職業(yè)教育人工智能工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)研究

［摘 要］ 人工智能是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，目前人工智能應(yīng)用型人才嚴(yán)重短缺。職業(yè)院校是培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的基地，職業(yè)教育人工智能專業(yè)是新生事物，因缺乏國家專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)而面臨人才培養(yǎng)困境。通過人工智能產(chǎn)業(yè)調(diào)研、典型工作崗位提煉、崗位核心職責(zé)與職業(yè)技能分析，給出了職業(yè)本科人工智能工程技術(shù)專業(yè)能力要求和專業(yè)課程體系構(gòu)建思路，為我國職業(yè)院校開展人工智能專業(yè)建設(shè)和制訂人才培養(yǎng)方案提供參考。

［關(guān)鍵詞］ 人工智能；職業(yè)教育；人才培養(yǎng)

［基金項目］ 2022年度江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究課題“職教本科人工智能工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)研究”（2022-R-98387）；2022年度第五期江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題“職業(yè)本科專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)研究與實踐——以人工智能工程技術(shù)專業(yè)為例”（ZZZ12）；2020年度南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)引進人才科研啟動基金項目“計算機視覺若干關(guān)鍵技術(shù)的研究”（YK20-05-02）

［作者簡介］ 劉向東（1971—），男，安徽蕪湖人，博士，南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)計算機與軟件學(xué)院副教授，工程師，主要從事人工智能工程技術(shù)和職業(yè)教育研究。

［中圖分類號］ G710 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）40-0172-04 ［收稿日期］ 2023-09-06

引言

為搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國，國務(wù)院于2017年7月8日印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》［1］，提出了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施。習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中指出，推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展，構(gòu)建新一代信息技術(shù)、人工智能、生物技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、綠色環(huán)保等一批新的增長引擎［2］。當(dāng)前人工智能已深入各行各業(yè)，正在推動我國傳統(tǒng)行業(yè)的智能化升級改造。

目前我國人工智能人才缺口超過500萬，供求比例為1∶10，其中需求最大的是技術(shù)技能型人才。為此，2019年教育部新增了“人工智能技術(shù)服務(wù)”職業(yè)教育專科專業(yè)［3］，2021年新增了“人工智能工程技術(shù)”職業(yè)教育本科專業(yè)［4］，目的是加強人工智能應(yīng)用型人才培養(yǎng)，補齊人才短板。然而，我國目前仍缺少職業(yè)教育人工智能專業(yè)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致職業(yè)院校在制訂人才培養(yǎng)方案時缺乏權(quán)威性指導(dǎo)。南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)是全國第一批開設(shè)職業(yè)教育人工智能專業(yè)的本科院校，經(jīng)過幾輪人才培養(yǎng)實踐，積累了一定的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)經(jīng)驗。本文旨在研究職業(yè)教育人工智能工程技術(shù)本科專業(yè)的人才培養(yǎng)路徑，并結(jié)合我校專業(yè)人才培養(yǎng)實踐，為我國職業(yè)院校制訂人才培養(yǎng)方案、構(gòu)建專業(yè)課程體系提供一定參考。

一、專業(yè)內(nèi)涵與人才培養(yǎng)定位

人工智能工程技術(shù)專業(yè)是職業(yè)教育本科專業(yè)，而非普通本科或?qū)？茖哟温殬I(yè)教育。職業(yè)教育與普通教育在教育目標(biāo)上存在不同，普通教育是以基礎(chǔ)科學(xué)知識為主要教學(xué)內(nèi)容，而職業(yè)教育是讓受教育者獲得某種職業(yè)或生產(chǎn)勞動所需要的職業(yè)知識、技能和職業(yè)道德，側(cè)重于實踐技能和實際工作能力的培養(yǎng)，目的是提升學(xué)生的就業(yè)競爭力和職場適應(yīng)力。同時，本科層次職業(yè)教育與專科層次職業(yè)教育相比，在人才定位、教學(xué)理念上存在層次上的區(qū)別。因此，作為職業(yè)本科專業(yè)，人工智能工程技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)應(yīng)能夠?qū)尤斯ぶ悄茴I(lǐng)域內(nèi)的高端產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)高端，面向互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)服務(wù)、軟件和信息技術(shù)服務(wù)行業(yè)的人工智能工程技術(shù)人員職業(yè)群，培養(yǎng)具備系統(tǒng)的人工智能理論知識和技術(shù)技能，具有一定的人工智能研發(fā)、設(shè)計、實踐能力，能夠從事人工智能相關(guān)的技術(shù)與應(yīng)用研發(fā)、數(shù)據(jù)處理與分析、軟硬件系統(tǒng)集成與運維、技術(shù)咨詢與服務(wù)等工作，并能夠解決人工智能工程領(lǐng)域的較復(fù)雜問題，進行較復(fù)雜操作的高層次技術(shù)技能型人才。

