人工智能視閾下計算機專業人才培養模式改革實踐研究

賴志權

一、人工智能行業情況分析

在移動互聯網、大數據、超級計算、傳感網、腦科學等新理論、新技術的共同驅動下，人工智能逐步展現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特性，產業化成熟度愈來愈高。世界各國都將人工智能視為科技創新的下一個“超級風口”。

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發展。2017年7月，國務院印發了《新一代人工智能發展規劃》。這是從國家層面對人工智能發展進行的統籌規劃和頂層設計，亦成為人工智能發展的國家戰略。當前，各種新技術高科技加速交叉融合發展，有效地推動人工智能產業快速崛起，在經濟社會各領域廣泛應用。一大批新型人工智能企業應運而生，《2020年全球人工智能產業地圖》顯示，中國人工智能企業數量全球排名第二。2020年，在疫情防控和復工復產中，人工智能技術發揮著重要作用，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AI投資金額轉降為升。中國人工智能產業規模為434億美元，同比增長13.75%，超過全球增速。

近年來，人工智能產業形成了基礎層、技術層和應用層的鮮明格局。其中，基礎層負責提供基礎能力，技術層負責將基礎能力轉化成人工智能技術，應用層負責將人工智能技術應用到特定行業?！吨袊乱淮斯ぶ悄芸萍籍a業發展報告2021》對2205家人工智能樣本企業進行調研，數據分析顯示，從技術層次分布看，應用層人工智能企業數占比為84.05%，系最高;其次是技術層企業數，占比為13.65%;基礎層企業數占比為2.30%，系最低。應用層企業占比高，說明中國的人工智能科技產業是由社會需求牽引的。

二、人工智能背景下計算機專業人才培養模式改革的必要性

科技的競爭歸根結底在于人才的競爭。人工智能產業的發展更需要相關專業人才提供有力支撐。《新一代人工智能發展規劃》指出，要利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革，構建包含智能學習、交互式學習的新型教育體系，大幅提升就業人員專業技能，滿足我國人工智能發展帶來的高技能高質量就業崗位的需要。也就是說，我國已從國家層面對學校應將人工智能作為技術手段，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的模型、程序、方法和概念，以實現科學的認知過程。人工智能具有多學科綜合、高度復雜的特質，它所在的學科屬于計算機一級學科下設的二級學科。

人工智能背景下計算機專業人才培養的目標需要隨著社會的發展不斷變更。在以人工智能為代表的工業 4.0 時代，計算機專業的人才培養目標應該愈加強調基礎化、綜合化、個性化和實踐化。當前，以專業知識為核心的傳統的人才素質結構已愈來愈難以迎合未來社會對人才的需求。新形勢下，學校應轉變觀念，致力于培養學生的批判性思維、創新思考、有效溝通交流、實踐能力、解決問題的能力等，以提升學生適應未來經濟社會發展的核心競爭力。

人工智能背景下，計算機專業人才培養亟須從多學科的角度進行審視，推進和加強跨學科人才培養，打破單個專業的壁壘。實踐證明，單一的學科知識體系已經無法迎合以人工智能為代表的工業 4.0 時代對超學科知識鏈的需求。破除學科專業壁壘，加強通識教育，拓寬學生知識面，從不同專業角度探究學術問題已經成為人工智能背景下計算機專業人才培養改革的一個新態勢。

三、人工智能視閾下計算機專業人才培養方案

1.人才培養方案基本原則的合理設置

堅持互動原則，計算機專業人才培養模式需要從師生互動的角度，以智能技術、計算機技術交流、觀點認證等方式，實現計算機專業的知識共享，這是實現計算機專業應用型人才培養模式創新發展的基礎性條件。計算機專業學生可以在彼此的交流中，掌握智能技術及計算機技術，而且學生對于計算機專業的相關知識理解水平逐漸提升。在進行綜合優化與控制的過程中，則需要從計算機活動、計算機教育交流、計算機專業課程規劃等方面進行完善，在資源整合的基礎上，實現計算機專業課程的實際應用效果提升。增加計算機專業課程活動，實現對計算機專業課程活動方式、活動內容及整體規劃等方面的綜合設計。

