以領域知識工程為方向的信息管理與信息系統專業建設研究

馬占川 雷柯萍 彭薩茹拉

關鍵詞：數字中國；領域知識工程；信息管理與信息系統專業；專業建設；課程設計

0 引言

建設數字中國是數字時代推進中國式現代化的重要引擎，促進數字技術和實體經濟深度融合成為國家數字化轉型的重要任務和推動數字經濟發展的必然選擇。當前數字中國建設快速推進，覆蓋數字政府、數字產業、數字社會、智慧城市、數字鄉村與網絡空間安全等全行業、多范疇與各領域，為信息管理與信息系統專業（以下簡稱“信管專業”） 的發展帶來了新機遇，也對其原有的課程體系和人才培養模式提出了挑戰和更高要求，從專業培養目標與建設思路、課程設計理念與結構體系等方面順勢調整，以培養出更多滿足國家數字化轉型供需兩側所需的復合型人才[1]，是當前及未來高校信管專業的創新焦點。

面對國家數字化轉型新階段的發展機遇，信管專業作為典型的交叉學科，需綜合計算機科學、經濟學與管理學等方面學科專業知識，且要求較高的實踐性與創新性，但大部分高校的信管專業建設仍為滿足學科專業知識傳播的教學與培養模式，其專業建設思路受“唯IT論”影響偏向計算機科學建設模式，或受“泛知識”影響導致信管專業人才無法有效滿足實際任務交付需求，導致信管專業畢業生在軟件開發與數據挖掘等技術類崗位難以比肩軟件工程或電子通信等專業畢業生，在需求分析、咨詢研究、產品設計等崗位的市場競爭中難以充分體現交叉性培養與復合型人才的優勢，從而陷入就業窘境。在數字化轉型過程中，任一崗位角色完成工作任務，需具備兩類以上復雜知識體系，擁有基于既有知識融合事實信息，產生滿足任務中解決問題所需新知識信息的能力，現階段高校傳統人才培養模式跨越的廣度和深度不足，缺乏行業知識、領域知識、區域知識與層級知識，信管專業畢業生難以達到崗位能力要求，無法滿足實現國家數字化轉型在特定任務邊界范圍內的實際業務需求。

為此，信管專業建設和人才培養迫切需要一種從知識外部特征進行識別、標注、集成與利用，將復雜知識體系與實際任務需求關聯起來，還原設計解決問題、實現目標與完成任務綜合性解決方案的新理論、新技術與新模式，這就是領域知識工程學的特性所在[2]，與信管專業一脈相承又與時俱進，在信息科學、知識科學、設計科學、計算機科學與數據科學等學科基礎上發展而來的新興交叉學科[3-6]。本文將以領域知識工程學基礎理論、技術體系與工程模式，作為信管專業創新發展的重要補充，同時綜合數字化產教融合發展創新工程在本碩人才培養過程中的實踐經驗，探索建設領域知識工程方向的信管專業，作為推動信管專業在國家數字化轉型新階段實現高質量發展的重要路徑之一。

1 領域知識工程學與知識工程師

1.1 領域知識工程學

國家數字化轉型的本質是將實體政府、產業、社會各類主體的特定行為以數字技術的方式實現自動化、協同化和網絡化，即在以業務主導的實體創新基礎上，通過數字技術實現業務運行效率、效果與效益的指數級倍增，該過程是業務需求到技術實現的映射轉換過程，也是綜合復雜的實體知識體系并集成利用于數字技術建設過程，由此催生并孵化出一門與“新文科”“新工科”改革創新精神相一致的原創性新興交叉學科——領域知識工程學。

領域知識工程學是以信息社會人類經濟社會活動特定任務過程為研究對象，具體研究與設計面對特定任務的解決方案及其實施方式自動化的交叉學科，是本體論、方法論與認識論的統一。在數字中國建設進程中，領域知識工程學對政府、產業和社會各范疇行為主體開展各自行為數字化創新時，具有前瞻性的借鑒作用與變革性的指導作用，這種作用效果充分體現于基于領域知識工程學的工程模式與技術體系，即在一系列限制（約束）下搜尋、集成和設計最佳的解決方案，解決問題、實現目標和完成任務。

領域知識工程學的基礎理論、技術體系與工程模式均可作為信管專業建設的重要補充。領域知識工程學理論基礎以任務范式為核心，包括主動系統、對象系統、問題驅動、目標約束、事實激活、知識制導和任務賦值的七大元素，范式七元素的靜態結構與動態關系描述與構建了信息社會人類活動的基本模式，是解決問題、實現目標和完成任務的出發點。隨著人工智能技術的不斷進步和應用場景的不斷擴展，領域知識工程學的技術體系也在不斷豐富和完善，主要由以自然語言處理技術為核心的新一代信息技術構成，包括知識獲取技術、知識表示技術和知識應用技術等。領域知識工程學的工程模式，是指具備知識加工能力的領域知識工程師，以公開獲取的開源信息為主要原材料，在行業及其領域分布的背景下，基于任務范式的邏輯元素對開源信息進行相關知識的外部特征的識別、標注，進一步集成特定應用所需跨行業、跨領域、跨專業的知識體系，據以完成特定用戶數字化形態的設計開發、交付運營的系統構造過程與協同機制。