二、典型工作崗位與核心職責(zé)分析

（一）典型工作崗位分析

國家職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)是崗位技能分析的重要參考，“人工智能工程技術(shù)人員”是人社部2019年發(fā)布的新職業(yè)［5］，且2021年發(fā)布的《人工智能工程技術(shù)人員國家職業(yè)技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)》［6］主要面向已在職若干年的職業(yè)人員，其對職業(yè)能力的要求已遠(yuǎn)超職業(yè)院校的培養(yǎng)要求，對職業(yè)院校人才培養(yǎng)的指導(dǎo)性不夠強。此外，目前試點的“1+X”證書制度在實際運行過程中仍存在諸多問題［7-8］，由社會培訓(xùn)評價組織主導(dǎo)的職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)院校教育教學(xué)之間存在脫節(jié)，對職業(yè)院校人才培養(yǎng)的參考性不足。為此，本文專門進行了行業(yè)調(diào)研，尤其對就業(yè)市場進行了大量的數(shù)據(jù)采集和分析，共采集企業(yè)招聘數(shù)據(jù)51 156條，調(diào)研問卷121份，訪談企業(yè)16家。在分析調(diào)研數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合職業(yè)院校人才培養(yǎng)的規(guī)律和特點，排除不同企業(yè)對相似工作崗位的非關(guān)鍵性差異，并提煉同類工作崗位的共性特征，凝練出人工智能產(chǎn)業(yè)中符合職業(yè)本科培養(yǎng)定位的典型工作崗位7個，其中包括5個目標(biāo)崗位：模型開發(fā)工程師、應(yīng)用開發(fā)工程師、產(chǎn)品工程師、模型訓(xùn)練工程師、應(yīng)用測試工程師，以及2個發(fā)展崗位：解決方案工程師和系統(tǒng)架構(gòu)工程師。目標(biāo)崗位是指本科學(xué)生畢業(yè)時有能力直接就業(yè)的崗位，發(fā)展崗位是指在目標(biāo)崗位上工作3～5年后能夠勝任的崗位。

（二）崗位核心職責(zé)分析

對崗位職責(zé)的理解是職業(yè)院校學(xué)生對未來就業(yè)崗位的總體和直觀認(rèn)識，從宏觀上確立了崗位群內(nèi)不同崗位之間的共性職業(yè)能力和差異化職業(yè)能力，同時體現(xiàn)了不同崗位之間的關(guān)聯(lián)性和遷移性，能夠指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身興趣特點進行職業(yè)規(guī)劃，進一步指導(dǎo)學(xué)生進行專業(yè)學(xué)習(xí)。崗位核心職責(zé)分析是典型工作任務(wù)分析及崗位職業(yè)技能分析的基礎(chǔ)，是職業(yè)院校人才培養(yǎng)規(guī)格確定和專業(yè)課程體系構(gòu)建的重要依據(jù)，以下為前述7個典型工作崗位的核心職責(zé)分析。

1.模型開發(fā)工程師核心職責(zé)。主要職責(zé)是通過分析需求場景和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，從抽象的人工智能算法中提煉出具體的解決方案，運用人工智能的技術(shù)和方法構(gòu)建及開發(fā)人工智能算法模型，并使用人工智能模型解決應(yīng)用場景的實際問題。

