職教本科背景下人工智能專業(yè)建設(shè)的研究與實(shí)踐

◇南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院 蔣林岑 樊曉唯 劉向東

本文以職教本科不斷發(fā)展背景下，探索如何建設(shè)面向“職業(yè)”的專業(yè)建設(shè)，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)崗位的人才是職業(yè)教育的重要起點(diǎn)，以學(xué)生的崗位能力，崗位知識(shí)，崗位發(fā)展為立足點(diǎn)，探索構(gòu)建人工智能的專業(yè)特色，打造工程型課程體系。文中給出了在實(shí)際專業(yè)建設(shè)和課程體系建立的摸索實(shí)踐中總結(jié)出一套應(yīng)用舉措，具有一定的借鑒意義。

2019年《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》明確指出了“完善高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，開展本科層次職業(yè)教育試點(diǎn)”，為滿足我國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展對(duì)大量高層次應(yīng)用型人才的需要[1]。許多高職院校也成為了職教本科建設(shè)的試點(diǎn)，我校就是其中之一，學(xué)科專業(yè)建設(shè)也應(yīng)按照要求以職教本科為核心，如何有效開展人工智能專業(yè)建設(shè)成為了學(xué)院關(guān)注的重點(diǎn)。

經(jīng)過調(diào)研，隨著試點(diǎn)職教本科的不斷深入研究，發(fā)現(xiàn)沒有明顯區(qū)分職教專科與職教本科之間的差別，存在專業(yè)特色不明顯，培養(yǎng)崗位人才時(shí)教學(xué)目標(biāo)不明確等問題[2]。為解決上述問題，我校人工智能專業(yè)緊密結(jié)合國(guó)家人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和職教本科的內(nèi)涵，開展專業(yè)建設(shè)的相關(guān)研究工作。專業(yè)結(jié)合實(shí)際，深入探索職教本科背景下該專業(yè)的靈活師資隊(duì)伍建設(shè)，導(dǎo)師制育人模式，創(chuàng)新教學(xué)方式方法，給出具體建設(shè)思路和方案。為試點(diǎn)職教本科專業(yè)建設(shè)開拓了思路，為崗位人才培養(yǎng)提供了有益參照[3]。

1 人工智能專業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

人工智能專業(yè)人才供需比較突出，該專業(yè)作為繼大數(shù)據(jù)，云計(jì)算之后的新興行業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)之一，無論從對(duì)外，還是對(duì)內(nèi)，面臨以下主要挑戰(zhàn)。

（1）如何讓專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生能適應(yīng)社會(huì)崗位的持續(xù)性需求，貼近崗位的技能要求，是專業(yè)建設(shè)中首要考慮的問題。通過查閱各大招聘網(wǎng)站，當(dāng)前社會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)分析師、人工智能算法開發(fā)，維護(hù)工程師等崗位的職位，都要求掌握對(duì)數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理等相關(guān)技能，并且對(duì)人工智能專業(yè)崗位人才的需求量較大。

（2）面對(duì)過去長(zhǎng)時(shí)間職教?？平虒W(xué)環(huán)境的浸潤(rùn)，如何能實(shí)現(xiàn)從職教?？频铰毥瘫究频霓D(zhuǎn)型，需要一個(gè)過程去探索和適應(yīng)。就要求對(duì)所有教學(xué)人員進(jìn)行思想轉(zhuǎn)變，了解職教本科的提出意義，著眼于高格局，長(zhǎng)眼光來看待職教本科對(duì)人才的培養(yǎng)，應(yīng)用于專業(yè)建設(shè)。

（3）從崗位實(shí)際出發(fā)，如何制定人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)方案，結(jié)合學(xué)院現(xiàn)有軟硬件設(shè)施和教學(xué)環(huán)境，編寫可行的課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施教學(xué)模式，更多地從學(xué)生需要掌握的崗位技能更多的考量，才能培養(yǎng)出與實(shí)際企業(yè)項(xiàng)目所契合的應(yīng)用型人才。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力進(jìn)行分層[4]，在教學(xué)過程中因材施教，不斷摸索新的教學(xué)方法和教學(xué)工具，從而用提升教學(xué)效果來打磨一支優(yōu)秀的雙師型人工智能專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

2 主要應(yīng)對(duì)舉措

2.1 構(gòu)建有企業(yè)背景的雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)

人工智能專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的組建從零進(jìn)步，慢慢組建，目前已有專任教師14人，其中有企業(yè)背景的11人，工程師占比80%，博士占比75%，可以說專業(yè)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)具有很強(qiáng)的企業(yè)實(shí)操能力，雙師型教學(xué)隊(duì)伍讓學(xué)生所學(xué)知識(shí)更接近企業(yè)實(shí)際需要?？紤]到人工智能專業(yè)所屬行業(yè)的技術(shù)更新迭代較快，因此在實(shí)際的專業(yè)建設(shè)中，從師資培養(yǎng)和師資引進(jìn)兩個(gè)方面不斷補(bǔ)充新鮮血液，壯大專業(yè)的師資隊(duì)伍。從理論和實(shí)踐兩手并舉，打造一支高水平、和新技術(shù)前沿和行業(yè)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)保持同步的教學(xué)團(tuán)隊(duì)[4]。

