高職人工智能技術應用專業建設的困境與對策

李金祥，許 旻，華 英，吳文慶

（蘇州市職業大學 計算機工程學院，江蘇 蘇州 215104）

引言

人工智能（Artificial Intelligence,AI）真正引起轟動進入大眾視野的是2016年和2017年Google公司組織的兩場“人機大戰”，谷歌計算機圍棋程序“阿爾法圍棋”（AlphaGo）4∶1戰勝韓國圍棋手李世石，3∶0戰勝中國圍棋手柯潔。此后，世界各國紛紛布局人工智能國家戰略。人工智能具有巨大效能，已經成為世界各國科技競爭的焦點和產業政策發力的重點。2017年，國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》，全面系統闡述了我國人工智能的戰略規劃和部署，包括總體思路、戰略目標、主要任務、保障措施等方面，目標是到2030年使中國人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平，成為世界主要人工智能創新中心［1］。

2018年，教育部印發《高等學校人工智能創新行動計劃》，提出加快構建高校新一代人工智能領域人才培養體系和科技創新體系，全面提升高校人工智能領域人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新、國際交流合作的能力，推動人工智能學科建設、人才培養、理論創新、技術突破和應用示范全方位發展，為我國構筑人工智能發展先發優勢和建設教育強國、科技強國、智能社會提供戰略支撐［2］。2019年，教育部在《普通高等學校高等職業教育（專科）專業目錄》中增補了人工智能技術服務專業，2021 年更名為人工智能技術應用專業，同時在中職、職業本科專業目錄中新增了相應專業。高等職業學校擬招生專業設置備案結果數據檢索顯示，2019 年全國有173所高職院校申報人工智能技術服務專業，2021年有387所高職院校申報人工智能技術應用專業。這一數據表明人工智能專業在社會上的影響力不斷擴大。

一、高職人工智能技術應用專業建設面臨的困境

（一）人工智能技術應用領域的廣泛性給人才培養的職業定位帶來困難

以人工智能為代表的新興信息技術蓬勃發展，人工智能應用技術正加速落地，在制造、農業、醫療健康、教育、金融、安全防務等業務領域的應用非常廣泛。隨著人類社會從信息化向智能化、數字化的快速轉變，“人工智能+行業”的特色日益凸顯，特別是2020年以來，傳統經濟加快智能化轉型，推進了以人工智能為代表的新技術轉化速度。高等職業院校的人才培養定位、專業建設等都離不開與行業、產業的高度融合。人工智能技術應用專業的職業面向寬，崗位靈活性高，但就一個專業而言不可能面向所有行業，這無疑增大了設定專業人才培養目標與專業定位的難度。

（二）人工智能高端人才的匱乏給教師隊伍的建設帶來困難

師資是影響職業院校人工智能專業建設的難點之一。近年來，人工智能技術研究及產業應用快速發展，產業鏈逐步完善。由于我國人工智能學科專業設置較晚，學校教授的知識和技術跟不上產業應用的發展速度。同時，職業院校招聘師資的優勢不明顯，企業薪資比學校高，導致很大一部分優秀碩士及以上畢業生選擇待遇高的企業、研究院所，而不愿選擇待遇較低的職業學校，造成工科類教師特別是電子信息大類的教師嚴重短缺，掌握人工智能核心技術的專業教師更是屈指可數，專業建設后勁不足。

（三）教學資源的缺乏給學校的教學帶來困難

從專業學科的角度來看，人工智能涉及哲學、數學、計算機、控制學、經濟學、神經學和語言學等學科，所以人工智能是一個非常典型的交叉學科，不僅知識量比較大，學習難度也相對比較高［3］。從技術的角度來看，人工智能的關鍵技術涉及計算機視覺技術、自然語言處理技術、跨媒體分析推理技術、智適應學習技術、群體智能技術、自主無人系統技術、智能芯片技術、腦機接口技術等［4］，人工智能技術雖然誕生在20世紀50年代，但近幾年才納入學校專業人才培養體系。

從教育行業來看，目前教育部尚未頒布高職教育人工智能技術與應用專業標準、課程標準及考核標準，缺乏體系化的教學方案，專業教材、教學資源嚴重缺乏；“智能+”時代的來臨，使人工智能不僅賦能百業，更可以賦能專業本身。如何突破人工智能教學中算法難以理解的難點，如何解決人工智能知識體系與人工智能應用場景關聯度低的難點，如何破解產業發展的區域不平衡給學生頂崗實習、就業等帶來的困難……這些問題處理不好，勢必會對學校的教學產生較大影響。

