“人工智能＋通信工程”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究

溫鵬偉，楊 蕾，常怡萍，蔡文靜

（中原工學(xué)院電子信息學(xué)院 河南 鄭州 451191）

1 “人工智能＋通信工程”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是一門富有挑戰(zhàn)性的科學(xué)，這就要求選擇從事該行業(yè)的人才具備對(duì)模擬延伸人類智能理論方法的理解力，建造能從外部數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并通過靈活適應(yīng)能力實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的系統(tǒng)。通信工程專業(yè)則是學(xué)生了解信息與通信工程領(lǐng)域的窗口，通信作為高科技時(shí)代數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕夹g(shù)，也是人工智能領(lǐng)域興起的重要載體，通信技術(shù)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位越來越重要[1]。

1.1 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的背景

目前，國(guó)家經(jīng)濟(jì)處于不斷攀升的階段，隨著物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字技術(shù)等新型領(lǐng)域的不斷出現(xiàn)，人工智能與通信技術(shù)行業(yè)也迎來了發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。在國(guó)家大力扶持通信研發(fā)技術(shù)的大環(huán)境下，通信工程專業(yè)逐漸處于信息領(lǐng)域發(fā)展的核心[2]，根據(jù)人工智能與通信工程的理論知識(shí)與技術(shù)特點(diǎn)，培養(yǎng)“人工智能＋通信工程”創(chuàng)新型人才逐漸成為促進(jìn)信息時(shí)代發(fā)展的關(guān)鍵。由于人工智能這一領(lǐng)域已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，因此當(dāng)前社會(huì)急需“人工智能+X”應(yīng)用創(chuàng)新型人才。與國(guó)外相比，我國(guó)在人工智能領(lǐng)域起步較晚，在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面經(jīng)驗(yàn)不足，尤其在工科人才培養(yǎng)上缺少實(shí)踐教學(xué)與理論應(yīng)用，尚未摸索出具有本國(guó)特色的人才培養(yǎng)模式。

1.2 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式面臨的問題

通信工程專業(yè)發(fā)展要求行業(yè)人才符合業(yè)內(nèi)工程教育認(rèn)證，因此在通信工程專業(yè)教學(xué)理論體系的設(shè)置上應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力為主，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力[3]。但目前國(guó)內(nèi)教學(xué)體系受師資力量與社會(huì)發(fā)展形勢(shì)等諸多因素的限制，還不具備對(duì)新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)與新趨勢(shì)變化的敏銳度，新技術(shù)的發(fā)展不能與目前的人才發(fā)展體系理念相融合[4]，在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中面臨著許多待解決的問題。

首先，對(duì)于人工智能與通信工程專業(yè)要求而言，課程體系的完整度還不夠。由于工科課程涉及專業(yè)課程知識(shí)較多，因此課程教學(xué)任務(wù)繁重，在交叉學(xué)科的教學(xué)中不能達(dá)到教學(xué)時(shí)間與課程設(shè)置的平衡。同時(shí)工科課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備良好的邏輯思維能力，由于課程時(shí)間有限，無法保證學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握更前沿的知識(shí)與技能。在課程體系的設(shè)置上，基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間無法做到合理銜接，在課程授課過程中易造成知識(shí)點(diǎn)重復(fù)教授，無法構(gòu)建完整的授課體系與知識(shí)框架。

其次，課程知識(shí)體系內(nèi)容的設(shè)置無法適應(yīng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展要求，在培養(yǎng)理念上難以滿足當(dāng)前社會(huì)大背景下市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求。傳統(tǒng)的工科課程教學(xué)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新程度不夠，不能對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的新發(fā)展以及新趨勢(shì)有合理的詮釋，而授課老師的知識(shí)儲(chǔ)備與前瞻性也是決定培養(yǎng)質(zhì)量的重要因素，但大多數(shù)老師都有自己的主攻研究方向，缺乏對(duì)交叉學(xué)科的系統(tǒng)理解，不能很好地適應(yīng)智能時(shí)代背景下的人才培養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新的需求[5]。

最后，課程實(shí)踐教學(xué)設(shè)置不足，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程安排較少。人工智能與通信工程等工科課程理論知識(shí)繁雜，且包含較多的抽象理論知識(shí)，需要通過針對(duì)性實(shí)驗(yàn)演示的方式對(duì)抽象理論進(jìn)行現(xiàn)實(shí)解析，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于復(fù)雜抽象理論知識(shí)的理解。從事人工智能與通信工程行業(yè)需要對(duì)硬件操作有專業(yè)熟悉度，因此學(xué)生需要在日常課程學(xué)習(xí)中通過實(shí)踐了解職業(yè)崗位需求，加深對(duì)行業(yè)技能的理解，為以后進(jìn)入工作崗位做好充分準(zhǔn)備。但由于實(shí)驗(yàn)器材價(jià)格昂貴，所需采購(gòu)成本較高，且在數(shù)量需求與后期維護(hù)上需要大量資金支持，部分學(xué)校無法承擔(dān)設(shè)備運(yùn)營(yíng)與維護(hù)所需花費(fèi)，因此實(shí)踐課時(shí)設(shè)置無法滿足學(xué)生實(shí)踐能力提升的需求。在對(duì)學(xué)生相關(guān)崗位實(shí)習(xí)的安排上，相關(guān)合作企業(yè)無法容納大量需鍛煉的學(xué)生[6]。

