“人工智能+通信工程”復合型人才培養模式探索與研究

摘要：隨著數字經濟的發展，人工智能已成為驅動新質生產力的重要引擎。在“人工智能+”的時代背景下，為滿足新時代對通信工程專業人才的新需求，本文以“人工智能+通信工程”復合型人才培養模式為研究對象，以服務人工智能產業鏈的高素質應用型創新型人才為目標，通過構建融入人工智能技術的課程體系，實現傳統通信專業知識與人工智能技術的交叉融合，培養既懂通信又懂人工智能的復合型人才。本文所提培養模式可為其他高校培養“人工智能+X”復合人才提供參考和借鑒，有助于推動人才培養與產業需求的緊密對接，更好地適應未來社會的發展需求。

關鍵詞：人工智能+X；復合型人才培養；通信工程

引言

數字經濟正在向數字智能時代邁進，人工智能（AI）大模型開啟了新一輪生產力革新的科技浪潮，正引發一場全新的工業革命，人工智能已成為驅動新質生產力的重要引擎。2024年政府工作報告提出要開展“人工智能+”行動，通過人工智能賦能的數字產業集群將成為我國參與國際競爭實現彎道超車的核心力量。當前，各行業、各領域“人工智能+”的新技術、新模式、新業態不斷涌現，“人工智能+”將帶來新的發展機遇和挑戰。各行各業對掌握人工智能基本技能的人才需求正急劇增長，而我國在人工智能人才儲備方面存在明顯不足，尤其在行業應用方面的技術人才供需失衡尤為突出，技術人才匱乏成為制約人工智能發展的最大瓶頸之一。為滿足人工智能產業人才需求，國務院、教育部先后發布一系列規劃和行動計劃，要求高校完善人工智能的學科體系，加強人工智能領域科技創新，加快人工智能領域人才培養，推動“人工智能+X”復合型人才培養進程。

為適應數字智能時代對人工智能復合型人才的需求，通信工程專業的人才培養模式必須進行改造升級，將人工智能技術融入課程體系，實現傳統通信專業知識與人工智能技術的交叉融合。本文以通信工程專業為例，針對人工智能時代人才培養面臨的問題，通過構建“人工智能+通信工程”課程體系，探索“人工智能+通信工程”復合型人才培養模式。

1. “人工智能+X”復合型人才培養現狀

現階段，各高校積極開展人工智能人才培養，自2019年35所高校首設人工智能本科專業以來，截至2023年，已有498所高校開設人工智能本科專業，年招生規模超3萬人。該專業主要培養人工智能領域基礎理論人才，培養方案中知識體系側重于對人工智能自身問題的理解，對于人工智能復合型人才培養借鑒意義不大。目前，歐美國家的一些高校已有比較成熟的人工智能復合型人才培養體系，我國“人工智能+X”復合型人才培養模式尚處于探索階段。

張珂等針對電子信息類專業，從授課內容、教學手段、課內和課外實踐環節對人工智能技術導論課進行了改革[1]。周強等針對輕工領域，從課程體系、實驗教學等方面探討了“人工智能+輕工領域”交叉學科人才培養途徑[2]。胡清華等從校企合作角度，探索了如何通過校企聯動培養既具備創新能力，又具備實踐能力的“人工智能+”復合型人才[3]。鄭文姣結合法律專業特點，從培養目標、課程設置、教學內容方面，探索了“人工智能+法律”復合型人才培養模式[4]。徐萍等通過教育供給側改革和多元主體協同育人模式，在粵港澳大灣區高職院校打造了“人工智能+X”復合型人才培養矩陣[5]。張軍從培養模式、知識體系等方面探討了“人工智能+電子信息”復合型人才培養模式，提出在實踐環節中注重培養學生人工智能應用創新思維[6]。趙靜等構建了“人工智能+自動化”的課程體系，采用百度飛槳平臺，通過“理論+實踐+競賽”方式培養學生利用人工智能技術解決自動化領域問題[7]。重慶移通學院、長江大學文理學院等高校通過課程體系優化、教學模式創新和協同育人機制等措施，有效提升了“人工智能+X”人才培養質量[8-9]。

