人工智能視閾下計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革實踐研究
——以J技師學(xué)院為例

文/廣州市機(jī)電技師學(xué)院 賴志權(quán)

一、人工智能行業(yè)情況分析

在移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級計算、傳感網(wǎng)、腦科學(xué)等新理論、新技術(shù)的共同驅(qū)動下，人工智能逐步展現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開放、自主操控等新特性，產(chǎn)業(yè)化成熟度愈來愈高。世界各國都將人工智能視為科技創(chuàng)新的下一個“超級風(fēng)口”。

十八大以來，黨和國家高度重視及大力扶持新一代信息技術(shù)發(fā)展。2017年7月，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。這是從國家層面對人工智能發(fā)展進(jìn)行的統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計，亦成為人工智能發(fā)展的國家戰(zhàn)略。當(dāng)前，各種新技術(shù)高科技加速交叉融合發(fā)展，有效地推動人工智能產(chǎn)業(yè)快速崛起，在經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。一大批新型人工智能企業(yè)應(yīng)運而生，《2020年全球人工智能產(chǎn)業(yè)地圖》顯示，中國人工智能企業(yè)數(shù)量全球排名第二。2020年，在疫情防控和復(fù)工復(fù)產(chǎn)中，人工智能技術(shù)發(fā)揮著重要作用，資本市場對于人工智能的熱度升溫，全球AI投資金額基本止跌，中國國內(nèi)AI投資金額轉(zhuǎn)降為升。中國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模為434億美元，同比增長13.75%，超過全球增速。

近年來，人工智能產(chǎn)業(yè)形成了基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層的鮮明格局。其中，基礎(chǔ)層負(fù)責(zé)提供基礎(chǔ)能力，技術(shù)層負(fù)責(zé)將基礎(chǔ)能力轉(zhuǎn)化成人工智能技術(shù)，應(yīng)用層負(fù)責(zé)將人工智能技術(shù)應(yīng)用到特定行業(yè)?！吨袊乱淮斯ぶ悄芸萍籍a(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2021》對2205家人工智能樣本企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，數(shù)據(jù)分析顯示，從技術(shù)層次分布看，應(yīng)用層人工智能企業(yè)數(shù)占比為84.05%，系最高；其次是技術(shù)層企業(yè)數(shù)，占比為13.65%;基礎(chǔ)層企業(yè)數(shù)占比為2.30%，系最低。應(yīng)用層企業(yè)占比高，說明中國的人工智能科技產(chǎn)業(yè)是由社會需求牽引的。

二、人工智能背景下計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的必要性

科技的競爭歸根結(jié)底在于人才的競爭。人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更需要相關(guān)專業(yè)人才提供有力支撐?！缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》指出，要利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學(xué)方法改革，構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系，大幅提升就業(yè)人員專業(yè)技能，滿足我國人工智能發(fā)展帶來的高技能高質(zhì)量就業(yè)崗位的需要。也就是說，我國已從國家層面對學(xué)校應(yīng)將人工智能作為技術(shù)手段，提升教育信息化和智能化水平作出明確要求。

通常來說，人工智能系利用計算機(jī)的模型、程序、方法和概念，以實現(xiàn)科學(xué)的認(rèn)知過程。人工智能具有多學(xué)科綜合、高度復(fù)雜的特質(zhì)，它所在的學(xué)科屬于計算機(jī)一級學(xué)科下設(shè)的二級學(xué)科。

人工智能背景下計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)需要隨著社會的發(fā)展不斷變更。在以人工智能為代表的工業(yè) 4.0 時代，計算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該愈加強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)化、綜合化、個性化和實踐化。當(dāng)前，以專業(yè)知識為核心的傳統(tǒng)的人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)已愈來愈難以迎合未來社會對人才的需求。新形勢下，學(xué)校應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，致力于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新思考、有效溝通交流、實踐能力、解決問題的能力等，以提升學(xué)生適應(yīng)未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的核心競爭力。