（1）師資培養(yǎng)。本專業(yè)的優(yōu)秀博士教師具有很深的理論研究，帶領(lǐng)專業(yè)老師定期進(jìn)行前沿理論的學(xué)習(xí)，隨著新技術(shù)的涌現(xiàn)，結(jié)合本專業(yè)主要的技術(shù)手段和概念，不斷開拓專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)視野，保持教師知識(shí)儲(chǔ)備的專業(yè)先進(jìn)性和時(shí)代性。除了加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)教師參加企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行，通過任職具體崗位鍛煉開發(fā)能力，通過實(shí)踐掌握技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景及瓶頸，提升自身的工程實(shí)踐能力。這樣培養(yǎng)的教師能上講堂，能下企業(yè)，充分發(fā)揮教師的核心作用，為專業(yè)建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的鋪墊。

（2）師資引進(jìn)。從世界500強(qiáng)企業(yè)引進(jìn)青年高層次人才和工程師，引進(jìn)來自華為、中國(guó)電信、科研所等單位，作為對(duì)教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充，他們都具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力。一方面他們的行業(yè)經(jīng)歷、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力可以加快專業(yè)建設(shè)，為課程體系建設(shè)獻(xiàn)策獻(xiàn)計(jì)，另一面，他們的企業(yè)做事風(fēng)格可以對(duì)學(xué)術(shù)產(chǎn)生潛移默化的影響，慢慢滲透職業(yè)教育的目的，讓學(xué)生提前感受職業(yè)素養(yǎng)。

2.2 探索構(gòu)建適應(yīng)學(xué)情的課程體系

通過階段性教學(xué)效果反饋和教研探討，形成了人工智能專業(yè)課程體系，如圖1所示，整個(gè)課程體系包括兩個(gè)部分：必修課和專業(yè)選修課。以面向職業(yè)本科教育為主線，培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力為核心，考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和對(duì)新知識(shí)的接收能力，因此在必修課階段除了傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程，另外增加專業(yè)技術(shù)平臺(tái)課程和專項(xiàng)能力讓學(xué)生能循序漸進(jìn)的完成課程學(xué)習(xí)，提高課程體系的平緩階梯向上，逐漸提升專業(yè)授課內(nèi)容難度。

圖1 人工智能專業(yè)課程體系

將企業(yè)元素融入到選修課，選修課通過模塊化創(chuàng)新課程體系，調(diào)研在人工智能行業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)熱點(diǎn)和新技術(shù)開設(shè)3個(gè)課程模塊，讓學(xué)生根據(jù)自己興趣點(diǎn)選擇相應(yīng)課程完成學(xué)習(xí)。在更新教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，優(yōu)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案，教學(xué)目標(biāo)，以實(shí)踐教學(xué)效果促進(jìn)課程體系的不斷完善[5]，教學(xué)內(nèi)容和企業(yè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)同步更新，實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合。

2.3 以企業(yè)崗位需求為導(dǎo)向的教學(xué)模式多樣化

要轉(zhuǎn)型“職業(yè)”本科，就要從企業(yè)的實(shí)際崗位需要為出點(diǎn)發(fā)，設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)任務(wù)和教學(xué)設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)本科的理論教學(xué)為主要授課方式和內(nèi)容，實(shí)施講授式、邊學(xué)邊做式、工程項(xiàng)目式等多元化教學(xué)模式[6]。

（1）理論環(huán)節(jié)。理論授課環(huán)節(jié)以講授式為主，采用信息化手段豐富教學(xué)過程，通過知識(shí)點(diǎn)的講解，拓展知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)專業(yè)有全局性的認(rèn)識(shí)。由于人工智能是新興專業(yè)，沒有找到合適的教材，因此在理論實(shí)施環(huán)節(jié)，我們根據(jù)備課PPT內(nèi)容創(chuàng)建活頁(yè)式教材，根據(jù)學(xué)生課堂反饋，靈活便捷地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行修改更新。

（2）實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)踐環(huán)節(jié)通過工程項(xiàng)目式開展教學(xué)。以“深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)人像識(shí)別”為例，給出海量的人臉數(shù)據(jù)集，模擬實(shí)際企業(yè)的真實(shí)開發(fā)場(chǎng)景，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，按照崗位劃分項(xiàng)目任務(wù)模塊如“對(duì)數(shù)據(jù)集的預(yù)處理”，“建立識(shí)別模型”，“模型評(píng)估”等，學(xué)生自行組建團(tuán)隊(duì)。學(xué)生在完成項(xiàng)目后，不但在完成實(shí)驗(yàn)的過程中加深了對(duì)知識(shí)的理解，掌握專業(yè)技術(shù)，加強(qiáng)了人工智能應(yīng)用開發(fā)的動(dòng)手能力，更是讓學(xué)生對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程有了初步的體驗(yàn)，了解實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為他們以后就業(yè)能快速上崗，更好地參與社會(huì)服務(wù)。

