曾憲華 夏 英 蘭文富

摘要：對大類培養(yǎng)模式下智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特色人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)措施、培養(yǎng)流程進行探討，重點分析數(shù)據(jù)智能分析師、創(chuàng)新型智能技術(shù)人才、智能系統(tǒng)開發(fā)工程師和復(fù)合型智能技術(shù)人才等4類特色本科人才的培養(yǎng)措施，討論專業(yè)發(fā)展初期辦學(xué)規(guī)模有限情況下的課程群設(shè)置和培養(yǎng)方案制定，提出大類培養(yǎng)下智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特色人才培養(yǎng)的良性循環(huán)機制。

關(guān)鍵詞：智能科學(xué)；大類培養(yǎng)；數(shù)據(jù)智能分析師；創(chuàng)新型智能技術(shù)人才；智能系統(tǒng)開發(fā)工程師；復(fù)合型智能技術(shù)人才

1 大類培養(yǎng)

高等學(xué)校在大類復(fù)合型專業(yè)人才培養(yǎng)模式下，令本科人才全面發(fā)展，使其適應(yīng)信息社會和知識經(jīng)濟時代的需要，具有扎實基礎(chǔ)、寬廣知識和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)綜合能力和素質(zhì)的提升，真正實現(xiàn)人才培養(yǎng)的寬口徑、厚基礎(chǔ)、有特色。大類培養(yǎng)是在大類招生前提下，通過1-2年的公共基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)和大類專業(yè)基礎(chǔ)課訓(xùn)練，在專業(yè)教育引導(dǎo)下，激發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生形成相對穩(wěn)定的特色專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，然后以學(xué)生自愿為主和雙向選擇原則實施特色專業(yè)分流。大類培養(yǎng)與特色專業(yè)人才培養(yǎng)的無縫銜接建立起了“全校公共基礎(chǔ)課程”+“大學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程”+“特色專業(yè)發(fā)展課程”+“開放特色選修課程”的分階段人才培養(yǎng)體系，得到普遍認可。

2 智能科學(xué)與技術(shù)特色專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)境

進入21世紀以來，以智慧城市、智能產(chǎn)業(yè)、大數(shù)據(jù)時代等為標志的智能技術(shù)社會化勢不可擋，作為核心支撐技術(shù)的智能科學(xué)與技術(shù)在這場革命中起著重要的引領(lǐng)和推動作用。以此為契機，高校作為人才培養(yǎng)高地加快了創(chuàng)新智能科技人才培養(yǎng)步伐。自從2004年北京大學(xué)首先）開辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以來至2014年，全國已有23所985、211、地方重點等多層次高校開辦此專業(yè)，從華北、東北、華東、華中、華南、兩南、西北等主要片區(qū)將智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)輻射到全國，形成了良好的辦學(xué)生態(tài)環(huán)境。

重慶郵電大學(xué)自1998年開始在王國胤教授的帶領(lǐng)下逐步形成了一支具有國際重要影響的高層次、高水平“智能信息處理”研究教學(xué)隊伍，先后建成了“智能信息處理”重慶高校創(chuàng)新團隊和重慶市“計算智能”重點實驗室，2009年經(jīng)教育部批準開辦了“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，該專業(yè)已有兩屆畢業(yè)生共97人，在校大三和大四年級智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科學(xué)生114人，目前以“計算機與智能科學(xué)”大類面向全國招生。在大類培養(yǎng)模式下本專業(yè)主要融合自然智能和機器智能，以網(wǎng)絡(luò)化智能信息處理、大數(shù)據(jù)智能計算、智能系統(tǒng)開發(fā)為切入點，以“立足信息技術(shù)，融合自然智能，聚焦知識處理”為專業(yè)辦學(xué)理念，以“計算技術(shù)+智能技術(shù)”為專業(yè)特色，致力于培養(yǎng)智能系統(tǒng)工程師、數(shù)據(jù)智能分析師、創(chuàng)新智能技術(shù)人才、復(fù)合型智能技術(shù)人才，使其掌握智能技術(shù)、知識技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)的基本知識和技能，具備智能信息分析與處理、智能系統(tǒng)開發(fā)能力。