2.課程體系結構的合理設計

J技師學院的計算機專業課程應從必修、選修兩個角度進行選擇與設計。必修方面，結合計算機專業的12門課程的內容，對知識點進行整合與設計，以應用型人才培養、教學目標等為中心，從而實現學生計算機專業知識的系統化學習。選修方面，則可以結合學生的實際情況以及學習需求，選擇性地進行計算機知識教育與引導。J技師學院在實現綜合發展的過程中，可以選擇開設多種選修課程的方式，適應社會、學校、應用型人才等方面的需要。在實際落實的過程中，結合計算機專業特色，以專業學習領域為基礎，保證課程設置具有全面性，需要包含計算機專業的大部分科目。此外，在對計算機專業課程資源進行整合與分化的過程中，需要對計算機技能類課程進行調整，避免出現重理論、輕實踐的情況。而且，還需要對計算機教育的傳統技能類課程資源進行整合，這對提高計算機專業應用型人才培養效率有積極作用。在對課程內容進行拓展的過程中，則需要以計算機基礎、計算機表現與創造等相關知識為基礎，增設計算機教育相關的設計類課程，增加計算機與人文教育課程，這對提高計算機專業學生的綜合人文素養有積極作用。

3.課程體系學時的合理分配

J技師學院的計算機專業課程體系需要從學時分配及實踐操作等方面進行綜合設計。首先，堅持以人為本的理念，從計算機教育相關理論知識、實踐操作等角度進行綜合管理，這是實現課時合理搭配的基礎性條件。明確階段性的計算機專業的教學目標，則需要克服信息操作、計算機思維創新等問題，豐富課程內容，這對計算機專業學生的全面發展有積極作用。在實現課程體系學時合理分配的過程中，需要突出課程的師范性，提高學生文化素養以及技術操作水平的同時，強調計算機專業課程設置的綜合性，以技術分析、計算機創作、智能技術、計算機技術講解等為核心內容，將計算機專業相關學習內容整合在一起，這對提升計算機專業的課程應用效果有積極作用。在對計算機專業課程體系學時進行合理分配中，可以結合學生的實際情況，按照7∶3的比例，以計算機實踐操作與專業理論知識學習同步開展的方式，實現計算機專業教學水平的提升。其次，在課程體系學時的合理分配與控制的過程中，需要注重課程設置的開放性，并擴充計算機專業的學習資源，這對實現計算機專業知識整合、合理分配教學時間等有積極作用。最后，在對計算機專業課程體系的時間搭配進行優化中，需要給學生留下充足的選擇空間，從而滿足計算機專業學生不同發展方向的需要，為學生的個性化發展提供課程支持。在實現計算機專業相關課程合理搭配與落實的過程中，需要對計算機專業知識、實踐練習等方面進行調整，這對提升計算機專業的實際教學水平有積極作用。在課程時間劃分中，可以從實踐性課程、公共課程等方面進行優化，保證計算機專業學生的實習時間和實踐操作時間，從而提高學生的自主學習積極性、個人能力以及職業意識等。在課程合理安排以及專業控制的過程中，需要從時間段、實踐操作、計算機專業知識學習等方面進行綜合控制，從而達到課程時間最大化利用的目的。從實踐教學、學習方法選擇等角度進行綜合設計，對提高應用型人才的實踐操作能力有積極作用。為提高計算機教育專業應用型人才培養模式的實際應用效果，則需要從學生個人能力、計算機專業知識、自主學習等方面進行綜合調整，達到培養效果提升的目的。

