基于無人駕駛的高職人工智能專業群建設研究

李尹　成奮華　楊燦

[摘? ? ? ? ? ?要]? 基于湖南科技職業學院人工智能學院發展現狀，提出怎么通過系列方法打造人工智能（AI）專業群的問題。指出無人駕駛是人工智能技術應用的最新方向之一，分析人工智能專業人才培養與無人駕駛的關系，解析湖南科技職業學院在基于無人駕駛的AI專業群建設的研究，主要包括：根據人工智能產業發展和市場崗位需求推導出對應用人才的技能要求;打造無人駕駛方向的課程體系和實習實訓體系;構建基于七階流程的能力本位課程體系;專業群建設后續思考等。

[關? ? 鍵? ?詞]? 無人駕駛;人工智能;專業群建設

[中圖分類號]? G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）36-0028-02

人工智能正在以迅雷不及掩耳之勢席卷全球，沖擊著社會各個領域和產業的所有環節，驅動產業結構、城市形態、生活方式、科技格局的顛覆性變革。身處發展和變革中的高等教育面臨著嚴峻挑戰，也擁有難得的機遇[1]。為此，湖南科技職業學院于2018年8月10日成立了人工智能學院，為國內首批高職人工智能學院之一，開設有大數據技術與應用、大數據技術與應用（人工智能方向）、計算機網絡技術、計算機網絡技術（網信安全方向）、移動互聯應用技術和嵌入式技術與應用四個專業六個方向。目前學院有網絡通信實訓室、LTE實訓室、路由交換實訓室、數據挖掘實訓室等25個校內實訓室，分別與自興人工智能集團、科大訊飛股份有限公司、中國軟件行業協會智能應用服務分會建立了戰略合作關系，產教深度融合，致力于打造國內一流人工智能專業群。

目前，四個專業六個方向各自在已有的基礎上結合人工智能技術進行人才培養方案修訂，尚未完全發揮出學院自身特點和學科優勢。人工智能在國內的發展還處于初始階段，學院如何在已開設專業的基礎上找到切入點——無人駕駛技術，合理配置教學資源，建設特色鮮明的專業群，推導出符合社會發展需求的人才技能要求，打造出人工智能相關專業課程體系和實訓體系成為迫切需要探討的問題。

一、無人駕駛是人工智能技術專業應用的最新方向

作為21世紀三大尖端技術之一，AI隨著算法、硬件、交互方式等瓶頸的不斷突破，將迎來全新的發展拐點。近些年，世界的主要發達經濟體都把AI作為重大戰略以提升國家競爭力，極度重視AI領域前沿技術和整體布局，以人工智能發展為核心，規劃相關國家政策與戰略，力爭奪得新的一輪科技競爭話語權。無人駕駛應用是AI技術在人類出行范疇的成功探索。無人駕駛汽車（Driverless Car）又可以叫智能汽車、自動駕駛汽車或輪式移動機器人等，它能夠通過電腦系統完成自動駕駛。當下，汽車領域的最新技術發展趨勢已導向無人駕駛，應用該技術能夠覆蓋更高層次的用戶使用需求以及大幅度提升舒適性和安全性[2]。

無人駕駛是以AI技術為核心的新一代汽車產業變革，因此其發展深度依賴于AI自身的不斷進步。現在的AI以機器學習和深度神經網絡為核心，在不同領域迅猛發展，如語音、機器視覺和自然語言等，在各行業已經像水電氣等基礎能源一樣提供服務。各領域的研究人員分別使用不同的方法，基于不同的視角，循跡于不同路徑對AI進行探索。近些年，作為人工智能領域最重要的進展——深度學習（Deep Learning），在眾多領域都有極佳的驚人表現。

無人駕駛技術的組成實際上可以分為兩大類：（1）傳統汽車產業所涵蓋的車身、底盤、發動機（燃油或電動等）、儲能裝置以及相應的底盤與動力控制、車載電子等傳統汽車的電子控制裝置等，這些領域的技術已發展得相對成熟，產品的邊際效益逐漸遞減，突破性的技術進步或創新已經很難再有。（2）以人工智能為核心的智能傳感、自主決策等系統以及隨著逐年升級的消費者的體驗要求，尤其是在可視性、舒適度和可操作性等方面要求較高，使安全系統（ADAS）和車載電子（智能駕艙）市場穩步且快速增長。同時，無人駕駛要真正實現L5級別的智能自主駕駛還面臨著相當漫長的研發工作，這里面還包含了各種各樣的測試環境。

無人駕駛第二類技術的整體技術構架大致可以分為算法、系統以及云平臺。算法模塊包括傳感（獲取環境數據）、感知（理解車輛周圍環境，包括定位、物體識別，物體追蹤）以及決策（路線規劃，行為預測等），系統及云平臺則有一個無人駕駛的云平臺，包括高精地圖、精準定位、模型訓練、計算以及數據存儲等[3]。

