新工科环境下人工智能专业人才培养策略研究_施盛威.pdf

电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|133人工智能与智能制造新工科环境下人工智能专业人才培养策略研究施盛威苏州城市学院，江苏苏州，215104摘要：5G网络时代的迅速发展，加速了人工智能人才的培养，促进了人工智能产业发展，同时也是加速实现我国人工智能领域科技创新的必然之路。在此背景下，本文根据人工智能专业的发展现状，就新工科建设环境与人工智能专业人才的要求进行分析，针对现阶段人工智能技术专业人才培养所面临的困境，给出相对切实可行的培养策略，搭建人工智能化多层面、多类型的文化教育新体系。关键词：新工科环境；人工智能；专业人才；培养策略中图分类号:TP18文献标志码:ADOI:10.19772/ki.2096-4455.2023.1.031 0引言人工智能是当下最前端的科技行业，融合了政治、经济、文化艺术等方面，在促进战略性新兴产业、新模式层面，深层次地影响着人类生活，已经成为促进新旧技术行业转型的强劲动力、振兴实体经济的新机遇和建设制造强国的新引擎1。1人工智能专业的涵义与发展现状1.1人工智能专业概述人工智能是集科学技术研究、模拟和扩大有关人的智能理论、技术及软件系统为一体的新的技术型学科。有关人工智能人才所需具备的知识管理体系包含下述三点内容：具有良好的数学基础和数学思维；具有扎实的计算机、编程功底；具有人工智能学科的专业理论知识，并把每门课程形成完整体系。1.2人工智能专业发展现状人工智能是推动新一轮信息革命、产业变革、社会转型的新兴技术，对社会的进步与发展产生深远的影响。从2019年至2020年仅仅一年时间里，通过查询获知教育部总共准许了两百多所高等院校新加设人工智能专业四年制学习规划，就目前来讲，人工智能专业学习培训还存在一些亟需解决的难题。具体内容如表1所示。表 1人工智能专业发展现状及具体内容发展存在的不足之处主要内容（1）专业人才培养的方向与精准定位尚需进一步明确融合高校自身优势和社会专业人才需求，确立学术型、科研型、应用型人才；融合人工智能技术建立培养方向：深度学习大数据挖掘、机器学习算法与系统识别、智能机器人与控制管理决策等（2）师资队伍待提升各学科融合，打造专业技能领域的师资队伍，扎实基本理论，校企联盟融合彼此有效的资源，提高师资队伍与实际操作及实践能力（3）实践项目、实验资源匮乏校企合作，提升在校学生的实践机遇，理论结合实际，提升学生的专业技术学习能力（4）课程体系尚需完善分散的课程进行有效的融合，形成闭环的知识框架体系，课程内容的设置可以按照核心基础层面（软件、服务平台、硬件设备等）、技术层面（图像、视频、语音等）、平台层面（人工智能化应用平台、智能控制系统等）逐层递增的方式创建2新工科建设背景与人工智能专业人才要求针对人工智能专业对人才的要求，学生应当具备相对扎实的数学、社会科学等基础知识，具备作者简介：施盛威，女，硕士，江苏海门，副研究员，研究方向：高校教学管理。dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术134|在人工智能技术及相关领域追踪和发展新理论、新知识和新技术的水平，具备健全的人格、有效沟通和交流水平，具有一定的自主创新能力2。2.1人工智能专业人才应具有的知识结构和能力（1）具有人工智能专业知识的融合实践能力。（2）具有极强的剖析问题的能力，能够运用学过的基础知识，通过查阅文献详细分析问题，并得到合理结果。（3）具有设计技术方案的能力，有创新意识地去设计并处理相关人工智能技术方面的问题。（4）具有人工智能技术的运用能力，具备对实际性人工智能技术难题，开展开发、设计、挑选和运用恰当的技术、网络资源，根据试验模拟解决困难的能力。（5）具有其他能力，如适应环境的能力、终身成长学习的能力、项目管理以及交往沟通能力等。2.2注重多元化人才培养伴随着新工科的建设和发展，新经济产业形态的多样性取决于工程教育培养模式的多样性3。