產(chǎn)教融合模式下智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的探究

董如嬋，沈維燕，趙海峰，劉婭

摘要：結(jié)合金陵科技學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)情況，基于產(chǎn)教融合模式，從人才培養(yǎng)定位，課程體系建設(shè)，師資隊伍建設(shè)等方面對應(yīng)用型智能科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)進行了探究，提出“通識+專業(yè)+方向”理論課程體系和“三重教育”場景實踐課程體系，實踐“2+1+1”階梯式人才培養(yǎng)方法，構(gòu)建“雙師型”教師隊伍，為地方產(chǎn)業(yè)和社會發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人工智能人才。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合；智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；人才培養(yǎng)

中圖分類號：TP3? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）32-0118-04

2017年7月，國家發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中指出“到2030年，人工智能理論，技術(shù)與應(yīng)用總體達到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能中心”[1]，這表明我國在未來幾十年的國家規(guī)劃將重點發(fā)展人工智能領(lǐng)域。緊接著，全國各地的高等院校開始依據(jù)本校特色，申請智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，從2018到2021連續(xù)四年共成功申報智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的高校約145所，較之前幾年擁有智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的高校數(shù)目，增加接近4倍。大量智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的增加有利于緩解人工智能人才短缺的現(xiàn)狀，但是同時，如何建設(shè)好該專業(yè)，保障人才培養(yǎng)質(zhì)量是當(dāng)前大多高等院校遇到的新的挑戰(zhàn)。

產(chǎn)教融合主要是通過高校教育與產(chǎn)業(yè)實踐的深度合作，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)前置化及高校科研能力產(chǎn)業(yè)化[2]。2017年12月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，該意見中針對產(chǎn)教融合制定了國家級推進政策，對產(chǎn)教融合賦予結(jié)構(gòu)性改革，構(gòu)建教育和產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌融合發(fā)展格局，強化企業(yè)重要的主體作用，推動產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)改革，促進產(chǎn)教供需雙向?qū)印Ｄ壳埃珖芏喔咝：推髽I(yè)之間，相互高效協(xié)作，形成了各具特色的協(xié)同育人機制，共同培養(yǎng)出適應(yīng)于市場需求的專業(yè)人才。

金陵科技學(xué)院是一所以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為任務(wù)的公辦全日制南京市屬普通院校，長三角地區(qū)應(yīng)用型本科高校聯(lián)盟主席單位。為了響應(yīng)人工智能國家戰(zhàn)略，以及南京市人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的迫切需求，該校于2018申請智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，2019年4月教育部審批通過，同年8月開始招生。該校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)依托軟件工程專業(yè)國一流優(yōu)勢，體現(xiàn)軟件賦能思想。為了能夠培養(yǎng)出系統(tǒng)掌握智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基本理論、專業(yè)知識、具有較強工程實踐能力，適應(yīng)地方人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高級應(yīng)用型專業(yè)人才，探究一套產(chǎn)教融合的智能科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)體系是順應(yīng)當(dāng)前國家和社會需求的必需之路。

1 應(yīng)用型本科院校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1 應(yīng)用型本科院校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)定位

智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)融合了計算機、控制、傳感、通訊、自動化等眾多學(xué)科領(lǐng)域，多學(xué)科之間相互協(xié)作，相互交叉的跨學(xué)科專業(yè)[3]。該專業(yè)開始于2003年北京大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系，緊接著北京郵電大學(xué)，西安電子科技大學(xué)等大學(xué)也成功申請了該專業(yè)。截至2022年，全國開設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)的院校已接近200多所。

