(網(wǎng)經(jīng)社訊)美國(guó)安全與新興技術(shù)研究中心(CSET)發(fā)布《中美人工智能教育對(duì)比》報(bào)告。賽迪智庫(kù)信息化與軟件產(chǎn)業(yè)研究所對(duì)報(bào)告進(jìn)行了編譯,期望對(duì)我國(guó)有關(guān)部門有所幫助。
該報(bào)告詳細(xì)研究了過(guò)去五年中美在整合人工智能教育和培訓(xùn)方面的基本現(xiàn)狀,比較了兩國(guó)人工智能教育體系的優(yōu)劣勢(shì),并以此提出了提升美國(guó) AI 人才教育水平的政策建議,即加強(qiáng)美國(guó)聯(lián)邦政府和各州及地方教育的合作與協(xié)調(diào),加大政策支持和資源支持,避免人工智能教育不均衡,吸引并留住人工智能精英人才。
過(guò)去五年,美國(guó)與中國(guó)都在推廣人工智能教育方面取得了重大進(jìn)步,但兩國(guó)實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的方法不同。本報(bào)告詳細(xì)研究了中美在整合人工智能教育和培訓(xùn)方面開(kāi)展的工作,探討了兩國(guó)教育體系的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)以及由此形成的兩種體系在推廣人工智能教育方面的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)及遇到的障礙,并提出改善和提升美國(guó)人才戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)的相關(guān)建議。
一、中國(guó)的人工智能教育概況
2017 年 7 月,中國(guó)國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,要求在各級(jí)教育體系中落實(shí)人工智能培訓(xùn)。2017 年 9 月,教育部等相關(guān)部門聯(lián)合發(fā)布 “雙一流大學(xué)計(jì)劃”,目的是建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科。圖 1 包含這些計(jì)劃的時(shí)間表及其相關(guān)目標(biāo)。
(一)中小學(xué)階段人工智能教育
1、建設(shè)人工智能人才培養(yǎng)基地
北京市和山東省分別于 2020 年 11 月和 12 月開(kāi)展 “全國(guó)青少年人工智能創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地” 培育活動(dòng),對(duì)設(shè)置初級(jí) “技術(shù)與社會(huì)” 與“創(chuàng)客”課程、引進(jìn) 3D 打印和無(wú)人機(jī)教學(xué)的小學(xué),以及開(kāi)展“人工智能俱樂(lè)部”、機(jī)器人教室、3D 打印機(jī)、開(kāi)源人工智能框架、Python 教育、機(jī)器人競(jìng)賽等教育教學(xué)工作的初中進(jìn)行授牌,該認(rèn)證有效期為兩年。
2、將人工智能列入高中課程
2018 年 1 月,中國(guó)教育部在 “新課標(biāo)” 改革中,正式將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理劃入新課標(biāo)。課程目標(biāo)包括:數(shù)據(jù)與計(jì)算模塊,了解數(shù)據(jù)編碼,學(xué)會(huì)采集、分析、可視化數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)并使用編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單算法,了解人工智能的重要性等;信息系統(tǒng)與社會(huì)模塊,判斷安全風(fēng)險(xiǎn),了解安全防范技術(shù),學(xué)會(huì)遵守相關(guān)法律和道德倫理規(guī)范等。
3、開(kāi)展 “全國(guó)中小學(xué)人工智能教育大會(huì)”
中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)成立了中小學(xué)工作委員會(huì),通過(guò)舉辦全國(guó)中小學(xué)人工智能教育大會(huì),搭建人工智能與中小學(xué)教育的規(guī)劃和信息共享機(jī)制,并推進(jìn)師資培訓(xùn)、教學(xué)平臺(tái)和課程體系設(shè)計(jì)相關(guān)工作。
(二)本科生階段人工智能教育
