張志新, 唐佳音, 張?bào)@濤, 劉靜

(1.首都師范大學(xué) 教育學(xué)院,北京 100048;2.北京市中科啟元學(xué)校,北京 100086;3.北京開放大學(xué) 國(guó)開業(yè)務(wù)部,北京 100081)

人工智能引領(lǐng)“第四次工業(yè)革命”發(fā)展,成為了世界各國(guó)爭(zhēng)先占領(lǐng)的科技高地。科技的發(fā)展離不開專業(yè)人才的推動(dòng)。高校作為人才培養(yǎng)基地,其人工智能人才培養(yǎng)現(xiàn)狀受到社會(huì)的廣泛關(guān)注,包括我國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家均發(fā)布了相關(guān)政策,鼓勵(lì)高校開展人工智能教育。國(guó)際上,2019年5月,聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布的《北京共識(shí)——人工智能與教育》,“將人工智能相關(guān)技能納入高等教育的資歷認(rèn)證體系中”,增強(qiáng)了高校開展人工智能教育的動(dòng)力。人工智能不僅以學(xué)科、專業(yè)、課程等形式存在于高校,也正以技術(shù)的形式促進(jìn)它們的發(fā)展。2020年的《地平線報(bào)告》從高等教育技術(shù)趨勢(shì)角度分析,人工智能已經(jīng)被用作教育服務(wù)和課程設(shè)計(jì)的一部分。在國(guó)內(nèi),2018年4月,教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》,進(jìn)一步詳細(xì)闡述了高校在人工智能領(lǐng)域應(yīng)如何“優(yōu)化科技創(chuàng)新體系,完善人才培養(yǎng)體系,推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用”等方面的措施,并具體指出“要推動(dòng)人工智能在線開放課程和主干課程建設(shè)”。在此基礎(chǔ)上,2020年1月教育部印發(fā)《關(guān)于“雙一流”建設(shè)高校促進(jìn)學(xué)科融合 加快人工智能領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的若干意見》指出,“雙一流”建設(shè)高校應(yīng)著力構(gòu)建趕超世界先進(jìn)水平的人工智能人才培養(yǎng)體系。全國(guó)各地積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,紛紛發(fā)布人工智能教育相關(guān)文件。但是,高校人工智能教育的整體落實(shí)情況缺乏一手資料,由于課程建設(shè)是落實(shí)人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)和必然途徑,因此,課程建設(shè)方面的實(shí)證調(diào)查研究亟需開展。京津冀地區(qū)在新一代人工智能科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力中處于全國(guó)領(lǐng)先地位,探索該區(qū)域內(nèi)人工智能課程建設(shè),方便通過深入的區(qū)域?qū)Ρ全@取可借鑒的經(jīng)驗(yàn),明晰協(xié)同發(fā)展空間。該區(qū)域內(nèi)作為中部省份的河北省,其情況與全國(guó)多數(shù)省市相似,以河北省為例探索課程建設(shè)情況,對(duì)全國(guó)多數(shù)高校具有借鑒意義。

一、文獻(xiàn)綜述

在教育領(lǐng)域,人工智能作為一門學(xué)科已經(jīng)走過了50多年的發(fā)展歷程。近年來,隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,人工智能教育進(jìn)一步進(jìn)入大眾視野。人工智能人才培養(yǎng)問題也愈發(fā)受到社會(huì)各界的關(guān)注。由于人工智能課程是高校落實(shí)人才培養(yǎng)的主要途徑。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的數(shù)量也穩(wěn)步增加。

在國(guó)外,人工智能課程研究主要聚焦于完善課程、探索相關(guān)教學(xué)方法等方面。例如,伯頓·埃曼紐等(2017)[1],從人工智能倫理角度探討了如何將倫理規(guī)范納入人工智能類課程,以及如何開設(shè)獨(dú)立的人工智能倫理課程。阿拉貢薩齊爾(2017)[2]從課程教學(xué)角度探討了基于設(shè)計(jì)的研究(Design Based Research)在人工智能類課程教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。馬塞洛·費(fèi)爾南德斯(2016)[3]提出了應(yīng)用于人工智能類課程的基于問題的學(xué)習(xí)(PBL)方案。

相較于國(guó)外,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)世界一流高校人工智能人才培養(yǎng)模式有了一定研究,為國(guó)內(nèi)高校建設(shè)人工智能課程提供參考。梁曉波等(2021)[4]總結(jié)哈佛大學(xué)人工智能課程鼓勵(lì)個(gè)性化發(fā)展等設(shè)置特點(diǎn),提出我國(guó)高校人工智能課程設(shè)置應(yīng)重視算法分析、體系建設(shè)靈活化等建議。周玲等(2022)[5]對(duì)比美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)和中國(guó)清華大學(xué)的課程目標(biāo)、結(jié)構(gòu)內(nèi)容和支撐條件,從學(xué)生、基礎(chǔ)學(xué)科、學(xué)分等方面提出對(duì)人工智能課程建設(shè)的建議。王立國(guó)等(2021)[6]應(yīng)用美國(guó)康奈爾大學(xué)ECE4950課程思想建設(shè)建立具有人工智能特色的機(jī)理分析—系統(tǒng)設(shè)計(jì)—算法開發(fā)—仿真模擬—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的人工智能課程體系。

但具體到對(duì)課程的研究,多數(shù)著眼于課程建設(shè)的某一方面或呈現(xiàn)某一學(xué)校的具體案例。例如,陳彬(2014)[7]著眼于軍隊(duì)院校學(xué)歷教育,以人工智能課程為例,指出問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)有助于培養(yǎng)高校學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。姚琳等(2019)[8]針對(duì)新工科的培養(yǎng)目標(biāo),提出了服務(wù)新興產(chǎn)業(yè)的人工智能類課程體系框架建議以及相應(yīng)的教學(xué)方法。張家華等(2008)[9]強(qiáng)調(diào)教學(xué)資源的重要性,從教材、教學(xué)平臺(tái)和專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站等方面對(duì)人工智能類課程的教學(xué)資源開展了研究。

