高職人工智能專業(yè)課程資源建設(shè)研究

鄒曉冬

摘要：隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是現(xiàn)在的5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在逐步投入商用，未來(lái)5G領(lǐng)域的各種應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多，引領(lǐng)人們的生活走入智慧時(shí)代。依托未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)也會(huì)有更大的突破，應(yīng)用范圍將會(huì)更加廣闊。而從事人工智能專業(yè)的學(xué)生就業(yè)前景也將會(huì)更加被看好。現(xiàn)在的高職人工智能專業(yè)已經(jīng)成了高等職業(yè)院校的熱門(mén)專業(yè)，但是在專業(yè)課程資源建設(shè)上還存在一定的問(wèn)題，本文針對(duì)人工智能專業(yè)的定位對(duì)專業(yè)課程資源建設(shè)和人才培養(yǎng)提出了自己的見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：人工智能;專業(yè)課程;資源建設(shè)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）30-0204-02

在網(wǎng)絡(luò)信息化高速發(fā)展的今天，各種各樣依托高速互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)層出不窮。尤其是在人工智能領(lǐng)域，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步以及5G網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及更是得到了快速的發(fā)展，現(xiàn)在的人工智能技術(shù)在我們的生活中無(wú)處不在，已經(jīng)和許多產(chǎn)業(yè)相融合帶來(lái)了很多的附加價(jià)值，未來(lái)人工智能將會(huì)是計(jì)算機(jī)智能領(lǐng)域發(fā)展最快的一個(gè)分支，同時(shí)人工智能專業(yè)的人才需求在未來(lái)5-10年將會(huì)大規(guī)模的增長(zhǎng)，因此作為高職院校來(lái)說(shuō)，開(kāi)設(shè)人工智能教育專業(yè)，不但能夠?yàn)樯鐣?huì)培養(yǎng)更多的人工智能專業(yè)人才，還能夠打響高職院校的知名度，吸引更多的生源來(lái)學(xué)習(xí)，為高職院校未來(lái)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

人工智能（Artificial Intelligence）英文縮寫(xiě)為AI，本身是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。現(xiàn)在的人工智能已經(jīng)成了信息技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，尤其是隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代人工智能技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)人們的生產(chǎn)生活和行為方式產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，人工智能必將成為未來(lái)國(guó)際之間競(jìng)爭(zhēng)的方向，也會(huì)成為引導(dǎo)國(guó)家戰(zhàn)略走向的重要技術(shù)，現(xiàn)在很多國(guó)家都把人工智能的發(fā)展作為提升國(guó)家在國(guó)際上競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵和維護(hù)國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略。

1人工智能技術(shù)對(duì)高職人才的需求

人工智能作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的一門(mén)分支，屬于高科技范疇內(nèi)的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，因此對(duì)于人才的專業(yè)性要求是很高的，在人工智能領(lǐng)域要想取得進(jìn)步，就必須不斷培養(yǎng)高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全世界范圍內(nèi)的人工智能人才儲(chǔ)備我國(guó)只占5%左右，具有很大的人才缺口，為了在人工智能領(lǐng)域取得國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，教育部在2018年4月份專門(mén)印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，計(jì)劃中對(duì)于人工智能領(lǐng)域的培養(yǎng)類別和重點(diǎn)任務(wù)做出了詳細(xì)的規(guī)劃，同時(shí)要求到2020年，基本完成適應(yīng)新一代人工智能發(fā)展的高校科技創(chuàng)新體系和學(xué)科體系的優(yōu)化布局，高校在新一代人工智能基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究等方面取得新突破，人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步提升，并推動(dòng)人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用。高職院校應(yīng)該響應(yīng)國(guó)家對(duì)于人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的要求，加快學(xué)科建設(shè)步伐，在高職學(xué)校設(shè)立人工智能專業(yè)課程，不斷擴(kuò)大人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的規(guī)模，為社會(huì)培養(yǎng)更多的人工智能專業(yè)人才。

