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人工智能趨勢下,工程拔尖人才培養(yǎng)應(yīng)破傳統(tǒng)模式

http://casecurityhq.com 2021-03-30 15:41 來源:段寶巖 李耀平

我國面向未來的工程科技拔尖人才的培養(yǎng)也應(yīng)更側(cè)重思維能力和原創(chuàng)能力的培養(yǎng),結(jié)合實踐凸顯工程需求。

當(dāng)前,全球新一輪科技與產(chǎn)業(yè)革命風(fēng)起云涌。顛覆性技術(shù)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給社會生產(chǎn)生活帶來了極大的變革,對政治、經(jīng)濟(jì)、文化的影響也愈加深刻。以人工智能、量子信息等顛覆性技術(shù)為引領(lǐng)的前沿趨勢,將重塑世界工程科技的未來發(fā)展模式,對于人類生產(chǎn)力的創(chuàng)新提升意義重大。

面臨百年未有之大變局,我國工業(yè)制造正在經(jīng)歷轉(zhuǎn)型升級、迭代發(fā)展、突破瓶頸的關(guān)鍵時期。面向“十四五”規(guī)劃及2035年遠(yuǎn)景目標(biāo),科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需一大批工程科技拔尖創(chuàng)新人才,以支撐科技創(chuàng)新的自立自強(qiáng)。人工智能發(fā)展趨勢下,如何培養(yǎng)具有世界一流水平的工程科技拔尖人才,振興我國先進(jìn)制造業(yè)、實現(xiàn)工程科技的新跨越,這是一個亟待解決的重要問題。

科技變革致人才培養(yǎng)需求變化

目前,全球在前沿科技領(lǐng)域的變革與競爭日趨激烈,特別是以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊緣計算、智能傳感為代表的技術(shù)研發(fā),及其在能源、制造、農(nóng)業(yè)、交通、教育、醫(yī)療、金融、環(huán)保等各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,為智能制造、人工智能開辟了廣闊前景和空間,也正在推動工業(yè)4.0的前沿發(fā)展。機(jī)器學(xué)習(xí)、知識圖譜、類腦計算、模式識別構(gòu)架了人工智能的通用體系,智能芯片、系統(tǒng)軟件搭建了軟硬件平臺,計算機(jī)視覺、語音語義理解、人機(jī)交互、深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生成對抗網(wǎng)絡(luò)等成為人工智能突破的關(guān)鍵技術(shù)。

可以說,人工智能的發(fā)展已經(jīng)將知識、經(jīng)驗的學(xué)習(xí)、積累與應(yīng)用,從數(shù)據(jù)、程序、算法的綜合推向認(rèn)知、推理、決策乃至思維、情緒、情感的高級演進(jìn)。機(jī)器智能正在部分替代人的腦力勞動,乃至不斷模仿、接近于人腦的高級機(jī)能,實現(xiàn)從弱人工智能向強(qiáng)人工智能的邁進(jìn)。

這種發(fā)展趨勢對人才培養(yǎng)的知識傳輸、技能訓(xùn)練、素質(zhì)養(yǎng)成提出了新的挑戰(zhàn)。未來所需要的工程科技拔尖人才的創(chuàng)新思維、工程能力、潛質(zhì)素養(yǎng),與工程教育的傳統(tǒng)內(nèi)涵存在鮮明差異,人才培養(yǎng)的需求將發(fā)生重大變化。

拔尖人才是科技自強(qiáng)根本

眾所周知,科技創(chuàng)新的根本要素在于拔尖人才,人才是世界發(fā)達(dá)國家科技強(qiáng)國的重要支撐。

從歷史上看,美國二戰(zhàn)前后曾延攬了全球頂尖人才,以開放的移民政策吸引世界一流學(xué)者,為科技創(chuàng)新奠定了堅實的人才基礎(chǔ)。如今,美國、英國、加拿大等國紛紛布局人工智能發(fā)展戰(zhàn)略,美歐制造強(qiáng)國在智能制造、人工智能人才培養(yǎng)發(fā)展上,不僅厚植STEAM (科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué))教育學(xué)科基礎(chǔ),而且強(qiáng)化CDIO(構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、操作)工程教育創(chuàng)新模式,探索未來拔尖人才培養(yǎng)的新路,以期實現(xiàn)在一流人才培養(yǎng)上持續(xù)的競爭力。

