郭士茹，王誠(chéng)林，郭永峰，朱絢曼

(長(zhǎng)春電子科技學(xué)院，長(zhǎng)春 130600)

近年來(lái)，市場(chǎng)對(duì)于人工智能專業(yè)人才需求不斷增加。結(jié)合相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)，當(dāng)前，我國(guó)人工智能專業(yè)人才缺口在500萬(wàn)人以上，國(guó)內(nèi)供求比為1∶10，導(dǎo)致人工智能人才供需嚴(yán)重失衡。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資料、根據(jù)市場(chǎng)規(guī)模可知，2015年我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模突破100億元，2016年為145億元，同比增長(zhǎng)27.0%，2017年為217億元，同比增長(zhǎng)56.0%，2019年為500億元，同比增長(zhǎng)50.0%，遠(yuǎn)超全球17.0%的同比增長(zhǎng)水平?？梢?jiàn)，我國(guó)人工智能專業(yè)發(fā)展迅速，本文基于新工科背景，探討人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式的制訂策略。

1 新工科背景下人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式建設(shè)意義

過(guò)去繁重的科學(xué)計(jì)算、工程計(jì)算主要由人腦承擔(dān)，自21世紀(jì)以來(lái)這些工作均可以依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行，計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度高于人腦，且精準(zhǔn)度較高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)工作的定義也在不斷變化，人工智能學(xué)科也隨之迅速發(fā)展起來(lái)。

人工智能的發(fā)展已經(jīng)勢(shì)不可擋，迅速滲入到人們的生活、生產(chǎn)中，在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境下，很多企業(yè)引入人工智能技術(shù)以加速自身發(fā)展，人工智能替代人工勞動(dòng)是企業(yè)發(fā)展的重要方向。而人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，也加劇了全球范圍內(nèi)的就業(yè)困難問(wèn)題。但不可否認(rèn)的是，人工智能技術(shù)可以有效解放勞動(dòng)力，為生產(chǎn)工作帶來(lái)較大動(dòng)力。例如，在抗震救災(zāi)、火災(zāi)救援、高空作業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)，以此減少高?；顒?dòng)對(duì)人們生命健康的威脅。

2 新工科背景下人才培養(yǎng)面臨的問(wèn)題

2.1 培養(yǎng)目標(biāo)的重新制訂

隨著高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的不斷優(yōu)化改革，各高校也在專業(yè)設(shè)置完善、實(shí)踐能力培養(yǎng)等方面積極努力，但是在專業(yè)的交叉融合、綜合能力培養(yǎng)等方面仍無(wú)法滿足新工科建設(shè)需求。因此，需要重新制訂符合新工科教育理念的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2 課程體系的重組構(gòu)建

新工科理念體現(xiàn)多學(xué)科交叉融合、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，而傳統(tǒng)教育則是通過(guò)通識(shí)教育、普適化教育來(lái)完成的。因此，需要對(duì)現(xiàn)有課程體系進(jìn)行重新設(shè)置，圍繞互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算，將數(shù)據(jù)、控制、人工智能等領(lǐng)域與傳統(tǒng)工科專業(yè)緊密結(jié)合，設(shè)計(jì)符合新工科理念的課程體系。深入開(kāi)展創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育，通過(guò)校企合作提升工程實(shí)踐能力，打造第二課堂育人體系。結(jié)合新工科建設(shè)要求，推進(jìn)高校課程體系建設(shè)。

2.3 人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新

傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式是在特定目標(biāo)上，制訂相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系與制度，配備了針對(duì)性評(píng)估方式，以此實(shí)現(xiàn)人才教育。新工科理念下的人才培養(yǎng)模式則應(yīng)具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，整合全學(xué)科，涵蓋各學(xué)科背景，完善課程體系，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。在人才培養(yǎng)階段，高校需要注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)與提升，新工科人才培養(yǎng)模式要?jiǎng)?wù)實(shí)求真，提升育人質(zhì)量，實(shí)施復(fù)合型教學(xué)方案。

