基于人工智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的探究

蘇康友，柳貴東，楊建平

（廣東白云學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，廣東 廣州 510000）

引言

我國人工智能產(chǎn)業(yè)起步較晚、前期積累不足，人工智能產(chǎn)業(yè)面臨有效人才供給不足的窘境。在政府的大力支持下，2019年，我國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破100億，已經(jīng)成為全球人工智能產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍者之一。

2021年，我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過4000億元［1］。按照此規(guī)模，預(yù)計(jì)我國人工智能產(chǎn)業(yè)有效人才缺口達(dá)30萬，特定技術(shù)方向和崗位供需比例失衡尤為突出，因此，需要高校大力支持，不斷提供人工智能人才。

《廣東省2019年普通高校本科專業(yè)設(shè)置分析報(bào)告》中有關(guān)畢業(yè)生就業(yè)的數(shù)據(jù)顯示［2］，我國普通本科高校工學(xué)門類專業(yè)設(shè)置覆蓋率較低，部分專業(yè)的設(shè)置過于飽和且與新興產(chǎn)業(yè)契合度低，專業(yè)設(shè)置與畢業(yè)生就業(yè)均有較大空間。

一、教學(xué)體系的改革內(nèi)容

為了加快人工智能領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè)，推進(jìn)人工智能人才與企業(yè)需求之間的融合發(fā)展，形成人工智能專業(yè)新結(jié)構(gòu)與人才培養(yǎng)新目標(biāo)［3］，參照中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》及《華盛頓協(xié)議》具體內(nèi)容，可從三方面進(jìn)行人工智能專業(yè)教學(xué)體系研究和改革。

（一）人才培養(yǎng)方案的重構(gòu)

為了培養(yǎng)應(yīng)用型人工智能人才，從知識(shí)、能力和素質(zhì)三方面設(shè)定人才培養(yǎng)方案，以適應(yīng)當(dāng)代企業(yè)的人才需求，將培養(yǎng)目標(biāo)具體細(xì)分為如下四個(gè)子目標(biāo)。

1.具備人工智能領(lǐng)域相關(guān)的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)；擁有人工智能學(xué)科通識(shí)教育類、智能科學(xué)類和計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能及扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)體系。

2.能夠運(yùn)用深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、智能硬件和推薦算法等人工智能技術(shù)，結(jié)合不斷迭代的人工智能及相關(guān)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，完成智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、智能系統(tǒng)集成與運(yùn)維管理等工作，發(fā)現(xiàn)、分析和解決人工智能領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。

3.具有科學(xué)的世界觀、正確的人生觀及良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神；具備跨學(xué)科理解、學(xué)習(xí)與溝通能力；能適應(yīng)多文化團(tuán)隊(duì)合作，能夠在職業(yè)工作環(huán)境中有效溝通和交流。

4.擁有自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力，具有全球化意識(shí)和國際視野，能主動(dòng)適應(yīng)國內(nèi)外技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境與形勢(shì)的不斷發(fā)展變化。

學(xué)生的畢業(yè)要求與上述四個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)的支撐關(guān)系如表1所示。

表1 畢業(yè)要求與培養(yǎng)目標(biāo)的支撐關(guān)系

（二）校企合作線上線下教學(xué)模式

人工智能是新興產(chǎn)業(yè)，其知識(shí)更新較快，需要學(xué)生不斷了解人工智能的前沿知識(shí)。因此，不應(yīng)只采用現(xiàn)在傳統(tǒng)的線下授課教學(xué)模式，可嘗試采用線上授課+線下授課的校企合作教學(xué)模式，線下授課由本校教師完成理論教學(xué)，線上授課通過企業(yè)的工程師進(jìn)行教學(xué)。

同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可采用超星平臺(tái)，由企業(yè)教師與校內(nèi)教師進(jìn)行同時(shí)管理。如“微處理器原理與應(yīng)用”這門課程，采用校企教師同時(shí)管理模式后，教師可以很好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，超星平臺(tái)所示的學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度見圖1，課程任務(wù)點(diǎn)及學(xué)生的成績分布情況見圖2。

圖1 學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度

圖2 課程任務(wù)點(diǎn)及學(xué)生的成績分布

通過校企合作線上線下的教學(xué)方式，一方面，學(xué)生可以隨時(shí)隨地開展線上學(xué)習(xí)；另一方面，有助于學(xué)生將理論知識(shí)與現(xiàn)今快速發(fā)展的最新技術(shù)相結(jié)合，貼合實(shí)際，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)就能進(jìn)入成熟實(shí)操的技術(shù)階段。

（三）“3+1”人才管理模式

實(shí)行“3+1”人才培養(yǎng)模式，參考雙元制教育，安排學(xué)生大四時(shí)進(jìn)入企業(yè)學(xué)習(xí)，由企業(yè)團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行指導(dǎo)，以使學(xué)生有充分的時(shí)間和條件了解并融入該企業(yè)，熟悉企業(yè)文化，了解本專業(yè)領(lǐng)域及生產(chǎn)、管理第一線的詳情，掌握相關(guān)的職業(yè)技能和職業(yè)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，企業(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查與評(píng)價(jià)，作為學(xué)生最終成績?cè)u(píng)審標(biāo)準(zhǔn)之一。如表2所示，大四一年開展企業(yè)實(shí)踐教學(xué)方式，建立校企雙元合作開發(fā)課程進(jìn)行專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程，并將企業(yè)實(shí)習(xí)作為最主要的考核方式。