四、J技師學院的實踐探索

近年來，J技師學院緊緊圍繞先進制造產業鏈，秉承“為產業發展需求服務，為工業化發展進程服務”的辦學初心，堅持“辦學就是辦專業”的辦學理念和“專業群對接產業鏈”的專業建設思路，對接廣東省戰略性支柱產業和新興產業集群，以“橫向拓展、縱向延伸”的結構邏輯構建專業群，形成結構合理、特色鮮明、助力粵港澳大灣區產業發展的專業建設生態，為區域經濟發展提供堅實的人才支撐和智力支持。當前，J技師學院根據區域經濟發展和產業結構調整，聚焦智能制造技術和人工智能技術領域，賦能智能制造、智能控制、機電裝備、數字創意、智能汽車和制造服務六大專業群的優化升級，正在打造適應新基建、新互聯、新業態需要的新工科、新商科專業;發揮學院的專業技術實力和校企合作優勢，通過重點支持、有序推進，著重建設智能制造產業學院和人工智能產業學院，構建共商、共建、共享、共贏的合作機制，構建產業生態完整、產教深度融合、校企協同發展的育人平臺。

1.強化人工智能師資隊伍

大量涌現的人工智能新技術、新業態催生一大批新職業、新技能。這對人工智能技能人才培養和職業技能培訓提出了新挑戰。J技師學院以打造高水平師資隊伍為目標，以內培外引為手段，以強師工程為抓手，創新人才引進和培養機制，完善薪酬分配及考核措施，推動學院師資隊伍整體素質實現高質量發展，培養了一支具有先進職業教育理念和國際視野的一流師資隊伍。加大5G技術、人工智能、大數據、區塊鏈、工業互聯網、物聯網、精密制造、智能控制等技術人才的引進和培訓力度，實現師資隊伍人工智能技術培訓全覆蓋，實現新職業、新技能師資滿足新時代高技能人才培養需要。大力推進教師一體化課程學習任務開發能力培訓，促進教師專業化成長。

2.加強校企合作

J技師學院以人工智能產業學院建設為引領，利用周邊人工智能產業集群發展的契機，緊跟5G、物聯網、工業互聯網、人工智能、云計算、區塊鏈、大數據等新基建新互聯發展，與行業龍頭企業開展深度校企合作、產教融合項目。重點開展先進制造產教中心智能化升級、CNAS實驗室改造升級、智能制造電氣安裝調試一體化學習工作站、智能網聯汽車實訓中心、人工智能師資培訓中心建設、訂單班技能人才培養等重大校企合作項目。此外，學院還與一些人工智能龍頭企業進行合作，在專業建設、智慧教學樓建設、數字化展示中心建設、技能人才培養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、智慧教育等領域的應用，為區域產業發展提供人工智能技術應用人才。

3.進行課程改革

J技師學院以人工智能相關技術為核心，根據人工智能背景下的工業4.0人才需求變化，明確人工智能背景下學院計算機專業的人才培養目標和培養方向，調整課程體系和課程內容，更注重學生知識體系的培養。課程方面，包括Python編程語言基礎、系統高級編程、互聯網開發、數據分析、人工智能等核心模塊。課程大綱結合學生實際情況進行精心設計和編排，將較難的數學知識融入到實際案例中講解，內容由淺入深，更好地幫助學生入門。在課程設置上，注重實戰。實戰項目需求真實，兼具深度廣度，深度貼合名企和大廠用人需求，增加了數據分析項目數量，整個項目庫包括10多個數據分析項目，多個綜合大項目。通過系統學習，學生熟練掌握Python語言、數據庫、網絡等主流軟件開發技術，數據采集、分析、挖掘、可視化技術，機器學習、深度學習知識體系，理解數據分析思想、軟件開發思想，能夠利用這些思想和技術分析問題，提出方案并解決問題。學生就業除了人工智能、數據分析等崗位外，還能從事軟件開發、高級軟件測試、前后端開發、爬蟲工程師等工作。

五、結束語

培養更多具有創新能力和人文素養的人工智能領域的計算機專業技能人才，是技工教育義不容辭的責任和使命。我們高度重視人工智能對技工教育的深刻影響，積極促進人工智能和技工教育的有機結合，促進技工教育變革創新，為人工智能產業發展提供源源不斷的技能人才。

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責任編輯 陳春陽