人工智能包括算法分析與設(shè)計(jì)、數(shù)字圖像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像語(yǔ)義分析、計(jì)算機(jī)視覺、智能機(jī)器人控制等[10-11],因此本文將上述課程統(tǒng)稱為人工智能類課程。綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展,當(dāng)前學(xué)界對(duì)高校人工智能類課程的研究,多停留在課程建設(shè)的某一方面,尚未全面回應(yīng)高校人工智能課程建設(shè)的現(xiàn)狀、存在的問題和對(duì)策。同時(shí),已有研究以某一具體案例為主,不具有代表性,缺少全國(guó)性或區(qū)域性的實(shí)證調(diào)查、問題發(fā)現(xiàn)和針對(duì)性建議方案研究。因此亟需開展這方面的研究,為全國(guó)高校人工智能類課程建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和對(duì)策建議。

二、研究過程與方法

本研究采用問卷調(diào)查法、訪談法及文獻(xiàn)計(jì)量法,對(duì)國(guó)內(nèi)外高校人工智能類課程建設(shè)相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧;對(duì)河北省高校專業(yè)發(fā)展、課程建設(shè)等相關(guān)的政策文獻(xiàn)進(jìn)行了全面的梳理;并將河北省高校的調(diào)查結(jié)果與北京市和天津市作對(duì)比,從而描述河北省高校人工智能類課程建設(shè)現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)其提升空間,進(jìn)而提出針對(duì)性建議。

(一)調(diào)查工具

問卷的內(nèi)容包括人工智能學(xué)院、專業(yè)和課程的開設(shè)情況,人工智能類課程(包括人工智能專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)拓展課和(公共)通識(shí)課)內(nèi)容設(shè)置、每學(xué)期課時(shí)數(shù)、硬件設(shè)施、師資力量、教學(xué)方式和教學(xué)評(píng)價(jià)等。為保證問卷的效度,請(qǐng)3位課程專家對(duì)問卷的維度和內(nèi)容進(jìn)行了修改和補(bǔ)充,然后選取了2位本科生和1位研究生進(jìn)行了小樣本預(yù)測(cè),并提供了修改建議。修正后于2022年通過“問卷星”平臺(tái)發(fā)放,總共收回問卷170份,其中有效問卷161份。在問卷填寫過程中,給予填寫者線上指導(dǎo),確保了問卷的效度。

(二)調(diào)查對(duì)象

參考教育部公布的全國(guó)普通高校名單,以京津冀地區(qū)56所高校(河北省24所、北京市18所、天津市14所,按每個(gè)地區(qū)高?？倲?shù)20%左右的比例進(jìn)行抽樣)的學(xué)生及京津冀三地各3名高校教師為調(diào)查對(duì)象。

(三)調(diào)查過程

數(shù)據(jù)在處理階段,為保證分析結(jié)果的客觀性,在161份有效問卷中每所高校隨機(jī)抽取2份問卷,總計(jì)112份。為了避免僅以學(xué)生視角獲取調(diào)查數(shù)據(jù)可能產(chǎn)生的偏誤,在分析數(shù)據(jù)的同時(shí)本研究采取了如下完善措施:一是收集了56所高校官方網(wǎng)站發(fā)布的信息,對(duì)問卷中事實(shí)性問題數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比和補(bǔ)充;二是對(duì)部分學(xué)校授課教師進(jìn)行了實(shí)地訪談,進(jìn)一步核實(shí)了問卷調(diào)查數(shù)據(jù)的可靠性;三是采用了文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)京津冀三地各高校教師在人工智能領(lǐng)域的中文發(fā)文量進(jìn)行了較客觀的統(tǒng)計(jì)分析。

此外,為了解問題成因和完善對(duì)策建議,本研究對(duì)3位人工智能課程建設(shè)專家和3個(gè)地區(qū)9位授課教師進(jìn)行了深度訪談。

三、現(xiàn)狀與問題

(一)課程建設(shè)基本情況

“課程來源于學(xué)科,是從學(xué)科知識(shí)中選擇一部分‘最有價(jià)值的知識(shí)’組成教學(xué)內(nèi)容”。而專業(yè)則是“圍繞一個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)組成的課程群”[12]。根據(jù)教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定》,專業(yè)的成立意味著在具有明確人才培養(yǎng)目標(biāo)的情況下,一套成體系課程建立,并輔有課程開展的師資力量及教學(xué)環(huán)境等;學(xué)院的成立則是在學(xué)科、專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)上,具備了人才培養(yǎng)特色、科技創(chuàng)新和社會(huì)服務(wù)能力等。因而高校人工智能學(xué)院、人工智能專業(yè)的建立可以反映人工智能類課程建設(shè)的系統(tǒng)性和深度。

問卷調(diào)查結(jié)果顯示(如圖1),河北省高校人工智能類課程開設(shè)率為75%,人工智能專業(yè)開設(shè)率為25%,人工智能學(xué)院開設(shè)率僅為12.5%;而北京市的開設(shè)率分別為88.87%、66.67%和55.56%;天津市的開設(shè)率分別為78.57%、42.86%和42.86%?？梢?河北省課程開設(shè)率與北京市和天津市相差不大,但學(xué)院建設(shè)率和專業(yè)開設(shè)率差距明顯。這說明河北省高校人工智能教育水平整體上還處于發(fā)展階段,其人工智能類課程體系化建設(shè)還不夠成熟。

圖1 京津冀三地高校課程、專業(yè)、學(xué)院建設(shè)情況調(diào)查圖

另外,在對(duì)河北省高校學(xué)生進(jìn)行課程重要性調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),29.17%的學(xué)生認(rèn)為人工智能類課程非常重要,41.67%認(rèn)為比較重要,僅有4.17%認(rèn)為不重要。說明學(xué)生普遍重視人工智能類課程,學(xué)習(xí)相關(guān)課程的需求較強(qiáng)烈。同時(shí),以學(xué)生視角調(diào)查學(xué)校對(duì)課程重視程度時(shí)發(fā)現(xiàn),50%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校的重視程度一般,25%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校不重視?？梢?河北省高校人工智能類課程的開設(shè)還不能完全滿足學(xué)生的需求,因而學(xué)校應(yīng)重視人工智能類課程建設(shè)。