2 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教學(xué)改革目標(biāo)

隨著當(dāng)前社會(huì)環(huán)境大背景下全國(guó)各類科技高新企業(yè)的興起，企業(yè)對(duì)人工智能與通信工程相關(guān)專業(yè)的人才需求量猛增，在旺盛的市場(chǎng)需求下，越來越多的學(xué)生愿意從事相關(guān)行業(yè)，對(duì)行業(yè)前景充滿信心，因此各大高校對(duì)于人工智能與通信工程行業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)刻不容緩。

教學(xué)改革目標(biāo)應(yīng)遵循時(shí)代發(fā)展潮流，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)改變過去單一的教學(xué)模式，以實(shí)踐與理論相結(jié)合的方式替代枯燥的理論學(xué)習(xí)，以多元化考核評(píng)定方式進(jìn)一步提高教學(xué)實(shí)效，突出專業(yè)特色，明確自身專業(yè)特色與培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合大綱要求強(qiáng)化對(duì)通信技術(shù)的學(xué)習(xí)，為社會(huì)培養(yǎng)出具有綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力的、職業(yè)道德素質(zhì)過硬的優(yōu)秀行業(yè)人才。注重交叉學(xué)科綜合培養(yǎng)，“人工智能+通信工程”的課程知識(shí)體系特點(diǎn)不僅是前沿引領(lǐng)性的，也是學(xué)科交融性的，因此教學(xué)改革目標(biāo)從人工智能新時(shí)代的角度出發(fā)，構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新的“三位一體”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式，為關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)行業(yè)輸送具有創(chuàng)新性綜合能力的新人才。教學(xué)改革核心以學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)，因此教學(xué)改革要從學(xué)生角度出發(fā)，強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的同時(shí)，加強(qiáng)專業(yè)技能鍛煉、創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)、職業(yè)道德訓(xùn)練以及心理素質(zhì)建設(shè)，以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)從校園到社會(huì)的角色轉(zhuǎn)變。此次教學(xué)改革旨在增強(qiáng)教學(xué)成果的同時(shí)加強(qiáng)校企聯(lián)合力度，以專項(xiàng)培訓(xùn)的方式激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的好奇心，通過實(shí)踐將所學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，這樣才能讓學(xué)生熟練掌握相關(guān)崗位所需職業(yè)技能，才能更好地理解新工藝與新技術(shù)，對(duì)于其今后的職業(yè)發(fā)展與規(guī)劃也具有積極的指導(dǎo)意義。

3 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方法與措施

3.1 針對(duì)培養(yǎng)模式面臨問題的方法與措施

根據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)的要求，結(jié)合人才培養(yǎng)模式中所面臨的問題，提出了以下針對(duì)性的改革方法與措施。

首先，針對(duì)課程體系不完善這一問題，需要在今后的教學(xué)改革中，優(yōu)化課程課時(shí)安排，加強(qiáng)課程體系的完整性，增強(qiáng)對(duì)交叉學(xué)科之間聯(lián)系性的重視程度，對(duì)交叉學(xué)科中易重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，弱化課程本身的系統(tǒng)性，加強(qiáng)知識(shí)的整合。重視學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)，引入互動(dòng)性多媒體教學(xué)形式增添課程趣味性，同時(shí)添設(shè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)邏輯思維鍛煉互動(dòng)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)課堂師生互動(dòng)性的同時(shí)提高了教學(xué)效率，幫助學(xué)生理解和記憶課堂基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)很好地鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力。

其次，對(duì)課程內(nèi)容的調(diào)整上應(yīng)根據(jù)本行業(yè)科技發(fā)展需求，從科技新時(shí)代的角度出發(fā)，構(gòu)建以科研創(chuàng)新能力為核心的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)新模式。模式注重人工智能與通信工程學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新性，不僅需要增強(qiáng)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性思維模式的培養(yǎng)，也需要增強(qiáng)任課教師對(duì)專業(yè)課程體系的認(rèn)知。人工智能與通信工程課程知識(shí)體系具有前沿引領(lǐng)性，學(xué)生知識(shí)體系的重構(gòu)需要授課教師及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容，因此需要不定期為授課教師安排前沿知識(shí)的擴(kuò)充培訓(xùn)，選派教師企業(yè)進(jìn)修、企業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)等，增強(qiáng)授課教師對(duì)社會(huì)前沿科技信息的把控，更有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的前瞻性。

