基于OBE理念的地方本科院校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究

孫興威 寧亞楠 楊得成

(黑河學(xué)院，黑龍江 黑河 164300)

成果導(dǎo)向教育(Outcome based education)理念(以下簡稱OBE理念)由美國學(xué)者Sapdy等人在1981年首先提出。美國是公認的教育強國，但其在科技方面的貢獻及表現(xiàn)并沒有達到人們的預(yù)期，因此，OBE理念應(yīng)運而生。OBE理念已經(jīng)被歐美發(fā)達國家廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)改革之中，并被美國工程認證協(xié)會完全采納。OBE理念通過引入模擬工作環(huán)境，帶入有針對性的真實案例，著重關(guān)注學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，從而打破單向知識傳授的教學(xué)模式，使學(xué)生身臨其境地掌握實踐技能，幫助學(xué)生在未來就業(yè)過程中更好地適應(yīng)社會需求。OBE理念是改進理論實踐教學(xué)體系，提高專業(yè)教育深度與廣度，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力以及未來崗位適應(yīng)力的教育指導(dǎo)理念[1]。

一、人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀和形勢

近年來，我國信息化發(fā)展水平日益提高，2017年，國務(wù)院頒布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[2]，國家開始全面推進智能化發(fā)展方略。人工智能專業(yè)首次與人們見面是在2018年初，根據(jù)當(dāng)時教育部公布的《2018年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》，可以發(fā)現(xiàn)人工智能作為新增專業(yè)已列入其中，并且已有35所高校獲批建設(shè)資格；在2020年教育部發(fā)布的《2019年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果》中，獲得建設(shè)人工智能專業(yè)的高校增加至180所。從學(xué)校數(shù)量來看，北京、江蘇、山東、四川的新增院校較多；從學(xué)校層次來看，近兩年新增人工智能本科專業(yè)的院校既有傳統(tǒng)老牌名校，也有普通本科院校，這些高校的辦學(xué)層次存在著差異，因此，人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式的制定也不能千篇一律，應(yīng)緊密結(jié)合學(xué)校辦學(xué)理念、專業(yè)定位、人才培養(yǎng)目標(biāo)及地方經(jīng)濟發(fā)展對人工智能人才的需求情況來制定。人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建已經(jīng)成為人工智能專業(yè)能否健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。而該專業(yè)是一個新興專業(yè)，人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建還處于探索階段，需要在實踐過程中不斷地改進與創(chuàng)新，需要引入國內(nèi)外先進的教學(xué)理念，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的與時俱進和國際化。

2020年6月，工業(yè)和信息化部人才交流中心正式發(fā)布《人工智能產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展報告(2019—2020年版)》[3]。從報告中可以看到，我國人工智能方向人才預(yù)計將出現(xiàn)30萬缺口，部分特定技術(shù)方向崗位的人才供需嚴(yán)重失衡，這些崗位需要的是復(fù)合型人才，能夠綜合掌握數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、法學(xué)等多方面知識。因此，需要政府、社會、高校和企業(yè)共同努力去培養(yǎng)和挖掘。行業(yè)發(fā)展，教育先行，教育部近年來積極鼓勵開辦人工智能專業(yè)。但我國高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量卻沒能達到社會需求，一方面，體現(xiàn)在所學(xué)知識、技術(shù)沒能與時代接軌，往往學(xué)生學(xué)習(xí)的知識較陳舊，與實際工作相關(guān)性較差；另一方面，體現(xiàn)在學(xué)生動手能力上，部分學(xué)生都是紙上談兵，理論知識豐富，實際操作能力差，如何更好地實現(xiàn)高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)已成為一個熱點問題。