人工智能背景下，計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)亟須從多學(xué)科的角度進(jìn)行審視,推進(jìn)和加強(qiáng)跨學(xué)科人才培養(yǎng)，打破單個專業(yè)的壁壘。實踐證明，單一的學(xué)科知識體系已經(jīng)無法迎合以人工智能為代表的工業(yè) 4.0 時代對超學(xué)科知識鏈的需求。破除學(xué)科專業(yè)壁壘，加強(qiáng)通識教育，拓寬學(xué)生知識面，從不同專業(yè)角度探究學(xué)術(shù)問題已經(jīng)成為人工智能背景下計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)改革的一個新態(tài)勢。

三、人工智能視閾下計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)方案

1.人才培養(yǎng)方案基本原則的合理設(shè)置

堅持互動原則，計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式需要從師生互動的角度，以智能技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)交流、觀點認(rèn)證等方式，實現(xiàn)計算機(jī)專業(yè)的知識共享，這是實現(xiàn)計算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)性條件。計算機(jī)專業(yè)學(xué)生可以在彼此的交流中，掌握智能技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)，而且學(xué)生對于計算機(jī)專業(yè)的相關(guān)知識理解水平逐漸提升。在進(jìn)行綜合優(yōu)化與控制的過程中，則需要從計算機(jī)活動、計算機(jī)教育交流、計算機(jī)專業(yè)課程規(guī)劃等方面進(jìn)行完善，在資源整合的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)計算機(jī)專業(yè)課程的實際應(yīng)用效果提升。增加計算機(jī)專業(yè)課程活動，實現(xiàn)對計算機(jī)專業(yè)課程活動方式、活動內(nèi)容及整體規(guī)劃等方面的綜合設(shè)計。

2.課程體系結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計

J技師學(xué)院的計算機(jī)專業(yè)課程應(yīng)從必修、選修兩個角度進(jìn)行選擇與設(shè)計。必修方面，結(jié)合計算機(jī)專業(yè)的12門課程的內(nèi)容，對知識點進(jìn)行整合與設(shè)計，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)、教學(xué)目標(biāo)等為中心，從而實現(xiàn)學(xué)生計算機(jī)專業(yè)知識的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)。選修方面，則可以結(jié)合學(xué)生的實際情況以及學(xué)習(xí)需求，選擇性地進(jìn)行計算機(jī)知識教育與引導(dǎo)。J技師學(xué)院在實現(xiàn)綜合發(fā)展的過程中，可以選擇開設(shè)多種選修課程的方式，適應(yīng)社會、學(xué)校、應(yīng)用型人才等方面的需要。在實際落實的過程中，結(jié)合計算機(jī)專業(yè)特色，以專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域為基礎(chǔ)，保證課程設(shè)置具有全面性，需要包含計算機(jī)專業(yè)的大部分科目。此外，在對計算機(jī)專業(yè)課程資源進(jìn)行整合與分化的過程中，需要對計算機(jī)技能類課程進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)重理論、輕實踐的情況。而且，還需要對計算機(jī)教育的傳統(tǒng)技能類課程資源進(jìn)行整合，這對提高計算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)效率有積極作用。在對課程內(nèi)容進(jìn)行拓展的過程中，則需要以計算機(jī)基礎(chǔ)、計算機(jī)表現(xiàn)與創(chuàng)造等相關(guān)知識為基礎(chǔ)，增設(shè)計算機(jī)教育相關(guān)的設(shè)計類課程，增加計算機(jī)與人文教育課程，這對提高計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的綜合人文素養(yǎng)有積極作用。