(二)課程內(nèi)容的設(shè)置

人工智能專業(yè)核心課程包括算法分析與設(shè)計(jì)、數(shù)字圖像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像語(yǔ)義分析、計(jì)算機(jī)視覺、智能機(jī)器人控制等,這些課程大體上可以分成三部分,分別為人工智能基礎(chǔ)算法模塊、核心技術(shù)模塊和創(chuàng)新應(yīng)用模塊[13]?；谏鲜鲱悇e劃分方法及與課程專家的討論結(jié)果,本研究將人工智能類課程內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)分為機(jī)器人類、人工智能理論類、語(yǔ)言識(shí)別類、圖像識(shí)別類、深度學(xué)習(xí)與算法類、學(xué)科交叉類和人工智能實(shí)踐類七個(gè)類別。某地區(qū)專業(yè)核心課程內(nèi)容類別覆蓋度及比例,可以反映出該地的人才培養(yǎng)目標(biāo),尤其是課程內(nèi)容的廣度和課程體系的完善度。

如圖2所示,河北省高校開設(shè)的人工智能類核心課程中,語(yǔ)言識(shí)別類(45.83%)、圖像識(shí)別類(41.67%)和人工智能理論類(41.67%)較多,深度學(xué)習(xí)與算法類(16.67%)和學(xué)科交叉類(20.83%)開設(shè)相對(duì)較少;而北京市則以深度學(xué)習(xí)與算法類(72.22%)和學(xué)科交叉類(77.78%)為主;天津市側(cè)重于機(jī)器人類(50.00%)和深度學(xué)習(xí)與算法類(50.00%)。可見,河北省的課程內(nèi)容較豐富,涉及范圍較廣,但深度學(xué)習(xí)與算法類與其他兩個(gè)地區(qū)均存在差距,學(xué)科交叉類與北京市差距較大。

圖2 專業(yè)核心課程內(nèi)容類別調(diào)查圖

深度學(xué)習(xí)是掀起人工智能第三次狂潮的主要技術(shù)[14],它是對(duì)理解圖片、聲音、文本等數(shù)據(jù)所表述的意義而進(jìn)行的多層次表示和抽取的學(xué)習(xí)[15]。它對(duì)圖像識(shí)別類和語(yǔ)言識(shí)別類課程內(nèi)容具有深化和提升作用。因此,河北省高校應(yīng)考慮增設(shè)深度學(xué)習(xí)類課程內(nèi)容。

另外,學(xué)科交叉類課程有利于培養(yǎng)學(xué)生交叉研究能力和綜合實(shí)踐能力等[16],是未來人才所需的重要能力。積極建設(shè)人工智能學(xué)科與其他學(xué)科的學(xué)科交叉類課程,符合國(guó)家推動(dòng)學(xué)科交叉,構(gòu)建“人工智能+X”格局的部署。因此,河北省高校應(yīng)考慮增設(shè)深度學(xué)習(xí)與學(xué)科交叉類課程內(nèi)容。

(三)課時(shí)的基本分布

課時(shí)是教師落實(shí)課程內(nèi)容的基本保障,也是課程重要程度和內(nèi)容深度的重要參考指標(biāo)。通過對(duì)國(guó)內(nèi)高校官方網(wǎng)站的調(diào)查及對(duì)三地各三位高校人工智能類課程授課教師的訪談發(fā)現(xiàn),多數(shù)人工智能類課程的課時(shí)都在36課時(shí)左右,其中,通識(shí)類課程課時(shí)數(shù)相對(duì)較少,專業(yè)類課程課時(shí)數(shù)較多。三地高校人工智能類課程的課時(shí)分布如圖3所示:河北省0—24節(jié)的比例為16.67%,25—36節(jié)的比例為27.78%,36—48節(jié)的比例為38.87%,48節(jié)以上的比例為16.67%;其他兩市的比例分布總體上與河北省相似,但0—24節(jié)的比例明顯比河北要少。較少的課時(shí)數(shù)容易造成課程內(nèi)容深度不夠、教學(xué)任務(wù)難以完成等問題。“人工智能類課程具有理論性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣、實(shí)踐要求高等特點(diǎn)”[17],因此,河北省部分高?？梢越梃b京津冀區(qū)域內(nèi)一流高校的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合課程性質(zhì)和課程目標(biāo)等合理增加課時(shí)數(shù)。

圖3 京津冀三地高校課程時(shí)長(zhǎng)調(diào)查圖

(四)教學(xué)方法的使用

人工智能類課程內(nèi)容的多樣性,要求教師要采用不同的教學(xué)方法來開展教學(xué)。教學(xué)方法選用恰當(dāng)才能更好地幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)、培養(yǎng)其實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。從全國(guó)高校人工智能類課程開展的經(jīng)驗(yàn)來看,大多數(shù)學(xué)校都面臨著“人工智能專業(yè)課程涉及知識(shí)面廣,學(xué)科交叉內(nèi)容多,內(nèi)容抽象、算法復(fù)雜、理論枯燥,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性難以持續(xù),進(jìn)而造成理論教學(xué)效果較差”[18]等問題。因此,該類課程的教學(xué)方法選擇至關(guān)重要。

調(diào)查結(jié)果顯示(參見圖4),河北省高校人工智能類課程教學(xué)方法以講授法(45.83%)、演示法(25%)和實(shí)驗(yàn)法(25%)為主,較少采用實(shí)踐法(8.33%)、探究法(12.5%)和討論法(12.5%)。相較而言,北京市和天津市主要以講授法、演示法和討論法為主,區(qū)域間教學(xué)方法的使用差異不大。

圖4 京津冀三地高校教學(xué)方法調(diào)查圖

人工智能的應(yīng)用性強(qiáng),這要求教學(xué)應(yīng)該較多地理論聯(lián)系實(shí)際,而實(shí)踐法無疑是一種合適的教學(xué)方法。對(duì)于專業(yè)課來說,它可以將課程理論知識(shí)和企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來,使學(xué)生的學(xué)習(xí)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展要求對(duì)接,而不只是停留在理論層面。實(shí)踐法還有助于學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的不足,鍛煉解決問題的能力。因此,建議河北省高校在實(shí)踐教學(xué)法采用上以及更深層次的校企合作問題上做出努力。