傳統(tǒng)教育模式教師更注重依循專業(yè)學(xué)科導(dǎo)向原則——課程導(dǎo)向，執(zhí)行解決明確問題的教學(xué)模式，以增強學(xué)生專業(yè)知識的完備性與系統(tǒng)性為目標(biāo)[4]。傳統(tǒng)教育模式下，教學(xué)設(shè)計從教材出發(fā)，以教為主根據(jù)教學(xué)大綱設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等環(huán)節(jié)，對所教內(nèi)容的前沿性以及社會對相關(guān)專業(yè)人才的需求欠缺考慮。人工智能技術(shù)具有實時、瞬變等特性，技術(shù)迭代非?？靃5]。如此往復(fù)，一方面，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后專業(yè)知識較落后，需重新學(xué)習(xí)知識；另一方面，在以教師為中心的教學(xué)模式下，使學(xué)生思維固化，習(xí)慣性地按照任職要求開展工作，缺少創(chuàng)新意識，學(xué)生自身無法得到良性發(fā)展，導(dǎo)致事業(yè)發(fā)展下滑或者失業(yè)等狀況。OBE理念強調(diào)反向設(shè)計原理——成果導(dǎo)向，根據(jù)想要學(xué)生取得的預(yù)期學(xué)習(xí)成果開展教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施等環(huán)節(jié)。在人工智能專人教師開展教學(xué)設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮社會對該專業(yè)人才專業(yè)技能的要求，在考慮該專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)要求等因素，堅持“學(xué)生中心”的理念，側(cè)重實踐與理論相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生具備過硬的理論知識的同時，還具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生獲得相應(yīng)的學(xué)習(xí)成果，從而滿足社會對人工智能專業(yè)人才的能力需求。

二、社會對人工智能專業(yè)人才提出的能力要求

隨著高新技術(shù)的發(fā)展，社會對人工智能專業(yè)人才需求越來越高，對人才的要求也越來越高。人工智能專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的知識及能力主要包括：人工智能的工程知識，能運用多學(xué)科知識解決復(fù)雜的人工智能工程問題；分析問題的能力，能夠深入分析不同學(xué)科的原理、文獻，進而解決復(fù)雜的人工智能工程問題；設(shè)計和開發(fā)解決方案的能力，能夠設(shè)計解決復(fù)雜人工智能問題的技術(shù)方案，能夠設(shè)計并實現(xiàn)滿足特定需求的智能系統(tǒng)或模塊，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識[6]；獨立研究的能力，能夠通過設(shè)計、分析、實驗等方式，獨立進行人工智能問題的研究；熟練使用人工智能工具，能夠熟練運用合適的技術(shù)、軟硬件開發(fā)工具進行人工智能工程問題模擬等。

三、基于OBE理念的人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)策略

結(jié)合我國工程認證標(biāo)準(zhǔn)對計算機專業(yè)人才能力的要求，利用OBE理念從以下五個方面，反向設(shè)計人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)策略，在人才培養(yǎng)過程中持續(xù)改進，最終達到社會對人工智能專業(yè)人才能力的要求。

高校在制訂人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)策略時，應(yīng)將重點放在專業(yè)定位的確定、人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定、畢業(yè)要求的創(chuàng)新、課程體系的改革以及教師團隊的組建上。從以上五個層面出發(fā)，利用OBE理念反向設(shè)計人才培養(yǎng)策略，在人才培養(yǎng)過程中持續(xù)改進，最終達到社會對人工智能專業(yè)人才能力的要求。

1.明確專業(yè)定位

以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)，結(jié)合地方經(jīng)濟發(fā)展對人工智能專業(yè)人才的需求，找準(zhǔn)人工智能專業(yè)定位。適合高校本身的專業(yè)定位，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的前提。首先，明確專業(yè)定位要分析地方經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，找出社會對人工智能專業(yè)人才所需能力的要求，從而確定人工智能行業(yè)從業(yè)者所需要具備的專業(yè)知識及能力，據(jù)此確定畢業(yè)生所需獲得的學(xué)習(xí)成果。其次，深入地方人工智能行業(yè)企業(yè)進行調(diào)研，針對各企事業(yè)單位的用人需求、崗位職責(zé)、專業(yè)能力要求，有針對性地設(shè)計、創(chuàng)新人工智能課程體系。

2.明確人才培養(yǎng)目標(biāo)

人才培養(yǎng)目標(biāo)是指根據(jù)國家教育目標(biāo)以及高校自身辦學(xué)方向而提出的人才培養(yǎng)要求，即學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)達到的成就。以O(shè)BE理念為基礎(chǔ)，以社會對人工智能專業(yè)人才需求為導(dǎo)向，注重學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)，在掌握人工智能專業(yè)能力的同時，通過相關(guān)交叉學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其獨立解決復(fù)雜人工智能工程問題的能力，在學(xué)習(xí)過程中以“知識—能力—素養(yǎng)”為主線，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力以及良好的素養(yǎng)。結(jié)合以上要求針對學(xué)校定位，遵循OBE理念的人才培養(yǎng)要求，確立人才培養(yǎng)目標(biāo)。通過在校期間的學(xué)習(xí)，使畢業(yè)生更好地適應(yīng)未來的就業(yè)形勢。

