產教深度融合的應用型人工智能專業實訓課程開發＊

呂新榮，江左文

(寧波大學科學技術學院，浙江 寧波 315300)

0 引言

傳統本科教育重理論知識學習輕實踐能力訓練，主要培養研究型/設計型人才。隨著我國經濟社會不斷發展以及制造業轉型升級，產業對于具有扎實理論基礎知識同時具有較強實踐動手能力的技術應用型人才的需求越來越強烈。順應這種趨勢，國家鼓勵地方本科院校向應用型本科院校轉型，培養服務于地方經濟社會發展及地區產業轉型升級需要的本科及以上層次人才。

產教融合是培養應用型本科人才的必由之路。2017年《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》將產教融合上升為國家制度層面，對深化產教融合有明確的部署與要求。我校的人工智能專業是一個新設專業，專業定位是為寧波慈溪及周邊的制造業企業培養智能制造所需的人工智能技術應用人才。專業按照產教深度融合的要求設計課程體系，與知名企業共建產業學院，共商教學內容，將產業技術融入課程教材，將企業實際問題寫進課程教學案例，將產業元素融入課程教學，從地方產業發展及取得的成就中挖掘思政元素，加快推進課程思政引領下的課程教學內容及教學方式改革。本論文介紹了我校人工智能專業的實訓類課程開發思路和過程，為應用型本科院校人工智能專業的產教深度融合做一些理論和實踐上的探索。

1 基于產教融合的實訓類課程開發思路

我校人工智能專業起源于原先的計算機科學與技術專業商務智能方向，現使用的人才培養方案中的所有課程主要分為理論課、理實一體化和實訓類課程，其中理論課程和理實一體化課程這兩類課程的主要功能是讓學生掌握通識知識和本專業的基礎知識和核心技術，偏重于傳統的學科知識體系，實訓類課程主要是針對一些專業技能的綜合訓練。實訓類課程在形式上雖然是以學生完成項目為主，但項目的要求更多還是偏向于學科知識的驗證，離真正的產業項目還有很多距離。

按照產教融合的理論設想，課程體系應該與產業的生產鏈相融合，教學過程與生產過程對接。然而在現實中，專業課程體系要實現完全的產教融合還存在許多困難，主要困難在于：一是滿足產教融合的師資缺乏，二是作為一所地方本科院校，學校能夠投入的資源相對有限。因此徹底打破現有的課程體系，按照產教融合的要求重構課程體系往往會使專業老師的課程教學陷入無所適從之中，反而降低了人才培養質量。因此一個折中的辦法是在現有課程體系中拿出一部分課程進行產教融合改革試點，當取得足夠的經驗后再全面推廣。

實訓類課程通常安排在高年級教學，在這個階段學生已經學習了大部分專業基礎課程，掌握了專業基本技能和常用工具，基本具備了從事實際產業項目開發所需的知識和技能。其次實訓類課程在整個課程體系中一般屬于專業模塊課程，它的改革一般不會對其他基礎課程教學造成干擾。因此，在現階段選擇實訓類課程按照產教深度融合要求進行改革是非常合適的。

開發以產業實際生產任務為主要內容的產業實訓課程，需要解決以下兩個問題。

⑴課程教學中如何體現企業真實生產環境。學校課程教學環境和企業真實生產環境在物理上天然具有巨大的差異性，同時與企業生產環境可以隨時改變不同，學校的教學環境需要保持較長時間的穩定難以隨時改變。如果完全按照企業真實生產環境建設和管理運行實訓室，成本較高，難以持續發展。因此只能在課程教學過程中，通過各種現代教學技術模擬企業真實生產環境，并輔助參觀等手段，盡可能縮小與企業真實生產環境的差異性。

⑵如何將企業的真實任務轉化為學生的實訓任務。學生職業能力的培養需要符合教學規律，企業大量生產任務難以直接用于課程教學，需要通過教師和企業專家合作，按照學生的實際情況并參考專業培養目標和課程體系設計思想，將企業的真實任務轉化為學生的實訓任務。

2 基于產教融合的實訓類課程開發實踐

2019年人力資源和社會保障部新增了13個職業，其中“人工智能工程技術人員”職業與我校人工智能專業的專業定位緊密相關。相應頒布的“人工智能工程技術人員國家職業技術技能標準”為專業制定詳細的人才培養規格提供了一個科學依據。

國家標準為專業人才培養提供了原則性指導。但國家標準畢竟是一種普適性的文件，專業還需要按照地方產業的發展特色去細化落實，才能最終實現應用型人才培養目標。“以社會為中心”的課程建構思想認為應用型本科高校要通過社會問題關聯學科和社會、學科與學習、社會與學生，通過社會問題使學科與學科間的關系建立起來，使學生在解決社會問題的過程中，掌握學科專業知識，了解學科專業知識在社會實際中的運用，在掌握學科專業知識的同時，培養解決社會實際問題的能力。這其中的關鍵是找到關聯學科與社會、學科與社會、社會與學生的社會問題。

