人工智能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院建設路徑探索與實踐研究

關鍵詞：人工智能產(chǎn)業(yè)學院；產(chǎn)教融合；人才培養(yǎng)；人工智能復合型人才

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）25-0133-03

0 引言

人工智能作為新質(zhì)生產(chǎn)力的引擎，對推動產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。截至2023年，我國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過5 700億元，企業(yè)數(shù)量超過4400家。為了推動人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并滿足其人才需求，國務院和教育部先后出臺了一系列規(guī)劃和行動計劃，要求高校完善人工智能的學科體系，加快相關領域的人才培養(yǎng)。自2018年起，人工智能本科專業(yè)首次設立，截至2023年，已有498所本科院校開設了該專業(yè)。當前，高校主要通過三種模式開展人工智能教學：新增人工智能專業(yè)、在原有專業(yè)中新增人工智能方向以及設立人工智能學院。

盡管我國在人工智能人才培養(yǎng)方面取得了一些進展，然而，教學內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)實踐的脫節(jié)問題依然存在，缺乏優(yōu)質(zhì)的大數(shù)據(jù)集、算力和設備支持，使得人才培養(yǎng)過程“重理論、輕實踐”“重研究、輕應用”，導致學生畢業(yè)后難以直接滿足企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)需求。

人工智能產(chǎn)業(yè)學院的建設是高等教育領域為了響應產(chǎn)業(yè)需求、推動教育改革的重要舉措。通過校企合作，引入先進的人工智能技術和教學方法，使學生能夠在真實工作環(huán)境中學習和實踐，這能夠有效解決高校在人工智能人才培養(yǎng)過程中的教學與實踐脫節(jié)問題。方兵強調(diào)，中國高校人工智能學院的建設應從“教育、科技、人才”三位一體的戰(zhàn)略出發(fā)，明確其辦學定位，選擇“研究型學院定位”或“應用型學院定位”，分別建設“未來技術學院”或“現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院”[1]。羅云芳等以廣西職業(yè)技術學院人工智能產(chǎn)業(yè)學院為例，提出了構建“雙元主體，五維融通，七個共同”的數(shù)字工匠人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)具有專業(yè)精神和實踐能力的數(shù)字工匠[2]。張志鋒等人探討了提升校企合作中企業(yè)主體地位的策略，并提出基于“多元驅(qū)動”全方位服務的人工智能產(chǎn)業(yè)學院建設思路，以激發(fā)產(chǎn)業(yè)協(xié)會和企業(yè)的參與熱情[3]。林灃[4]分析了產(chǎn)教融合背景下人工智能產(chǎn)業(yè)學院育人模式的理論框架和實踐案例，并提出優(yōu)化措施，強調(diào)應聚焦產(chǎn)業(yè)需求，實現(xiàn)產(chǎn)教深度融合，提供個性化培養(yǎng)，并建立高質(zhì)量的師資隊伍和前沿技術及實踐平臺。陳克正等提出了人工智能產(chǎn)業(yè)學院建設的實施方案，包括創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、提升學科專業(yè)質(zhì)量、深化產(chǎn)教科教融合，以及完善管理體制機制，助力實現(xiàn)高質(zhì)量內(nèi)涵式發(fā)展[5]。樊超等從產(chǎn)教融合視域出發(fā)，構建人工智能應用型人才培養(yǎng)模式，提出“四融合”應用型人才培養(yǎng)路徑，包括理論與實踐相融合、線上與線下相融合、課內(nèi)與課外相融合、企業(yè)與學校相融合，以實現(xiàn)學校、企業(yè)、教師和學生的“四方聯(lián)動”[6]。

綜上，人工智能產(chǎn)業(yè)學院的建設是一個多維度、多層次的系統(tǒng)工程，涉及人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新、產(chǎn)教融合的深化以及校企合作的強化等多個方面。各高校在建設過程中，應結合自身特點和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，探索適合的建設路徑和模式。

湖南工程學院人工智能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院自2019年9月開始組建，并于2022年獲批為湖南省現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院。該學院以“通信工程”和“自動化”兩個國家級一流本科專業(yè)，以及“計算機科學與技術”“電子信息工程”兩個省級一流本科專業(yè)和“人工智能專業(yè)”為依托，聯(lián)合科大訊飛股份有限公司、深圳市寶德投資控股有限公司、湖南省郵電規(guī)劃設計院有限公司、智慧眼科技股份有限公司和湖南寶德自強計算機有限公司等高新信息技術企業(yè)，以資源共享、合作共贏為基礎立足點，依托產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需求，對接人工智能等新興產(chǎn)業(yè)鏈，培養(yǎng)多形式、多層次的人工智能領域?qū)ｉT復合型人才。本文基于湖南工程學院人工智能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院的實踐，探索了人工智能產(chǎn)業(yè)學院人才培養(yǎng)模式和建設路徑。