2.應(yīng)用開發(fā)工程師核心職責(zé)。主要職責(zé)是使用人工智能應(yīng)用開發(fā)技術(shù)和工具，通過程序設(shè)計、代碼編寫、人工智能模型集成和推理等實現(xiàn)滿足功能需求和性能要求的人工智能應(yīng)用系統(tǒng)。

3.產(chǎn)品工程師核心職責(zé)。主要職責(zé)是收集與分析用戶的定制化需求，在人工智能產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)負(fù)責(zé)推進用戶需求的產(chǎn)品化、產(chǎn)品開發(fā)的路線規(guī)劃、產(chǎn)品的運營管理和產(chǎn)品的競爭分析。

4.模型訓(xùn)練工程師核心職責(zé)。主要職責(zé)是使用人工智能訓(xùn)練軟件，在人工智能技術(shù)和產(chǎn)品的研究開發(fā)及實際使用過程中，進行人工智能模型的評測、算法參數(shù)的設(shè)置、模型性能的優(yōu)化等模型開發(fā)的輔助工作。

5.應(yīng)用測試工程師核心職責(zé)。主要職責(zé)是根據(jù)人工智能產(chǎn)品的設(shè)計需求、測試流程和規(guī)范制訂產(chǎn)品測試方案，運用測試方法和測試工具搭建測試環(huán)境，實現(xiàn)產(chǎn)品的功能測試和性能測試，提出產(chǎn)品的改進和優(yōu)化建議。

6.解決方案工程師核心職責(zé)。主要職責(zé)是對人工智能行業(yè)、市場、用戶、需求、競品等進行深入調(diào)研和分析，快速定位行業(yè)和用戶需求，規(guī)劃和設(shè)計滿足需求的整體解決方案，協(xié)助進行產(chǎn)品和解決方案的售前技術(shù)支持。

7.系統(tǒng)架構(gòu)工程師核心職責(zé)。主要職責(zé)是根據(jù)確定的需求，從技術(shù)路線、技術(shù)實現(xiàn)、產(chǎn)品演進等多方面對人工智能系統(tǒng)進行核心架構(gòu)的搭建，規(guī)劃和設(shè)計滿足需求的、能夠具體落地的產(chǎn)品和解決方案。

三、職業(yè)技能分析與專業(yè)能力要求

職業(yè)教育人才培養(yǎng)聚焦于工作崗位的職業(yè)技能培養(yǎng)，通過對人工智能產(chǎn)業(yè)典型工作崗位的梳理、崗位核心職責(zé)的分析、崗位典型工作任務(wù)的分解及崗位職業(yè)技能要求的分析，提煉出人工智能產(chǎn)業(yè)人才的職業(yè)技能需求及人工智能工程技術(shù)專業(yè)人才的能力要求，包括共性職業(yè)能力要求和專項職業(yè)能力要求。共性職業(yè)能力是支撐人工智能崗位群內(nèi)各個不同工作崗位的共同能力基礎(chǔ)；專項職業(yè)能力是面向產(chǎn)業(yè)內(nèi)特定細(xì)分領(lǐng)域的專項能力要求，不同細(xì)分領(lǐng)域、不同工作崗位有著不同的專項能力要求，同時，專項職業(yè)能力也體現(xiàn)了發(fā)展崗位須具備的基本能力及對兼容崗位的適應(yīng)能力。

（一）共性職業(yè)能力要求

1.專業(yè)基礎(chǔ)能力要求。要求掌握操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機系統(tǒng)組成、程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等專業(yè)基礎(chǔ)知識與技能，具有較強的知識整合和綜合運用能力。

2.專業(yè)核心能力要求。要求掌握數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等專業(yè)核心知識與技能，具有從業(yè)務(wù)需求中提煉解決方案、運用人工智能技術(shù)和方法構(gòu)建及開發(fā)方案模型、解決實際問題的能力。

3.專業(yè)實踐能力要求。要求掌握人工智能應(yīng)用開發(fā)技術(shù)和工具使用技能，具有需求分析、總體設(shè)計、程序開發(fā)、測試驗證、模型集成、模型推理等流程的人工智能應(yīng)用創(chuàng)新全方位綜合能力。