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)，近期目標是培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)智能系統(tǒng)和利用智能技術(shù)協(xié)助實現(xiàn)復(fù)雜問題的求解，遠期目標是培養(yǎng)學(xué)生研究和制造具有一定人類智能水平的智能機器。結(jié)合國家經(jīng)濟發(fā)展需求，發(fā)揮智能技術(shù)在信息科技和知識經(jīng)濟中的引領(lǐng)作用，智能科學(xué)與技術(shù)有著廣闊的發(fā)展前景，可以說追求“智能”技術(shù)是沒有終極目標的，是一個永不過時、螺旋式上升、波浪式前進的專業(yè)，預(yù)計將來一定會成為支撐社會發(fā)展的支柱學(xué)科。

3 智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)特色人才培養(yǎng)探索與實踐

高校應(yīng)面向市場，以社會需求為導(dǎo)向，致力于培養(yǎng)社會急需的智能科技人才。筆者通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前社會上對智能系統(tǒng)開發(fā)工程師、數(shù)據(jù)智能分析師等崗位需求強勁；科研機構(gòu)和企業(yè)也非常需要具有創(chuàng)新潛力和研究能力的科研人員；隨著“智能產(chǎn)業(yè)一知識經(jīng)濟”的到來，以及以“智慧城市”為標志的智能技術(shù)的社會化，整個社會更需要大量掌握智能技術(shù)和各領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科知識的交叉復(fù)合型人才。因此，應(yīng)以數(shù)據(jù)智能分析師、創(chuàng)新型智能技術(shù)人才、智能系統(tǒng)開發(fā)工程師和復(fù)合型智能技術(shù)人才等4類特色本科畢業(yè)生為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主要人才培養(yǎng)目標，通過實施相應(yīng)的人才培養(yǎng)措施，然后進行質(zhì)量評估并結(jié)合社會反饋，調(diào)整智能技術(shù)人才培養(yǎng)目標，改善人才培養(yǎng)模式與措施，形成一個良性循環(huán)的培養(yǎng)機制。圖1為智能科學(xué)與技術(shù)特色人才培養(yǎng)流程。

對于良性辦學(xué)環(huán)境，上述4種人才培養(yǎng)的規(guī)劃都應(yīng)有鮮明的特色，有相應(yīng)的課程群和培養(yǎng)體系。由于發(fā)展初期的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)辦學(xué)規(guī)模有限，高?？筛鶕?jù)教學(xué)團隊在研究教學(xué)方面的積累和社會需求，在復(fù)合型智能技術(shù)人才培養(yǎng)目標下設(shè)置2個左右特色課程群（我校設(shè)置了“智能信息處理”和“智能游戲系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)”兩個課程群），開設(shè)較為豐富的特色課程，通過科技競賽、職業(yè)認證、科研論文、特色作品等沖抵部分課程學(xué)分。例如，以數(shù)據(jù)智能分析為目標的學(xué)生可以通過獲得數(shù)據(jù)分析師認證、大數(shù)據(jù)競賽獲獎、數(shù)據(jù)挖掘競賽獲獎等沖抵部分課程（如“智能機器人”課程）的學(xué)分；以創(chuàng)新智能技術(shù)為目標的學(xué)生可以通過發(fā)表學(xué)術(shù)論文、研究生初試成績、申請專利等沖抵部分限選課（如“智能終端軟件開發(fā)”課程）的學(xué)分；以智能系統(tǒng)開發(fā)為目標的學(xué)生可以通過開發(fā)的特色智能系統(tǒng)作品、智能系統(tǒng)競賽獲獎（如機器人比賽、智能車設(shè)計比賽等）沖抵部分課程學(xué)分；以復(fù)合型智能技術(shù)為H標的學(xué)生可以通過二專業(yè)、文體活動獲獎、社會實踐等沖抵部分理論較難的限選課的學(xué)分?？傊?，在有限條件下應(yīng)做到因地制宜、因材施教、靈活處理，培養(yǎng)有特色的智能技術(shù)人才。

3.1 數(shù)據(jù)智能分析師培養(yǎng)