對于工科類專業，“社會問題”可以是一個工程或一個產品生產的過程。按照“以社會為中心”的課程建構思想，專業通過走訪寧波地區相關機器人、智能家電、智能制造企業來尋找人工智能技術項目或產品。通過與企業專家座談和研討，最終確定了語音識別和視覺檢測作為人工智能專業與產業融合的切入點，將具有語音識別功能的智能家電和具有視覺檢測功能的智能機器人兩種人工智能產品及這些產品的生產過程作為實訓課程的開發主線。這些產品也充分體現了慈溪作為中國小家電生產基地的產業特色。

確定了產教融合的切入點和實訓課程內容的開發主線后，參考《人工智能工程技術人員國家職業技術技能標準》，分析這些產品開發過程對應的工作任務、工作內容和主要專業能力。

經過分析，企業和專業共同確定了對應的工作任務，確定的工作任務為智能產品需求分析→智能產品設計開發→智能產品測試驗證→智能產品交付→智能產品運維，每個工作任務又詳細分解了對應的工作內容及所需的主要專業能力。確定了工作任務和工作內容后，根據學生實踐能力成長規律，專業和企業合作確定了三種復雜度依次遞增的產品作為實訓課程的教學項目。每個教學項目都要完整體現開發一個智能產品所需的工作任務和工作內容，但是能力要求不同。

根據前述的成果，專業最終構建了“三階段”，即“基礎級→實驗室級→產業級”的實訓課程體系，每個階段的實訓課程主要目標為：

?初級是“人工智能基礎技能實訓”，該級別的實訓課程的主要任務是使學生能熟練掌握從事人工智能產業所需的基礎技能，如編程技能、常用機器學習模型的實現、常用人工智能平臺的使用、常用智能語音識別模型的使用、常用機器視覺模型的使用等。

?中級是“實驗室級人工智能產品開發實訓”，該級別的實訓課程的主要任務是使學生能使用校內實訓基地的資源開發一款人工智能產品。

?高級是“實際人工智能項目開發實訓”，該級別的實訓課程的主要任務是使學生能按照企業的需求和質量標準完成一個真實的實際項目。

每個階段課程考核方式也應契合產教融合要求，為了評價學生的實訓成果并培養學生的競爭意識，同時配套設計了競賽體系和職業考核體系：

?學生完成初級實訓課程后，需要通過由專業主持的企業專家和學校教師共同擔任評委的技能考核認證，考核通過者可以獲得規定學分，不通過者需要補考。同時學生可以參加校級的技能競賽，為參加省級國家級的技能競賽熱身。

?學生完成中級實訓課程后，需要提交一款可以演示的人工智能產品，并由企業專家進行考核。考核通過者可以獲得規定學分，不通過者需要完善作品并重新申請考核。同時鼓勵課程考核優秀的學生去參加省級國家級的學科競賽。

?學生完成高級實訓課程后，按照企業的質量標準提交項目成果，不合格者需不斷完善。鼓勵通過的學生去參加挑戰杯等創新創業大賽或者去考取企業認可且含金量高的職業認證。

課程思政是課程開發的核心內容之一。實訓課程除了完成實踐能力培養的任務之外，還要承擔價值塑造和人格養成的任務。專業在走訪企業時，有意收集企業發展過程中的思政元素，比如企業承擔的國家項目、打破國外壟斷的產品、突破國外專利封鎖的研究成果、優秀員工的事跡等等，并挑選一些適合思政教育的產品放入實訓室展示，以激發學生的家國情懷和實業報國的使命擔當。在實訓項目的教學過程中，會按照企業的標準要求學生完成任務，讓學生在完成任務的過程中理解工匠精神的內涵。

實訓環境對實訓課程的順利實施有十分重要的影響。實訓環境包括實訓設備選型、實訓空間大小、實訓設施布置等。實訓環境受外部因素制約較大，難以實現與企業環境完全一致。因此，應該主要在實訓設施布置和職業氛圍上盡量體現產教融合。為此，專業與企業合作，在實訓室有限范圍內，通過對實訓設施的重新設計和布置，基本能充分體現產品開發的企業氛圍。

3 結束語

培養能滿足地方產業轉型升級需要的應用型技術人才是地方本科院校的主要辦學目標。產教融合是實現這一目標的重要抓手。產教融合要求從學校、專業、課程等層面全方向進行轉變。由于地方本科院校的資源、師資和學生的實際情況，實現真正的產教融合是一件非常有挑戰性的事情。因此從最適合開展產教融合的專業實訓類課程改革入手，探索適合專業實際情況的產教融合課程開發模式和實踐能力培養模式，是切實可行的做法。本文通過介紹我校人工智能專業實訓課程產教融合的開發思路和方法，為應用型本科人才培養提供了一些實踐經驗。在后續的工作中，我們還將在研究產教融合理論和其他兄弟院校成功經驗的基礎上，繼續探索適合本專業自身特色的產教融合之路。