2. 構建“人工智能+通信工程”復合型人才培養模式

湖南工程學院是教育部首批“卓越工程師教育培養計劃”實施高校，確立了特色鮮明、貢獻突出的一流工程應用型地方大學辦學定位。湖南工程學院通信工程專業2022年獲批國家一流本科專業建設點，面向通信行業國家和區域的社會經濟發展需求，以服務人工智能產業鏈的高素質應用型創新型人才為目標，基于“人工智能+通信工程”復合型人才培養理念，構建了“人工智能+通信工程”復合型人才培養模式。

2.1 確定“人工智能+通信工程”復合型人才培養目標

通信工程專業緊密結合人工智能、5G、物聯網等新一代信息技術發展，聚焦通信系統架構、通信裝備制造和智能信息處理領域，貫徹落實黨的教育方針，堅持立德樹人，以培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人為目標，培養具有扎實的通信領域理論知識基礎和工程實踐能力，掌握人工智能基本理論與方法，熟悉人工智能前沿領域，具有良好的思想道德素質、工程素養、人文素質、創新精神以及團隊精神，能夠在通信系統以及相關設備制造領域，從事與通信工程、人工智能相關的研究、開發、應用工作的高素質復合型人才。

2.2 構建“人工智能+通信工程”復合型人才培養課程體系

緊跟智能時代通信行業發展趨勢，基于“人工智能+通信工程”復合型人才培養目標，結合人工智能技術在通信工程專業中的應用特點，在課程體系中融入“人工智能+”知識內容，一方面將傳統專業課與人工智能進行交叉和延展，另一方面增設人工智能方向專業課，實現專業方向學科交叉融合轉變。通信工程專業理論課程模塊如圖1所示。

在課程設置上，圍繞知識結構、能力結構、素質結構三個方面進行專業課程群的構建。專業能力課程群分為編程思維能力、電路分析能力、信號處理能力、通信系統分析能力、通信網絡綜合實踐能力和嵌入式系統設計能力6個子課程群，通過專業能力課程群的培養，要求學生具有較強的對通信工程領域內信息的分析、處理能力以及相關工程應用綜合實踐能力等。發展能力課程群又分為現代通信技術與網絡應用、人工智能應用開發和智能信息處理與應用3個子課程群，通過發展能力課程群的培養，要求學生掌握從事特定通信工程領域相關崗位的技術要求，具備較為熟練的職業技能，能勝任通信信息類相關技術工作崗位。

在課程設置中，程序設計類開設了“C語言程序設計”“Python程序設計”“算法分析與設計”課程，培養學生的編程思維和邏輯推理能力，使學生具備扎實的編程能力和算法實現能力。“Python程序設計”重點講解NumPy、Pandas、Matplotlib、Scikit-learn在數據處理、分析和可視化等人工智能領域中的應用。人工智能課程中，“人工智能導論”課程介紹人工智能的基本概念、發展趨勢和面臨的挑戰，重點講知識工程、搜索與優化、經典機器學習、神經網絡等AI算法的思路和應用，讓學生對人工智能主要方法及其應用以及前沿熱點有全面的了解，遇到復雜問題時能想到用人工智能解決的思路，提高學生綜合素質和創新能力。“深度學習”“自然語言處理”課程強調實際應用，簡化復雜的理論，讓學生聽得懂、看得見、會使用，結合AI典型應用，激發學生學習興趣，鍛煉實踐動手能力和解決問題的能力。

實踐教學環節采用百度公司提供的AI Studio免費實踐平臺，基于PaddlePaddle深度學習框架進行項目開發。PaddlePaddle提供了簡潔直觀的API，擁有豐富的預訓練模型和算法庫，涵蓋計算機視覺、自然語言處理等多個領域，還提供了大量的在線教程、文檔和社區支持，可以幫助學生快速創建和部署模型，讓學生可以更專注于算法的學習和應用，而不是復雜的編程細節。教學內容與學時安排如表1所示。

除了新增人工智能方向專業課以外，還對傳統專業課教學內容進行了優化調整，融入了人工智能新技術。在“嵌入式系統”實踐教學環節，開設無人駕駛智能小車實訓項目，要求學生利用人工智能技術實現自主導航和避障功能。在“移動通信”“5G網絡規劃與優化”課程中，在講解優化無線資源分配、預測網絡負載、異常檢測與故障預測、無線信道建模、信號檢測與參數估計、智能調制與解調、網絡優化與自適應調整知識點時，引入傳統機器學習和深度學習技術，使學生具備利用AI技術對移動通信系統智能化設計領域進行分析、建模的工程能力。