3.創(chuàng)新畢業(yè)要求

通過前期對地方政府、企事業(yè)單位對人工智能專業(yè)人才能力要求的調(diào)研，結(jié)合OBE理念根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)反向設(shè)計學(xué)生畢業(yè)要求。初稿擬定后，在全校范圍內(nèi)廣泛征求廣大師生意見，再通過聘請國內(nèi)知名專家充分論證，最終確定學(xué)生畢業(yè)要求。在制訂畢業(yè)要求的過程中，深入細化人工智能專業(yè)，深刻理解人工智能專業(yè)的畢業(yè)要求，通過筆者查閱文獻初步將人工智能專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)要求歸納為以下兩個方面：一方面，是畢業(yè)生應(yīng)能全面設(shè)計、分析人工智能工程問題，另一方面，是畢業(yè)生應(yīng)能夠掌握多學(xué)科科學(xué)原理，通過交叉學(xué)科知識解決人工智能工程問題。

4.革新課程體系

落實專業(yè)定位，實現(xiàn)人才培目標(biāo)，達成學(xué)生畢業(yè)要求，都離不開課程體系建設(shè)，高校人工智能專業(yè)課程體系的建設(shè)應(yīng)注重依據(jù)OBE理念，反向設(shè)計人工智能專業(yè)課程體系。理論課方面在原有的專業(yè)基礎(chǔ)上，可根據(jù)地方政府、企事業(yè)單位的用人要求開設(shè)與崗位能力相對應(yīng)的專業(yè)核心課、交叉學(xué)科專業(yè)課以及具有時代前沿向?qū)У倪x修課。實踐課方面在遵循“基礎(chǔ)—核心—延伸”的培養(yǎng)模式外，注重與理論課內(nèi)容相融相通，并結(jié)合真實項目，由易到難地使學(xué)生掌握地方政府、企事業(yè)單位所需要的人工智能專業(yè)人才的技能，增加實習(xí)實訓(xùn)課程，豐富學(xué)生專業(yè)實踐技能。側(cè)重實踐教學(xué)，并基于OBE理念設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生更多參與到實踐創(chuàng)新活動中去。引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生參加各種程序設(shè)計、機器人編程設(shè)計等比賽，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識。指導(dǎo)學(xué)生申報、參與科研項目，通過參加科研項目來提高自身能力，積累科研經(jīng)驗，為以后的深造打下基礎(chǔ)。

5.組建雙師型教師團隊

基于OBE理念，組建校企合作的雙師型教師團隊。目前，我國高校人工智能專業(yè)教師重理論輕實踐，擁有扎實的理論知識及豐富的教學(xué)經(jīng)驗，但對日常工程實踐訓(xùn)練的重視不足，不能及時了解地方政府、企事業(yè)單位的用人需求。針對此種現(xiàn)象，高校應(yīng)引進實踐經(jīng)驗豐富的外聘企業(yè)教師，高校教師與其互相配合，由高校教師教授學(xué)生理論知識，外聘教師針對用人單位對人工智能專業(yè)人才的技能要求開展實踐課。聯(lián)合編制教學(xué)大綱，打造適合地方經(jīng)濟發(fā)展的課程，組織學(xué)生到相應(yīng)企事業(yè)單位參觀、培訓(xùn)、實踐見習(xí)，使學(xué)生提前適應(yīng)企業(yè)文化。結(jié)合大數(shù)據(jù)等專業(yè)交叉內(nèi)涵，引導(dǎo)創(chuàng)新現(xiàn)有師資隊伍轉(zhuǎn)型與升級。

四、結(jié)語

地方高校應(yīng)堅持以“產(chǎn)出導(dǎo)向、學(xué)生中心、持續(xù)改進”理念為指導(dǎo)，改變原有的以教師為中心、以教為主的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心，讓人工智能專業(yè)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)潛力，培養(yǎng)其溝通能力、團隊協(xié)作能力，提升其實踐動手能力，使其在就業(yè)過程中更好地適應(yīng)工作環(huán)境。高校人工智能專業(yè)應(yīng)將OBE理念貫穿于人才培養(yǎng)模式全過程，以人工智能專業(yè)人才的社會需求為導(dǎo)向，遵循學(xué)生成長規(guī)律，以學(xué)生為中心組織實施教學(xué)，持續(xù)優(yōu)化人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)策略，幫助學(xué)生成為社會需要的高素質(zhì)人才。