二、人工智能技術應用專業建設的對策

近年來，國家陸續出臺了一系列職業教育的政策文件，如《國家職業教育改革實施方案》《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》等。這些政策文件的出臺體現出國家對職業教育的高度重視，是我們專業建設的理論依據和行動指南。

面對人工智能技術應用專業建設的困境，首先要解決師資隊伍問題；其次要制定完善的課程教學體系；再次要加強開發教學資源；最后要構建體現地方產業特色的育人環境。

（一）打造互補、協作的師資隊伍

教師承擔著傳播知識、傳播思想、傳播真理的歷史使命，肩負著塑造靈魂、塑造生命、塑造人的時代重任，是教育發展的第一資源，是國家富強、民族振興、人民幸福的重要基石［5］。面對日新月異的科技發展，更要強化教師隊伍的整體素質和能力，優化師資配置，構建“雙向交流”的機制。

1.強化教師隊伍整體素質、能力的提升。要加強師德師風建設，全面提升教師整體素養。在智能時代的背景下，教與學的方式不再是單純的課堂教學。特別是2020年以來，各種網絡教學平臺、云平臺應運而生，線上/線下的教學方式已經成為常態。對在職在崗的全體教師定期進行培訓，有助于促使廣大教師積極適應新的教學模式，自覺學習人工智能、大數據、云計算等相關基礎知識，加強新的教學工具的運用。

2.調整優化配置學校內部師資資源。目前，全國大多數學校已經開設計算機應用技術、大數據技術、軟件技術、物聯網應用技術、云計算技術應用、智能產品開發與應用、嵌入式技術應用等人工智能相關專業及方向，所以可以從這些專業師資中選拔基礎好的教師擔任人工智能專業的教師，組建跨專業、跨院系的優秀教師團隊。

3.構建校企“雙向交流”教師團隊。構建校企混合型師資團隊是職業教育發展的有效途徑。支持高水平學校和大中型企業共建“雙師型”教師培養培訓基地，落實教師定期到企業實踐的規定，支持企業技術骨干到學校從教，推進固定崗與流動崗相結合、校企互聘兼職的教師隊伍建設改革［6］。選派職業院校青年教師到國家級教師企業實踐基地開展產學研訓一體化崗位實踐，采用教師到企業實踐流動站頂崗、參與研發項目、兼職任職等方式，分階段開展企業跟崗實踐。支持職業院校設立一批產業導師特聘崗，聘請企業工程技術人員、高技能人才、管理人員、能工巧匠等到學校工作，采取兼職任教、合作研究、參與項目等方式［7］。

充分發揮產業教授、產業導師的作用。很多院校已經開展省、校等多級特聘產業教授、產業導師的工作，要鼓勵產業教授、產業導師跨校區兼課，開辦“名師工作室”，促進專業建設、課程建設和師資隊伍建設，以彌補學校人工智能專業師資的短缺。

（二）構建對接職業標準的課程體系

教育部印發的《關于職業院校專業人才培養方案制訂與實施工作的指導意見》是落實《國家職業教育改革實施方案》，推進國家教學標準落地實施，提升職業教育質量的綱領性文件，對職業教育加強專業建設具有重要的指導意義。2019年，教育部在人工智能技術服務專業簡介中增設7門核心課程，包括“人工智能數據集處理”“分布式計算與存儲技術”“機器學習”“深度學習”“智能感知與理解”“自然語言處理”“智能產品營銷與服務”等。

2021年10月，《人工智能工程技術人員國家職業技術技能標準》將該職業分為初級、中級、高級三個技術等級，每個等級均設五個職業方向：人工智能芯片產品實現、人工智能平臺產品實現、自然語言及語音處理產品實現、計算機視覺產品實現、人工智能應用產品集成實現［8］，并對每個方向的工作內容、能力、知識進行了詳細說明。

通過對開設人工智能技術應用專業的近50所“雙高”院校和近10家國內知名企業開展調研，提出“平臺+模塊”的人工智能技術應用專業課程體系，如圖1所示。

圖1 人工智能技術應用專業課程體系

人工智能平臺：由于人工智能技術教學環境比較復雜，課堂教學及實訓時間性強，所以，搭建一個教學平臺非常關鍵。像百度、阿里、華為、科大訊飛等都有自己的解決方案，學校在建設時需要綜合考慮，構建適合本校的教學平臺。

公共基礎模塊：涵蓋“思想政治理論”“大學英語”“公共體育”“軍事理論與技能”“心理健康”“勞動”“美育”“就創業指導”“職業生涯規劃”等課程。技術（專業）基礎模塊包括“數學基礎”“信息技術基礎”“程序設計基礎”“數據結構與算法”“Linux操作系統”“人工智能導論”等課程。