应当遵照人才需求培养创新性、可实现性、高弹力模块化设计的指导思想，塑造多元性专业人才、高质量专业性人才和拔尖创新人才。人工智能专业的多元化人才培养应包含内容如表2所示。表 2人工智能专业多元化人才培养方案表多元化人才培养主要方向多元化人才培养具体内容（1）目标多样化提高学员的工程职业操守、法治意识水准、工程逻辑思维能力、创新创业能力、沟通协调能力及终身学习的能力（2）方式多样化必须提升新课程标准，创建模块化、多路径的培养计划，创建通识类选修、技术专业必需、开放选修的课程设置（3）方法多样化通过建立校企合作办学，创建科研型、人性化的教学模式，灵活运用企业的优质资源，提升实践活动机遇，提高实践操作、沟通协调能力3人工智能专业人才培养困境与壁垒纵览现阶段各高等学校的高等职业教育，受传统思想禁锢，职业教育意识不强，人才的培养欠缺创新性，文化教育水平不高，使人才的培养偏移市场对专业人才的需求。3.1教育类型混同，培养目标错位高职院校与普通院校教育属于两种不同类型的文化教育，其着重点各有不同，高职院校更偏重于培养专业性人才，但在实际中较多的应用型院校持续使用原有的课程设置或核心理念设立大学本科，在层次上有所区别，促使人才的培养与高等职业教育并不在同一层级。与此同时，在培养理念和培养计划精准定位层面欠缺开拓思维，造成培养理念、培养计划与人工智能的发展需求存在较大差异。3.2囿于学科壁垒，缺乏跨界思维人工智能是一门集多学科为一体的综合性专业，使得传统工作的技术技能转换为具有人的思维的智能自动化的新兴技术，其构建过程必然是系统性的思维逻辑过程和多元化专业知识为一体的重建过程。因而，服务人工智能的技术技能人才需有较广泛、较深厚的课程基本知识，并具有逻辑性、沟通交流、自主创新等能力4。这也就意味着人工智能人才塑造务必打破传统课程堡垒，进入跨界培养。3.3专业定位缺乏，人才供需结构失衡人工智能技术促进企业转型升级，推动产业技术构造、技术性作用变化的重点新式创新型人才的培养。学校在培养专业人才的时候，需结合当地区域社会经济发展现状，结合当地区域产业需求，以及未来经济转型方向等设置专业课程，进行人才的培养。然而很多职业技术院校对人工智能专业在当下社会背景的了解不足，或是对社会的发展方向缺乏精准定位，导致专业人才与地区行业结构的适配度不高，因此加重了就业市场的矛盾。电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|135人工智能与智能制造3.4课程内容缺乏创新，人工智能技术缺乏顺应社会需求进行人才培养的前提是对于课程的不断创新。人工智能课程需要将人工智能技术、思政课和创业创新课程融合并存，建立具有针对性的人工智能新课程体系。从目前看，技术专业课程设置传统固化、教材内容二次开发不够，课程设置欠缺人工智能技术融进的贯通性创新，欠缺“思政课程”“课程思政”的高效结合与应用，欠缺“新工匠精神”的文化生命。3.5评价技术落后，多元化评价尚未形成结合职业教育的特性，其评价主体需多样化，主要包括学校的评价、教师的评价以及校企合作时企业的评价等，但受旧思想束缚、评价体系的限制、评判标准不统一等主观标准牵制，很难实现点评多样化。4基于新工科环境的人工智能专业人才培养策略根据以上人工智能人才供求的分析，以培养面对人工智能技术自主创新、具有较强实践能力的应用型人才为目标，结合地区人力市场和社会产业的要求，对焦产业研发和软件开发的人工智能产业人才的培养，同时参考工程专业所认证的标准修订人才培养机制，对工程应用型创新人才培养开展探索与实践。基于此，明确提出以下关于新工科环境下人工智能专业人才培养策略。4.1围绕市场需求布局学科专业群，提高专业与市场的匹配度从校企合作模式的运用实际来看，以人工智能产业需求为导向科学合理布局人工智能专业学科群，在小的地域范畴，这样的方式可以避免部分高校盲目跟风地设定人工智能专业，而导致优秀人才供需失衡的难题；在大的地域范畴，有利于改善区域人工智能专业的设定与产业发展方向不一致的问题，从而解决优秀人才供求不平衡的难题。