1 人工智能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院的建設措施

1.1 人工智能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院的建設目標與定位

湖南工程學院人工智能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院致力于建成一個將現(xiàn)代人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)與教育融為一體的“產(chǎn)、學、研、轉(zhuǎn)、創(chuàng)、用”綜合性、國際化現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院。學院以發(fā)展高、新、尖的科研能力為目標，完善人工智能先進裝備產(chǎn)業(yè)鏈，并結合人工智能技術，促進湖南“3+3+2”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系乃至全國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。學院將人才培養(yǎng)、科學研究、技術創(chuàng)新、企業(yè)服務、學生創(chuàng)業(yè)等功能融為一體，立足湖南，面向全國，服務于智能制造、先進信息技術、“人工智能+”等高精尖行業(yè)領域。學院致力于加強人才培養(yǎng)與企業(yè)實踐基地的融合，完善人工智能領域多主體協(xié)同育人機制，以多種形式培養(yǎng)多層次的人工智能領域本科專門復合型人才。

1.2 實施“六維交融、四鏈合一”人才培養(yǎng)模式

按照產(chǎn)、學、研、創(chuàng)、轉(zhuǎn)、用“六位一體”產(chǎn)教融合的要求，構建了面向OBE產(chǎn)出導向的“六維交融、四鏈合一”人才培養(yǎng)模式[7]（如圖1所示）?！傲S交融”即是產(chǎn)、學、研、創(chuàng)、轉(zhuǎn)、用“六位一體”產(chǎn)教融合，探索多主體協(xié)同人才培養(yǎng)模式。“四鏈合一”是指“人才鏈、教育鏈、創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈”四鏈合一，構建“對接-滲透-交融”的協(xié)同育人機制。以服務“人工智能”產(chǎn)業(yè)鏈高素質(zhì)應用型創(chuàng)新型人才為培養(yǎng)目標，通過專業(yè)融合和學科交叉，培養(yǎng)“人工智能+X”復合型人才。以校企共建的聯(lián)合教學實踐基地、聯(lián)合實驗室和聯(lián)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育基地為平臺，以企業(yè)的工程研發(fā)項目和文化淬煉項目為抓手，科學研究與專業(yè)建設主動銜接產(chǎn)業(yè)最新需求，人才培養(yǎng)主動融入人工智能技術，打造產(chǎn)學研深度合作、協(xié)同創(chuàng)新的辦學特色，創(chuàng)新產(chǎn)教研合作模式，形成學生成才、教師成長、學校獲益、企業(yè)獲利的四方共贏良好局面。

1.3 構建“2+1+1”人才培養(yǎng)路徑

圍繞人工智能產(chǎn)業(yè)鏈需求，遵循CDIO現(xiàn)代工程教育思想和新工科建設理念，校企政多主體協(xié)同深入推進專業(yè)建設和改革，構建教學、做一體化人才培養(yǎng)路徑。產(chǎn)業(yè)學院在人才培養(yǎng)過程中采用“2+1+1”的人才培養(yǎng)路徑：前2年完成基礎課程教學，接著1年進行面向產(chǎn)業(yè)的專業(yè)能力培養(yǎng)，最后1年時間進行工學結合和綜合實訓。這種路徑注重與“對接-滲透-交融”的產(chǎn)教融合路徑重合，以便于校企資源、項目、人才、需求和研發(fā)等要素在人才培養(yǎng)的實施過程中實現(xiàn)融合（如圖2所示）。

1.4 設計“1+2+X”三層次人工智能課程體系

為使學生在掌握人工智能基礎知識的同時，能夠根據(jù)個人興趣和專業(yè)選擇不同的技能方向，形成個性化的學習路徑，設計了“1+2+X”三層次人工智能課程體系。這一體系既確保了知識的深度，也擴展了知識的廣度?！?”指人工智能導論課，共16課時，課程主要介紹人工智能的基本概念、發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)，重點講解知識工程、搜索與優(yōu)化、經(jīng)典機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等AI算法的思路和應用，幫助學生全面了解人工智能的主要方法及其應用以及前沿熱點，提升他們解決復雜問題的能力，并提高綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力?！?”指深度學習和自然語言處理兩門人工智能技能課，分別為40課時和24課時，強調(diào)實際應用，簡化復雜理論，使學生能夠聽懂、能看見、會應用，理解并應用人工智能技術，激發(fā)學習興趣，鍛煉實踐動手能力及解決問題的能力。“X”則針對人工智能+X的應用，通過校企合作、產(chǎn)學研結合等方式開設智慧物流、智慧交通與無人駕駛、智能產(chǎn)測與智能檢測三個方向的實訓課程，確保課程內(nèi)容符合行業(yè)標準、生產(chǎn)流程及項目開發(fā)等產(chǎn)業(yè)需求，以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，提高其解決復雜問題的能力。通過實施“1+2+X”三層次人工智能課程總體方案，學生能夠全面了解人工智能的基礎知識，并能夠?qū)⑦@些知識應用于其專業(yè)領域，具備較強的跨學科思維與創(chuàng)新精神，以適應人工智能時代的挑戰(zhàn)。