就業(yè)前景分析方面，谷歌首席經(jīng)濟學(xué)家哈爾·瓦里安預(yù)計，未來即將出現(xiàn)一類新型的專業(yè)人才和職業(yè)崗位——數(shù)據(jù)科學(xué)家，當(dāng)然數(shù)據(jù)智能分析師也會應(yīng)運而生?，F(xiàn)下時代是數(shù)據(jù)時代，甚至稱之為大數(shù)據(jù)時代，企事業(yè)單位面臨大量數(shù)據(jù)如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、醫(yī)療數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)等，實際應(yīng)用中普遍遇到分析能力弱、噪聲數(shù)據(jù)多、缺少分析方法、分析軟件能力差、模型可信度低等問題，其主要原因在于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法不能滿足需要，而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機器學(xué)習(xí)技術(shù)、模式識別技術(shù)、知識發(fā)現(xiàn)等智能技術(shù)可以為數(shù)據(jù)智能分析方法與工具提供技術(shù)支撐。20 14年4月24日，百度高級副總裁王勁在第4屆“技術(shù)開放日”上正式宣布推出“大數(shù)據(jù)引擎”，數(shù)據(jù)智能概念由此產(chǎn)生。數(shù)據(jù)智能分析是指通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、模式識別與分析、知識發(fā)現(xiàn)等技術(shù)，對數(shù)據(jù)進行處理、分析和挖掘，提取隱藏在數(shù)據(jù)中有價值的信息和知識，從而尋求有效解決方案及決策支持預(yù)測。目前社會急需懂得智能技術(shù)的各層次數(shù)據(jù)智能分析人才，可以預(yù)計，熟練掌握智能技術(shù)的數(shù)據(jù)科學(xué)家、數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)挖掘人員將有廣闊的用武之地。

培養(yǎng)手段探索方面：①以“點一線一面”結(jié)合的方式橫向縱向設(shè)置課程群，面向數(shù)據(jù)智能分析，以案例為導(dǎo)向貫穿“線”上的各關(guān)節(jié)點課程，比如以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課（線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、數(shù)學(xué)分析）一大類專業(yè)課（程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)）一數(shù)據(jù)智能分析專業(yè)課（數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、多維數(shù)據(jù)分析）為主線，理論與實踐齊頭并進；②立足培養(yǎng)“計算技術(shù)+智能信息+知識技術(shù)”的高級數(shù)據(jù)分析師，理論學(xué)習(xí)一隨課實驗一集中實踐一科技活動一企業(yè)實習(xí)一畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)配合，“資格認證一競賽獲獎一獎學(xué)資助”激勵培養(yǎng)；③以大數(shù)據(jù)智能分析為契機，積極培養(yǎng)本科生的大數(shù)據(jù)計算思維和認知能力，使其掌握大數(shù)據(jù)智能分析方法、機器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘工具和開發(fā)環(huán)境。

政策導(dǎo)向分析方面：建議中國計算機學(xué)會與中國商業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)分析專業(yè)委員會等機構(gòu)緊密協(xié)調(diào)合作，設(shè)立適應(yīng)新時代社會與經(jīng)濟發(fā)展的“數(shù)據(jù)智能分析師”認證，當(dāng)然將大數(shù)據(jù)智能分析納入計算機水平考試的可選項也是當(dāng)前的一種解決方案，提高智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)社會認可度，增強本專業(yè)學(xué)生的歸屬感，更好地培養(yǎng)各層次的數(shù)據(jù)智能分析人才。

3.2 創(chuàng)新型智能技術(shù)人才培養(yǎng)

智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與計算機技術(shù)幾乎同時起步，但其進展比計算機技術(shù)要慢許多，根本問題在于高級智能的載體——“人腦”是世界上最復(fù)雜的系統(tǒng)，人類對它的認識和了解仍然處于初級階段。近年來通過智能技術(shù)解決實際應(yīng)用問題有了長足進步，國內(nèi)已相繼有20多所高校面向市場變化和未來需求，自2004年以來陸續(xù)開辦了智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。盡管大多數(shù)智能技術(shù)的理論基礎(chǔ)還不完備，但實際應(yīng)用的強勁需求與問題解決能力超越了薄弱理論基礎(chǔ)的約束。本專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容與課程實踐都適合教師與學(xué)生以研究者的身份參與到“教”與“學(xué)”的活動之中。