崗位核心模塊：由于課時限制，學生學完所有模塊難度較大，因而只要選擇2～3個模塊學習即可。每個模塊可以包含2～3門課程，也可以根據實際需要進行動態調整。

個性拓展模塊：根據學生個人愛好及參加技能大賽情況等設置選修課程等。企業實踐模塊：包括知名行業/企業典型應用，如Tensorflow/ModelArts/PaddlePaddle等框架。認證評價模塊：主要涉及“1+X證書認證”“企業認證”培訓等人工智能相關課程。前沿技術講座模塊：主要為有上進心的學生提供進一步上升的空間，使其了解國內、國際人工智能最新技術及發展動態。

合理的課程體系是基于專業調研、師資力量、地方產業經濟發展綜合考量的結果，總體要把握以下幾個方面：（1）寬基礎。培養學生寬泛的專業視野與良好的認知能力。（2）強應用。強化結合地方產業經濟特色，注重人工智能技術應用。（3）重創新。注重學生綜合素質與創新能力的培養。

（三）開發多種形態共享型教學資源

教學資源對于新建專業來說非常重要，主要包括教材、課程、教學案例和實訓項目等。目前，適合高職人工智能專業的教材非常少，只有《人工智能導論（概論）》《人工智能應用》等少量的基礎類教材。各大出版社都在緊鑼密鼓組織學校教師、企業技術人員編寫人工智能專業系列教材，相信未來2～3年很快將有一批專業教材推出。

教學資源的開發要以教育部印發的《職業院校教材管理辦法》為指導，必須體現黨和國家意志，全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務；深挖思政元素，弘揚愛國精神。隨著信息技術的快速發展，特別是突發公共衛生事件對教育的影響，線下+線上的教學方式已經成為常態，普遍被大家接受和認可。目前，最為緊迫的任務是核心課程教學資源的開發，要發揮好校本教材、校企合作教材（講義）的作用，在總結完善的基礎上再正式出版。

采取靈活多樣的表現形式，如電子文本、PPT、短視頻、微課程等，以便于教師課堂教學及學生動手實訓；為適應人才培養模式創新和優化課程體系的需要，對接國際先進職業教育理念，突出理論和實踐相統一，強調實踐性；為適應項目學習、案例學習、模塊化學習等不同學習方式的要求，注重以真實生產項目、典型工作任務、案例等為載體組織教學單元［9］；融入職業標準、1+X證書標準等內容，借鑒引入技能大賽成功案例。

（四）構建體現地方產業特色的育人環境

育人環境對于培養合格人才尤為重要，特別是職業教育，實訓環境建設對培養高技能技術應用人才是不可或缺的重要基礎。教育部發布的《關于職業院校專業人才培養方案制訂與實施工作的指導意見》明確指出要加強實踐教學，實踐教學學時原則上占總學時數的50%以上。職業院校要積極建設集教學、科研、培訓、服務于一體的智慧中心，建立健全市場化、多層次的校企合作體系和產教融合辦學體制機制，合作共同建設“智能+”虛擬工廠及虛擬仿真實訓室，努力實現引企入校、引智入校［10］。

近年來，國家有關職業教育政策的出臺和實施，極大地吸引和調動了一大批國內有影響力的大中型企業加入職業教育行業，如華為、百度、阿里、騰訊、京東等，企業的加入加快了職業教育產教融合、校企深度合作的進程。

學校在選擇實訓環境時，首先，要從技術層面考慮，以滿足人工智能專業教學需求；其次，要結合學校辦學特色，符合學校長期發展需求；最后，要與地方產業深度結合，選擇技術先進、功能相對完善、社會信譽度高的企業共同打造，達到共建、共管、共享、共贏的效果。可以通過校企雙方聯合共建產業學院、企業學院、人才培養基地等方式，構建綜合性、智能化的實訓場所及育人環境，使學生在校園、課堂、實訓室等場所隨時隨地體驗到人工智能帶來的優越性。

專業建設是一個循序漸進、不斷積累、不斷總結完善的過程。本文在調研全國近50所“雙高”院校人工智能技術應用專業建設、近10家知名企業人工智能相關專業人才培養方案和有關人工智能產業、人才發展報告的基礎上，提出一些舉措，相信通過不斷努力，能夠打造更加合理完善的人工智能技術應用專業的人才培養方案，培養更多高素質技術技能人才、能工巧匠和大國工匠，促進人工智能產業的發展，為全面建設社會主義現代化國家提供有力的人才和技能支撐。