當(dāng)前,我國正在針對人工智能的發(fā)展加強(qiáng)戰(zhàn)略布局,也出臺了新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃、人才培養(yǎng)創(chuàng)新行動計劃等,以期搶占人工智能發(fā)展的先機(jī)。然而,囿于現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展迭代升級的現(xiàn)實,我國的工程教育在應(yīng)對新一輪顛覆性技術(shù)挑戰(zhàn)、切實支撐制造強(qiáng)國戰(zhàn)略上依然跟進(jìn)不足,并存在學(xué)科基礎(chǔ)較為薄弱、工程實踐創(chuàng)新不強(qiáng)、校企合作融合欠缺的短板。

現(xiàn)實中,這些問題集中表現(xiàn)在以下一些方面——工業(yè)制造一線和實體經(jīng)濟(jì)主流領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才缺乏,學(xué)校教育與企業(yè)培訓(xùn)之間存在銜接空白,人才的知識理論與實踐應(yīng)用的結(jié)合上出現(xiàn)脫節(jié)、錯位;在高端制造的設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)方面,缺少大量具有創(chuàng)造精神、創(chuàng)新思維和卓越能力的人才支撐……

上述問題從根本上制約著我國高水平制造的全面突破。從長遠(yuǎn)發(fā)展供給看,智能制造、人工智能拔尖創(chuàng)新人才的數(shù)量、質(zhì)量還有很大缺口,亟待完善加強(qiáng)。而科技創(chuàng)新的自主自立自強(qiáng),仍需要厚實持久的高質(zhì)量人才培養(yǎng)作為堅強(qiáng)后盾。

工程人才培養(yǎng)須側(cè)重思維和原創(chuàng)能力

人工智能發(fā)展趨勢下,工程領(lǐng)域的創(chuàng)新更多地體現(xiàn)為從創(chuàng)意、設(shè)計到生產(chǎn)、制造以及材料、裝備、工藝乃至管理、服務(wù)等上中下游的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋,體現(xiàn)在技術(shù)突破、知識運用、管理滲透的綜合集成,對拔尖人才的思維、能力、素養(yǎng)提出了系統(tǒng)、跨界和廣域融合的復(fù)雜要求。

同時,強(qiáng)人工智能的未來發(fā)展更在工程科技的類腦機(jī)理、類人智能方面提出機(jī)器思維、自主意識的建立,預(yù)示著智能化的高級發(fā)展方向。2018年,美國國家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)科學(xué)院出臺了《高等教育中人文、藝術(shù)與科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)的整合:同根同源》,闡述了人工智能發(fā)展趨勢下,工程教育跨界融合、交叉滲透的必要性和重要性,對未來工程科技人才培養(yǎng)提出了整合、交融、跨界的創(chuàng)新模式思考,值得我們借鑒學(xué)習(xí)。

故而,在不斷加強(qiáng)數(shù)理基礎(chǔ)、強(qiáng)化實踐能力、夯實專業(yè)素養(yǎng)的前提下,我國面向未來的工程科技拔尖人才的培養(yǎng)也應(yīng)更側(cè)重思維能力和原創(chuàng)能力的培養(yǎng),結(jié)合實踐凸顯工程需求。其教育評價的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)聚焦在創(chuàng)意構(gòu)思、求新求異乃至非慣常思維力的培養(yǎng)上,能夠切實解決行業(yè)發(fā)展中的實際問題,取得鮮明成效;能力培養(yǎng)的重點在于突破常規(guī)、發(fā)現(xiàn)問題、迸發(fā)靈感、解決難題;素質(zhì)養(yǎng)成的要點在于具有廣博視野、縝密邏輯、強(qiáng)烈的好奇心、對探索新事物保持極大的興趣等。同時,還要具備卓越的人文素養(yǎng)以及突出的交流組織能力,以適應(yīng)人工智能發(fā)展趨勢下工程科技創(chuàng)新的新變化、新要求,提供高質(zhì)量、高水平的工程教育核心支撐。

(作者分別為中國工程院院士和西安電子科技大學(xué)高級工程師)

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