人工智能背景下高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)新模式研究

摘 要：隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，“人工智能+X”人才培養(yǎng)已經(jīng)成為高職人才培養(yǎng)的重要方向。文章提出面向本區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，探索物聯(lián)網(wǎng)與人工智能兩種技術(shù)的深度關(guān)聯(lián)性，整合課程、構(gòu)建模塊化、進(jìn)階式課程體系;利用已有智能教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)踐出一套將人工智能有效嵌入到教學(xué)與管理模式的方法，以此全面提升高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：人工智能;物聯(lián)網(wǎng);人才培養(yǎng)

0 引言

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。截止到2020年，已經(jīng)有超過500億臺(tái)機(jī)器、設(shè)備進(jìn)行了互聯(lián)，超過2 000億個(gè)聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。人工智能技術(shù)成為了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代向萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代過渡的突破點(diǎn)。

通過網(wǎng)絡(luò)搜索高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，大部分物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)面向是物聯(lián)網(wǎng)硬件產(chǎn)品生產(chǎn)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成、安裝和調(diào)試、編程、測(cè)試和銷售服務(wù)等崗位。但近幾年，由于人工智能技術(shù)的發(fā)展，大量智能設(shè)備的使用導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生產(chǎn)和測(cè)試中的重復(fù)性勞動(dòng)崗位逐步消失，導(dǎo)致傳統(tǒng)方案培養(yǎng)出的單一技能勞動(dòng)力面臨就業(yè)危機(jī)。這個(gè)現(xiàn)象已在各大網(wǎng)站物聯(lián)網(wǎng)崗位的招聘中有所反應(yīng)。

同時(shí)，隨著智能化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大量使用在生產(chǎn)制造中，企業(yè)需要物聯(lián)網(wǎng)人才具備面對(duì)復(fù)雜的工作環(huán)境，提供個(gè)性化組網(wǎng)服務(wù)，能夠操控維護(hù)智能設(shè)備，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行初步?jīng)Q策的復(fù)合技能。以物聯(lián)網(wǎng)軟硬件測(cè)試崗位需求的升級(jí)為例，現(xiàn)在需求是：熟練使用專業(yè)軟件，編程操控最新的智能測(cè)試設(shè)備，排查“定制生產(chǎn)服務(wù)”中出現(xiàn)的個(gè)性化問題。工作重點(diǎn)已經(jīng)從過去重復(fù)性操作設(shè)備進(jìn)行流程化的測(cè)試，轉(zhuǎn)換成為是否有創(chuàng)新思維和協(xié)作精神，利用軟件編程解決智能設(shè)備已測(cè)試出的問題[1]。

根據(jù)培養(yǎng)方案分析，傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容偏重如何通過各種傳感器組建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，如何通過各個(gè)互聯(lián)設(shè)備獲取各種數(shù)據(jù)，偏重于硬件的互聯(lián)和數(shù)據(jù)的獲得;但面對(duì)收集產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，如何分析利用卻很少涉及。隨著人工智能的發(fā)展，組網(wǎng)和數(shù)據(jù)獲得越來(lái)越程式化，而對(duì)數(shù)據(jù)處理和決策的要求越來(lái)越多。利用人工智能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析決策能力，將人工智能與物聯(lián)網(wǎng)相融合，實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)，幫助人類做出最佳的決策，這時(shí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備才成為了智能終端，物聯(lián)網(wǎng)成為了智慧網(wǎng)絡(luò)?？梢?，這類同時(shí)具有物聯(lián)網(wǎng)和人工智能“復(fù)合”高技能人才將是未來(lái)需求的方向。

針對(duì)以上分析，本文提出了在人工智能背景下，高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整自身人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案，將人工智能技術(shù)融入到物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)中，構(gòu)建一個(gè)為智慧社會(huì)培養(yǎng)具有人工智能素養(yǎng)的復(fù)合式創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)高素質(zhì)技能人才的新模式。