應(yīng)用型本科高校的人才培養(yǎng)定位目標主要受制于這幾點因素的影響：辦學(xué)目標、生源素質(zhì)，師資力量，以及所處地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，因而各個高校的人才培養(yǎng)定位略有不同 [4]。目前，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)定位大致可以分為三類類型：第一類主要以培養(yǎng)高層次學(xué)術(shù)性人才為主，其本科畢業(yè)生中較大部分繼續(xù)攻讀研究生學(xué)位，或者直接攻讀博士研究生學(xué)位，其中以北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等為代表的高校；第二類培養(yǎng)研究型人才，即兼顧學(xué)術(shù)研究和工程應(yīng)用的人才，以華北電力大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、桂林電子科技大學(xué)為代表的高校；第三類、主要培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才、其本科畢業(yè)生中大部分以就業(yè)為主，其中主要以江西理工大學(xué)、昆明理工大學(xué)、廣東科技學(xué)院為代表的高校。

金陵科技學(xué)院立足于南京，服務(wù)于南京，其人才培養(yǎng)目標的定位屬于上述的第三類。該校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的立足之本和發(fā)展之綱是緊貼南京經(jīng)濟社會發(fā)展需求，主動尋找生存空間，抓實機遇，為南京培養(yǎng)出應(yīng)用能力強、滿足南京經(jīng)濟社會發(fā)展需求的應(yīng)用型人才。

1.2 應(yīng)用型本科院校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)存在的問題

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是以人工智能、認知科學(xué)等為基礎(chǔ)的交叉專業(yè)[5]，難度和復(fù)雜度都較大，許多已成立該專業(yè)的高校目前仍處于摸索改進的階段，尤其是應(yīng)用型本科院校在專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)，課程體系，師資能力等方面，更加顯得力量不足，主要體現(xiàn)如下[6]：

1）課程體系不系統(tǒng)，不完善

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的內(nèi)涵包括智能科學(xué)與智能技術(shù)兩個方面[3]。智能科學(xué)是以探索人的自然智能的工作機理為目標，智能技術(shù)則是這種工作機理應(yīng)用于各類人工智能系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)具有類似人的智能[7]。該專業(yè)涉及數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、認知科學(xué)、心理學(xué)等多個學(xué)科，需要將這些分散內(nèi)容整合起來形成一個系統(tǒng)的知識體系。因此，該專業(yè)課程體系不僅要涵蓋基礎(chǔ)性課程、專業(yè)化課程，還要有拓展知識面的通識課程及體現(xiàn)學(xué)科知識匯集的交叉課程[7]。

以金陵科技學(xué)校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為例，該專業(yè)所在的軟件工程學(xué)院主要包括了軟件工程專業(yè)，其課程體系設(shè)置中，主要偏向于軟件類的智能化課程；而認知科學(xué)，電子科學(xué)與技術(shù)，控制科學(xué)與工程等方面的專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)建設(shè)較為薄弱，這就導(dǎo)致課程體系不夠完整，尚未體現(xiàn)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)全面、交叉的完整課程體系。

2）師資力量薄弱

教師在學(xué)科專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)中起到了關(guān)鍵性的作用。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)從2003年到現(xiàn)在雖然有二十多年的歷史，但是該專業(yè)的關(guān)注度的聚焦是近幾年才開始的，發(fā)展歷史較短，因此該專業(yè)相關(guān)的教師資源稀缺。另外一方面，由于人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是優(yōu)于人才培養(yǎng)的，在人工智能類人才難求的社會環(huán)境下，高校培養(yǎng)的該類專業(yè)相關(guān)的博士，碩士高素質(zhì)人才被產(chǎn)業(yè)界相關(guān)的科技巨頭以絕對的高薪招攬[8]，因此也造成了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向教師的缺乏。

金陵科技學(xué)院的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教師所從事的專業(yè)方向主要有計算機科學(xué)與技術(shù)，控制科學(xué)與工程，信息與通信工程等，與智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的方向相近，但并未系統(tǒng)地經(jīng)過該專業(yè)方面的培養(yǎng)，屬于“半路出家”，對于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的掌握還不夠深入。目前該專業(yè)處于起步和發(fā)展階段，需要大量的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向的教師來建設(shè)該專業(yè)的課程體系，但是能夠勝任高校教師崗位的人才主要集中于企業(yè)，教師崗位人才欠缺是當(dāng)前存在的問題。