(五)教學(xué)評(píng)價(jià)的方式

“教學(xué)評(píng)價(jià)主要指對(duì)教師的教學(xué)工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)”[19],本研究側(cè)重后者。教學(xué)評(píng)價(jià)不僅是衡量教學(xué)目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)的重要手段,它也具備反饋功能,可以幫助學(xué)生判斷對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度。教學(xué)評(píng)價(jià)的最終目的是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,合理的教學(xué)評(píng)價(jià)方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),提高學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。

如圖5所示,從高校人工智能理論類課程的評(píng)價(jià)方式來看,京津冀三地均以論文為主,輔以上機(jī)考試和筆試。筆試、機(jī)試、筆試加機(jī)試三種評(píng)價(jià)方式主要考查學(xué)生掌握的知識(shí)和技能,而論文則更偏重知識(shí)的整合和運(yùn)用能力。結(jié)合對(duì)課程專家的訪談結(jié)果,研究者認(rèn)為論文更適合作為人工智能理論類課程的主要評(píng)價(jià)方式。它能夠幫助學(xué)生加深學(xué)習(xí)的深度和延展性,增強(qiáng)文獻(xiàn)的閱讀和寫作能力,培養(yǎng)科研素養(yǎng)。

圖5 京津冀三地高校教學(xué)評(píng)價(jià)方式調(diào)查圖

從實(shí)踐類課程的評(píng)價(jià)方式來看,京津冀三地均以“大作業(yè)”(作品提交)為主,但河北較多采用了其他兩個(gè)地區(qū)不常用的論文這種方式。實(shí)踐類課程采用大作業(yè)這種綜合性、開放性的評(píng)價(jià)方式,不但可以考查學(xué)生對(duì)單純知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,還有助于考查學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容掌握的系統(tǒng)性[20];但實(shí)踐類課程采用論文這種評(píng)價(jià)方式,不利于考查學(xué)生的實(shí)踐操作能力,因此還不夠全面。

(六)教學(xué)設(shè)備的配備

教學(xué)設(shè)備是開展各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)和前提。教學(xué)設(shè)備可以為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和養(yǎng)成創(chuàng)新型思維。據(jù)教育部普通高等院校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定,實(shí)驗(yàn)室是建設(shè)人工智能專業(yè)的必要條件。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室也可以作為衡量教學(xué)設(shè)備是否齊全的重要指標(biāo)。

問卷調(diào)查結(jié)果表明(參見圖6),河北省高校人工智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)率為16.67%,并且這16.67%中硬件設(shè)備較為齊全的僅占總體的8.33%,而北京市和天津市達(dá)到66.76%和35.71%。由此可見,河北省高校人工智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與京津冀其他兩地還存在一定的差距,作為教學(xué)工作開展前提的硬件設(shè)備建設(shè)亟需加強(qiáng)。

圖6 京津冀三地高校人工智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)調(diào)查圖

(七)師資力量的支持

“教師是課程建設(shè)的主體,是課程資源的主要研發(fā)者、教學(xué)活動(dòng)的策劃者、教學(xué)過程的引導(dǎo)者和學(xué)生發(fā)展的促進(jìn)者?！比绾螌?shí)現(xiàn)“有效教學(xué)”,教師是關(guān)鍵。教師數(shù)量是高校保證課程順利開展的重要條件。教師的科研水平是衡量高校師資力量的重要指標(biāo)。本研究從教師數(shù)量和研究成果兩個(gè)維度分析京津冀三地高校人工智能類課程建設(shè)的師資保障情況,其中,教師研究成果主要通過“中國(guó)知網(wǎng)”里該地區(qū)樣本學(xué)校教師發(fā)表的人工智能各領(lǐng)域文章數(shù)量的平均值來衡量。

從教師數(shù)量維度看(參見圖7),河北省高校平均人工智能專業(yè)教師數(shù)量以“5位以下”為主,約占75%;天津市也以“5位以下”為主,但比例較低,約為57.14%;北京市則以“25位以上”為主?？梢?河北省高校平均的人工智能教師數(shù)量低于天津市,更低于北京市,亟需為人工智能類課程建設(shè)和人才培養(yǎng)補(bǔ)充師資力量。

圖7 京津冀三地高校人工智能類教師數(shù)量調(diào)查圖

從教師研究成果維度看(參見圖8),河北省高校教師在人工智能的各個(gè)領(lǐng)域均有研究,但成果主要集中在人工智能理論和機(jī)器人,在其他領(lǐng)域較少,如深度學(xué)習(xí)算法、學(xué)科交叉等熱點(diǎn)以及人工智能實(shí)踐。北京市的成果在各個(gè)領(lǐng)域均有分布,除了涉及傳統(tǒng)領(lǐng)域外,在熱點(diǎn)問題上也有涉獵,并且總體發(fā)文量多;天津市的情況位于河北省和北京市之間?？梢?河北省高校教師在人工智能科研成果數(shù)量方面與北京市和天津市也存在一定的距離。河北省可以通過加強(qiáng)高校人工智能師資隊(duì)伍建設(shè)來提高課程建設(shè)質(zhì)量。

圖8 京津冀三地高校教師中國(guó)知網(wǎng)人工智能類論文發(fā)表數(shù)量調(diào)查圖

四、問題成因

本研究對(duì)河北省高校人工智能類課程建設(shè)的基本情況、內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)設(shè)施和師資力量七方面進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示這七個(gè)方面均存在提升空間:一是課程開設(shè)率較低,體系有待完善;二是課程內(nèi)容設(shè)置仍需優(yōu)化;三是部分院校的課時(shí)數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加;四是教學(xué)方法尤其實(shí)踐類課程的教學(xué)方法可以更豐富;五是實(shí)踐類課程教學(xué)評(píng)價(jià)方式有待完善;六是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)率較低,硬件設(shè)施少,需要加快建設(shè);七是專業(yè)教師數(shù)量較少,研究成果不夠豐富,需加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。