3.課程體系學(xué)時的合理分配

J技師學(xué)院的計算機(jī)專業(yè)課程體系需要從學(xué)時分配及實踐操作等方面進(jìn)行綜合設(shè)計。首先，堅持以人為本的理念，從計算機(jī)教育相關(guān)理論知識、實踐操作等角度進(jìn)行綜合管理，這是實現(xiàn)課時合理搭配的基礎(chǔ)性條件。明確階段性的計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)，則需要克服信息操作、計算機(jī)思維創(chuàng)新等問題，豐富課程內(nèi)容，這對計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的全面發(fā)展有積極作用。在實現(xiàn)課程體系學(xué)時合理分配的過程中，需要突出課程的師范性，提高學(xué)生文化素養(yǎng)以及技術(shù)操作水平的同時，強(qiáng)調(diào)計算機(jī)專業(yè)課程設(shè)置的綜合性，以技術(shù)分析、計算機(jī)創(chuàng)作、智能技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)講解等為核心內(nèi)容，將計算機(jī)專業(yè)相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容整合在一起，這對提升計算機(jī)專業(yè)的課程應(yīng)用效果有積極作用。在對計算機(jī)專業(yè)課程體系學(xué)時進(jìn)行合理分配中，可以結(jié)合學(xué)生的實際情況，按照7∶3的比例，以計算機(jī)實踐操作與專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)同步開展的方式，實現(xiàn)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)水平的提升。其次，在課程體系學(xué)時的合理分配與控制的過程中，需要注重課程設(shè)置的開放性，并擴(kuò)充計算機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)資源，這對實現(xiàn)計算機(jī)專業(yè)知識整合、合理分配教學(xué)時間等有積極作用。最后，在對計算機(jī)專業(yè)課程體系的時間搭配進(jìn)行優(yōu)化中，需要給學(xué)生留下充足的選擇空間，從而滿足計算機(jī)專業(yè)學(xué)生不同發(fā)展方向的需要，為學(xué)生的個性化發(fā)展提供課程支持。在實現(xiàn)計算機(jī)專業(yè)相關(guān)課程合理搭配與落實的過程中，需要對計算機(jī)專業(yè)知識、實踐練習(xí)等方面進(jìn)行調(diào)整，這對提升計算機(jī)專業(yè)的實際教學(xué)水平有積極作用。在課程時間劃分中，可以從實踐性課程、公共課程等方面進(jìn)行優(yōu)化，保證計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的實習(xí)時間和實踐操作時間，從而提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性、個人能力以及職業(yè)意識等。在課程合理安排以及專業(yè)控制的過程中，需要從時間段、實踐操作、計算機(jī)專業(yè)知識學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行綜合控制，從而達(dá)到課程時間最大化利用的目的。從實踐教學(xué)、學(xué)習(xí)方法選擇等角度進(jìn)行綜合設(shè)計，對提高應(yīng)用型人才的實踐操作能力有積極作用。為提高計算機(jī)教育專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的實際應(yīng)用效果，則需要從學(xué)生個人能力、計算機(jī)專業(yè)知識、自主學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行綜合調(diào)整，達(dá)到培養(yǎng)效果提升的目的。

四、J技師學(xué)院的實踐探索

近年來，J技師學(xué)院緊緊圍繞先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)鏈，秉承“為產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求服務(wù)，為工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程服務(wù)”的辦學(xué)初心，堅持“辦學(xué)就是辦專業(yè)”的辦學(xué)理念和“專業(yè)群對接產(chǎn)業(yè)鏈”的專業(yè)建設(shè)思路，對接廣東省戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)集群，以“橫向拓展、縱向延伸”的結(jié)構(gòu)邏輯構(gòu)建專業(yè)群，形成結(jié)構(gòu)合理、特色鮮明、助力粵港澳大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專業(yè)建設(shè)生態(tài)，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供堅實的人才支撐和智力支持。當(dāng)前，J技師學(xué)院根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，聚焦智能制造技術(shù)和人工智能技術(shù)領(lǐng)域，賦能智能制造、智能控制、機(jī)電裝備、數(shù)字創(chuàng)意、智能汽車和制造服務(wù)六大專業(yè)群的優(yōu)化升級，正在打造適應(yīng)新基建、新互聯(lián)、新業(yè)態(tài)需要的新工科、新商科專業(yè)；發(fā)揮學(xué)院的專業(yè)技術(shù)實力和校企合作優(yōu)勢，通過重點支持、有序推進(jìn)，著重建設(shè)智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院和人工智能產(chǎn)業(yè)學(xué)院，構(gòu)建共商、共建、共享、共贏的合作機(jī)制，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)完整、產(chǎn)教深度融合、校企協(xié)同發(fā)展的育人平臺。

