人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策

時(shí)間:2022-10-02 09:31:15

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人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策

摘要:探討了新工科背景下人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策,論述了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,分析了新工科背景下人才培養(yǎng)面臨的問題,提出了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)對策:建立體驗(yàn)式教學(xué)平臺,開展校企合作模式,建立合作學(xué)習(xí)模式,建立質(zhì)量評價(jià)體系,加強(qiáng)師資隊(duì)伍培養(yǎng)和建設(shè),構(gòu)建合理的知識體系,建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系,從而構(gòu)建新工科人工智能專業(yè)人才智能教育生態(tài)環(huán)境,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)。

關(guān)鍵詞:新工科;人工智能專業(yè);人才培養(yǎng);對策

近年來,市場對于人工智能專業(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,我國人工智能專業(yè)人才缺口在500萬人以上,國內(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)市場規(guī)??芍?,2015年我國人工智能市場規(guī)模突破100億元,2016年為145億元,同比增長27.0%,2017年為217億元,同比增長56.0%,2019年為500億元,同比增長50.0%,遠(yuǎn)超全球17.0%的同比增長水平??梢姡覈斯ぶ悄軐I(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。人工智能的發(fā)展已經(jīng)勢不可擋,迅速滲入到人們的生活、生產(chǎn)中,在競爭日益激烈的市場環(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)困難問題。但不可否認(rèn)的是,人工智能技術(shù)可以有效解放勞動力,為生產(chǎn)工作帶來較大動力。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),以此減少高危活動對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)教育則是通過通識教育、普適化教育來完成的。因此,需要對現(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。深入開展創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育,通過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,制訂相對穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系與制度,配備了針對性評估方式,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)模式要務(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)對策

為更好地適應(yīng)社會發(fā)展,提升經(jīng)濟(jì)水平,滿足社會服務(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)模式改革勢在必行。基于新工科理念,探索專業(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展協(xié)同育人,開展產(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

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)踐性問題系統(tǒng)體系。實(shí)踐性問題體系建設(shè),需要結(jié)合自身認(rèn)知活動,借助實(shí)踐性思維,建設(shè)相應(yīng)體系,實(shí)踐性問題體系需要結(jié)合認(rèn)知復(fù)雜度開展針對性建設(shè)。第三,強(qiáng)化實(shí)踐性,注意流程問題的解決。通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的平臺,以確保教學(xué)順利完成。實(shí)踐性問題教學(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)過程設(shè)計(jì)要求學(xué)生融合環(huán)境、知識經(jīng)驗(yàn)與感受等,從多角度開展問題分析,以有效解決問題,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、評價(jià)等,實(shí)現(xiàn)問題的有效解決。第四,完善學(xué)生體驗(yàn)體系,促使學(xué)生真正領(lǐng)悟知識,明確知識蘊(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)包含知識技能體驗(yàn)、講座體驗(yàn)、過程設(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??赏ㄟ^完善學(xué)校的硬件設(shè)施建設(shè),搭建相應(yīng)平臺,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)生開展教學(xué)實(shí)踐。通過建設(shè)有針對性的實(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,掌握評價(jià)體系,開展定點(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,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)平臺的應(yīng)用,開展有針對性的學(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),通過建設(shè)在線學(xué)習(xí)平臺,可實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵問題的探索,提供多媒體技術(shù)教學(xué)活動,創(chuàng)新教學(xué)形式。通過使用移動學(xué)習(xí)設(shè)備,學(xué)生能夠隨時(shí)隨地開展學(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,穿插實(shí)驗(yàn),以加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解,促使學(xué)生更好地掌握知識,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,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)人才儲備總計(jì)30萬人,而高校僅占據(jù)1/3。針對這一現(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)建及平臺應(yīng)用等,搭建專門平臺,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,應(yīng)打造優(yōu)秀的教師隊(duì)伍,促進(jìn)研究成果的共享,開展交叉授課,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)踐包含開放性實(shí)驗(yàn)、學(xué)科競賽、科技活動及社會調(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,以知識掌握為基礎(chǔ)的開放性多維結(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。通過多維結(jié)構(gòu)實(shí)踐教育教學(xué)體系開展的實(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,突破能力,提升素質(zhì)。

4結(jié)語

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)社會責(zé)任、履行歷史使命,高校、企業(yè)、社會應(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。

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作者:郭士茹 王誠林 郭永峰 朱絢曼 單位:長春電子科技學(xué)院