元界专访｜这所学校开设人工智能通识课两年多，经验诚可贵
3月4日，元界发布文章《南大首开人工智能通识课程体系！新京报八问负责人王骏》，有读者留言：河南理工大学人工智能通识通已经开设两年，线下授课，两千多学生学习了该课程。
这位读者就是今天对话的主角河南理工大学计算机系主任芦碧波，河南理工计算机科学与技术学院教授，硕士生导师，吉林大学博士，美国密歇根州立大学访问学者，国家自然科学基金委函评专家、中国计算机学会科普工委执行委员、中国人工智能创新大赛专家委员会委员。
芦碧波主要从事人工智能、图像/视频处理和分析、目标检测、运动分析等方面的研究，自2009年以来发表论文100多篇（其中SCI/EI收录50多篇），获河南省高等教育教学成果一等奖1项，指导学生参加省级以上人工智能和大数据方面的学科竞赛获奖20多次。
河南理工大学人工智能通识课的设立经历了怎样的过程？作为一所与南京大学从师资、实力等各方面条件有一定差距的普通大学，河南理工的人工智能通识课有什么特点？有哪些经验可资借鉴？
一个“奇怪”的申请
从实力学院、全校通识到影响外溢
元界：河南理工人工智能通识课的开设有什么缘起？
芦碧波：2020年，我们收到一个教学任务，学校安全学院要求我们委派教师，为该院学生上人工智能的专业选修课。当时我们学院承担着校内其它学院的计算机相关的课程，但其它学院一般要求开设非计算机基础或者程序设计语言这样的课程。给非计算机专业上人工智能选修课，对我们而言，还是第一次，所以当时觉得这是一个比较奇怪的申请。
人工智能课在计算机学院已上多年，对于计算机学院的教师而言并不陌生，老师们也出版过专业教材，但多年来，这个课程的授课对象只是计算机专业的学生，还从来没有给外专业学生上过这门课。
不过，安全学院是我们校内实力非常强的学院，我也将此视为重要任务，选派老师去上，由此拉开了我们变革、进取的序幕。
元界：之后怎么上升到了全校层面？
芦碧波：经过两年摸索和经验，一方面我们感觉有必要为全校所有专业学生开设一门人工智能通识选修课，另一方面正好迎来一个机会。
2021年底，学校开始着手修订全校2022版的本科专业人才培养方案，要求建立“两平台＋四模块”的课程体系，通识选修课被纳入素质拓展模块，而“优化通识课程体系”也是这次人才培养方案修订的基本要求，学校希望推进通识教育与专业教育相渗透、理论与实践相结合，有效引导学生涉猎不同学科领域，学习不同学科思维方法。
借此机会，我们就向学校提交了申请，开设“人工智能应用与实践”这门人工智能通识课。经过学院审核、学校批准，这门课顺利进入学校通识课的课程清单。由于人工智能技术非常火热，全校很多学院和专业相继选择开设这门通识课。
元界：目前全校共有多少专业和学生？在学学生和选修学生有多少？
芦碧波：全校共有70多个专业，每届接近1万名学生，目前有14个学院、25个专业、145个班的2912名学生选修了这一课程。我预计会有更多学生选修这一课程。
元界：目前授课老师有多少人？成员是怎么构成的？
芦碧波：我们课程组共22人，计算机学院占了绝大多数，也有来自电气、能源、安全、材料、数学，甚至马克思主义学院的教师。
元界：外系老师，背景不同，如何组织教学？
芦碧波：这是我们前期着力解决的问题。这些老师的学习经历、知识结构有很大区别，这一方面要求我们的开课方案必须足够合理，这样才能让老师很好地接受和熟悉通识课的教学内容；另一方面，要通过师资培训，提高课程教师团队的思想、认识和教学水平。
一行代码会吓跑一半学生
造轮子的人和用轮子的人，课程要有所不同
元界：在整个过程中，你们踩过什么坑？
芦碧波：我先后请了两位教学经验丰富的老师去安全学院授课，但上课效果并不理想。我们开始反思教学内容的合理性：很多非计算机/非人工智能专业学生缺乏足够的数学基础、理论基础、算法基础和程序基础，而大部分高校的教学内容以讲授传统的人工智能技术、理论和算法为主，辅以最新的深度学习技术，两者是存在错位的。
一方面是学习深度学习技术需要多门前置课程来掌握相关的理论基础和算法基础，但安全学院并没有开设对应的课程；另一方面授课内容有点过于偏重理论，但是对于安全学院学生而言，他们希望了解的是人工智能技术该如何使用。