2高職院校人工智能設(shè)置的定位

2.1高職院校專業(yè)設(shè)置

現(xiàn)在高職院校中與人工智能相近的專業(yè)是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，專業(yè)包括了計(jì)算機(jī)、傳感、通訊和控制等不同學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)內(nèi)容，涉及機(jī)器人技術(shù)、微電子機(jī)械以及物聯(lián)網(wǎng)指揮系統(tǒng)等。高職院校可以根據(jù)現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展和國(guó)家對(duì)于人工智能專業(yè)領(lǐng)域的培養(yǎng)要求來(lái)確定院校的培養(yǎng)目標(biāo)。同時(shí)也可以根據(jù)計(jì)算機(jī)、電子、軟件以及自動(dòng)化為基礎(chǔ)，按照人工智能未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)以及應(yīng)用范圍來(lái)開(kāi)設(shè)人工智能專業(yè)課程，不斷對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行拓展和延伸，形成一個(gè)具有自身院校特色的不同于其他院校培養(yǎng)方向的優(yōu)勢(shì)專業(yè)，對(duì)于一些目前還沒(méi)有申請(qǐng)人工智能專業(yè)的高職院校來(lái)說(shuō)，可以在計(jì)算機(jī)、軟件或者大數(shù)據(jù)專業(yè)中增設(shè)人工職能方向，為下一步的專業(yè)建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2人工智能專業(yè)定位

高職院校的人工智能專業(yè)覆蓋面比較廣，具有很強(qiáng)的包容性，而且市場(chǎng)對(duì)于不同應(yīng)用專業(yè)人才的需求也越來(lái)也高，因此高職院校的人工智能專業(yè)定位要覆蓋所有的領(lǐng)域，人工智能專業(yè)課程不但是高職院校的一門(mén)全新的課程，同時(shí)也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要領(lǐng)地，現(xiàn)在的人工智能學(xué)科已經(jīng)超越了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，同時(shí)與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及語(yǔ)言心理學(xué)相融合實(shí)現(xiàn)了人工智能學(xué)科的高速發(fā)展。專業(yè)內(nèi)容包括了信息處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、智能機(jī)器人以及自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等。人工智能專業(yè)課程培養(yǎng)的目標(biāo)是具有良好的創(chuàng)新精神和職業(yè)道德素質(zhì)，同時(shí)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)軟硬件、信息科學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，能夠熟練掌握傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等專業(yè)技術(shù)，可以從事智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及無(wú)人系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等。高職院校培養(yǎng)的人才未來(lái)可以勝任政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、社會(huì)組織等不同的部門(mén)對(duì)于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、智能應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能系統(tǒng)安全維護(hù)以及輿隋監(jiān)督和居民行為分析等不同的領(lǐng)域。

3高職院校人工智能專業(yè)課程資源建設(shè)

3.1人工智能專業(yè)理論課程建設(shè)

人工智能不是一門(mén)單獨(dú)的學(xué)科，而是綜合了不同種類知識(shí)的綜合性的學(xué)科體系，高職學(xué)生要想學(xué)好人工智能，具備較高的技術(shù)水平，首先需要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，同時(shí)還要具備一定的計(jì)算機(jī)硬件開(kāi)發(fā)能力。高職院校的人工智能專業(yè)理論課程設(shè)置必須重視課程的整體性和層次性。由于人工智能和數(shù)學(xué)的密不可分性，因此在課程資源設(shè)置上要偏重?cái)?shù)學(xué)基礎(chǔ)課的內(nèi)容，包括微積分、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等，同時(shí)還要包括數(shù)學(xué)分析、矩陣以及數(shù)列計(jì)算等方面的內(nèi)容，尤其是極限和連續(xù)的數(shù)學(xué)知識(shí)一定要學(xué)好，對(duì)未來(lái)人工智能設(shè)計(jì)有很大的幫助。

在人工智能課程資源設(shè)置上，除了要有與人工智能相關(guān)的數(shù)學(xué)技術(shù)內(nèi)容以外，在專業(yè)課程的設(shè)置上也要有一定的突破與創(chuàng)新。目前在人工智能專業(yè)課程設(shè)置上，要有與計(jì)算機(jī)相關(guān)的專業(yè)核心課，比如Python、C/C++語(yǔ)言、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟硬件分析、分布式并行計(jì)算以及FPGA開(kāi)放等理論課程，同時(shí)還要有人工智能導(dǎo)論方面的課程比如腦科學(xué)和生命科學(xué)等、機(jī)器學(xué)習(xí)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)、智能開(kāi)發(fā)、自然語(yǔ)言處理等方面的核心課程，同時(shí)高職院校要建立支持人工智能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完善相關(guān)的硬件設(shè)施建設(shè)，讓高職學(xué)生能夠在試驗(yàn)平臺(tái)上更加深入的了解和學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及機(jī)器學(xué)習(xí)等方面的內(nèi)容。