3）實驗資源匱乏

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的新興主要依賴于大規(guī)模的數(shù)據(jù)資源和高性能的計算能力，標準化的數(shù)據(jù)以及高性能的硬件平臺是該專業(yè)進行實踐教學(xué)的重要基礎(chǔ)。建設(shè)人工智能計算平臺耗資較多，需要考慮硬件成本、運維成本和人力成本等方面，這對大多數(shù)高校自主建設(shè)實踐平臺帶來了較大的困難。

鑒于目前大多數(shù)應(yīng)用型本科高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)普遍都存在了如上的一類或者幾類問題，因此各個高校都在尋求有效的途徑解決這些問題，如打破校內(nèi)各個專業(yè)之間的壁壘，集各專業(yè)教師之特長，構(gòu)建完整的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系；或者通過產(chǎn)教融合，借助企業(yè)的工程能力和數(shù)據(jù)，雙方資源整合，構(gòu)建一組具有實踐工程能力的師資團隊，提升智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)和高校教師實踐工程能力；與企業(yè)合作共建實踐基地，通過實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐的轉(zhuǎn)化能力 [9]。

2 產(chǎn)教融合智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探究和實踐

產(chǎn)教融合能夠?qū)⒏咝＝逃c產(chǎn)業(yè)深度融合，滿足社會對應(yīng)用型人才的需求，完善人工智能領(lǐng)域的人才培養(yǎng)機制。基于產(chǎn)教融合模式，金陵科技學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，分別從人才培養(yǎng)定位，課程體系建設(shè)，師資隊伍建設(shè)三方面對應(yīng)用型智能科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)進行了探究。本著以需求為導(dǎo)向，學(xué)生為中心的原則，提出產(chǎn)教融合的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“通識+專業(yè)+方向”理論課程體系和“三重教育”場景實踐課程體系，基于課程體系，實行校企聯(lián)合，構(gòu)建“2+1+1”階梯式人才培養(yǎng)體系，打造一支高質(zhì)量高素質(zhì)的“雙師型”教師隊伍。

2.1 探索智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程體系

產(chǎn)教融合的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系構(gòu)建首要的就是要對智能類行業(yè)、產(chǎn)業(yè)需求進行調(diào)研、分析[10]；然后，綜合分析和調(diào)研的結(jié)果，以及區(qū)域經(jīng)濟所需人工智能崗位來確定學(xué)生從事相關(guān)工作所需的必要知識、技能和能力，從而反推相關(guān)專業(yè)的骨干課程；最后，優(yōu)化智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)骨干課程、重構(gòu)課程內(nèi)容，形成符合產(chǎn)業(yè)人才需求的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系[11]。

通過調(diào)研南京市人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)在用人方面的需求和問題，依托金陵科技學(xué)院軟件工程國一流專業(yè)的優(yōu)秀經(jīng)驗，以產(chǎn)業(yè)需求為驅(qū)動，設(shè)計循序漸進的課程體系，形成“通識+專業(yè)+方向”理論課程體系和“三重教育”場景的實踐教學(xué)體系。

1）構(gòu)建“通識+專業(yè)+方向”理論課程體系

結(jié)合智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)定位和培養(yǎng)目標，圍繞核心能力需求，在產(chǎn)教融合的模式下，以學(xué)生發(fā)展為中心，提出了“通識+專業(yè)+方向”理論課程體系，如圖1所示。“通識”類課程旨在培養(yǎng)學(xué)生具備健康的身體素質(zhì)、良好的心理素質(zhì)以及思想道德品質(zhì)，掌握自然科學(xué)技術(shù)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，計算機基礎(chǔ)等。“專業(yè)”主要是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)所必需的課程，主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課程，專業(yè)基礎(chǔ)課如人工智能導(dǎo)論，人工智能基礎(chǔ)課程等，專業(yè)核心課主要包括模式識別，機器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)等。經(jīng)過“通識+專業(yè)”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生理解和掌握了人工智能的基礎(chǔ)理論和算法。