现在虽然也有很多学校开设了人工智能通识课，但大规模开设的并不多，这是一个重要的原因。
元界：你们由此得出了怎样的结论？
芦碧波：依我的经验，一行代码就会吓跑班里一半的学生，第二行代码就会吓跑剩余的一半学生，所以我们需要尽量避免讲授太多的理论内容。
非计算机专业/非人工智能专业对人工智能技术的定位不同，这些专业把人工智能作为一个工具来进行使用就好，而计算机专业/人工智能等人工智能技术强相关专业要将人工智能作为研究和改进的对象。
通俗一点说，计算机/人工智能专业培养的是造轮子的人，而其他专业培养的是用轮子的人。用轮子的人不需要了解轮子的设计理念、构成材料，也不需要了解制作流程和工艺，他们只需要知道如何更换轮子、如何选择轮子就可以了。
元界：你在教学课题中提出X+AI和AI+X的概念，怎么理解？
芦碧波：“AI+X”是用人工智能赋能X,“X+AI”是X主动来使用人工智能技术。对于人工智能人才培养而言，深入学习AI的专业不多，大概每个高校只有5-10个专业，包括人工智能专业、计算机科学与技术专业、软件工程等专业，这些专业的学生学会了人工智能之后，去研究农业、工业等问题，这是“AI+X”模式。
但一个高校可能会有几十个专业甚至上百个专业，每个专业背后有对应的行业，这些专业的学生今天是我们的通识课就是希望让这些专业学生在学习本专业知识之外，再学习和使用人工智能，所以称为“X+AI”模式。“X+AI”的模式可以覆盖更多的学生，并且更靠近行业需求和应用场景。
元界：这也可以说是你对人工智能课程设置的理论支撑。
芦碧波：是的。
无心插柳的转机
一次校企合作大赛的启发
元界：转机出现在什么时候？
芦碧波：2021年，我们在中国高校计算机大赛人工智能创意赛中取得了很好的成绩，在全国45个国赛获奖中，我们学校获奖8项，占整个比赛的六分之一强。这个比赛被列入中国高等教育学会“全国普通高校大学生竞赛排行榜”，也就是大家通常所说的白名单赛事。
元界：借助平台客观上解决了什么问题？
芦碧波：人工智能技术有三要素：数据、算法和算力。对于计算机/人工智能专业而言，学校解决这方面问题顺理成章，但对通识课而言还有不现实的地方。高校不可能为所有的专业购买算力，也很难想象每个专业为人工智能技术学习提供丰富的学时那么多课程，而大厂建立的人工智能开发平台，解决了我们的算法和算力问题。
我们主要依托百度的EasyDL人工智能开发平台进行授课，这个平台将人工智能算法进行了很好的封装，用户不需要写一行代码、只需要使用鼠标进行操作，就可以实现人工智能产品开发的全流程。这样的操作不要求学生有任何算法基础，无代码、零门槛，基本上是开箱即用。此外，百度为每个用户提供了限时免费的算力，对教学来说基本够用。
元界：所以有一个说法，河南理工大学是全国第一家采用人工智能开发平台进行人工智能通识课授课的高校。这一说法是怎么来的？
芦碧波：据我们了解，全国部分高校也开设了人工智能通识课，根据授课内容和授课方法来看，大概可以分为三类。第一类以讲授人工智能理论和算法为主，这种方式对学生的数学和编程基础有较高的要求，因此学生人数相对较少。第二类是偏重讲授人工智能伦理、道德和安全，这种对教师的理论素养要求高。河南理工大学以讲授人工智能应用为主，可以算作第三类。我们学校已经开课两年，将近三千名学生学习了这一课程。从这个角度上讲，可以说我们是全国第一家开设大规模线下人工智能通识课的高校。
元界：师资问题怎么解决的？
芦碧波：如果不使用平台开课，即使我们的学生具备了理论和知识基础，很多学校仍无法提供非常多的师资来应对大规模的线下人工智能教学。目前掌握人工智能技术的教师是紧缺的，师资储备不足以支撑面向全校的人工智能课程，而培养这样的教师需要一个相对漫长的过程。
元界：华为也参与到了实践环节？
芦碧波：华为也有类似的平台ModelArts。依托华为平台，我们组织通识课学生进行AI绘画比赛，建立课赛结合模式，一方面将参赛结果作为课程考核中的过程考核评分依据，另一方面活跃了AI创新氛围，提高了学生参与的热情。大厂提供AI开发平台、比赛平台、算力、数据、案例、奖品、师资培训等方面的资源，大学培养大批熟悉国产AI平台的高校学子，双方联手对整个生态而言是好事。