3.2人工智能實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)發(fā)

要想學(xué)好人工智能，必須培養(yǎng)高職學(xué)生的實(shí)踐能力，因此高職院校的人工智能專業(yè)要做好實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)工作，要根據(jù)高職人工智能人才的培養(yǎng)目標(biāo)確定實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容，通常要安排Python開(kāi)發(fā)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)以及智能化應(yīng)用等相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程滿足人工智能學(xué)習(xí)的需要，具體的實(shí)驗(yàn)課程資源建設(shè)和設(shè)計(jì)可以按照以下的步驟進(jìn)行：

（1）機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)

包括對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)理論的概述、監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)的一些數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)的算法調(diào)優(yōu)包括臨近算法、樸素貝葉斯分類器以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等、監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)效果的分析和模型部署、非監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的調(diào)優(yōu)處理包括K均值聚類、主成分分析、組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、隱馬爾可夫模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等、半監(jiān)督學(xué)習(xí)的分類方法包括生成式的方法和判別式的方法以及半監(jiān)督學(xué)習(xí)的聚類方法等。

（2）深度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)

深度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)人工智能進(jìn)一步學(xué)習(xí)，內(nèi)容相對(duì)更加深化和復(fù)雜，包括了Tensorflow的一些基本應(yīng)用、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、AutoEncoder自動(dòng)編碼器、rcnn、fast-rcnn、faster-rcnn、ssd目標(biāo)檢測(cè)、vgg和resnet的圖像分類以及Matlab圖像處理軟件的操作和算數(shù)運(yùn)算、圖像顏色空間的運(yùn)算以及圖像濾波等。

（3）自然語(yǔ)言處理NLP

自然語(yǔ)言處理NLP已經(jīng)成了人工智能領(lǐng)域的一個(gè)新的發(fā)展方向，未來(lái)也會(huì)成為人工智能的核心領(lǐng)域，最終的目的是要讓機(jī)器可以理解自然語(yǔ)言。因此在高職人工智能課程資源建設(shè)中，要加入對(duì)NLP的字、詞、句子的學(xué)習(xí)，能夠通過(guò)學(xué)習(xí)以NLP為基礎(chǔ)核心的相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)聊天機(jī)器人、智能合理用藥以及知識(shí)圖譜等提供底層技術(shù)，讓學(xué)生能夠通過(guò)學(xué)習(xí)自然語(yǔ)言處理NLP掌握其最具代表性的前沿技術(shù)，走在人工智能領(lǐng)域的前列。

（4）圖像處理技術(shù)

圖像處理技術(shù)就是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)各種圖像進(jìn)行造成處理、修復(fù)、還原和提取特征等一系列的方法和技術(shù)統(tǒng)稱。這也是人工智能領(lǐng)域需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)和研究的方向，高職院校的人工智能專業(yè)課程資源要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)前沿的ResNet，SSD，F(xiàn)aster RCNN等深度學(xué)習(xí)模型，讓他們掌握?qǐng)D像的分類、識(shí)別等處理技術(shù)，比如現(xiàn)在的人臉識(shí)別技術(shù)包括了人臉檢測(cè)、人臉特征點(diǎn)檢測(cè)和人臉對(duì)齊等。

3.3人工智能實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)

在人工智能課程資源的學(xué)習(xí)中，實(shí)訓(xùn)課程無(wú)疑是體現(xiàn)高職學(xué)生學(xué)習(xí)水平的重要參考，對(duì)實(shí)訓(xùn)課程的建設(shè)可以根據(jù)目前的熱點(diǎn)領(lǐng)域來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如現(xiàn)在的智能機(jī)器人、智慧醫(yī)療、城市智慧交通、智能金融、無(wú)人控制系統(tǒng)、智能教育、智慧旅游以及VR體驗(yàn)等，讓學(xué)生都能夠?qū)W(xué)習(xí)到的知識(shí)應(yīng)用到具體的項(xiàng)目當(dāng)中。

4結(jié)束語(yǔ)

人工智能的發(fā)展對(duì)于人才的需求越來(lái)越高，高職院校要強(qiáng)化人工智能專業(yè)課程的資源建設(shè)，為社會(huì)培養(yǎng)更多的人工智能專業(yè)人才。