1 人工智能背景下高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)新模式的構(gòu)建與探索

1.1 根據(jù)高職“人工智能+X”高技能人才需求新特征，確立人才培養(yǎng)目標(biāo)的新定位

新人才培養(yǎng)規(guī)格一定要深入本地物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)研，在確定“人工智能+X”物聯(lián)網(wǎng)高技能人才的需求新特征后定位。經(jīng)過調(diào)研，新特征可以歸納為“專業(yè)精”“素質(zhì)廣”“視野新”。在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)目標(biāo)的定位還要考慮技術(shù)的前瞻性，要充分考慮人工智能影響下本地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，有利于人才的持續(xù)發(fā)展。最終的培養(yǎng)目標(biāo)定位應(yīng)該是，高職物聯(lián)網(wǎng)復(fù)合型人才應(yīng)具備扎實(shí)的跨學(xué)科專業(yè)知識(shí)，具有問題分析、應(yīng)用轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新意識(shí)和終身學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)具備精益求精的工匠和團(tuán)隊(duì)合作精神[2]。

1.2 研究人工智能在物聯(lián)網(wǎng)方向的應(yīng)用，重構(gòu)模塊化、進(jìn)階式的課程體系

首先依據(jù)相關(guān)國(guó)家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)要求，按物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)：感知層、傳輸層、應(yīng)用層設(shè)計(jì)專業(yè)技能訓(xùn)練體系，系統(tǒng)規(guī)劃職業(yè)發(fā)展課程，為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)保證。

其次對(duì)本地物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對(duì)人工智能技術(shù)的需求進(jìn)行調(diào)研，通過分析確定這些新需求大部分集中在人機(jī)交互、移動(dòng)數(shù)據(jù)傳遞、數(shù)據(jù)分析等方面，移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)在行業(yè)發(fā)展中的需求越來(lái)越高。因此專業(yè)課程設(shè)置中增加了對(duì)以下技術(shù)的研究：（1）移動(dòng)設(shè)備端應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)。目標(biāo)是學(xué)生能夠搭建Android 開發(fā)環(huán)境，會(huì)搭建 Android 人機(jī)交互界面，并能配置物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用中的 Android 應(yīng)用程序。（2）WiFi、Zigbee等無(wú)線接入與傳輸技術(shù)。目標(biāo)是學(xué)生具備無(wú)線單片機(jī)的裸機(jī)調(diào)試能力，具備利用WiFi、ZigBee 構(gòu)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能力，能夠掌握無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的廣播、組播和點(diǎn)播應(yīng)用，能夠掌握無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的搭建，能夠掌握上層軟件的安裝、配置。（3）智能感知技術(shù)。目標(biāo)是學(xué)生了解機(jī)器感知、仿生感知等感知技術(shù)（包括生物傳感、物理傳感和化學(xué)傳感等等），能利用嵌入式技術(shù)將傳感器與微處理器集成為一體，應(yīng)用開發(fā)具有環(huán)境感知、數(shù)據(jù)處理、智能控制與數(shù)據(jù)通信功能的智能數(shù)據(jù)終端設(shè)備。（4）大數(shù)據(jù)技術(shù)。目的是學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的發(fā)展歷史及目前發(fā)展的現(xiàn)狀以及它們的技術(shù)特點(diǎn)，從而把握大數(shù)據(jù)分析技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向，全面掌握大數(shù)據(jù)的架構(gòu)原理和使用場(chǎng)景。學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)概述，Hadoop安裝部署，HDFS、Hbase、Hive數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，MapReduce分布式計(jì)算模型、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)等等。（5）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。目的是讓學(xué)生初步掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、使用和維護(hù)，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性控制;熟練利用SQL 語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、改、查等操作;會(huì)使用存儲(chǔ)過程、觸發(fā)器等。同時(shí)，觀察到這些新課程對(duì)于高職層次的學(xué)生有一定的難點(diǎn)。因此新課程的教學(xué)更多的采用識(shí)讀、調(diào)試和創(chuàng)新的進(jìn)階模式，讓學(xué)生在不斷的項(xiàng)目化操作實(shí)踐中進(jìn)行熟悉，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和熱情，最終達(dá)到掌握。