3 新工科背景下高等職業(yè)教育人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)策

為更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，提升經(jīng)濟(jì)水平，滿足社會(huì)服務(wù)需求，以新工科建設(shè)為立足點(diǎn)，專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式改革勢(shì)在必行?；谛鹿た评砟睿剿鲗I(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式的建設(shè)路徑是一次改革創(chuàng)新的有益嘗試，重新制訂人才培養(yǎng)目標(biāo)、設(shè)置教學(xué)內(nèi)容和課程體系、優(yōu)化師資隊(duì)伍建設(shè)，以校企合作的形式開(kāi)展協(xié)同育人，開(kāi)展產(chǎn)教融合，加速技術(shù)發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供人才支持。在系統(tǒng)推進(jìn)環(huán)境教育轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)環(huán)境教育方式多元化的工作中，提出構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)踐+跨學(xué)科滲透”模式，系統(tǒng)推進(jìn)、協(xié)同育人。在產(chǎn)教融合的基礎(chǔ)上，構(gòu)建“1+N”人才培養(yǎng)模式，即在傳統(tǒng)工科專業(yè)的基礎(chǔ)上交叉融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能教育的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)同感，了解行業(yè)需求與發(fā)展，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才。

3.1 建立體驗(yàn)式教學(xué)平臺(tái)

第一，在實(shí)踐性思維基礎(chǔ)上，設(shè)定相應(yīng)的目標(biāo)理論。新工科本身具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，其主要任務(wù)為目標(biāo)設(shè)計(jì)，也是實(shí)踐性思維培養(yǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)。實(shí)踐性思維目標(biāo)價(jià)值、核心理念的實(shí)現(xiàn)需要體系的支持，還需要注重各方目標(biāo)關(guān)系的協(xié)調(diào)，借助實(shí)踐性思維和創(chuàng)新手段，創(chuàng)建外部目標(biāo)，完善相應(yīng)體系。第二，建立實(shí)踐性問(wèn)題系統(tǒng)體系。實(shí)踐性問(wèn)題體系建設(shè)，需要結(jié)合自身認(rèn)知活動(dòng)，借助實(shí)踐性思維，建設(shè)相應(yīng)體系，實(shí)踐性問(wèn)題體系需要結(jié)合認(rèn)知復(fù)雜度開(kāi)展針對(duì)性建設(shè)。第三，強(qiáng)化實(shí)踐性，注意流程問(wèn)題的解決。通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的平臺(tái)，以確保教學(xué)順利完成。實(shí)踐性問(wèn)題教學(xué)設(shè)計(jì)本身具有顯著的體驗(yàn)、多元與反思性特點(diǎn)，基于此，體驗(yàn)式教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)要求學(xué)生融合環(huán)境、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與感受等，從多角度開(kāi)展問(wèn)題分析，以有效解決問(wèn)題，促使學(xué)生不斷進(jìn)行實(shí)踐反思，加強(qiáng)體驗(yàn)，完善學(xué)生實(shí)踐性思維培養(yǎng)與鍛煉。體驗(yàn)式教學(xué)階段，要突出教材內(nèi)容的多元化與情景化特征，借助實(shí)踐、反思、評(píng)價(jià)等，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的有效解決。第四，完善學(xué)生體驗(yàn)體系，促使學(xué)生真正領(lǐng)悟知識(shí)，明確知識(shí)蘊(yùn)含的道理，同時(shí)注重實(shí)踐培訓(xùn)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，促使學(xué)生完成自我超越，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。一般而言，體驗(yàn)式教學(xué)包含知識(shí)技能體驗(yàn)、講座體驗(yàn)、過(guò)程設(shè)計(jì)與工程體驗(yàn)、案例體驗(yàn)、工程與崗位體驗(yàn)，授課形式包括講解操作流程、案例分析、專業(yè)課程教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)、實(shí)訓(xùn)與成果展覽等。

