人工智能應用型人才培養課程體系構建

王少青

摘要：為了滿足不同類型人工智能人才的培養需求，需要構建各具特色的專業課程體系。經過對一流大學的人工智能本科專業教育培養體系和知名教育機構培訓班模式的人工智能課程體系的調研，以及對在電商平臺銷售的人工智能專業課程相關教材的考察，構建了應用型本科人工智能專業課程體系和高等職業教育人工智能技術服務專業課程體系。

關鍵詞：人工智能;課程體系;應用型本科;高等職業教育

中圖分類號：G642.3;TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8228（2020）07-93-03

0引言

新一代人工智能技術代表了一個國家的科技制高點。中國已經逐步形成了一條涵蓋計算能力、感知層、認知層、開源平臺、消費級終端、場景應用等人工智能產業上下游關鍵節點的完整產業鏈，急需大量不同層次、不同類型的人工智能專業人才。在算法、芯片和數據等產業核心領域，需要博士、碩士等學術研究型人才;而在應用層，終端產品和場景應用覆蓋面非常廣泛，人才需求相當多元;應用開發與測試、平臺運維與管理、數據分析、智能產品安裝調試等技術層也需要大量的應用型和技術技能型人才。

廣義的人工智能專業涉及工業機器人技術、智能控制技術、建筑智能化工程技術、智能交通技術應用、智能產品開發、智能終端技術與應用、智能監控技術應用、汽車智能技術等諸多專業領域。

2018年，定位于研究生教育的人工智能研究院和面向本科生教育的人工智能學院如雨后春筍般地出現在許多高校中，國內首家高職類型的人工智能學院也在湖南省宣告成立。

2019年，教育部增設了本科人工智能一級學科和高職人工智能技術服務專業;人力資源與社會保障部發布通知，正式將“人工智能工程技術人員”確定為新職業，并清晰地定義了其內涵和主要工作任務。

2020年，國家職業資格培訓鑒定實驗基地開始實施人工智能高新技術能力評價考試項目，旨在培養人工智能技術服務和智能應用開發人才。

人工智能專業人才隊伍是一支充滿無限未來可能的新興力量。如何在高校盡快形成人工智能專業人才的有效供給側，是一項極富挑戰性的嶄新任務。

1人工智能專業人才培養體系建設概述

1.1南京大學人工智能本科專業教育培養體系

基于南京大學人工智能學院在人工智能人才培養方面的教學改革項目，《南京大學人工智能本科專業教育培養體系》提出了完整的人工智能本科專業教育培養體系，構建了一套完備的課程體系設置方案。該培養方案根據人工智能學科領域的自身特點來建立全面系統的人才培養體系，側重于培養學生在人工智能領域的源頭創新能力和為企事業單位解決關鍵技術難題的能力。

1.2網易云課堂人工智能專題

網易云課堂開辟了人工智能專題，構建了培訓班模式的人工智能課程體系，將人才培養過程分為語言數學基礎、算法基礎、應用技術和應用領域等四個階段，并開發了深度學習與計算機視覺、Python機器學習實戰、Python人工智能實戰等多個主題的系列課程。

1.3人工智能專業的教材建設

有了專業課程體系，就需要為每門課程制定教學大綱并根據大綱選擇配套的教材。在從電商平臺采集的人工智能專業相關課程的100種熱銷圖書中，主題涵蓋了機器學習、計算機視覺、自然語言處理、TensorFlow、智能算法、無人駕駛、機器人等人工智能技術與應用的關鍵領域。

這些圖書主要由人民郵電出版社（23%）、電子工業出版社（21%）、清華大學出版社（20%）、機械工業出版社（19%）等出版發行。其中2019年出版的占40%，2018年出版的占37%，這項指標從一個側面反映了近兩年來人工智能的研究受到了廣泛的關注。

從原創性角度來看，外文譯著占比24%，原作者主要來自于美國、日本、印度等。這些國家的人工智能技術發展得也十分迅速，既要引起我們的高度重視和警醒，也是激勵我們奮力前行的他山之石。

2人工智能應用型人才培養課程體系構建

2.1應用型本科人工智能專業課程體系

南京大學等一流大學的目標是培養具備原始創新能力的學術研究型人才，因而在課程體系的設置上更加側重于學科的基礎理論;網易云課堂、慕課網“就業班”等培訓班模式的目標則是讓學員在短時期內掌握一門技術從而勝任某一特定職業崗位的工作，因而課程設置的指向性和實踐性極強，很少涉及理論教學，面向的對象多為大學高年級學生或在職人員。

在以南京大學的人工智能專業課程體系為藍本構建應用型本科的課程體系時，如表1所示，泛函分析、時間序列分析等一些難度系數較大的數學理論課程沒有開設;程序設計課程選用了適合人工智能編程且易于初學者入門的Python語言;增加柔性電子技術概論、無人駕駛概論、智能安防技術等知識覆蓋型課程，用于介紹長三角區域正在快速推進產業化的人工智能應用領域;開設OpenCV計算機視覺實戰（Python版）、Python網絡編程等操作性極強的應用實踐類課程。此外，為了引導學生將來能夠合理運用人工智能技術多做有益于國家和人民的事情，特別開設了人工智能倫理作為專業拓展類選修課程。

2.2高等職業教育人工智能技術服務專業課程體系

在高等職業教育的課程體系中，如表2所示，數學基礎課程選擇了微積分基礎和線性代數;增加了實用專業英語作為學科基礎課程，以彌補多數高職學生英語基礎薄弱的短板，從而讓英語不至于成為Python等程序設計類專業課程學習過程中的“攔路虎”;調整了數據結構與算法分析、多智能體系統等理論性強、高職學生難以掌握的專業課程;開設Matlab程序設計、關系型數據庫、ROS機器人編程基礎、Python自動化運維、智能家居控制系統設計與開發、TensorFlow深度學習、PyTorch、人臉識別完整項目實戰等一大批特色鮮明的實用技術類課程;補充智能產品營銷與服務、商務數據分析等專業拓展類課程。

3結束語

本文初步構建了應用型本科人工智能專業課程體系和高等職業教育人工智能技術服務專業課程體系，可為人工智能相關專業的建設和人才培養方案的修訂提供一些參考。在撰寫本文時，調研了G60科創走廊沿線城市人工智能及周邊產業的發展現狀，未來將對以中國人工智能小鎮為代表的產業集聚區做進一步調研，深入了解人工智能產業對人才的需求層次和需求規模。理清業界總體的崗位設置和從事相關崗位工作應具備的職業能力;優化專業核心課程設置，完善以產教融合為導向、獨具地方產業特色的專業課程體系;以培養學生的核心素養為目標編寫專業核心課程的教學大綱和教學實訓方案。