再次，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)上，學(xué)校應(yīng)大力推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的發(fā)展，將工程實(shí)踐課程模塊與畢業(yè)設(shè)計(jì)課程模塊的培養(yǎng)計(jì)劃占比提高。設(shè)置實(shí)踐選修課程，增加嵌入式單片機(jī)開發(fā)、通信網(wǎng)絡(luò)等實(shí)踐課程，學(xué)生可根據(jù)自身需求與興趣愛好選擇合適的實(shí)踐課程，在減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備分配壓力的同時(shí)，增加了學(xué)生的自主選擇性。學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)方面，在培養(yǎng)方案的制訂上增加畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐模塊的教學(xué)計(jì)劃安排，改變?cè)械慕處熤朴唽?shí)踐題目與設(shè)計(jì)方案的實(shí)習(xí)教學(xué)模式，加強(qiáng)融合校企合作。增強(qiáng)學(xué)生對(duì)企業(yè)專業(yè)知識(shí)和人才需求的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)際應(yīng)用相關(guān)研發(fā)和管理等綜合技能，加大校企合作力度。

最后，設(shè)置綜合性強(qiáng)的多方面參考評(píng)價(jià)體系，重視考核方式的多元化和靈活性，對(duì)學(xué)生綜合能力的考核方式不僅僅局限于對(duì)于書本理論知識(shí)的考核，而是通過將實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新意識(shí)、操作考試與日常筆試相結(jié)合的方式進(jìn)行多渠道綜合評(píng)估。在日常課時(shí)作業(yè)的布置上，調(diào)整開放性課題作業(yè)的分值比重，提供相關(guān)專業(yè)經(jīng)典參考書目與相關(guān)方向近期的優(yōu)秀論文供學(xué)生參考閱讀的同時(shí)拓寬知識(shí)面，并通過答辯、團(tuán)隊(duì)合作課題研究等方式激發(fā)學(xué)生的課堂參與度與專業(yè)學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)將實(shí)踐課程選修時(shí)長(zhǎng)也納入評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中，以此來促進(jìn)學(xué)生的綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升。

3.2 提升課程教學(xué)實(shí)效性的方法與措施

此次教學(xué)改革在課程教學(xué)的設(shè)置上要充分考慮到知識(shí)的前沿性，對(duì)于教學(xué)大綱的編寫要考慮到學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的消化吸收水平及其自身的科研能力，在教學(xué)內(nèi)容的選擇上應(yīng)順應(yīng)就業(yè)市場(chǎng)的整體需求，并在教授形式上設(shè)計(jì)更多實(shí)驗(yàn)性內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教授力度，對(duì)于抽象性理論知識(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。授課教師在課前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)提出問題，在課堂中以互動(dòng)的形式進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)入，開放人工智能與通信工程自適應(yīng)平臺(tái)學(xué)習(xí)內(nèi)容，在課后進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)并引導(dǎo)學(xué)生在平臺(tái)自主學(xué)習(xí)，自適應(yīng)平臺(tái)極大地提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)自由度與學(xué)習(xí)效率，可以利用碎片化時(shí)間達(dá)到更好的教學(xué)效果。

自適應(yīng)平臺(tái)技術(shù)還能對(duì)在校學(xué)生進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)評(píng)估，通過大量的數(shù)據(jù)分析學(xué)生的興趣傾向性以及能力掌握情況，從而通過個(gè)性化推薦算法推薦更符合學(xué)生本人的學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)也達(dá)到了因材施教的目的。通過加強(qiáng)政企合作，邀請(qǐng)相關(guān)行業(yè)企業(yè)進(jìn)行科研合作或者舉辦團(tuán)體講座，通過走訪調(diào)研的方式采集最新的行業(yè)知識(shí)以及市場(chǎng)需求，加強(qiáng)社會(huì)面與學(xué)校的溝通交流，加強(qiáng)專業(yè)與就業(yè)的聯(lián)系。通過多舉辦學(xué)科競(jìng)賽與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式為學(xué)生提供更多的實(shí)踐動(dòng)手平臺(tái)與機(jī)遇，以競(jìng)爭(zhēng)的方式激發(fā)學(xué)生的參與熱情與專業(yè)興趣度，同時(shí)邀請(qǐng)行業(yè)專家開設(shè)講座，提供老師與學(xué)生、專家與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)交流平臺(tái)，以此來提高學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)其以后的職業(yè)發(fā)展也具有積極的指導(dǎo)意義。

4 結(jié)語

人工智能與通信工程的行業(yè)特點(diǎn)決定了教學(xué)改革方案制定的主要方向，此次教學(xué)改革的主要目的在于提升當(dāng)下相關(guān)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力與科研素養(yǎng)，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)工科教育出現(xiàn)的主要問題，結(jié)合當(dāng)下時(shí)代背景與市場(chǎng)需求提出解決方案。在此次教學(xué)改革中，堅(jiān)持以學(xué)生為主體的理念，優(yōu)化課程內(nèi)容、完善課程體系、注重交叉學(xué)科之間的層次設(shè)計(jì)。同時(shí)調(diào)整實(shí)踐學(xué)習(xí)比重，加強(qiáng)抽象理論與實(shí)踐的結(jié)合，采用靈活的新型綜合考評(píng)體系，設(shè)置具有行業(yè)特色的精品課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)授課教師的業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)，明確授課教師在整體教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位，形成完備的具有本國(guó)特色的人才培養(yǎng)模式。