泛在第二课堂与学术素养培养

黄珺 马泳 樊凡 梅晓光

[摘 要] 大学生良好的学术素养和创新能力对国家科研水平和社会发展有着重要意义。人工智能技术作为目前全球最前沿的科学研究热点与新兴产业方向，其从业人员需要具备更为卓越的创新意识和能力。因此，对人工智能专业学生的学术素养培养是该专业人才培养的一项重要工作内容。首先分析培养学生学术素养的重要性，然后总结当前学生学术素养培养工作开展的现状与困难，最后介绍了武汉大学电子信息学院在人工智能试点班开展学生学术素养培养的工作，并对未来进行了思考与展望。

[关键词] 学术素养;第二课堂;人工智能

[基金项目] 2020年度武汉大学教学研究项目重点项目“电子信息大类人工智能方向建设”（2020ZD-3）

[作者简介] 黄 珺（1985—），男，广西柳州人，博士，武汉大学电子信息学院副教授，主要从事图像处理、红外成像研究;马 泳（1971—），男（回族），湖北武汉人，博士，武汉大学电子信息学院教授，主要从事机器视觉、红外成像研究;樊 凡（1989—），男，江西南昌人，博士，武漢大学电子信息学院讲师（通信作者），主要从事红外成像研究。

[中图分类号] TP391   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）29-0029-04   [收稿日期] 2021-03-09

一、引言

随着社会需求变化，我国大学对学生的培养经历着“通才—专才—高素质人才”的转变。过去在研究生培养阶段才被重视的学术素养培养被提到了本科生培养阶段。与此同时，相比于其他专业，人工智能专业发展迅猛，正在进行全面的变革。这就要求人工智能的人才具备更强的创新意识和能力。从人工智能服务于各行各业的专业属性上看，人工智能人才除了掌握本领域的专业知识，还要有跨学科分析问题、解决问题的能力[1]，这些都离不开良好的学术素养。大学本科生，尤其是人工智能专业学生的学术素养培养是当前本科生人才培养过程中的迫切需求。

二、本科阶段学术素养培养的意义与现状

（一）本科阶段学术素养培养的意义

学术素养是学术研究者在研究过程中应具备的素质和修养，包括学术意识、学术知识、学术能力和学术道德。学术素养是学术活动持续进行的内在动力，也是研究者高尚学术品德的体现。学术素养体现出了研究者的文化自信心和独立的科研能力，是在长期的学术研究中逐渐培养的精神品质，是研究习惯的积累，是取得重大研究成果的保证。学术素养和创新能力对大学生未来的学习和工作有着深远影响。得到学术素养培养的学生，往往能获得更加扎实的学术研究能力，更容易从专业的角度判断思考面对的问题，更快地理解新知识的内涵和用法。

相比于其他专业，人工智能专业人才在本科阶段的学术素养训练则更为重要。人工智能是一个正在蓬勃发展的学科，方方面面都在变革。以目标检测为例，从R-CNN在2013年提出之后，SPP Net就在2014年被提出。随后，Fast R-CNN、Faster R-CNN和Mask R-CNN等性能更好的框架被相继提出，使得目标检测的性能大大提升。如果说一些相对成熟的学科是“一般现在时”，其学科的基础理论已经经过了多年的积淀，那么人工智能就好像是“现在进行时”，专业内的新知识层出不穷，其专业和技术内涵不断被重新定义。这就要求人工智能的人才具备更强的创新意识和能力，创造新知识，推动人工智能的发展。此外，人工智能需要与多学科进行交叉才能发挥其最大作用。现阶段人工智能已经融入了计算机科学技术、智慧医学、智能机器等多个学科。可见，人工智能人才除了掌握本领域的专业知识，还要有跨学科分析问题、解决问题的能力。与此同时，科技是把双刃剑，人工智能技术也不例外。目前已经出现了利用人工智能技术进行物理硬件操纵、实施舆论引导、制造虚假图像或影响、制造信息噪音等负面现象，因此学术道德也是人工智能人才培养的重要内容。

（二）本科阶段学术素养培养的现状

从学术素养的整体情况来看，我国当代大学生的学术素养水平还有待提高，突出表现在学术能力与创新能力整体水平较低[2，3]。课业练习或实验研究工作中的抄袭现象较为常见，还没养成独立思考、主动学习的好习惯。与西方国家相比较，我国教育在学术能力与创新意识方面的培养还有所欠缺。这是多方面因素共同造成的。首先，我国的家庭教育总体水平还较低。许多家长忙于工作、应酬、挣钱，使得许多学生从小就没有得到培养良好学术素养的环境[4，5];其次，影视娱乐等相关文化影响，各种负面新闻在网络上传播，再加上信仰和理想的缺失，使得学生容易变得没有理想、没有目标，而错过了培养学术素养的关键时期;最后，学校对学生的培养也在一定程度上被社会观念裹挟。由于本科生和家长乃至整个社会对大学的认识都存在误区，认为进入大学后顺利毕业是理所应当的事情，学生不能毕业完全是学校的责任，以至于学生对学业心存怠慢，学校的一些课程考核也不能够得到严格的执行，许多课程的授课只是走完了形式，教师完成了教学任务，学生拿到了学分毕业，皆大欢喜，使学生在创新能力上没有得到真正的锻炼与提高。

另外，一些客观条件也为学术素养的培养造成了困难。本科生入学后的前两年有大量公共基础课程，如高等数学、大学物理、大学英语等，使得真正的专业核心课只能安排到相对靠后的学期，尤其是一些体现专业应用与专业特色的课程。让学生夯实理论基础是必须的，但这也造成了对学生在低年级阶段时间和精力的占用。许多学生学习了一年多仍对自己的专业没有宏观的认识，只感觉自己一直在学习空洞的基础理论课程，不知道为什么要学这些课程，相当于延续了高中被动式学习模式，有什么课就学什么课，没有自主性。

为了解决上述矛盾，全国各个高校也提出了不少办法。例如，许多高校包括武汉大学设立了非常丰富的通识课体系，希望扩展学生的视野，但也面临学生精力和时间有限的问题，学生真正能认真参与的通识课不多，学习也流于表面。而且，学生选修通识课，往往是基于自己跨学科的学习兴趣，较少有学生选本学科的通识课;另外，各个高校也邀请了国内外专家到校给学生进行各类主题讲座，希望通过专业讲座对学生的学术素养进行培养与熏陶，经常看到一些大师的讲座会场座无虚席，可见学生对于参加讲座有较高的积极性。但由于组织一次讲座的时间成本和精力成本都较高，往往要提前规划和经过长期的组织安排，专家的行程档期也存在不确定性，所以专业讲座的频次不高，导致难以形成完整的体系，不利于对学生进行全面系统的学术素养培养。