前進’”。
開發創新實踐課、發布昇騰優才實習計劃、發布昇思MindSpore開源實習、支持“互聯網+”大學生創新創業大賽……通過這些方式,昇騰AI引導高校學生運用前沿技術和知識,與企業的工程師一起基于真實場景解決問題,在培養學生的動手能力方面取得了積極成效。“華為給學校提供了很好的實訓平臺,讓學生在真實的產業環境中開展實踐,可以到華為的云平臺上實現自己的科學探索并培養興趣。”吳飛談到。
科研創新合作也是校企合作的重要內容。吳飛介紹,高校了解學術前沿研究方向,可以為企業提供“勇闖無人區”的目標。另一方面,企業也能從技術扶持和賦能、資源支撐、行業影響力構建三大維度給予高校科研團隊和科研院所全路徑支持。比如,華為發布了昇騰科研創新使能計劃,就旨在讓國內高校和科研院所依托昇騰人工智能基礎軟硬件平臺開展科學技術研究和軟件研發與技術攻關工作。
昇騰AI始終將生態建設作為推進人工智能產業高質量發展的核心要素,構建了體系化的AI人才培養新范式,打通“產學研用”,以產業驅動知識體系和人才體系的構筑,不僅為中國AI的發展培養產研融合的高素質人才,也為行業提供了一種AI人才培養的新范式。
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