“通識+專業(yè)+方向”的理論課程體系中，主要在“方向”體現(xiàn)了產(chǎn)教融合，據(jù)調(diào)研南京的人工智能產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前在計算機視覺、智能人機交互和自然語言處理方向上，存在人才缺口較大，結(jié)合智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)老師的研究方向背景，以及當(dāng)前合作企業(yè)，諸如征途新視（江蘇）科技股份有限公司，江蘇潤和軟件股份有限公司，南京維拓科技股份有限公司等，該專業(yè)特設(shè)立的三個方向，計算機視覺方向，智能人機交互方向，自然語言處理方向。學(xué)生在大三第二學(xué)期的時候，以興趣為導(dǎo)向，選擇自己喜歡和合適的方向。并且每個方向的課程設(shè)置不同的難易度，依據(jù)學(xué)生特點，因材施教，為學(xué)生未來職業(yè)就業(yè)打好基礎(chǔ)。

2）構(gòu)建“三重教育”場景的實踐教學(xué)體系

金陵科技學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實踐教學(xué)體系主要采取產(chǎn)教融合的模式，依托高校教育環(huán)境，發(fā)揮企業(yè)在行業(yè)發(fā)展和前沿技術(shù)的優(yōu)勢，培養(yǎng)適應(yīng)相應(yīng)行業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型智能技術(shù)人才。產(chǎn)教融合的實踐教學(xué)體系，能夠讓學(xué)生掌握和運用行業(yè)的主流技術(shù)，讓學(xué)生提前了解工業(yè)界的需求，驅(qū)動學(xué)生更有目的地學(xué)習(xí)。另外，也能彌補高校培養(yǎng)學(xué)生的能力與工業(yè)實際要求的能力之間落差。因此，我們構(gòu)建了以學(xué)生為中心的“三重”教育場景。三重教育場景如圖2所示，主要在產(chǎn)教融合模式下，學(xué)校通過建設(shè)工程項目所需要的軟硬件工作環(huán)境，搭建真實場景；企業(yè)提供工程師和實際的項目，搭建行業(yè)環(huán)境和項目所需的工程場景；引導(dǎo)學(xué)生能夠進入到項目工作的環(huán)境，同時培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)具備的行業(yè)素質(zhì)，在實踐課程中，學(xué)生不僅要面對項目任務(wù)，還需要理解項目的業(yè)務(wù)背景，以期在項目工作中將所學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用于實際項目，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

同時，在“三重”教育場景中，為了與理論課程體系相輔相成，設(shè)計了分階段，分層次的實踐教學(xué)，即學(xué)生在第 2至3 學(xué)期開設(shè)相關(guān)課程的課程設(shè)計，在第4至7學(xué)期開始專業(yè)方向的實訓(xùn)課程。在整個實踐教學(xué)系統(tǒng)中，將企業(yè)項目的功能點拆分為可實施教學(xué)的模塊，分階段分層次規(guī)劃到實踐課程中，同時，理論聯(lián)系實際，在實踐課程中拋出工業(yè)實際應(yīng)用中的新問題，結(jié)合理論學(xué)習(xí)的新思路，提高學(xué)生學(xué)以致用、舉一反三的能力，同時，學(xué)生的創(chuàng)新型思路也會反哺企業(yè)，為行業(yè)問題提供新的解決思路。

2.2 以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，構(gòu)建“2+1+1”階梯式人才培養(yǎng)體系