2.4 通過校企合作反哺教學(xué)

在教學(xué)過程正常開展地前提下，嘗試進(jìn)行校企合作，以橫向項(xiàng)目的方式讓專業(yè)教師參與到企業(yè)的實(shí)際運(yùn)作中，在圖像識(shí)別，知識(shí)譜圖和自然語(yǔ)言處理等方面為突破口建立校企合作。教師在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)可以實(shí)時(shí)地反饋到教學(xué)知識(shí)點(diǎn)中去，讓教學(xué)內(nèi)容緊跟企業(yè)生產(chǎn)，讓企業(yè)生產(chǎn)反哺教學(xué)。

3 專業(yè)建設(shè)的創(chuàng)新手段

3.1 探索以個(gè)性化培養(yǎng)為中心的專業(yè)導(dǎo)師制，初見成效

“專業(yè)導(dǎo)師制”模式通過理論研究和試點(diǎn)實(shí)踐相結(jié)合的方式，從“分流式”培養(yǎng)、“個(gè)性化”教育的新視角探索提高職業(yè)技術(shù)高端人才培養(yǎng)質(zhì)量的路徑與方法[7]，根據(jù)學(xué)生的個(gè)體特點(diǎn)選擇合適的培養(yǎng)方法，充分挖掘?qū)W生潛力，提高學(xué)生職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，助力學(xué)生高質(zhì)量成長(zhǎng)，適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求變化，弘揚(yáng)“產(chǎn)學(xué)結(jié)合、學(xué)做合一”的辦學(xué)思想。人工智能專業(yè)教師試點(diǎn)“專業(yè)導(dǎo)師制”的教育模式，指導(dǎo)學(xué)生參加2020年第六屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，取得江蘇省賽一等獎(jiǎng)，并順利獲得國(guó)賽資格。

3.2 發(fā)揮“1+X”證書制度優(yōu)勢(shì)，量化專業(yè)技能

根據(jù)國(guó)家在職業(yè)教育中新提出的“學(xué)分銀行”概念，積極探索人工智能專業(yè)職業(yè)技能等級(jí)證書與專業(yè)課程的學(xué)分轉(zhuǎn)換問題[8]。目前人工智能專業(yè)還沒有全國(guó)性質(zhì)的職業(yè)技能等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將學(xué)生在專業(yè)課程中的學(xué)習(xí)情況和各類國(guó)家認(rèn)可的職業(yè)技能等級(jí)證書的成果，量化成“學(xué)分銀行”。以“人工智能深度學(xué)習(xí)工程應(yīng)用”標(biāo)準(zhǔn)為例，若學(xué)生獲得初級(jí)證書，可申請(qǐng)免修3～4個(gè)學(xué)分，在該級(jí)別證書對(duì)應(yīng)的課程《Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》《數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理》《人工智能技術(shù)導(dǎo)論》中進(jìn)行選擇。

3.3 畢業(yè)班學(xué)生參與校企項(xiàng)目，增加企業(yè)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)

經(jīng)過前三個(gè)學(xué)年系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備了初步參與工程項(xiàng)目的綜合能力，在最后階段為他們搭建校企合作的平臺(tái)，企業(yè)給出實(shí)際生產(chǎn)的部分功能作為校企合作課題，企業(yè)指導(dǎo)老師和專業(yè)老師共同參與項(xiàng)目管理。用企業(yè)化規(guī)范要求學(xué)生全流程沉浸式參與項(xiàng)目，從分析需求，開發(fā)過程以及測(cè)試版本發(fā)布，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目崗位需要參與開發(fā)，作為項(xiàng)目成員的一份子，讓學(xué)生感受企業(yè)的管理規(guī)范，代碼規(guī)范，版本發(fā)布規(guī)范等，增加實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，提升職業(yè)素養(yǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文提出了在職教本科背景下，針對(duì)人工智能這個(gè)新興專業(yè)在專業(yè)建設(shè)時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)，專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)和行業(yè)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，探索出適用于職教本科專業(yè)建設(shè)的相應(yīng)舉措和實(shí)施路徑。通過定期開展“教師教學(xué)-學(xué)生反饋-優(yōu)化教學(xué)”等教研活動(dòng)表明教學(xué)效果良好，為其他新興專業(yè)的建設(shè)提供了新的思路，在職教本科大力發(fā)展下有著廣闊的前景。在已經(jīng)穩(wěn)定的專業(yè)建設(shè)上，下一步將研究如何打造專業(yè)特色。