全流程开发，项目式教学
每人要完成一个AI项目开发
元界：这种课程体系下对学生考核有特别的硬性要求吗？
芦碧波：我们会要求每个学生选一个题目，创作一个模型。整个流程包含问题选择、数据收集、数据预处理、模型训练、模型校验和模型部署等多个环节，覆盖了人工智能产品开发的全流程。
课程要求每位同学自拟题目、自采数据、自建模型、自行测试，最终达到“一人一报告、一题一模型”的效果，这也是课程考核的硬性要求。这一方面避免了通识课考核中常见的抄袭和复制情况，更重要的充分发挥了学生的想象力和创新能力。
我将此称作全流程开发的项目式教学，要保证每个学生都可以完成一个完整的AI项目开发。
元界：有你眼前一亮的项目吗？
芦碧波：部分同学选择的题目真的让人感觉眼前一亮。在2023年春季学期中，有的同学使用AI识别鸭脖和鼠头，紧扣当时的社会热点时间，有的同学使用AI识别麦田是否倒伏和麦穗是否发霉。
元界：开课后最欣慰的事情是什么？
芦碧波：最欣慰的是学生在结课后，能够利用自己的知识和人工智能意识去自己发现一些人工智能的场景。学生正处于这个人生的精力最旺盛、脑力最发到的时期，他们的聪明才智可以和人工智能技术发展的热潮结合，源源不断地发现更多的人工智能应用场景。
元界：有学生因此创业吗？
芦碧波：由于2022年入学的学生目前还在大二大三，尚没有学生创业的案例，但是我相信，一旦他们具有了人工智能意识，随着知识、阅历的增加，他们在未来会有更多的创业机会，我们会持续跟踪。
接下来这样干
南大举动是人工智能教育史上的里程碑
元界：河南理工的探索和实践，产生了怎样的溢出效应？
芦碧波：有很多高校来电话咨询我们的开课情况，也有一些高校到校调研。2023年9月我们在郑州集中举办了一次面向全省的师资培训，这也是河南省历史上第一次人工智能通识课师资培训，来自河南理工大学、河南大学、河南工业大学、河南农业大学、河南财经政法大学、郑州幼专、焦作大学、黄河水院等高校的20多名老师参加了培训。我预计在1-2年之内，会有更多的河南高校开设人工智能通识课。目前，河南鹤壁和浙江嘉兴已经有高校采用了我们的开课模式进行授课。
元界：你如何看待南京大学有关人工智能通识课全校必修的举措？河南理工有向南大看齐的考虑吗？
芦碧波：个人感觉这会是人工智能教育历史上的一个里程碑。河南理工大学对人工智能通识课程非常重视，给予了相应支持，并希望我们继续总结课程教学经验，并推广课程。向南大看齐需要具备刚才提到的多方面的实力，我相信在不远的将来人工智能会成为包括河南理工在内的中国所有高校的通识必修课。
元界：就你而言，接下来准备怎么干？
芦碧波：因为先行了半步一步，我也希望把整个方案推广出去，让我们的教学方案在更多高校得到检验，并且不断改进。
我们已经出版了一本通识教程，接下来我们将优化教学内容，加入更多大模型的内容，持续开展师资培训，建立课程体系，按照学科大类做差异化的教学方案，真正做到因材施教，为每个专业提供个性化的教学内容、数据库和案例库，这也是我们正在着手编写系列丛书的缘由。
同时，我们也建议学校建立AI创新中心，在场地、算力、设施等方面提供支持，打造河南理工大学人工智能通识教育品牌，并做好人工智能产学研合作和产教融合方面的工作。
元界：你如何看待河南人工智能产业的发展和人才的培养？你有什么建议？
芦碧波：河南是一个教育大省，高校数量在全国来看也是比较多的，但不是教育强省，根本原因是我们在前三次工业个命中没有抓住历史机遇。现在我们正好经历第四次工业革命，对于人工智能领域的竞争，每个省份的起跑线相差不大，希望河南能够抓住机遇，实现换道超车。
河南人口资源丰富，也有广泛的产业布局，这就意味着能够为人工智能提供丰富的数据，河南应该抓住丰富的数据资源，通过人工智能和河南产业的紧密结合，为产业发展提供新动能和引擎。作为高校教师，我们能做的就是尽己所能，为河南培养更多的人工智能人才，不管这个人才是属于AI+X类型，还是属于X+AI类型。
商务合作：imerit（微信）
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