為了培養(yǎng)面向解決復(fù)雜工程問題，符合企業(yè)需求的工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才，有效提高學(xué)生的分析、解決問題與實踐動手能力，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)采用了以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、目標牽引、能力持續(xù)提升的“2+1+1”的人才培養(yǎng)模式，見圖3，第一階段為大一、大二階段，主要是數(shù)理基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程培養(yǎng)，該階段強化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，同時拓寬學(xué)生對人工智能數(shù)學(xué)的應(yīng)用面，為后期專業(yè)課的學(xué)習(xí)打牢基礎(chǔ)；第二階段是大三階段，主要是專業(yè)方向課學(xué)習(xí)和項目實訓(xùn)，該階段從基本技能訓(xùn)練進階為項目開發(fā)，同時從企業(yè)引入一些應(yīng)用場景與理論結(jié)合較為密切的項目，逐步從基本知識能力過渡到應(yīng)用能力；第三階段是大四階段，開始進入企業(yè)實習(xí)和進行畢業(yè)設(shè)計（論文），該階段需要進入與專業(yè)相近的企業(yè)，進行半年的企業(yè)實習(xí)，進行崗位能力與職業(yè)素養(yǎng)鍛煉和工程實踐能力訓(xùn)練。秋季學(xué)期主要安排由企業(yè)雙師團隊授課的項目實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生提前感受企業(yè)工作的模式和節(jié)奏，提高自我學(xué)習(xí)與知識遷移能力。

2.3 產(chǎn)教融合建設(shè)“雙師型”師資團隊

應(yīng)用型本科高校教師不僅要掌握較高的理論教學(xué)知識，更應(yīng)具有較為專業(yè)的實踐動手能力及創(chuàng)新能力。通過校企深度融合，形成“企業(yè)教師引進來，高校教師走出去”的師資隊伍建設(shè)機制，借助企業(yè)的數(shù)據(jù)和工程化能力，有效整合雙方資源，打造工程實踐師資團隊，建立適合智能科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)的雙師型隊伍的培養(yǎng)制度，助力人工智能人才的培養(yǎng)和高校教師實踐業(yè)務(wù)能力的提升。

2021年9月，金陵科技學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與南京維拓科技股份有限公司開展“維拓工業(yè)軟件人才培養(yǎng)計劃”，掛牌“維拓工業(yè)軟件人才培養(yǎng)基地”，采用“項目”形式，共同培養(yǎng)面向工業(yè)軟件領(lǐng)域的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。該專業(yè)教師利用空余時間或者假期到企業(yè)掛職，參與企業(yè)的研發(fā)工作，實現(xiàn)科研成果的轉(zhuǎn)化，提升自身的實踐能力。另外，聘請了企業(yè)的高端技術(shù)人才，如產(chǎn)業(yè)教授，高級工程師等來學(xué)校做兼職教師，帶動現(xiàn)有的師資力量。校企合力構(gòu)建一支擁有豐富的實踐教學(xué)經(jīng)驗、行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷、實踐技能卓越的“雙師型”師資團隊。

3 結(jié)束語

金陵科技學(xué)院作為應(yīng)用型本科高校結(jié)合自身特點和產(chǎn)業(yè)人才需求，明確智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標和定位。通過調(diào)研地方產(chǎn)業(yè)需求，圍繞崗位能力需求，基于產(chǎn)教融合合作教育方式，以學(xué)生發(fā)展為中心、以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，提出了“通識+專業(yè)+方向”理論課程體系和“三重教育”場景的實踐教學(xué)體系，同時提出了“2+1+1”階梯式人才培養(yǎng)體系和構(gòu)建產(chǎn)教融合的“雙師型”師資團隊，期望能夠形成一套適用于應(yīng)用型本科高校智能科學(xué)與專業(yè)的培養(yǎng)模式，為同類高校提供示范和借鑒，為應(yīng)用型本科高校培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才提供新的思路。

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[10] 董如嬋，沈奇，曾岳.產(chǎn)學(xué)研合作模式下應(yīng)用型地方高校基礎(chǔ)軟件人才培養(yǎng)模式研究[J].軟件導(dǎo)刊，2017，16（3）：196-198.

[11] 黃繼海，劉秋菊，張子洋，等.新工科背景下智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系研究[J].軟件導(dǎo)刊，2020，19（11）：252-255.

【通聯(lián)編輯：梁書】