3. 深化校企合作，建立深度融合的育人機制

專業堅持以新發展理念引領專業建設，始終把“聚焦專業產業、聚合體系資源、聚力實踐需求”作為專業發展的基石，通過打造校企導師隊伍，將產業鏈中的資源、需求、人才、技術、項目、研發等要素滲透到專業教育鏈和創新培養鏈中，構建“對接－滲透－交融”協同育人機制[10]，形成“通信通聯、同向同行”的環境氛圍和/05UPrkVGErLXv7qcflGWw==育人效果。在對接階段，通過專業教師、創新導師和創業導師的引導，將產業學院的資源和需求與人才培養過程緊密對接，實現理論與實踐的結合。在滲透階段，將產業鏈中的要素逐漸滲透至專業教育鏈和創新培養鏈中，使人才培養更加貼近市場需求，提高學生的綜合素質和實踐能力。在交融階段，實現產業學院資源、需求、人才、技術、項目、研發等要素與專業教育鏈和創新培養鏈的深度交融，形成協同育人的良好氛圍，促進學生的全面發展。

專業利用本校的師資、設備、科研技術等優勢和相關企業聯合建立實驗室，引進企業最新的設備，同時解決了資金不足的困境。利用企業資金，與華為技術有限公司共建了SDH、EPON、NGN、PTN電信級現代通信技術聯合實驗室，與深圳市艾優威科技有限公司IUV共建了4G/5G核心網、無線側虛擬仿真實驗室，與長沙行深智能科技有限公司共建了智能網聯車實訓室，與深圳市寶德科技集團股份有限公司共建了智能產測、智能質檢實訓室。

結語

隨著人工智能技術的飛速發展，其在各個領域的應用越來越廣泛，通信工程領域也受到了很大的影響。本文探討了“人工智能+通信工程”復合型人才培養模式，通過重構課程體系、深化校企合作，學生除了掌握傳統通信專業知識，還能掌握人工智能技術在通信領域的應用方法和思路，從而培養出具備人工智能與通信工程復合型知識的高素質人才，滿足人工智能時代社會需求的通信工程專業創新型人才，可為其他高校培養“人工智能+X”復合人才提供參考和借鑒。

參考文獻：

[1]張珂，戚銀城，孔英會，等.新工科背景下電子通信專業“人工智能技術基礎”課程改革[J].電氣電子教學學報，2021，43（3）：61-66.

[2]周強，黃永慶.“人工智能+輕工領域”復合型研究生培養模式路徑探索[J].西部教育，2021（8）：102-105.

[3]胡清華，王國蘭，王鑫.校企深度融合的人工智能復合型人才培養探索[J].中國大學教學，2022（3）：43-57.

[4]鄭文姣.“人工智能+法律”復合型人才培養路徑探究[J].教育教學論壇，2021（26）：181-184.

[5]徐萍，蔡昭權，董鵬中，等.粵港澳大灣區高職院校AI+X復合型人才培養路徑探索[J].職業技術教育，2021，42（17）：11-15.

[6]張軍.人工智能+電子信息類復合型人才培養模式研究[J].齊齊哈爾師范高等專科學校學報，2023（4）：131-133.

[7]趙靜，陸寧云，謝非，等.面向新工科的“AI+X”課程體系建設[J].控制工程，2023（1）：1-5.

[8]李文娟，張媛.“人工智能+X”復合型人才培養模式探索與實踐——以重慶移通學院為例[J].互聯網周刊，2023（2）：61-63.

[9]朱嶸濤，何朝霞，王騰，等.“人工智能+電子信息工程”復合型人才培養模式研究[J].電腦知識與技術，2024，20（16）：175-177.

[10]陳岳堂.產教融合機制的創新與實踐[J].中國高等教育，2022（2）：25-27.

作者簡介：胡瑛，碩士研究生，副教授，huying1983@hnie.edu.cn，研究方向：高等教育研究、人工智能；張細政，博士研究生，教授，z_x_z2000@163.com，研究方向：高等教育研究。

基金項目：湖南省教育科學“十三五”規劃課題——基于分層培養的“人工智能+”人才培養模式研究與實踐（編號：XJK19BGD048）。