基于上述調(diào)查及對(duì)3位課程專家和9位授課教師的訪談,發(fā)現(xiàn)造成上述問題的主要原因客觀性居多,包括區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、教育經(jīng)費(fèi)投入、配套政策及學(xué)校重視程度等。具體包括以下方面。

一是缺少與其他兩地相同力度的資金支持。從高校獲得的資金支持來看,河北省高校2018年教育經(jīng)費(fèi)比2017年下降12.57%,2020年學(xué)生平均一般公共預(yù)算教育經(jīng)費(fèi)比2019年下降2.92%[21]。專業(yè)建設(shè)與發(fā)展離不開經(jīng)費(fèi)的支持,在教育經(jīng)費(fèi)下降的情況下,河北省高校人工智能專業(yè)、課程等方面的建設(shè)可能面臨困難。

二是缺少地方性產(chǎn)業(yè)支持。《人工智能+教育藍(lán)皮書(2018)》中指出,絕大多數(shù)高校在設(shè)立人工智能學(xué)院之初,就采用了校、地、企三方合作的機(jī)制。這是因?yàn)榈胤叫韵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)既是高校開展人工智能類課程實(shí)踐教學(xué)的重要條件,也是人工智能專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)的基礎(chǔ)。據(jù)比達(dá)(BigData-Research)數(shù)據(jù)中心發(fā)布的2019年上半年度中國(guó)人工智能行業(yè)發(fā)展報(bào)告顯示,全國(guó)人工智能類企業(yè)總數(shù)中,北京市占40.2%,天津市占1.5%,而河北省尚未有人工智能類企業(yè)注冊(cè);《2022年北京人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》《中國(guó)城市人工智能發(fā)展指數(shù)報(bào)告(2022—2023)》等多個(gè)報(bào)告顯示,北京市人工智能區(qū)域發(fā)展情況仍占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),河北省地區(qū)需繼續(xù)努力。

三是配套的地方性政策還需細(xì)化和完善。通過對(duì)河北省教育廳、天津市教育委員會(huì)和北京市教育委員會(huì)官網(wǎng)進(jìn)行檢索,從公開的文件資料來看,北京市和天津市均發(fā)布了與國(guó)務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》和教育部《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等配套的地方性人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃,如《北京促進(jìn)人工智能與教育融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》《天津市高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等;另外,北京市和天津市還分別制定了專門的教育信息化規(guī)劃,如《北京教育信息化“十四五”規(guī)劃》和《天津市教育信息化“十四五”規(guī)劃》。

當(dāng)然,也存在一部分學(xué)校重視程度不足的因素。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),25%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)校不重視人工智能教育;部分接受訪談的教師也提供了類似的看法。學(xué)校重視程度低,自然課程建設(shè)難以開展、教學(xué)環(huán)境難以保障,校企合作、區(qū)域內(nèi)高校協(xié)同也就更加困難。

五、對(duì)策

基于上述七方面的問題和四方面的成因,提出如下幾方面的針對(duì)性建議。為方便政府、學(xué)校、教師三方面行為主體參考實(shí)施,以這三者主體視角詳細(xì)論述。

(一)政府

1.完善政策支持和法律保障

河北省各級(jí)政府可以根據(jù)國(guó)務(wù)院和教育部等文件精神,更大力度地研究和推動(dòng)高校人工智能教育工作,為高校人工智能專業(yè)和課程建設(shè)提供強(qiáng)有力的政策支持、法律保障和具體落實(shí)措施。在當(dāng)前的具體措施方面,應(yīng)重點(diǎn)考慮鼓勵(lì)地方高校創(chuàng)建人工智能專業(yè),支持申報(bào)相關(guān)學(xué)位授權(quán)點(diǎn);優(yōu)化資源配置、統(tǒng)籌各類資源側(cè)重于支持人工智能教育發(fā)展;舉辦人工智能類競(jìng)賽,在原有競(jìng)賽基礎(chǔ)上鼓勵(lì)應(yīng)用人工智能技術(shù);在地方科技項(xiàng)目、人才項(xiàng)目中,加大對(duì)人工智能領(lǐng)域的傾斜力度。在中期的政策支持方面,可以參考北京市教育委員會(huì)發(fā)布的《北京促進(jìn)人工智能與教育融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》,研究制定符合本地區(qū)實(shí)際需要的文件并及時(shí)發(fā)布。在長(zhǎng)遠(yuǎn)的法律保障方面,應(yīng)“加強(qiáng)人工智能相關(guān)法律、倫理和社會(huì)問題方面的研究,及時(shí)完善相關(guān)法律法規(guī)”。

2.提供資金支持

高校人工智能教育的發(fā)展需要大量的資金支持,地方政府無疑是資金投入的重要主體。具體來說,河北省各級(jí)政府可以通過財(cái)政手段增加高校教育經(jīng)費(fèi)的投入或調(diào)整分配格局,支持高校發(fā)展人工智能專業(yè),構(gòu)建完善的課程體系,建立人工智能實(shí)驗(yàn)室,完善硬件及軟件教學(xué)設(shè)備,并開展相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究。例如,可以參考《天津市高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》提出的“支持高校用好市部共建經(jīng)費(fèi),支持地方高校服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的人工智能類項(xiàng)目建設(shè);充分利用好‘十三五’綜合投資規(guī)劃資金績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)經(jīng)費(fèi),獎(jiǎng)勵(lì)建設(shè)成效突出的高?！?。

3.推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和校企合作

一方面,河北省各級(jí)政府應(yīng)按照國(guó)務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》、科技部《國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)工作指引》等要求,扶持當(dāng)?shù)厝斯ぶ悄墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展,為高校人工智能專業(yè)畢業(yè)生提供就業(yè)機(jī)會(huì)。另一方面,政府還應(yīng)激發(fā)校企合作動(dòng)力,推動(dòng)高校與企業(yè)之間的合作。通過校企合作,可以“促進(jìn)人工智能領(lǐng)域研發(fā)投入,加速相關(guān)產(chǎn)業(yè)成型,帶動(dòng)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展”。通過校企合作,企業(yè)為高校人才培養(yǎng)提供實(shí)踐基地,高校為企業(yè)發(fā)展輸送人才,校企之間也能實(shí)現(xiàn)互利互惠。具體途徑方面,政府可以“推動(dòng)高校人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性研究與企業(yè)需求對(duì)接”;鼓勵(lì)高校、企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)共建人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地;鼓勵(lì)高校師生到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)。但應(yīng)注意完善相關(guān)法律法規(guī)和配套激勵(lì)措施,保障學(xué)校和企業(yè)雙方利益,也保障參與頂崗實(shí)習(xí)的教師尤其是學(xué)生的權(quán)益。