2 搭建產(chǎn)學研服務平臺

產(chǎn)業(yè)學院緊密對接深圳寶德、華為技術等企業(yè)，引入真實的質(zhì)檢和產(chǎn)測生產(chǎn)線；緊密對接科大訊飛、湖南郵電、智慧眼科技等企業(yè)，引入真實的視覺檢測和視頻監(jiān)控系統(tǒng)；緊密對接長沙行深智能、長沙智能駕駛研究院等企業(yè)，搭建人、車、路復雜交通場景。圍繞多元協(xié)同育人開放平臺的建設目標，產(chǎn)業(yè)學院建設了五個產(chǎn)學研平臺。智慧物流無人車產(chǎn)學研平臺應用場景涵蓋智慧物流、無人駕駛，開設自動駕駛概論、環(huán)境感知、決策與控制等課程，培養(yǎng)無人駕駛算法工程師，并開展多源融合感知定位、環(huán)境感知、行為決策等多方面的研究。智能駕駛產(chǎn)學研平臺應用場景涵蓋彎道車速預警、車道保持、超車并道、交通系統(tǒng)狀況預測等多種車路協(xié)同場景，開設車聯(lián)網(wǎng)技術及應用、雷達定位與導航等課程，培養(yǎng)智慧交通設計工程師，并開展道路融合感知系統(tǒng)、車聯(lián)通信網(wǎng)絡、車路協(xié)同的控制策略及運動規(guī)劃和自主控制等方面的研究。智能視覺產(chǎn)學研平臺應用場景包括人臉識別、視頻監(jiān)控分析、三維圖片視覺等，開設機器視覺、智能安防、行為檢測等課程，培養(yǎng)視覺算法工程師，并在智能安防、視覺目標跟蹤、人體手勢識別、機器人動作模仿、人臉識別等方向開展研究。智能質(zhì)檢產(chǎn)學研平臺應用場景涉及產(chǎn)品生產(chǎn)線質(zhì)量檢測，開設智能質(zhì)檢、圖像分類、圖像分割等課程，培養(yǎng)智能質(zhì)檢工程師，并在超分辨率圖像算法、語義分割、圖像修復等方向開展研究。智能產(chǎn)測產(chǎn)學研平臺應用場景涵蓋產(chǎn)品制造檢測，開設智能產(chǎn)測、定制輕量級測試操作系統(tǒng)等課程，培養(yǎng)智能產(chǎn)測工程師，并在智能產(chǎn)測系統(tǒng)及精準制造等方向進行研究。

3 建設成效

產(chǎn)業(yè)學院結合人工智能領域和產(chǎn)業(yè)需求，深化人才培養(yǎng)供給側(cè)結構性改革，推動教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的有機銜接。通過深化產(chǎn)教融合，建立了“六維交融、四鏈合一”人才培養(yǎng)模式，并組建了“人工智能+X”方向群，搭建了“智能質(zhì)檢”“智能產(chǎn)測”“智能交通”“智慧物流無人車”“計算機視覺”“智能語音處理”等企業(yè)實踐項目平臺，同時引入華為、科大訊飛等企業(yè)的真實生產(chǎn)線和案例，促進人工智能人才的培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)的交叉融合。學院擁有智慧物流無人駕駛技術省工程研究中心、多智能體理論的多機器人協(xié)同控制省重點實驗室及“人工智能+X”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心等17個省部級科研和教學平臺。近三年來，學院承擔國家自然科學基金項目4項、省部級科研項目22 項、橫向課題62項，獲得教育部科技進步獎二等獎1 項，省級科技進步獎二等獎2項，省級自然科學獎二等獎1項和三等獎2項，省技術發(fā)明獎三等獎1項。產(chǎn)業(yè)學院的學生參與雙創(chuàng)比賽的覆蓋率超過50%。在2022—2023年，獲批省級及以上科技創(chuàng)新性項目68 項，其中國家級19項，學科競賽獲得國家級獎項52 項、省部級獎項233項，包括國家級一等獎8項。此外，獲得專利和軟件著作權授權21 項，發(fā)表論文17篇。

4 結束語

湖南工程學院人工智能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院自建立以來，緊緊把握產(chǎn)教融合的發(fā)展機遇，與國內(nèi)人工智能行業(yè)的領軍企業(yè)建立了緊密的校企合作關系。這種深度合作顯著提升了學生的實踐能力，并極大地激發(fā)了學生的創(chuàng)新精神和產(chǎn)業(yè)適應性，培養(yǎng)出能夠適應未來社會和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“人工智能+”復合型人才。目前，雖然產(chǎn)業(yè)學院作為二級學院獨立運營，但在管理上仍受到學校原有一些管理體制的制約。因此，需要進一步探索現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院的管理模式，加強產(chǎn)教融合，深化資源共享，以聯(lián)合企業(yè)開展專業(yè)資質(zhì)培訓和認定，實現(xiàn)“定向”培養(yǎng)，從而在企業(yè)行業(yè)中搭建起一座有效的人才溝通橋梁。