1.強(qiáng)化人工智能師資隊伍

大量涌現(xiàn)的人工智能新技術(shù)、新業(yè)態(tài)催生一大批新職業(yè)、新技能。這對人工智能技能人才培養(yǎng)和職業(yè)技能培訓(xùn)提出了新挑戰(zhàn)。J技師學(xué)院以打造高水平師資隊伍為目標(biāo)，以內(nèi)培外引為手段，以強(qiáng)師工程為抓手，創(chuàng)新人才引進(jìn)和培養(yǎng)機(jī)制，完善薪酬分配及考核措施，推動學(xué)院師資隊伍整體素質(zhì)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，培養(yǎng)了一支具有先進(jìn)職業(yè)教育理念和國際視野的一流師資隊伍。加大5G技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、精密制造、智能控制等技術(shù)人才的引進(jìn)和培訓(xùn)力度，實現(xiàn)師資隊伍人工智能技術(shù)培訓(xùn)全覆蓋，實現(xiàn)新職業(yè)、新技能師資滿足新時代高技能人才培養(yǎng)需要。大力推進(jìn)教師一體化課程學(xué)習(xí)任務(wù)開發(fā)能力培訓(xùn)，促進(jìn)教師專業(yè)化成長。

2.加強(qiáng)校企合作

J技師學(xué)院以人工智能產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)為引領(lǐng)，利用周邊人工智能產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的契機(jī)，緊跟5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等新基建新互聯(lián)發(fā)展，與行業(yè)龍頭企業(yè)開展深度校企合作、產(chǎn)教融合項目。重點開展先進(jìn)制造產(chǎn)教中心智能化升級、CNAS實驗室改造升級、智能制造電氣安裝調(diào)試一體化學(xué)習(xí)工作站、智能網(wǎng)聯(lián)汽車實訓(xùn)中心、人工智能師資培訓(xùn)中心建設(shè)、訂單班技能人才培養(yǎng)等重大校企合作項目。此外，學(xué)院還與一些人工智能龍頭企業(yè)進(jìn)行合作，在專業(yè)建設(shè)、智慧教學(xué)樓建設(shè)、數(shù)字化展示中心建設(shè)、技能人才培養(yǎng)等方面開展深度交流，探索人工智能在智能制造、智慧交通、智能家居、智慧教育等領(lǐng)域的應(yīng)用，為區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人工智能技術(shù)應(yīng)用人才。

3.進(jìn)行課程改革

J技師學(xué)院以人工智能相關(guān)技術(shù)為核心，根據(jù)人工智能背景下的工業(yè)4.0人才需求變化，明確人工智能背景下學(xué)院計算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方向，調(diào)整課程體系和課程內(nèi)容，更注重學(xué)生知識體系的培養(yǎng)。課程方面，包括Python編程語言基礎(chǔ)、系統(tǒng)高級編程、互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)、數(shù)據(jù)分析、人工智能等核心模塊。課程大綱結(jié)合學(xué)生實際情況進(jìn)行精心設(shè)計和編排，將較難的數(shù)學(xué)知識融入到實際案例中講解，內(nèi)容由淺入深，更好地幫助學(xué)生入門。在課程設(shè)置上，注重實戰(zhàn)。實戰(zhàn)項目需求真實，兼具深度廣度，深度貼合名企和大廠用人需求，增加了數(shù)據(jù)分析項目數(shù)量，整個項目庫包括10多個數(shù)據(jù)分析項目，多個綜合大項目。通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生熟練掌握Python語言、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等主流軟件開發(fā)技術(shù)，數(shù)據(jù)采集、分析、挖掘、可視化技術(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)知識體系，理解數(shù)據(jù)分析思想、軟件開發(fā)思想，能夠利用這些思想和技術(shù)分析問題，提出方案并解決問題。學(xué)生就業(yè)除了人工智能、數(shù)據(jù)分析等崗位外，還能從事軟件開發(fā)、高級軟件測試、前后端開發(fā)、爬蟲工程師等工作。

五、結(jié)束語

培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新能力和人文素養(yǎng)的人工智能領(lǐng)域的計算機(jī)專業(yè)技能人才，是技工教育義不容辭的責(zé)任和使命。我們高度重視人工智能對技工教育的深刻影響，積極促進(jìn)人工智能和技工教育的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)技工教育變革創(chuàng)新，為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供源源不斷的技能人才。