3.2 開(kāi)展校企合作模式

其他學(xué)科是構(gòu)建新工科的重要支撐。新工科之“新”主要體現(xiàn)在新工科的多學(xué)科背景及與“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃相適應(yīng)上，其主要涵蓋大數(shù)據(jù)、模擬技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)集成(包括橫向與縱向)、智能機(jī)器人等核心技術(shù)。在新工科環(huán)境下，通過(guò)建設(shè)與人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)境相契合的模式，可提升學(xué)生的實(shí)踐技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，塑造良好的創(chuàng)新精神。可通過(guò)完善學(xué)校的硬件設(shè)施建設(shè)，搭建相應(yīng)平臺(tái)，以此強(qiáng)化資源的優(yōu)化配置和應(yīng)用。建設(shè)教學(xué)工廠，提升學(xué)生的裝備生產(chǎn)能力，設(shè)置崗位操作任務(wù)，積極組織學(xué)生開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)建設(shè)有針對(duì)性的實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地，可為學(xué)生構(gòu)建真實(shí)的操作環(huán)境，促使學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境中了解操作規(guī)程，掌握評(píng)價(jià)體系，開(kāi)展定點(diǎn)管理等，更好地提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。加強(qiáng)研學(xué)體系建設(shè)，以成果為導(dǎo)向，創(chuàng)新課程體系，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，與行業(yè)接軌，突破傳統(tǒng)的教學(xué)理念，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的實(shí)踐能力與職業(yè)技能，加強(qiáng)人工智能特色化專業(yè)學(xué)科建設(shè)。

3.3 建立合作學(xué)習(xí)模式

強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的應(yīng)用，開(kāi)展有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)人工智能工程項(xiàng)目研究，加強(qiáng)操作評(píng)估，定期進(jìn)行效果反饋。在課程內(nèi)整合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可加強(qiáng)師生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，通過(guò)建設(shè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵問(wèn)題的探索，提供多媒體技術(shù)教學(xué)活動(dòng)，創(chuàng)新教學(xué)形式。通過(guò)使用移動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè)備，學(xué)生能夠隨時(shí)隨地開(kāi)展學(xué)習(xí)，借助虛擬技術(shù)可實(shí)現(xiàn)交互協(xié)作，增強(qiáng)學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)感。借助實(shí)踐互動(dòng)，穿插實(shí)驗(yàn)，以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，促使學(xué)生更好地掌握知識(shí)，并激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，借助相應(yīng)體驗(yàn)，提升實(shí)踐能力和職業(yè)技能。同時(shí)，在人工智能專業(yè)教學(xué)期間，跨學(xué)科合作方案的應(yīng)用，可為師生共享實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)設(shè)施奠定基礎(chǔ)，能夠探索最佳學(xué)習(xí)合作機(jī)會(huì)，聯(lián)合不同院校，強(qiáng)化協(xié)同效應(yīng)，以此提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.4 建立質(zhì)量評(píng)價(jià)體系

新工科背景下，人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)由學(xué)向做轉(zhuǎn)變，促使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力朝著綜合性與應(yīng)用性方向發(fā)展，建設(shè)“混合+虛擬”的教學(xué)環(huán)境，借助遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)跨校學(xué)習(xí)。當(dāng)前，世界范圍內(nèi)的第四次工業(yè)革命興起，這就對(duì)新工科人工智能專業(yè)改革提出了全新的要求，同時(shí)也帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)，新工科教育目標(biāo)為創(chuàng)新型、實(shí)踐型與綜合型人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。在新工科背景下，人工智能專業(yè)要以新經(jīng)濟(jì)為前提、以新產(chǎn)業(yè)為目標(biāo)，創(chuàng)新教學(xué)模式，貫徹新教學(xué)理念，從各層面、各環(huán)節(jié)入手，強(qiáng)化實(shí)踐，探索新工科背景下人工智能專業(yè)教學(xué)新思路，創(chuàng)新人工智能專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方案。

