序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇專業(yè)人工智能方向研究生研究范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

當(dāng)前，人工智能研究已上升至國家戰(zhàn)略層面，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國的必由之路。物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷成熟和廣泛應(yīng)用，《中國制造2025》《新一代人工智能發(fā)展計劃》等文件的出臺，推動了人工智能、機(jī)器人的快速發(fā)展，而人工智能發(fā)展的基石在于人工智能領(lǐng)域人才的培養(yǎng)。[1-2]“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識的達(dá)成，積極推動了工程教育改革創(chuàng)新，也為人工智能方向研究生培養(yǎng)的改革和創(chuàng)新實(shí)踐提供了良好的契機(jī)。[3-4]麥肯錫全球研究院預(yù)計，2025年人工智能應(yīng)用市場總值將超過1000億美元，在現(xiàn)今所有工作內(nèi)容之中，過半會在2055年左右自動化，此趨勢最關(guān)鍵的支撐技術(shù)是人工智能。目前，我國人工智能領(lǐng)域人才缺口巨大，在“新工科”背景下進(jìn)行人工智能方向的研究生課程改革探索勢在必行。[5]

一、現(xiàn)有的控制類專業(yè)人工智能方向研究生課程體系存在的問題

（一）課程內(nèi)容陳舊

近年來，人工智能技術(shù)發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了人工智能業(yè)界各種新方法、新理論、新技術(shù)領(lǐng)先高校課堂知識體系的現(xiàn)象。現(xiàn)有的人工智能方向研究生課程內(nèi)容陳舊，例如，在《人工智能原理與應(yīng)用》課程中謂詞邏輯以及確定性推理等內(nèi)容仍然占據(jù)了一定的課時，而目前相對實(shí)用和熱點(diǎn)的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法所占篇幅不足。在人工智能快速發(fā)展的背景下，當(dāng)前的課程資源和內(nèi)容過于陳舊，無法滿足學(xué)生對前沿理論知識的需求。

（二）課程趣味性不足

控制類研究生人工智能方向課程很多是理論性很強(qiáng)的專業(yè)課程，抽象的概念、定理、公式較多，內(nèi)容相對枯燥。另外，研究生課程教學(xué)形式相對單一，多以課堂講授為主。特別是近年來受疫情影響，很多課程需要線上教學(xué)，教師無法實(shí)時看到學(xué)生的上課狀態(tài)，學(xué)生也無法與授課教師進(jìn)行有效溝通和交流，課程的互動性和趣味性大打折扣。

（三）課程實(shí)踐環(huán)節(jié)不足

雖然控制類專業(yè)研究生人工智能方向課程也設(shè)計了相應(yīng)的課程實(shí)驗，但是各課程實(shí)踐環(huán)節(jié)之間相對分散，整體協(xié)調(diào)性不足，在一定程度上存在實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容交叉、重疊等問題。例如，《人工智能原理與應(yīng)用》和《機(jī)器學(xué)習(xí)》課程部分實(shí)驗內(nèi)容相近。開放性、創(chuàng)新性的實(shí)驗案例較少，學(xué)生創(chuàng)新能力無法很好地發(fā)揮。

二、人工智能方向?qū)I(yè)課程的云端資源介紹

人工智能方向?qū)I(yè)課程云端資源通常指云端AI算法引擎、云端數(shù)據(jù)庫、云端資源管理等，具有使用靈活、支持按需訂購、使用成本相對較低等優(yōu)勢，且國內(nèi)許多頭部互聯(lián)網(wǎng)公司，例如百度、騰訊、阿里等，均推出了相應(yīng)的云端AI和存儲資源。華為推出的Modelarts是一款優(yōu)秀的一站式AI開發(fā)平臺，能夠靈活實(shí)現(xiàn)AI開發(fā)應(yīng)用的全流程功能。另外，華為公司配套了相應(yīng)的智能硬件終端，如HiLens智能相機(jī)終端、AtlasAI加速板等，建有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)論壇和社區(qū)，開源了大量的人工智能實(shí)踐案例，能夠避免傳統(tǒng)AI教學(xué)課程內(nèi)容陳舊、趣味性不足等問題，且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，適于引入控制類人工智能方向?qū)I(yè)課程改革與建設(shè)。

三、基于云端資源的研究生人工智能方向?qū)I(yè)課程改革策略

（一）云端資源引入

研究生人工智能方向?qū)I(yè)課程改革應(yīng)做到以下方面。首先，修改完善培養(yǎng)方案和對應(yīng)課程的教學(xué)大綱，將基于華為AI資源開設(shè)的課程納入控制類研究生的專業(yè)培養(yǎng)方案，合理安排鯤鵬云、ModelArts等云端資源的理論和實(shí)踐教學(xué)課時與內(nèi)容；其次，根據(jù)教學(xué)大綱在相關(guān)理論課程中增加華為AI資源的理論概念講解內(nèi)容，完善相關(guān)教學(xué)PPT等資源；最后，根據(jù)理論課程講解內(nèi)容，開設(shè)基于鯤鵬云、ModelArts的靈活、開放創(chuàng)新實(shí)驗，整理優(yōu)秀案例，編寫實(shí)驗手冊。

（二）理論課程建設(shè)