1）研究型教學(xué)。

蓬勃發(fā)展中的智能技術(shù)需要教師啟發(fā)式、創(chuàng)造式、批判式地“教”，學(xué)生也要創(chuàng)造式、批判式地“學(xué)”。教與學(xué)要能夠從研究思維、問題探索、模型改進、算法優(yōu)化、腦認知和自然智能指導(dǎo)的角度推進教學(xué)活動，進行創(chuàng)新性教學(xué)和研究型學(xué)習(xí)。教學(xué)實踐活動中應(yīng)強調(diào)學(xué)生半監(jiān)督式學(xué)習(xí)與自監(jiān)督學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，鼓勵引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)，經(jīng)典案例、前沿講座、討論探索貫穿課堂教學(xué)，課程考核注重創(chuàng)新科技實踐、問題探索、課程內(nèi)容探索、課程研究性專題報告、以課程為基礎(chǔ)的作品開發(fā)等創(chuàng)新效果和教學(xué)效果。

2）“研究型分組”培養(yǎng)。

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開辦時間不長，成熟教材不多，課程體系需要不斷適應(yīng)學(xué)生和社會的需求做出調(diào)整，又加上智能科學(xué)專業(yè)課程本身的發(fā)展探索與實際應(yīng)用現(xiàn)在處于同步發(fā)展階段，決定了專業(yè)老師大力推進“研究型班級教學(xué)”，在教學(xué)過程中實施“大班基礎(chǔ)講授”+“小班研究型討論”+“小組探索型課題實施與報告”的教學(xué)體系，同時來自相關(guān)研究方向的研究生也作為助教協(xié)助專業(yè)老師對小班（組）課題討論進行引導(dǎo)。

3）科研訓(xùn)練提高學(xué)習(xí)積極性。

大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練引導(dǎo)學(xué)習(xí)，大一、大二年級主要學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課程和大類專業(yè)基礎(chǔ)課程，其中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課，如線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計、離散數(shù)學(xué)等，由于缺乏實際應(yīng)用案例支撐，很多學(xué)生會懷疑這些知識在將來本專業(yè)學(xué)習(xí)中的用處，課堂課后處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，個別學(xué)生還會由于認識滯后，產(chǎn)生厭學(xué)情緒甚至放棄基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，以致于專業(yè)分流后表現(xiàn)為學(xué)習(xí)能力嚴重不足。通過吸收本科生參加科學(xué)創(chuàng)新實踐和科技活動，使他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識能夠用來解決實際問題，有利于提高本科生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的積極性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。同時，教師也能從中發(fā)現(xiàn)部分優(yōu)秀本科生的創(chuàng)新潛力和研究能力，激發(fā)他們科學(xué)研究的興趣，引導(dǎo)他們把智能科學(xué)技術(shù)作為研究方向并致力于攻讀相關(guān)方向碩士研究生、博士研究生，進一步強化其科學(xué)創(chuàng)新能力，勢必會使其獲得高水平創(chuàng)新性成果。

大類培養(yǎng)模式下強化專業(yè)教育與實踐，專業(yè)老師要積極主動引導(dǎo)學(xué)生，變被動地等待學(xué)生選專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)槲齼?yōu)質(zhì)學(xué)生，以大二上學(xué)期為主要時間點，引導(dǎo)大類專業(yè)學(xué)生對特色專業(yè)的興趣，通過科學(xué)研究和學(xué)生科技活動吸引選拔學(xué)生進科研團隊，同時實施科研成果進課堂、進教材、進學(xué)生活動。專業(yè)教師、班導(dǎo)師可宣講專業(yè)特色和就業(yè)前景，指導(dǎo)本科生申請大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃、參加科技競賽、開發(fā)智能技術(shù)特色作品。

大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練計劃，需要本科生積極主動地理解大類下各子專業(yè)的特點和特色，結(jié)合自己的興趣愛好和實際情況，在大類培養(yǎng)結(jié)束時分流到各特色專業(yè)。因此，本科生參加科研實踐和專業(yè)科技活動的時間點很重要，從大一結(jié)束后的暑假開始，一直延續(xù)到本科畢業(yè)，同時實施“泛畢業(yè)設(shè)計”（即大二選方向并實施課題基礎(chǔ)儲備，大三實施課題，大四結(jié)合專業(yè)實習(xí)完善畢業(yè)設(shè)計），這樣既充分利用了本科生大二大三充裕的課后時間，也緩解了大四本科生面臨就業(yè)、考研、出國等問題的突出矛盾。