二、人工智能專業人才培養與無人駕駛的關系

2018年10月31日，基于人工智能發展現狀和趨勢，中共中央政治局開展了第九次集體學習。作為新的一輪產業變革與科技革命重要驅動力，加快發展AI是戰略問題，直接關系到我國能否抓住新一輪產業變革和科技革命。在人工智能這一新興技術領域，能搶占到核心技術人才確實是一件很重要的事。無人駕駛產業擴張迅速，在技術大佬頻繁跳槽、科技巨頭之間的挖角爭奪戰之間透露的其實是無人駕駛產業巨大的人才缺口[4]。無人駕駛是跨學科行業，無論是對汽車類院校還是IT類院校均如此，對大多數學校的學生而言，無人駕駛至今仍是看不到、摸不到的存在。要推動無人駕駛技術的發展，大力投入高職教育（高等教育）是最好的途徑。

目前，人工智能相關領域各級各類的人才需求大于供給的問題普遍存在，尤其在高端人才、轉化人才和應用人才方面存在非常大的缺口。高等職業教育是培養高級應用型人才最重要的教育方式之一，屬高等教育范疇，是高等層次的職業教育。此類教育著眼點在于學生實際技能培養，以為國民經濟所屬各部門輸送高級應用型人才和高級技術工人為培養目的，也是人工智能產業應用人才的重要培育環節。只有各級各類高校增加人工智能專業技能人才的培養數量，并提高專業人才的培養質量，才能緩解當前人工智能技術人才的供需矛盾。

與科研型本科教育不同，高職院校的培養目標、專業設置、培養方式、課程開發、實習實訓安排等環節需納入區域化經濟和社會發展體系，實現深度校企合作，達到產教融合的效果。其實，校企合作只是產教融合的一種表達形式，實現產教融合的前提是深度的校企合作，而真正落實校企合作主要基于職業教育的市場化動力，以確切的市場需求作為導向的高職教育才是人才培養和技能形成的原動力。

三、人工智能學院在基于無人駕駛技術專業群建設的研究

（一）根據人工智能產業發展和市場崗位需求推導出對應用人才的技能要求

高職學生主要培養崗位為AI應用型人才和技術工人，技能要求：（1）人工智能工程知識，包括人工智能及相關領域跟蹤和發展新理論、新知識[5]。（2）人工智能工具的使用。針對復雜人工智能工程問題選擇和使用恰當的技術、工具，能夠對工程問題的數據進行處理，甚至進行預測與模擬。（3）其他能力，即適用其他環境、職業規劃、團隊合作等方面的能力。

（二）打造無人駕駛技術一體的課程體系和實習實訓體系

經梳理無人駕駛相關技術需求并結合學院實際專業設置情況，確立以下無人駕駛中的三個關鍵技術為抓手建立課程與實習實訓體系：（1）車輛與設施的關鍵技術，包括但不限于控制執行技術、環境感知和智能決策技術等。其中環境感知部分放在嵌入式技術與應用方向，智能決策與控制執行放在人工智能方向。（2）信息通信的關鍵技術，包括但不限于V2X、大數據與云計算技術、網絡與信息安全技術等。其中V2X通信技術放在計算機網絡技術和移動互聯應用技術方向，云平臺與大數據技術放在大數據技術與應用方向，信息安全技術放在網信安全方向。（3）支撐技術基礎，包括但不限于高精度地圖和定位、相關標準法規和評價測試等。這部分放在人工智能方向，學院將依托湖南地理信息產業園開展相關教學和實踐活動。經過建立課程與實習實訓體系，四個專業六個方向能較好地圍繞無人駕駛技術開展課程教學。

（三）在課程開發方面，學院利用校企合作資源優勢，構建基于七階流程（行業調研、工作任務、職業能力、行動領域、學習領域、學習情境、課程體系）的能力本位課程體系

根據技術領域和職業崗位的任職要求，獲取相關工作任務與崗位的核心能力，通過“崗位領域→技術領域→學習領域”的剖析與轉換過程，制定以職業能力為核心的新的專業課程體系。課程教學團隊與企業專家一起，按照基礎課程工具化、核心課程項目化、方向課程崗位化，以能力為本的原則，遵從反轉映射實施過程之“取得—內省—轉化—實施”的思維過程，有機融合過程知識與程序知識，采取企業導向、項目驅動的原則進行核心課程開發。

（四）對本校人工智能專業群建設的后續思考

人工智能專業擁有非常廣闊的發展前景，我校抓住先機開設了對應專業，為區域發展、為無人駕駛行業培養高質量的應用型人才。接下來，應當思考如何科學制定人才培養模式，如何建設專業教學資源庫以及如何提高人工智能專業群師資隊伍建設。

參考文獻：

[1]謝青松.人工智能時代職業教育的轉型和發展[J].教育與職業，2018（8）：50-56.

[2]中國信息通信研究院和中國人工智能產業發展聯盟.人工智能發展白皮書：技術架構篇[Z]，2018.

[3]熊璐，康宇宸，張培志，等.無人駕駛車輛行為決策系統研究[J].汽車技術，2018（8）：1-9.

[4]鄭潔紅，彭建升.新一代人工智能變革大學教育的方向與限度[J].中國高校科技，2018（12）：45-47.

[5]黃河燕.新工科背景下人工智能專業人才培養的認識與思考[J].中國大學教學，2019（2）：20-25.

◎編輯 趙瑞峰