軟件技術(shù)專業(yè)群建設(shè)背景下人工智能專業(yè)課程教學(xué)創(chuàng)新思路分析

魏育華

(廣州華立科技職業(yè)學(xué)院，廣州 511300)

當(dāng)前，我國正處在軟件企業(yè)的高速發(fā)展時期，軟件人才缺口較大，尤其是高質(zhì)量的專業(yè)技術(shù)人才。但是，在各個院校的專業(yè)人才培養(yǎng)中也存在諸多問題。高職教育作為培養(yǎng)計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)技術(shù)人員的重要形式，在新時代背景下要實(shí)現(xiàn)有效的課程體系建設(shè)及教學(xué)改革，才能培養(yǎng)出符合時代發(fā)展的技術(shù)型人才。軟件技術(shù)專業(yè)群建設(shè)，就是在這樣的時代背景下所提出的專業(yè)建設(shè)理論。人工智能專業(yè)課程教學(xué)改革是軟件技術(shù)專業(yè)群建設(shè)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)軟件技術(shù)綜合應(yīng)用的主要方式。目前，國內(nèi)外很多高等院校已經(jīng)開設(shè)了人工智能相關(guān)課程，我國作為計(jì)算機(jī)軟件大國，在2018年后，相繼在各大院校開設(shè)了人工智能相關(guān)課程。人工智能專業(yè)課程教學(xué)工作，要依托整個專業(yè)群建設(shè)思路，針對專業(yè)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程的教學(xué)模式創(chuàng)新。

1 人工智能專業(yè)概述

人工智能專業(yè)隸屬于電子信息類專業(yè)，它在計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)上融合了計(jì)算機(jī)、心理學(xué)和哲學(xué)等多門學(xué)科，主要學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)相關(guān)的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用等，研究的具體內(nèi)容包括機(jī)器人、自然語言處理及機(jī)器學(xué)習(xí)等。因此，人工智能專業(yè)具備以下特點(diǎn)：其一，課程內(nèi)容多樣化。人工智能專業(yè)需要學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容較多，包括數(shù)學(xué)、算法、心理學(xué)、哲學(xué)等多種課程內(nèi)容，是一項(xiàng)復(fù)合程度較高的專業(yè)。其二，專業(yè)實(shí)用性強(qiáng)。人工智能專業(yè)要求學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，在教學(xué)過程中更加看重學(xué)生對智能化功能的設(shè)計(jì)水平。其三，知識內(nèi)容更新速度快。當(dāng)前，社會正處于人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的時代，各國都在加快對人工智能技術(shù)的研究速度，因此不斷有人工智能技術(shù)和理論的創(chuàng)新，人工智能知識內(nèi)容更新速度較快。

2 高職院校人工智能專業(yè)課程建設(shè)概況

目前，國內(nèi)外許多高校都開設(shè)了人工智能相關(guān)課程，尤其是人工智能專業(yè)、自動化專業(yè)、機(jī)械專業(yè)及大數(shù)據(jù)專業(yè)，已經(jīng)將人工智能課程列入重要的基礎(chǔ)課程。在我國，人工智能專業(yè)主要在本科院校中開設(shè)，高職院校的人工智能專業(yè)建設(shè)不足。在教育部發(fā)布的《職業(yè)教育專業(yè)目錄(2021年)》(簡稱《目錄》)中，可以看到高等職業(yè)教育專科專業(yè)目錄里，新增了智能機(jī)電技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等專科項(xiàng)目，《目錄》聚焦推進(jìn)數(shù)字化升級改造，構(gòu)建未來技術(shù)技能，優(yōu)化和加強(qiáng)了5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)設(shè)置。由于涉及內(nèi)容較廣，目前只在高等院校中開設(shè)。隨著我國高職院校的發(fā)展以及對職業(yè)人才培養(yǎng)的提升，在眾多政策的支持下，高職院校的人工智能專業(yè)建設(shè)也初具規(guī)模，在專業(yè)教學(xué)上，提出了“人工智能+X”等多種人才培養(yǎng)模式。在課程教學(xué)中，要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)以及軟件技術(shù)專業(yè)群的建設(shè)背景進(jìn)行改革與創(chuàng)新，進(jìn)而符合整體的專業(yè)群建設(shè)及人才培養(yǎng)模式。

3 高職院校人工智能專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

3.1 教學(xué)形式較為單一

目前，高職院校人工智能專業(yè)的相關(guān)課程教學(xué)中，仍擺脫不了傳統(tǒng)的授課模式。人工智能專業(yè)受傳統(tǒng)高等教育教學(xué)理念的影響，在日常教學(xué)過程中仍然以課堂講授教學(xué)為主，且教學(xué)過程中重理論輕應(yīng)用、重概念輕計(jì)算的現(xiàn)象較為普遍，課堂教學(xué)過程以教師為中心，忽視了學(xué)生的主體性，教師將知識灌輸式地傳授給學(xué)生，但由于人工智能專業(yè)學(xué)習(xí)的大多是比較復(fù)雜和前沿的知識體系，學(xué)生難以對內(nèi)容抽象、枯燥復(fù)雜的知識產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，因此教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果不理想。人工智能專業(yè)本身是一門實(shí)用性和應(yīng)用性非常強(qiáng)的專業(yè)，學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力、思考能力及實(shí)踐能力，就難以滿足人工智能的發(fā)展需求。