1、建設(shè)人工智能研究院(學(xué)院)
2017 至 2018 年,中國(guó)至少有 34 所高校設(shè)立了人工智能研究院,其中包括 “國(guó)防七子” 中的三所高校,即哈爾濱工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和南京理工大學(xué)。人工智能研究院涉及自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人學(xué)、醫(yī)學(xué)成像、智能綠色技術(shù)和無(wú)人系統(tǒng)等方面的研究,通常同時(shí)承擔(dān)本科生與研究生的培養(yǎng)工作,也有部分研究院與企業(yè)合作開(kāi)展聯(lián)合創(chuàng)建工作。
2、分批開(kāi)設(shè)人工智能專業(yè)
2019 年 3 月,中國(guó)教育部批準(zhǔn) 35 所高校設(shè)置四年制人工智能專業(yè),學(xué)生可獲工學(xué)學(xué)位,其中包括 “國(guó)防七子” 高校中的四所,即北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué);近半數(shù)高校(17 所)此前已成立人工智能研究院。
3、推進(jìn)校企合作,深化產(chǎn)教融合
通過(guò)建立信息技術(shù)新工科產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟(AEEE)機(jī)制,在產(chǎn)學(xué)研合作中鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新。該聯(lián)盟成立于 2017 年,發(fā)起單位包括中國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、27 所中國(guó)國(guó)內(nèi)高校、5 家研究機(jī)構(gòu)和 12 家企業(yè),并獲得了中國(guó)教育部高等教育司與中國(guó)工信部的支持。值得注意的是,AEEE 也包括美國(guó)企業(yè)思科、IBM 與微軟。
(三)研究生階段人工智能教育
2020 年 1 月,中國(guó)教育部、發(fā)改委與財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布《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(jiàn)》,旨在利用前述的 “雙一流” 計(jì)劃及學(xué)科交叉“AI+X” 框架,加強(qiáng)人才培養(yǎng)體系建設(shè),并增加學(xué)習(xí)人工智能的研究生人數(shù)(特別是博士生)。
二、美國(guó)的人工智能教育概況
美國(guó)人工智能課程的整合在深度與廣度方面并不均衡,因?yàn)樽罱K確定和實(shí)施課程標(biāo)準(zhǔn)仍是各州和地方學(xué)區(qū)的工作。近幾年,各種組織機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過(guò)定義和設(shè)立人工智能課程、項(xiàng)目、學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)和資源等工作,推動(dòng)了人工智能教育的進(jìn)步。
(一)初等和中等教育階段的人工智能教育
1、開(kāi)設(shè)人工智能與計(jì)算機(jī)科學(xué)課程
一是將計(jì)算機(jī)科學(xué)課程加入到 K-12 教育。
二是各機(jī)構(gòu)推動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)課程建設(shè)。
三是各機(jī)構(gòu)提供人工智能教育資源。
四是學(xué)校建設(shè)自身人工智能課程體系。
2、加強(qiáng)人工智能教育師資培訓(xùn)
公立學(xué)校教師的正式許可和認(rèn)證流程由各州自行管理。隨著各州實(shí)施改革或更新測(cè)試、認(rèn)證或許可要求,其相關(guān)流程差異很大,甚至每年都有變化。私立學(xué)校或宗教學(xué)校在設(shè)定對(duì)教師的要求方面有更多的自主權(quán),這導(dǎo)致了人工智能課程教育的差異性,并可能導(dǎo)致教師標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,進(jìn)而影響教學(xué)質(zhì)量。
3、發(fā)揮私營(yíng)部門的作用