3.3 智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)

智能技術(shù)已成為當(dāng)前技術(shù)革命創(chuàng)新的源泉，智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域，比如2014年11月2日開始處女航的皇家加勒比郵輪公司“海洋量子號”郵輪也因為大規(guī)模運用了高科技智能系統(tǒng)而號稱“世界上第一艘智能郵輪”。智能系統(tǒng)是建立在“智能技術(shù)+計算技術(shù)”基礎(chǔ)上，結(jié)合了控制技術(shù)、信息技術(shù)的軟硬件系統(tǒng)。智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)目標是社會急需的智能系統(tǒng)開發(fā)工程師，其從事的工作主要包括智能系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、維護、運營、服務(wù)及相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)。為了適應(yīng)智能系統(tǒng)開發(fā)人才的培養(yǎng)，應(yīng)該建設(shè)智能終端實驗平臺、計算智能實驗平臺、腦認知實驗平臺、高性能計算平臺等人才培養(yǎng)基地與實訓(xùn)基地，推進實施智能終端軟件開發(fā)技術(shù)、智能系統(tǒng)應(yīng)用課程設(shè)計、智能系統(tǒng)與工程課程設(shè)計、智能游戲開發(fā)與設(shè)計、人機交互系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計等教學(xué)實踐活動。

3.4 復(fù)合型智能技術(shù)人才培養(yǎng)

智能科學(xué)與技術(shù)是一門綜合學(xué)科，智能技術(shù)也廣泛應(yīng)用到智能交通、智慧城市建設(shè)、電子信息、信息安全、電子政務(wù)、電子商務(wù)、工業(yè)制造、教育、醫(yī)療、管理、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化等眾多領(lǐng)域，需要大量復(fù)合型智能技術(shù)人才。筆者認為，以下4條措施是智能科學(xué)與技術(shù)新興專業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型人才切實可行的培養(yǎng)方案：①充分發(fā)揮大類培養(yǎng)特色明顯的人才培養(yǎng)優(yōu)勢，開放“全校特色專業(yè)選修課”，跨專業(yè)、跨學(xué)院科教圳隊，與大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃融合，重點培養(yǎng)學(xué)生的綜合性、復(fù)合性、應(yīng)用性；②引導(dǎo)并嚴格要求B學(xué)分課程學(xué)習(xí)，特別是設(shè)計規(guī)劃實施好“科技創(chuàng)新”、“文體活動”、“技能認證”、“企業(yè)實習(xí)”、“暑期社會實踐”等綜合能力提高計劃；③交叉融合辦好本科生二專業(yè)，鼓勵學(xué)有余力的本科乍對知識的渴求，允許學(xué)生在本專業(yè)的基礎(chǔ)上再輔修另一個專業(yè)，并提供配套措施，保證二專業(yè)學(xué)生能獲得優(yōu)質(zhì)教育，發(fā)揮學(xué)科交叉融合優(yōu)勢，使本科生形成寬廣深厚的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)有特色的智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)復(fù)合人才；④通過與企業(yè)橫向合作，建立校企實訓(xùn)基地，緊跟企業(yè)和市場需求，與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用人才。

4 結(jié) 語

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在全國已經(jīng)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，培養(yǎng)有特色的智能技術(shù)人才是本專業(yè)發(fā)展壯大的根本。將本專業(yè)人才培養(yǎng)定位為數(shù)據(jù)智能分析師、創(chuàng)新型智能技術(shù)人才、智能系統(tǒng)開發(fā)工程師、復(fù)合型智能技術(shù)人才等4類，并通過改善培養(yǎng)措施，引導(dǎo)大類培養(yǎng)方案和專業(yè)培養(yǎng)方案的完善，有利于形成良好的專業(yè)辦學(xué)生態(tài)環(huán)境和良性循環(huán)。