表2 人工智能專業(yè)大四企業(yè)實(shí)踐教學(xué)

二、教學(xué)體系改革目標(biāo)與方案

高校不斷強(qiáng)化“瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)辦學(xué)、基于職業(yè)育才”的辦學(xué)特色，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才和技術(shù)支撐，以體現(xiàn)時(shí)代精神和社會(huì)發(fā)展要求的人才觀、質(zhì)量觀和教育觀為先導(dǎo)，在新的高等教育形勢(shì)下構(gòu)建滿足和適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需要的新的學(xué)科方向、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系，更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和教學(xué)手段，全面提高教學(xué)水平，培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)能力和競(jìng)爭能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才［4］。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)對(duì)人工智能人才的需求，從實(shí)際出發(fā)，對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行改革，針對(duì)前沿專業(yè)課采取校企合作線上線下教學(xué)模式的教學(xué)方法，改進(jìn)“3+1”人才管理模式，把學(xué)生培養(yǎng)成為適合國家人工智能領(lǐng)域發(fā)展需要，具有一定國際視野、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和工匠精神，面向廣東及粵港澳大灣區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，具備扎實(shí)的外語、數(shù)學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，掌握人工智能學(xué)科通識(shí)教育類、智能科學(xué)類、計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)知識(shí)及其基本技能和專業(yè)技術(shù)，能在工業(yè)、科技、教育、醫(yī)療和管理等領(lǐng)域從事智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、智能系統(tǒng)集成與運(yùn)維管理等工作的職業(yè)性應(yīng)用型特色工程技術(shù)人才，具體目標(biāo)如下。

第一，具有良好的政治素質(zhì)、文化修養(yǎng)、職業(yè)道德、服務(wù)意識(shí)、健康的體魄和心理。

第二，具有較強(qiáng)的語言文字表達(dá)、收集處理信息、獲取新知識(shí)的能力；具有良好的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和人際溝通、社會(huì)活動(dòng)等基本能力。

第三，掌握從事人工智能領(lǐng)域工作所需要的數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)知識(shí)，以及智能科學(xué)基礎(chǔ)理論、人工智能科技基本原理、電子信息與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)；具有工程管理、節(jié)約資源、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)、法律等人文與社會(huì)科學(xué)的基本知識(shí)。

第四，掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、算法優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫原理、人工智能概念及基本技術(shù)、智能設(shè)備交互技術(shù)等基本知識(shí)；熟悉人工智能領(lǐng)域中科學(xué)研究和工程技術(shù)項(xiàng)目開發(fā)的基本思維方法和研究方法，了解人工智能領(lǐng)域的前沿和發(fā)展動(dòng)態(tài)。

第五，了解智能系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的一般方法，具有選擇恰當(dāng)技術(shù)、資源和現(xiàn)代工具解決一般工程系統(tǒng)中智能化問題的基本專業(yè)能力；具有獨(dú)立從事某一實(shí)際人工智能系統(tǒng)的運(yùn)行、管理與維護(hù)的基本能力。

第六，具有對(duì)人工智能系統(tǒng)或產(chǎn)品中的技術(shù)進(jìn)行分析、改進(jìn)與設(shè)計(jì)的能力。

第七，具有創(chuàng)新意識(shí)和對(duì)人工智能新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)和維護(hù)的初步能力。

第八，了解人工智能專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)行業(yè)的法規(guī)，具有職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任。

第九，具有適應(yīng)發(fā)展的能力及對(duì)終身學(xué)習(xí)的正確認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)能力。

針對(duì)上述目標(biāo)，根據(jù)國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的通知，結(jié)合工業(yè)和信息化部人才交流中心發(fā)布的《人工智能產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報(bào)告（2019—2020年版）》，確定人工智能專業(yè)的人才培養(yǎng)定位。具體實(shí)施方案與方法如圖3所示。

圖3 項(xiàng)目實(shí)施方案與方法

結(jié)語

通過對(duì)國家政策及人工智能人才需求進(jìn)行調(diào)研，明確AI產(chǎn)業(yè)下人工智能人才培養(yǎng)方案的定位，形成新的人工智能人才培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)適合國家人工智能領(lǐng)域發(fā)展需要，具有一定國際視野、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和工匠精神的人工智能人才。

同時(shí)，針對(duì)前沿專業(yè)課，本文提出校企合作線上線下教學(xué)模式的教學(xué)方法，以滿足企業(yè)對(duì)人工智能人才的需求，促使學(xué)生實(shí)時(shí)掌握人工智能的前沿知識(shí)，并通過“3+1”人才管理模式及雙元制教育模式，幫助學(xué)生更好更快地融入企業(yè)，更好地定位職業(yè)方向。