3.2 專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱

在人工智能專業(yè)課程學(xué)習(xí)中，需要理論與實(shí)踐相互結(jié)合。但目前課程教學(xué)以理論知識為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)較為薄弱。導(dǎo)致這種情況的原因主要有兩方面：一是高職院校在人工智能專業(yè)建設(shè)中，缺乏對實(shí)踐內(nèi)容的設(shè)置，實(shí)驗(yàn)設(shè)施和場所不夠完備。二是理論課程與實(shí)踐課程的結(jié)合不夠緊密，導(dǎo)致學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐相脫節(jié)，沒有實(shí)現(xiàn)良好的銜接。

3.3 課程教學(xué)內(nèi)容未能及時更新

目前，雖然很多高校已經(jīng)開設(shè)了人工智能專業(yè)，但人工智能專業(yè)課程體系依然比較陳舊和單一，很多高校在設(shè)置人工智能專業(yè)課程時，僅刪減了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，但課程整體安排上與計(jì)算機(jī)專業(yè)相差不多，學(xué)習(xí)的專業(yè)課程與計(jì)算機(jī)專業(yè)課程也比較類似，課程設(shè)置缺乏創(chuàng)新性。人工智能技術(shù)的主要構(gòu)成包括機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、語音識別以及自然語言處理等，其中機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能技術(shù)的核心構(gòu)成，然而很多高校在課程設(shè)置時，將深度學(xué)習(xí)、自然語言處理與理解等核心課程設(shè)置成了專業(yè)選修課，這在一定程度上弱化了這些課程知識的重要性，缺少此類專業(yè)課程的有力支撐，很難真正培養(yǎng)人工智能專業(yè)學(xué)生在高端應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。且在傳統(tǒng)的課程體系下，很難及時跟進(jìn)人工智能行業(yè)的新理論、新方法和新技術(shù)，造成人工智能專業(yè)課程資源規(guī)劃理念和資源品質(zhì)滯后。

3.4 專業(yè)教師資源缺乏

良好的師資力量是專業(yè)建設(shè)及課程教學(xué)的基礎(chǔ)，但是高職院校中的人工智能專業(yè)課程師資力量較為缺乏。在人工智能專業(yè)建設(shè)中，原有教師對于人工智能相關(guān)領(lǐng)域的了解較少，只能通過對教材的分析和掌握進(jìn)行課程教學(xué)。此外，與高等院校相比，高職院校在面向社會的教師招聘中也缺乏優(yōu)勢和競爭力，導(dǎo)致高職院校的人工智能專業(yè)建設(shè)中專業(yè)教師資源缺乏，專業(yè)建設(shè)整體質(zhì)量不高，進(jìn)程較為緩慢。

3.5 人才培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)制不合理

當(dāng)前，人工智能已在較多領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用，未來的發(fā)展空間也十分巨大，這也意味著人工智能具有較強(qiáng)的應(yīng)用導(dǎo)向性。因此，人工智能專業(yè)應(yīng)該定位于應(yīng)用復(fù)合型人才的培養(yǎng)，著重培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件技能，使學(xué)生掌握當(dāng)前的新興前沿技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但是，部分高校未有效落實(shí)這一課程目標(biāo)，在人才培養(yǎng)過程中更加注重了解和體驗(yàn)，再加上人工智能專業(yè)知識大多晦澀難懂、枯燥乏味，專業(yè)課程數(shù)量龐大、種類繁多，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程的難度。然而部分高校為了追求課程教學(xué)進(jìn)度，將各種課程知識強(qiáng)行灌輸給學(xué)生，過多追求“量”，忽視了教學(xué)過程中的“質(zhì)”，導(dǎo)致學(xué)生無法深入研究課程內(nèi)容，對課程的學(xué)習(xí)往往都是淺嘗輒止，形成了一種“宜多不宜精”的人才培養(yǎng)機(jī)制。

4 高職院校人工智能專業(yè)課程教學(xué)創(chuàng)新策略

4.1 開展5G+AI的混合式教學(xué)模式

在人工智能專業(yè)課程教學(xué)中，要采取多種靈活有效的教學(xué)思路，提升課堂教學(xué)的整體效果。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，5G技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會生活中，5G+AI的結(jié)合，可以為教育賦能，轉(zhuǎn)換為有效的教學(xué)手段。在人工智能專業(yè)課程教學(xué)中，可以通過線上線下混合式教學(xué)模式，通過5G的信息傳輸技術(shù)為人工智能相關(guān)課程搭建基礎(chǔ)。此外，5G+AI技術(shù)的研發(fā)工作已經(jīng)開始，是未來社會科技發(fā)展的主要趨勢。通過開展5G+AI的混合式教學(xué)模式，學(xué)生能夠了解和掌握社會先進(jìn)科技，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