4.規(guī)范考核評(píng)價(jià)制度

政府在提供政策和資金支持的同時(shí),也應(yīng)規(guī)范對(duì)高校、相關(guān)合作企業(yè)的考核評(píng)價(jià),包括明確相關(guān)單位職責(zé),監(jiān)管工作進(jìn)度安排與執(zhí)行情況,建立目標(biāo)評(píng)價(jià)、過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的考核評(píng)價(jià)體系。

對(duì)高校的考核,主要包括資金管理、專業(yè)或課程建設(shè)質(zhì)量、科研項(xiàng)目成果以及畢業(yè)生質(zhì)量。例如,督促相關(guān)人員嚴(yán)格執(zhí)行《河北省省屬高?？蒲薪?jīng)費(fèi)管理辦法》等規(guī)定;引入第三方獨(dú)立評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)對(duì)各高校的人工智能專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià);嚴(yán)格遵守教育部、科技部、國(guó)家語(yǔ)委等科研項(xiàng)目管理辦法,對(duì)人工智能類科研項(xiàng)目成果進(jìn)行目標(biāo)評(píng)價(jià)和過程監(jiān)督;在開展畢業(yè)生就業(yè)情況調(diào)查和畢業(yè)論文質(zhì)量抽查等工作基礎(chǔ)上,科學(xué)評(píng)定高校人工智能專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

政府在支持校企合作的同時(shí),也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)企業(yè)的考核評(píng)價(jià)。這包括企業(yè)是否嚴(yán)格執(zhí)行了財(cái)務(wù)流程和規(guī)范、是否推動(dòng)人工智能科研成果轉(zhuǎn)化以及是否履行了校企合作義務(wù)等,可參考發(fā)展較為成熟的職業(yè)教育領(lǐng)域?qū)πＦ蠛献鞯目己嗽u(píng)價(jià)方式。例如,通過周報(bào)、月報(bào)、年檢、巡視、抽查等方式進(jìn)行過程性評(píng)價(jià);結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)效果側(cè)面評(píng)價(jià)校企合作的開展情況;適時(shí)引入社會(huì)公眾、媒介等外部監(jiān)督力量等。

5.推動(dòng)區(qū)域協(xié)同發(fā)展

河北省高校人工智能教育還處于發(fā)展階段,與北京和天津相比還存在一定的差距。因此,河北省各級(jí)政府可以利用區(qū)位優(yōu)勢(shì),取長(zhǎng)補(bǔ)短,積極推動(dòng)京津冀區(qū)域內(nèi)高校之間、企業(yè)之間、高校與企業(yè)之間的協(xié)同發(fā)展。例如,鼓勵(lì)和進(jìn)一步推動(dòng)高校之間參考《京津冀教育協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020年)》,深化京津冀高校聯(lián)盟建設(shè),探索培養(yǎng)方案互通,開展課程互選、學(xué)分互認(rèn)、教師互聘、學(xué)生交流和短期訪學(xué)等;發(fā)揮學(xué)科互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),開展協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān)與成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用等。鼓勵(lì)和進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)之間發(fā)揮產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),合作共贏。鼓勵(lì)和進(jìn)一步推動(dòng)高校與企業(yè)之間共建人工智能人才培養(yǎng)基地、人工智能教育集團(tuán)等。

(二)學(xué)校

1.明確培養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)目標(biāo)是指“根據(jù)一定的教育目的和約束條件,對(duì)教育活動(dòng)的預(yù)期結(jié)果,即學(xué)生的預(yù)期發(fā)展?fàn)顟B(tài)所作的規(guī)定”[22],同時(shí)也是課程體系建設(shè)的依據(jù)。我國(guó)人工智能學(xué)科建設(shè)起步相對(duì)較晚,《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2018版)》中尚未提及人工智能專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。因此,河北省高校在建設(shè)人工智能專業(yè)時(shí),應(yīng)立足于社會(huì)需求、人的發(fā)展需要、地區(qū)發(fā)展特點(diǎn)、學(xué)校辦學(xué)特色,在參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,自主確定人工智能專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),進(jìn)而為課程目標(biāo)和課程體系的確定奠定重要基礎(chǔ)。

2.完善課程體系

“課程體系建設(shè)是保障高校教育質(zhì)量的基礎(chǔ)性工作,是教學(xué)和學(xué)習(xí)的前置性要素”[23]。人工智能屬于多學(xué)科交叉領(lǐng)域,因此其課程體系既要保證專業(yè)性,又要體現(xiàn)基礎(chǔ)性和拓展性。以美國(guó)卡耐基教學(xué)促進(jìn)會(huì)發(fā)表的《重建本科教育:美國(guó)研究型大學(xué)發(fā)展藍(lán)圖》(簡(jiǎn)稱“博耶報(bào)告”)中的課程體系建設(shè)舉措為基礎(chǔ),并結(jié)合國(guó)內(nèi)一流大學(xué)課程體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn),可將課程體系進(jìn)一步完善,例如:為大一新生開設(shè)研討課,以探究式教學(xué)為主,使學(xué)生了解人工智能學(xué)科并培養(yǎng)其自主探究能力。保證大一、大二學(xué)生完成專業(yè)基礎(chǔ)課程,為后期學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下良好基礎(chǔ),具體包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、概率與統(tǒng)計(jì)以及人工智能導(dǎo)論等。為大三學(xué)生開設(shè)專業(yè)核心課程,如機(jī)器人、圖像語(yǔ)義分析等,并根據(jù)情況開設(shè)企業(yè)實(shí)訓(xùn)類課程,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力;同時(shí),擴(kuò)大人工智能專業(yè)選修課程的廣度,給予學(xué)生更多的選擇空間。為大四學(xué)生開設(shè)頂峰課程(Capstone Course),通過具體的項(xiàng)目,幫助學(xué)生完成先前專業(yè)學(xué)習(xí)的整合、拓展和延伸。此外,高校也要注意課程的邏輯結(jié)構(gòu),使學(xué)生在明確培養(yǎng)目標(biāo)的情況下,在每個(gè)學(xué)習(xí)階段都能了解本階段課程在整個(gè)課程體系中的位置以及課程之間的內(nèi)在聯(lián)系。