美國(guó)的私營(yíng)部門通過(guò)開(kāi)展不同項(xiàng)目支持中小學(xué)階段的計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能教育整合工作。CSET 分析發(fā)現(xiàn),有 36 個(gè)私營(yíng)部門、非營(yíng)利組織及公私合作的此類項(xiàng)目,為美國(guó)的學(xué)生與教師提供人工智能課程、學(xué)習(xí)教材和會(huì)議等支持。
4、面臨的問(wèn)題
美國(guó)各州之間人工智能教育的設(shè)計(jì)與開(kāi)展差異較大,部分教育項(xiàng)目?jī)?yōu)先教授計(jì)算機(jī)科學(xué)、編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué),還有的則強(qiáng)調(diào)人工智能應(yīng)用的社會(huì)與倫理影響等非技術(shù)領(lǐng)域,導(dǎo)致美國(guó)學(xué)校難以統(tǒng)一界定 “人工智能教育”,有限的資源也難以支撐對(duì)人工智能教育的投資以及為教師提供充足培訓(xùn)。
(二)高等教育階段的人工智能教育
目前,美國(guó)各高校正在迅速增設(shè)高等教育的計(jì)算機(jī)科學(xué)或人工智能課程。據(jù)《2021 年人工智能指數(shù)報(bào)告》,過(guò)去四年,與人工智能相關(guān)的本科課程增長(zhǎng) 102.9%,研究生課程增長(zhǎng) 41.7%;自 2015 年起,授予專攻人工智能的博士學(xué)位增長(zhǎng) 11%。
1、本科階段人工智能教育
在本科階段,美國(guó)人工智能教育的整合水平不一,常常取決于機(jī)構(gòu)類型或行業(yè)合作的能力。在社區(qū)學(xué)院與技術(shù)學(xué)校層面,除了最近與亞馬遜、谷歌和 IBM 等公司的幾次行業(yè)合作外,很少有針對(duì)人工智能的教育計(jì)劃。
2、研究生階段人工智能教育
與本科生課程相比,更多的研究生院都設(shè)有人工智能專業(yè)和學(xué)位,而不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位內(nèi)的人工智能專項(xiàng)課程,特別是在碩士研究生階段。
3、發(fā)揮私營(yíng)部門的作用
私營(yíng)部門正在協(xié)助開(kāi)發(fā)高等教育階段的人工智能教育課程設(shè)計(jì),包括認(rèn)證和在線學(xué)習(xí)課程,以及兩年制和四年制學(xué)位。
三、中美人工智能人才隊(duì)伍競(jìng)爭(zhēng)力比較分析
(一)中國(guó)的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題分析
過(guò)去十年,中國(guó)科技人才的培養(yǎng)在近、中、長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃方面都取得了顯著進(jìn)步,中國(guó)已相當(dāng)有效地將人工智能教育與培訓(xùn)納入到人才隊(duì)伍培養(yǎng)的各個(gè)階段。
(二)美國(guó)的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題分析
美國(guó)將人工智能納入其培養(yǎng)渠道的工作成效可謂良莠不齊。有部分 K-12 人工智能教育工作脫穎而出,如昆內(nèi)特縣擁有第一所開(kāi)設(shè)人工智能教育的美國(guó)公立高中,該縣開(kāi)展計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的學(xué)校數(shù)量也在增加。
(三)對(duì)美國(guó)人工智能人才競(jìng)爭(zhēng)力的影響分析
通過(guò)集中、系統(tǒng)的方式推行各階段的人工智能教育,中國(guó)形成了有力的人工智能人才隊(duì)伍中期培養(yǎng)渠道。不過(guò),建成長(zhǎng)期渠道還面臨著人口快速老齡化的重要障礙。
四、總結(jié)及政策建議
過(guò)去五年,美國(guó)與中國(guó)都在推廣人工智能教育方面取得了重大進(jìn)步,但兩國(guó)實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的方法不同。中國(guó)將人工智能教育加入到高中課程中,并推動(dòng)人工智能企業(yè)與學(xué)校、大學(xué)合作。自 2018 年以來(lái),中國(guó)政府還批準(zhǔn) 345 所大學(xué)設(shè)置人工智能專業(yè),還有至少有 34 所大學(xué)設(shè)立了人工智能研究院(學(xué)院)。