研究生人工智能方向?qū)I(yè)課程改革應(yīng)將華為云端全棧AI資源與人工智能方向?qū)I(yè)課（人工智能原理及應(yīng)用、機(jī)器學(xué)習(xí)、智能機(jī)器人等）建設(shè)相結(jié)合，開發(fā)相應(yīng)的教學(xué)案例和課件資源，具體方案如圖1所示。《Python語言程序設(shè)計》課程重點(diǎn)增加部分鯤鵬云的知識講解，包括鯤鵬云的基本概念和架構(gòu)、環(huán)境搭建與應(yīng)用部署、CentOS基礎(chǔ)知識，鼓勵學(xué)生在鯤鵬云服務(wù)器ECS上安裝配置Python環(huán)境，并在此基礎(chǔ)上利用鯤鵬云主機(jī)設(shè)計Python程序；《人工智能導(dǎo)論》和《機(jī)器學(xué)習(xí)》課程，在深度學(xué)習(xí)章節(jié)增加華為ModelArts理論講解（ModelArts基本概念、基于ModelArts的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐等），介紹其優(yōu)勢和使用方法，鼓勵學(xué)生結(jié)合華為云AI資源進(jìn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)；在《智能機(jī)器人》課程中增加華為HiLens、Atlas等智能硬件知識講解，結(jié)合ModelArts、鯤鵬云等AI資源實(shí)現(xiàn)基于“云+端”架構(gòu)的智能機(jī)器人設(shè)計。因此，研究生人工智能方向?qū)I(yè)課程基于華為云端AI資源構(gòu)建一種循序漸進(jìn)、軟硬結(jié)合、云端結(jié)合的人工智能方向理論課程體系，通過引入人工智能業(yè)界先進(jìn)技術(shù)，全面提升人工智能方向課程內(nèi)容的前沿性。

（三）實(shí)踐課程建設(shè)

研究生人工智能方向?qū)I(yè)課程改革應(yīng)與相應(yīng)理論課程配套，利用鯤鵬云和ModelArts設(shè)計開放性創(chuàng)意實(shí)驗，通過與Atlas、Hilens等華為AI硬件資源結(jié)合，釋放學(xué)生的創(chuàng)新能力。基于《Python語言程序設(shè)計》《人工智能導(dǎo)論》《機(jī)器學(xué)習(xí)》和《智能機(jī)器人》四門課程的理論課堂講解，構(gòu)建基于鯤鵬云和ModelArts的AI創(chuàng)新實(shí)驗體系，如圖2所示。

將人工智能方向?qū)I(yè)實(shí)驗課程劃分為Python類實(shí)驗、機(jī)器學(xué)習(xí)類實(shí)驗和機(jī)器人類實(shí)驗。其中，Python類實(shí)驗側(cè)重于語言編程訓(xùn)練，是后續(xù)其他類型創(chuàng)新實(shí)驗的基礎(chǔ)；機(jī)器學(xué)習(xí)類實(shí)驗側(cè)重于算法研究，可充分利用Modelarts一站式云端AI開發(fā)平臺的全流程AI開發(fā)優(yōu)勢，增加人臉識別、垃圾分類、表情識別等趣味性強(qiáng)、內(nèi)容相對新穎的實(shí)踐案例；機(jī)器人類實(shí)驗屬于綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，可引入華為HiLens等硬件AI資源，結(jié)合云端AI資源構(gòu)建創(chuàng)新性強(qiáng)的各類機(jī)器人綜合實(shí)驗。總之，研究生人工智能方向?qū)I(yè)課程改革通過結(jié)合云端和終端AI資源，有助于構(gòu)建開放性、創(chuàng)新性的實(shí)踐課程體系，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

在教育部產(chǎn)學(xué)合作項目以及山東大學(xué)研究教改項目的支撐下，山東大學(xué)機(jī)電與信息工程學(xué)院控制專業(yè)研究生人工智能方向?qū)I(yè)課程進(jìn)行了教改試點(diǎn)，通過引入云端AI資源，構(gòu)建了循序漸進(jìn)、軟硬結(jié)合的人工智能方向理論課程體系，設(shè)計了分層次的開放性創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，有效提升了理論課程內(nèi)容的前沿性和趣味性，增強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的開放性和創(chuàng)新性，加大了課程講解過程中師生的交互性，有效解決了傳統(tǒng)人工智能方向課程體系陳舊、內(nèi)容枯燥等問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃進(jìn),汪思源,于雙和,等.面向控制類專業(yè)的研究生“數(shù)字圖像處理”課程教改探索[J].教育現(xiàn)代化,2020,7(20):26-28.

[2]包學(xué)才,樊棠懷,鄧承志.人工智能背景下專業(yè)學(xué)位研究生課程體系研究—基于地方院校的信息類學(xué)科視角[J].大學(xué)教育,2021(11):176-179.

[3]吳俊,艾力亞爾·艾則孜,李丹.基于產(chǎn)教融合的“人工智能商業(yè)應(yīng)用實(shí)踐”課程教改研究[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè),2020(10):43-45.

[4]馮巖,尤磊,李健,等.新工科背景下人工智能課程的教學(xué)改革[J].福建電腦,2022,38(04):118-120.

[5]楊高明,陸奎,方賢進(jìn).人工智能教學(xué)研究探索[J].教育教學(xué)論壇,2018(35):3-4.

作者:袁憲鋒 胡楠 宋勇 許慶陽 單位:山東大學(xué)機(jī)電與信息工程學(xué)院 山東交通學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部 東大學(xué)機(jī)電與信息工程學(xué)院