4.2 增加人工智能的實(shí)踐教學(xué)

人工智能的實(shí)踐教學(xué)要從兩個方面進(jìn)行：一是要加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使其能夠滿足大多數(shù)學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練需求。由于人工智能專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)需要投入大量經(jīng)費(fèi)，學(xué)校可以聯(lián)合企業(yè)建立校企合作的實(shí)踐訓(xùn)練和人才培養(yǎng)模式，這樣既能夠解決經(jīng)費(fèi)和場地的問題，同時也能夠?yàn)槠髽I(yè)提供一部分人力資源。二是理論課程與實(shí)踐課程的比例設(shè)置要科學(xué)合理。通常情況下，每一節(jié)理論課程對應(yīng)一節(jié)實(shí)踐課程，但鑒于高職院校對于實(shí)踐型人才的培養(yǎng)需要，可以適當(dāng)增加實(shí)踐訓(xùn)練，或?qū)⒗碚撜n堂搬到實(shí)訓(xùn)場所進(jìn)行授課，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論知識的同時，即時開展實(shí)踐操作。在人工智能實(shí)踐課程訓(xùn)練中，要使每個學(xué)生都擁有實(shí)踐訓(xùn)練的機(jī)會，掌握人工智能的專業(yè)知識和專業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)高職院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

4.3 充實(shí)高職院校專業(yè)教師資源

在人工智能專業(yè)課程建設(shè)中，要不斷充實(shí)高職院校的專業(yè)教師資源，使教師能夠承擔(dān)起專業(yè)群建設(shè)及課程改革的重任，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的人才培養(yǎng)和人才輸出。首先，在高校范圍內(nèi)，要對人工智能專業(yè)課程相關(guān)教師進(jìn)行培訓(xùn)，鼓勵相關(guān)教師繼續(xù)進(jìn)修，實(shí)現(xiàn)個人專業(yè)能力和教學(xué)能力的提升。其次，要依托高職院校軟件技術(shù)專業(yè)群建設(shè)的優(yōu)勢，邀請專業(yè)領(lǐng)域的專家學(xué)者來校進(jìn)行講座，為高職院校教師講解相關(guān)知識，并答疑解惑，使教師能夠?qū)?xiàng)目產(chǎn)生更加深刻的理解和認(rèn)識。此外，還可以面向社會廣泛招聘人工智能領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才，來校擔(dān)任相關(guān)教學(xué)和管理工作，充實(shí)專業(yè)教師力量，建立一支專業(yè)性強(qiáng)的教師隊(duì)伍。在建立的校企合作人才培養(yǎng)模式中，還可以邀請人工智能相關(guān)企業(yè)的技術(shù)人員和管理人員，擔(dān)任實(shí)踐課程的指導(dǎo)教師，彌補(bǔ)人工智能實(shí)踐課程中的不足。

4.4 加強(qiáng)5G和AI等新技術(shù)的引入

人工智能專業(yè)課程的實(shí)用性較強(qiáng)，因此在教學(xué)過程中會安排較多的實(shí)訓(xùn)課程，但是受教學(xué)資源和教學(xué)條件的限制，常常會出現(xiàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目條件不具備和實(shí)際運(yùn)行困難等問題，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)課程難以有效開展，而5G和AI技術(shù)的結(jié)合可以有效解決人工智能專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程中存在的這些問題。以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為例，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指通過計(jì)算機(jī)創(chuàng)造一個虛擬的環(huán)境，用戶在這個虛擬的環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)社會的交互，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建，并與現(xiàn)實(shí)課堂相互配合。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中融入5G和AI技術(shù)后，可以利用大數(shù)據(jù)功能對學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行學(xué)情分析，并自動出具學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)報告。另外，基于5G和AI技術(shù)建立的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以將實(shí)際教學(xué)中難以準(zhǔn)確表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容通過虛擬的場景呈現(xiàn)出來，增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)課程的真實(shí)性和說服力，提升學(xué)生的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)感和操作感。

5 結(jié)語

高職院校的發(fā)展為我國社會的現(xiàn)代化建設(shè)提供了強(qiáng)大的人才基礎(chǔ)，軟件技術(shù)專業(yè)群建設(shè)是國家對發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)所提出的重要人才戰(zhàn)略。在此背景下，高職院校的人工智能專業(yè)課程要根據(jù)自身特點(diǎn)和教學(xué)條件，開展符合要求的人工智能課程教學(xué)工作，深入分析本校在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)中存在的問題和不足，解決在專業(yè)建設(shè)和課程教學(xué)中存在的弊端，積極創(chuàng)新課程教學(xué)思路，提升高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的高科技人才輸出。