3.5 加強(qiáng)師資隊(duì)伍培養(yǎng)和建設(shè)

目前，全球范圍內(nèi)的人工智能專業(yè)人才儲(chǔ)備總計(jì)30萬(wàn)人，而高校僅占據(jù)1/3。針對(duì)這一現(xiàn)狀，需要借助校企合作模式，強(qiáng)化理論與實(shí)踐相結(jié)合，以此彌補(bǔ)這一人才缺口。作為百度與高校合作的經(jīng)典模式之一，深度學(xué)習(xí)師資培訓(xùn)班自2018年5月起，已連續(xù)舉辦4期，培訓(xùn)教師超過(guò)400人次，內(nèi)容包含學(xué)術(shù)交流、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、課程構(gòu)建及平臺(tái)應(yīng)用等，搭建專門平臺(tái)，引入企業(yè)助力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)型、算力型稀缺人工智能專業(yè)人才的有效培養(yǎng)。

3.6 構(gòu)建合理的知識(shí)體系

人工智能本身是一項(xiàng)交叉性、綜合性的學(xué)科，高校應(yīng)加強(qiáng)人工智能學(xué)科與其他學(xué)科的交叉聯(lián)系，逐步形成復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，以此實(shí)現(xiàn)人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。人工智能本身涉及計(jì)算機(jī)、軟件技術(shù)與信息工程等知識(shí)，應(yīng)打造優(yōu)秀的教師隊(duì)伍，促進(jìn)研究成果的共享，開(kāi)展交叉授課，實(shí)現(xiàn)復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)，為人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)提供師資保障，提升教學(xué)質(zhì)量和效果。

3.7 建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系

基于“三元一體”多維結(jié)構(gòu)的實(shí)踐教育指導(dǎo)，依托與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化卓越工程師計(jì)劃專業(yè)理論課程體系相接軌、儀器設(shè)備和環(huán)境設(shè)施等硬件資源相共享、管理和開(kāi)放運(yùn)行機(jī)制相匹配的多層次不同特征實(shí)踐硬件系統(tǒng)，建立具有模塊化、分層次、系統(tǒng)性特征的多維模塊化實(shí)踐教學(xué)體系。多維模塊化實(shí)踐教學(xué)體系將教學(xué)計(jì)劃、課外選修模塊納入其中，開(kāi)展分層次、多主題實(shí)踐教學(xué)。教學(xué)計(jì)劃模塊包含基礎(chǔ)課、融合課、專業(yè)課等較為獨(dú)立的實(shí)踐課程、集中課程，課外實(shí)踐包含開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、學(xué)科競(jìng)賽、科技活動(dòng)及社會(huì)調(diào)研等部分。多維模塊化實(shí)踐教學(xué)體系主要由以下3個(gè)層次組成。第1層次：基礎(chǔ)層，以知識(shí)掌握為基礎(chǔ)的開(kāi)放性多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育模式。第2層次：主體層，實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)、理論教學(xué)體系結(jié)合，工程技能、科研能力協(xié)同，綜合素質(zhì)與創(chuàng)新精神同步的多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系。第3層次：拓展層，將創(chuàng)新能力培養(yǎng)系統(tǒng)的建設(shè)融入多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面提升。通過(guò)多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系開(kāi)展的實(shí)踐教學(xué)，使不同層次的學(xué)生獲得基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性等多層次的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，深化知識(shí)，突破能力，提升素質(zhì)。

4 結(jié)語(yǔ)

在新時(shí)代背景下，人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)以人才發(fā)展為基礎(chǔ)，結(jié)合新理念，打造全新的人工智能教育環(huán)境。產(chǎn)學(xué)研商的人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式，可滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，能夠承擔(dān)社會(huì)責(zé)任、履行歷史使命，高校、企業(yè)、社會(huì)應(yīng)協(xié)同努力，構(gòu)建新工科人工智能專業(yè)人才智能教育生態(tài)環(huán)境。