从高等院校间的合作来看，学科的“群集”发展，有利于打破传统学科的体系壁垒，摆脱封闭办学、盲目跟风、孤军奋战等弊端，实现学科专业群间的客户才能、师资团队、实训基地、信息资源等信息共享，形成开放合作、教学特色明确、抱团发展的格局5-6。4.2落实赋能应用，打造多方位一体的课程体系在融合技术专业人才培养的定位和计划时，紧密结合职业岗位能力需求，选择合适的教育方式方法，以学生的身心成长、学习能力培养为主导，运用理论知识与实践、基地实训、实际项目的实践等多方位融会贯通为一体的课程管理体系。人工智能专业课程知识体系如表3所示。表 3人工智能专业课程知识体系技术/专业、学科体系数学基础微积分、线性代数、概率、统计等技术基础计算机基础、编程设计、操作系统等机械学习方法自主学习、监督式学习等问题领域语言识别、语言处理、数据发掘等人工智能框架虚拟化、分布式结构、云服务等其他相关人工智能技术知识图像、专家系统、博弈算法等应用领域互联网应用搜索引擎、内容推荐引擎、图像等智能新闻写作写作机器人、收集资料机器人、智能搜索系统等机器翻译文本翻译、语音翻译等交通、共享出行自动驾驶汽车、共享产业、共享出行、共享充电设备等智慧金融投资决策、智能客服等医疗系统医学影像智能判读、辅助协作诊断等人工智能辅助教育智能家居、幼儿智能教育设备等智能制造业如扫地机器人、送餐机器人、智能生产系统等4.3构建校企“无缝对接”式人才培养模式近些年，在人工智能专业的人才培养模式方面，各高校开拓了新的教学模式校企合作，旨在激发学生积极参与实践、主动思考创新。比如通过创建实践实训教育基地，聘用经验丰富的企业导师宣讲有关人工智能专业在社会dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术136|发展中的需求状况以及对人才的要求，使得教师具有针对性地教学，塑造“双师型”老师，开展研讨岗位需求与学术研究的主导性课程，举办有关人工智能专业的创新创业大赛等。有关校企合作办学，有专家认为，要想进一步推进校企合作，就需要扩大校园学习的范畴，将校园化学习延伸至企业学习，打破传统的校园学习环境。通过运用网络信息资源，以互联网为平台进行线上网络教学的泛在化学习。关于泛在化学习主要是指学习不受地点、时间的限制，随时随地都可以获得所需要的任何专业知识的一种教学模式。由于学习的时间、地址、具体内容和方式均由学生确定，泛在学习从以“教”为中心转为以“学”为中心，使学习培训变得越来越实用化、个性化、人性化。4.4打造高人工智能素养的师资队伍新工科环境下有关人才培养的前提是拥有多样化的具有多学科背景的师资力量，因此，在打造高人工智能素养师资团队的时候，我们需要结合人工智能的专业学科特征、地域产业构造、院校办学特色和教师师资特性，结合人工智能的学科特色、地域特点、办学特色和教师特征，通过多种措施并存的方式，力争建设一支强劲的教师队伍。同时需要结合网络信息、大数据与人工智能专业等具有交叉点的学科，充分融合多门学科为一体的教育资源；需要结合各地区产业分布特征与地方特色，因地制宜、高效合理地引进一批高品质的师资团队；也需要结合院校办校的定位水准、人才培养方向，以及现有师资力量的层级，去设置配套的有关大数据与人工智能专业的课程目标，共同探讨研究，不断革新和建设现有师资力量7。5结论工程教育要在新的历史发展过程中，对高等教育明确提出新要求，致力于以生为本、产出率为导向、总体目标为牵引、能力水准持续提升的人才培养方案，集专业学习、项目实际操作、校企合作的递进式培育方法，紧紧围绕服务地区社会发展需求，培养具有创新精神的工程实践能力型人才。突显知识理论与实践活动的衔接性和系统化，项目练习分层次且完整地包含“设计构思、设计方案、执行、运作”四个阶段。不断推动人工智能技术与教育紧密结合，进而推动我国人工智能领域自主创新、人才培养和技术应用示范，推动我国人工智能整体实力的提升。参考文献1 布轩.促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)解读N.人民邮电,2017-12