1.2 領域知識工程師

領域知識工程師是與AI工程師、軟件系統開發工程師、建筑工程師、機械工程師、水利工程師等傳統領域工程師并列的全新類別工程師。領域知識工程師掌握領域知識工程理論與方法，既能夠橫跨多類知識體系，整合實體業務，開展實體創新，又能完成實體向數字的映射轉化，推動技術落地，實現無需進入政府、產業與社會等實體業務知識體系內容，對知識的外部特征進行識別、標注、集成與利用，設計交付適配于不同領域的數字化轉型解決方案，滿足國家數字化轉型實體創新與數字倍增的本質需求。

作為未來信息社會新興生產力中最活躍的勞動者，領域知識工程師是國家數字化轉型供給側推進信息技術服務業實現產業升級的戰略人才，也是需求側促進實體操作技術體系與新一代信息技術體系實現深度融合的復合人才。這類新興職業崗位的出現是信息社會生產力發展的客觀需求，有利于緩解人們對解決問題、實現目標與完成任務所需高價值信息需求與數字技術高速發展導致信息驟增和膨脹的泛化供給之間的矛盾，促進知識科學、知識產業與知識工程的高質量發展，推動我國數字經濟的可持續發展。

領域知識工程師是信管專業人才未來職業發展的新方向，信管專業學生具備成為領域知識工程師的基礎條件和天然優勢，其專業課程既具有堅實的管理學和系統科學基礎，又包括數學模型、智能算法、信息系統規劃與分析等理論與技術方法，在此基礎上補充領域知識工程學基礎理論、技術體系與工程模式的知識教學與工程實踐，引導學生在校期間完成信息系統產品設計與特定業務領域知識的初始化積累，且在校實習期間參與企業項目實戰，充分提高自身知識、能力、習慣與經驗的職業成熟度，與業務崗位職業人才需求接軌，更具市場競爭力，未來可在戰略用戶運營、工程產品創新與行業前沿跟蹤等方面發揮更大價值與作用。

2 信管專業培養目標與建設思路

2.1 培養目標

專業培養目標是專業建設發展、培養大綱修訂、課程體系設置的重要依據，要以數字中國建設新階段為背景，面對實體經濟與數字技術深度融合的迫切需要，信管專業在課程設置和人才培養上應更加側重對綜合性、職業化與應用型人才的培養，樹立領域知識工程建設新方向，以滿足國家和社會對產業數字化與數字產業化人才的巨大需求。

信管專業培養目標既包括學業目標，也應設置職業目標。學業目標要求學生掌握知識科學、設計科學、計算機科學與數據科學等學科專業知識，掌握信息系統項目管理、信息系統分析、設計與實施、機器學習與人工智能等以人工智能為中心的新一代信息技術知識，掌握領域知識工程學的基礎理論、工程模式與技術體系等工程知識，以培養學生“應知、應會、應創”素能為導向，使學生具備國家數字化轉型所需的結構化知識儲備、系統化思維方式與工程化行為習慣。另一方面，職業培養目標要求學生掌握既能夠橫跨和整合實體業務，開展實體創新，又能夠完成映射轉化，推動技術落地的綜合能力，掌握無需進入政府、產業與社會等實體業務知識體系內容，就可對知識的外部特征進行識別、標注、集成與利用，設計交付適配于不同領域的數字化轉型解決方案的交付能力，掌握情報整編、知識萃取、需求還原與邏輯呈現等工程基礎能力，掌握頂層設計、場景設計、指標設計、功能設計與原型設計等產品設計能力，掌握數據可視化、基礎代碼編寫與系統用例測試等開發能力。

通過調整學業培養目標與增設職業培養目標，充分發揮信管人才交叉培養優勢，吸引國家數字化轉型供需兩側的青睞，可就業于AI類公司、IT類公司與互聯網類公司等供給側單位，也可就業于國家機構、金融機構、科研單位等需求側單位，獲取更多就業機會與更高薪酬機會，從事工程產品設計、開發與運營、用戶需求整編、梳理與分析，以及信息系統實施、管理與評價等工作。