最后立足本地物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)和學(xué)生未來(lái)發(fā)展，兼顧學(xué)生的層次和興趣，針對(duì)性選擇對(duì)應(yīng)的人工智能技術(shù)，開設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用”“人工智能技術(shù)”“云計(jì)算部署與管理”“Spark大數(shù)據(jù)處理技術(shù)”“數(shù)據(jù)可視化技術(shù)”等人工智能方向的專業(yè)選修課程。這些選修課相較于專業(yè)必修課具有更大的靈活性和前沿性，更能夠滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛好，開拓學(xué)生的視野和提高學(xué)生的能力。

1.3 利用人工智能技術(shù)，建構(gòu)人機(jī)協(xié)同的教學(xué)模式和智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)

人工智能背景下各種成熟的智慧教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)模式相繼涌現(xiàn)。如何在日常教學(xué)中真正利用好這些智能平臺(tái)和工具，根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣建構(gòu)高效的人機(jī)協(xié)同的教學(xué)模式，讓自己擺脫繁重的重復(fù)性教學(xué)工作，集中精力培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力，成為對(duì)教師的新挑戰(zhàn);教學(xué)中教師不僅僅要自己用好平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)，更要注重對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。要教會(huì)學(xué)生使用智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力。同時(shí)利用已有平臺(tái)的數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)，結(jié)合線上線下評(píng)價(jià)，建構(gòu)一個(gè)智慧化評(píng)價(jià)模式，形成人才培養(yǎng)質(zhì)量的反饋性、追蹤性、控制性。

1.4 利用培訓(xùn)和外聘，提升師資隊(duì)伍的“人工智能素養(yǎng)”

通過各類線下線上培訓(xùn)和企業(yè)實(shí)踐，提升校內(nèi)教師的人工智能技術(shù)知識(shí)儲(chǔ)備和利用智能系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)的信息化能力。首先通過專業(yè)技術(shù)人員對(duì)教師進(jìn)行針對(duì)性的人工智能教學(xué)技術(shù)的培訓(xùn)，提高教師對(duì)人工智能技術(shù)的操作運(yùn)用能力。接著結(jié)合現(xiàn)有人工智能技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)和軟件，對(duì)教師進(jìn)行新教學(xué)方法、教學(xué)模式的培訓(xùn)，幫助教師真正的將人工智能技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，真正為學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升發(fā)揮作用[3]。通過外聘人工智能行業(yè)專家和企業(yè)工程師，提升師資團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐能力;形成一個(gè)“學(xué)校教師+企業(yè)專家”的雙師團(tuán)隊(duì)。

2 ? 結(jié)語(yǔ)

通過實(shí)踐，基于“人工智能+X”高技能人才需求新特征定位的新的人才培養(yǎng)規(guī)格，在課程體系、教學(xué)模式、師資隊(duì)伍3個(gè)方面進(jìn)行重構(gòu)和創(chuàng)新后，人才培養(yǎng)質(zhì)量得到了提高。但是人工智能技術(shù)在不斷發(fā)展和進(jìn)步，高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的培養(yǎng)也要隨之不斷的調(diào)整和改進(jìn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張燚.人工智能加速發(fā)展下的職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)研究[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報(bào)，2020（1）：12.

[2]易雅琴，謝賓.基于"人工智能+X"的高職高技能人才培養(yǎng)模式與路徑[J].教育與職業(yè)，2020（17）：48.

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（編輯 傅金睿）

Research on the new talent training mode of Internet of Things in higher vocational

colleges under the background of artificial intelligence

Shi Jihong

（Suzhou Chien-Shiung Institute of Technology， Taicang 215400， China）

Abstract：With the development of artificial intelligence technology， “artificial intelligence + X” talent training has become an important direction of vocational education. This paper proposes to explore the deep correlation between the Internet of Things and artificial intelligence， integrate the curriculum， and build a modular and advanced curriculum system for the development of the Internet of Things technology in the region. By using the existing intelligent teaching system， a set of methods to effectively embed artificial intelligence into the teaching and management mode is put forward. In order to comprehensively enhance the competitiveness of students majoring in the Internet of things in higher vocational colleges.

Key words：artificial intelligence; Internet of Things（IoT）; personnel taining mechanism

作者簡(jiǎn)介：施紀(jì)紅（1976— ），女，江蘇句容人，講師，碩士;研究方向：電子信息技術(shù)。