沒有開設(shè)人工智能專業(yè)的高校,也應(yīng)重視人工智能通識(shí)必修課程或相關(guān)專業(yè)選修課程的建設(shè),緊跟人工智能技術(shù)發(fā)展的腳步,為國(guó)家和地區(qū)培養(yǎng)合格的人才,也為學(xué)生個(gè)人適應(yīng)即將到來的智能時(shí)代奠定基礎(chǔ)。

3.加強(qiáng)師資建設(shè)

師資力量是課程建設(shè)、學(xué)科建設(shè)乃至學(xué)校發(fā)展的核心要素。調(diào)查顯示,河北省高校存在人工智能教師數(shù)量不足、教師科研成果較少的問題。因此,河北省各高校應(yīng)從人才引進(jìn)、青年教師培養(yǎng)、聘任考核制度建設(shè)等方面多管齊下,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。具體措施包括三方面。其一,根據(jù)學(xué)校的專業(yè)建設(shè)規(guī)劃,在摸清本校師資隊(duì)伍現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,完善人工智能師資隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃,從年齡、學(xué)歷、職稱等方面優(yōu)化師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)。其二,根據(jù)師資隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃,做好國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀人才引進(jìn)工作,組織好教師培訓(xùn)、進(jìn)修工作,同時(shí)制定科學(xué)合理的績(jī)效激勵(lì)機(jī)制。其三,優(yōu)化教學(xué)和科研環(huán)境,支持鼓勵(lì)教師開展人工智能領(lǐng)域的科學(xué)研究及教研工作,為人工智能類課程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.開展校企合作

河北省高校人工智能類課程的教學(xué)方法較少采用實(shí)踐法(以去公司或工廠實(shí)踐為主),其主要原因可能是各高校缺少實(shí)踐基地,而校企合作有助于高校解決此類問題。校企合作模式下,高?？梢蕴嵘虒W(xué)和科研水平,并將科研成果進(jìn)行快速轉(zhuǎn)化;企業(yè)可以獲得人力資源支持,降低招聘和培訓(xùn)成本,提高生產(chǎn)效率;學(xué)生可以獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提升綜合職業(yè)能力,并獲得更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。高校可以以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為基礎(chǔ),以企業(yè)技術(shù)中心為合作平臺(tái),建立校企合作聯(lián)盟,構(gòu)建集科技服務(wù)、實(shí)踐教學(xué)與大學(xué)生就業(yè)為一體的體系,提高實(shí)踐實(shí)訓(xùn)效果與學(xué)生的綜合職業(yè)能力,更好地滿足社會(huì)對(duì)人工智能人才的需求。在此過程中,高校要注意完善實(shí)踐教學(xué)和管理體系,建立新的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系與學(xué)生實(shí)踐評(píng)價(jià)方式,與企業(yè)和學(xué)生簽訂協(xié)議,保障三方利益。

5.加大和調(diào)整資金投入

河北省高校資金大多來自政府財(cái)政支持、學(xué)生學(xué)費(fèi)和銀行貸款[24]。高校還應(yīng)該通過其他渠道獲取更多的資金支持,例如:響應(yīng)國(guó)家鼓勵(lì)高校教師創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的號(hào)召,積極推動(dòng)教師在崗創(chuàng)業(yè)和帶領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)業(yè);落實(shí)校企合作,積極將高?？萍汲晒M(jìn)行轉(zhuǎn)化;凝聚高校品牌學(xué)科成果,發(fā)展校辦產(chǎn)業(yè),完善附屬機(jī)構(gòu)經(jīng)營(yíng)管理制度;加大對(duì)捐贈(zèng)主體的宣傳力度,并健全社會(huì)捐贈(zèng)制度等。

在資金分配方面,高校應(yīng)調(diào)整和完善資金管理、分配和監(jiān)管措施,重點(diǎn)向人工智能學(xué)科、專業(yè)、課程、師資隊(duì)伍、教學(xué)環(huán)境建設(shè)方面傾斜。同時(shí),充分發(fā)揮京津冀區(qū)位優(yōu)勢(shì),落實(shí)《京津冀教育協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020年)》,與區(qū)域內(nèi)人工智能專業(yè)建設(shè)相對(duì)成熟的高校合作,互利互惠,共享資源。

(三)教師

1.厘清課程內(nèi)容

課程內(nèi)容是影響課程質(zhì)量的重要因素。2018年6月,在“新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議”上,教育部部長(zhǎng)陳寶生指出“要推進(jìn)課程內(nèi)容更新,推動(dòng)課堂革命,建好質(zhì)量文化”。“人工智能具有‘至大無外’的滲透性特點(diǎn),但在本科專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,要重視人工智能‘至小有內(nèi)’的內(nèi)涵特征”[25]。因此,根據(jù)課程性質(zhì)的不同,教師要結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程目標(biāo)、本校生源狀況和前沿的課程教學(xué)理念來厘清課程內(nèi)容。對(duì)于專業(yè)必修課程,教師應(yīng)合理分配課時(shí)、適當(dāng)增加課程深度,積極引入人工智能學(xué)科相關(guān)研究領(lǐng)域的前沿知識(shí),開拓學(xué)生專業(yè)視野;對(duì)于專業(yè)選修課程,教師要避免照搬專業(yè)必修課程內(nèi)容,并與之配合突出內(nèi)容的專業(yè)屬性;對(duì)于通識(shí)課程,教師要重視學(xué)情分析,合理設(shè)置課程內(nèi)容難度,在保證學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的情況下拓展內(nèi)容廣度,促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科創(chuàng)新思維的養(yǎng)成。