2.2 建設思路

為實現國家數字化轉型背景下信管專業人才培養的學業目標和職業目標，基于國民經濟與社會全行業、多范疇、各領域數字化轉型的咨詢、設計、開發、交付與運營的人才需求，可由高校銜接數字化龍頭企業、行業協會與專家智庫等單位，共建領域知識工程方向的信管專業，通過修訂培養方案、完善課程體系、組建工程實驗班、打造實訓實戰基地、創新人才就業市場獵聘機制等一系列措施，共同培養出在校期間既已具備一定職業成熟度的綜合性、職業化與應用型人才，落地領域知識工程方向信管專業人才培養的職業化、規模化與數字化，以及培養模式的應用性、實踐性與創新性。

3 信管專業課程設計原則與體系

3.1 設計原則

跨界性，即課程設置要加強跨學科、跨專業、跨行業和跨領域的能力訓練，增強對知識的識別、標注、集成和利用，開設領域知識工程學系列課程，作為專業建設的特色課程。

智能化，即課程設置要強化以人工智能為中心的新一代信息技術知識訓練，開設計算機科學與數據科學相關專業課程，加強人工智能平臺應用能力訓練，擴展學生職業角色范圍。

實踐性，即課程設置要強化對知識的重復、應用和交付，加強對項目全生命周期的還原遍歷和真實交付，同時開設項目實訓實戰課程，在學生就業指導過程中增設職業成熟度評估與認證。

兼容性，即課程設置要強化課程銜接和融入，以專題教學的形式，深度融合知識科學、設計科學、計算機科學與數據科學的知識體系，有效實現提高課程的知識容量和密度，增強課程體系的銜接性。

3.2 課程體系

目前大多數學校的信管專業課程都是拼湊式[1]，領域知識工程方向的信管專業將學生“未來在職所需”與“當下在校所學”強耦合，在產學研協同育人的模式下，在通識課程基礎上，探索構建“綜合知識課+ 交付能力課+項目實踐課”的課程體系，具體如下：

一是理論知識課，包括工程知識課、技術知識課與條件知識課。工程知識課，即領域知識工程學系列課程，包括領域知識工程學、現代智能服務業、數字化轉型工程產品與領域知識工程師職業規范等；技術知識課，即以人工智能為中心的新一代信息技術課程，包括人工智能導論、機器學習與應用、自然語言處理、Python程序設計、數據結構與算法等；條件知識課，即專業背景知識與行業領域知識，包括形式邏輯、法理學導論、技術經濟學與圖書館情報學，以及農業概論、工業概論與現代服務業發展概論等。

二是交付能力課，即工程實訓實踐課。以領域知識工程作業指導書為教材，以培養學生的工程基礎能力、創意與頂層設計能力、場景設計能力、指標設計能力、原型設計能力、BI可視化呈現能力、數據庫構建能力、前端開發能力、AI模型訓練能力、軟件集成與測試能力等為教學目標，引入企業真實戰略產品設計、開發與運營項目的交付需求，比如頂層設計報告、產品咨詢方案、場景設計文檔、產品說明文檔、高保真原型、可視化大屏、數據與模型開發代碼等，以此對標建立實訓任務體系、交付范例體系與質量考核體系，構建導師與學生之間的工作關系，為學生做好成果交付經驗的初始化積累。

三是工程項目課，即工程實戰實踐課。以產教融合模式為基礎，通過“企業骨干+高校導師+在校學生”方式，借助真實企業環境和真實項目運作教學載體，做好實戰實踐，全面提高學生的社會適應性和職業競爭力，使學生在課堂完成項目的結構化重復訓練和全流程的崗位遍歷，實現學生知識、能力、習慣、經驗綜合素能的全面提升。同時，按照用人單位真實的生產組織形式安排教學組織方法，在四年周期建立職業成熟度評估體系，學生畢業前將獲得職業成熟度評估報告，可由學校同步給用人企業，大大增加高職業成熟度的學生提前入職的機會。

4 結束語

數字中國建設新階段的信息管理與信息系統專業人才培養是一個復雜問題，原有信管專業教育的應用型人才培養模式難以滿足國家數字化轉型市場供需兩側的用人需求，信管專業畢業生職業成熟度低且就業形勢窘迫。領域知識工程學這門新興交叉學科的發展，及其在數字化產教融合發展創新工程方面的實踐經驗，為信管專業建設帶來了新目標與新思路，形成了具有領域知識工程特色的信管課程設置方案，進而促進面向知識科學、設計科學、計算機科學與數據科學的信管專業改革發展與交叉融合。未來要進一步推動領域知識工程方向的信息管理與信息系統專業建設，還須激發學生學習的內生動力，提供就業輔導與獵聘機會，強化高校導師教學實踐能力，提升企業骨干導師的教學能力，聯合打造領域知識工程師人才培養基地，以此為高校應用型人才培養與交叉學科建設發展做出示范、貢獻力量。