2.選擇恰當(dāng)教材

教材是“根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)大綱編寫而成、系統(tǒng)地反映學(xué)科知識(shí)、借以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要載體,是高校教師開展教學(xué)的基本材料”[26]。人工智能類課程內(nèi)容廣、更新速度快,涉及理論性與實(shí)踐性知識(shí),對(duì)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力均有較高要求。教師在厘清課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,還需要選擇恰當(dāng)?shù)慕滩妮o助教學(xué)。教材的選擇需要注意如下幾點(diǎn):一是教材版本的選擇要符合本?；緦W(xué)情,不能盲目追求權(quán)威。例如,由斯圖爾特·羅素(Stuart J.Russell)主編的《人工智能:一種現(xiàn)代的方法》在國(guó)際上獲得了較高的認(rèn)可度,但由于是英文版,對(duì)學(xué)生英文水平要求很高,因此不是所有層次的高校都適合使用。二是教材內(nèi)容要與課程目標(biāo)相匹配。例如,難易程度恰當(dāng);內(nèi)容模塊避免與課程體系中其他課程的教材高度重疊;內(nèi)容要新穎,體現(xiàn)學(xué)科研究進(jìn)展,符合社會(huì)需求。三是結(jié)構(gòu)上符合學(xué)生的認(rèn)知邏輯和學(xué)習(xí)需要,能夠循序漸進(jìn)。例如,提供多媒體視頻案例幫助學(xué)生獲取直觀經(jīng)驗(yàn),設(shè)置理論講解模塊幫助學(xué)生提升理論認(rèn)識(shí),設(shè)置練習(xí)與反思模塊幫助學(xué)生鞏固所學(xué)并促進(jìn)高階思維的發(fā)展,設(shè)置拓展模塊幫助學(xué)生拓展視野。四是科學(xué)性強(qiáng),避免錯(cuò)誤百出,給學(xué)生造成不良影響。同時(shí),教師也應(yīng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)教育資源,豐富教材內(nèi)容。

3.合理安排課時(shí)

當(dāng)前,國(guó)內(nèi)本科生前三年每學(xué)期所學(xué)的課程一般都在6—10門之間,投入在每一門課的時(shí)間仍以課堂時(shí)間為主,因此,教師的課時(shí)安排合理性對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和效果有著重要的影響。如前文所述,本調(diào)查表明河北高校人工智能類課程課時(shí)數(shù)總體上相對(duì)較少;同時(shí),人工智能類課程涵蓋面廣,又兼涉理論與實(shí)踐,課時(shí)不足會(huì)影響教學(xué)的系統(tǒng)性和深度。因此,教師應(yīng)根據(jù)課程性質(zhì)、課程內(nèi)容難易程度、學(xué)情等因素適當(dāng)增加或調(diào)整課時(shí)。國(guó)內(nèi)一流大學(xué)的課時(shí)安排可供參考:以北京大學(xué)為例,基礎(chǔ)課程40課時(shí),專業(yè)課程54課時(shí)[27]?？紤]到學(xué)生的總體認(rèn)知水平和自主學(xué)習(xí)能力,河北省高校如果開設(shè)相同模塊的教學(xué)內(nèi)容,那么課時(shí)總數(shù)只應(yīng)更多,而非更少。

4.改進(jìn)教學(xué)方法

河北省高校人工智能類課程在教學(xué)方法使用方面,主要存在實(shí)踐法使用較少的問題。這一方面有賴于政府和高校推進(jìn)校企合作,增加實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地,另一方面也需要教師進(jìn)一步努力改進(jìn)教學(xué)方法。

首先,教師應(yīng)積極學(xué)習(xí)符合人工智能類課程教學(xué)需要的新興教學(xué)方法,了解其適用范圍和實(shí)施方式,并積極應(yīng)用到教學(xué)中。例如,本研究訪談的3位課程專家均提及項(xiàng)目教學(xué)法在人工智能類課程教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)?！绊?xiàng)目教學(xué)法是為師生共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),它是‘行為導(dǎo)向’教學(xué)法的一種”[28]。項(xiàng)目教學(xué)法通常采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式,以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作探究為主,可以發(fā)揮學(xué)生的主體性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和合作能力。其次,教師應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生認(rèn)知風(fēng)格和學(xué)習(xí)環(huán)境,靈活選用不同的教學(xué)方法,優(yōu)化教學(xué)效果。另外,隨著智能時(shí)代的來臨,信息化教學(xué)手段也更加豐富和實(shí)用,因此,教師還應(yīng)積極學(xué)習(xí)新興媒體技術(shù),支持和改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法的實(shí)施。

5.完善教學(xué)評(píng)價(jià)

“傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)以教師為主,學(xué)生被動(dòng)地接受評(píng)價(jià),導(dǎo)致學(xué)生參與的積極性、主動(dòng)性不高,評(píng)價(jià)的過程和結(jié)果對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋指導(dǎo)作用有限”[29]。因此,教師在開展人工智能類課程教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)采用多元化教學(xué)評(píng)價(jià)方式,具體體現(xiàn)在評(píng)價(jià)主體多元化、評(píng)價(jià)內(nèi)容多元化和評(píng)價(jià)方式多元化。所謂評(píng)價(jià)主體多元化,即按照360度評(píng)價(jià)的思想,結(jié)合教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)、學(xué)生間相互評(píng)價(jià)、學(xué)生自己對(duì)自己開展評(píng)價(jià)、家長(zhǎng)對(duì)學(xué)生開展評(píng)價(jià)、企業(yè)對(duì)學(xué)生開展評(píng)價(jià)的方式,開展更多維、更公正的評(píng)價(jià)。所謂評(píng)價(jià)內(nèi)容多元化,即“按照多元智力理論,不只是評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,更要評(píng)價(jià)學(xué)生的問題解決能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、自主學(xué)習(xí)能力、溝通交流能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等”[30],從而實(shí)現(xiàn)更公平的評(píng)價(jià)。所謂評(píng)價(jià)方式多元化,例如,可以將形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,將即時(shí)評(píng)價(jià)與延時(shí)評(píng)價(jià)相結(jié)合,從而避免“一考定勝負(fù)”,提高評(píng)價(jià)效果,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。