4.職業(yè)倫理素養(yǎng)要求。要求掌握人工智能倫理及信息安全知識，具有安全使用數(shù)據(jù)、信息和技術(shù)的能力。

（二）專項職業(yè)能力要求

1.職業(yè)方向能力要求。要求掌握數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、計算機視覺、自然語言處理、智能語音、知識圖譜、人工智能開發(fā)平臺、軟件開發(fā)等技術(shù)技能，具有在相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域進行產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的能力。

2.職業(yè)發(fā)展能力要求。要求具有一定的行業(yè)、市場、用戶調(diào)研和分析能力，具有快速定位行業(yè)和用戶需求、規(guī)劃和設(shè)計人工智能整體解決方案的能力。

3.技術(shù)支持能力要求。要求掌握人工智能系統(tǒng)的安裝、部署、調(diào)測、運行、維護等知識和技能，具有人工智能技術(shù)支持和服務(wù)的能力。

四、專業(yè)課程體系構(gòu)建思路

專業(yè)課程體系是落實人才培養(yǎng)的核心，應(yīng)緊密結(jié)合人工智能產(chǎn)業(yè)的典型工作任務(wù)和職業(yè)技能要求，在專業(yè)面向的工作崗位及技能分析和素質(zhì)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)相應(yīng)工作崗位確定理論知識的寬度和深度及對實踐能力的要求，并結(jié)合職業(yè)院校各自的特點、條件、優(yōu)勢及面向的行業(yè)領(lǐng)域，構(gòu)建符合自身特色的人工智能專業(yè)課程體系，致力于培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)需求的技能型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才。在夯實專業(yè)基礎(chǔ)的前提下，注重對職業(yè)技能的培養(yǎng)，積極拓展行業(yè)領(lǐng)域知識，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，打造人工智能技術(shù)賦能傳統(tǒng)行業(yè)的能力。職業(yè)技能分析與專業(yè)能力要求是專業(yè)課程體系的構(gòu)建依據(jù)，專業(yè)課程體系可據(jù)此劃分為專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)方向課程、專業(yè)拓展課程和實踐環(huán)節(jié)。

（一）專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課程構(gòu)建

共性職業(yè)能力是設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課程的依據(jù)，目的是培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域的共性知識和技能，滿足崗位群對共性職業(yè)能力的要求。

（二）專業(yè)方向課程構(gòu)建

專項職業(yè)能力是構(gòu)建專業(yè)方向課程的主要依據(jù)，可面向人工智能產(chǎn)業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域設(shè)置專業(yè)方向課程，滿足不同領(lǐng)域、不同工作崗位對差異化能力的要求。同時，職業(yè)院校可結(jié)合自身的行業(yè)特征和辦學(xué)優(yōu)勢，打造多個專業(yè)方向，重點培養(yǎng)人工智能賦能傳統(tǒng)行業(yè)的能力。

（三）專業(yè)拓展課程構(gòu)建

專業(yè)拓展課程的設(shè)置主要立足于拓寬學(xué)生的專業(yè)視野，提升學(xué)生的職業(yè)遷移能力。可通過專業(yè)任選課程的形式進行設(shè)置，并且鼓勵學(xué)生跨專業(yè)選修課程。

（四）實踐環(huán)節(jié)構(gòu)建

實踐環(huán)節(jié)的設(shè)置旨在通過實際工程項目培養(yǎng)學(xué)生全方位的職業(yè)素養(yǎng)，以及端到端完成工作任務(wù)的職業(yè)技能。

結(jié)語

人工智能是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界面臨技術(shù)技能型人才嚴(yán)重短缺的情況下，職業(yè)院校擔(dān)負(fù)起培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的重任。職業(yè)教育中的人工智能專業(yè)是近年來出現(xiàn)的新興專業(yè)，職業(yè)院校既缺乏國家專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)，又缺少專業(yè)建設(shè)實際案例的參考，部分院校陷入了人才培養(yǎng)困境。本文通過人工智能產(chǎn)業(yè)調(diào)研、典型工作崗位提煉、崗位核心職責(zé)與職業(yè)技能分析，并結(jié)合我校人工智能專業(yè)建設(shè)實踐，給出了職業(yè)本科人工智能工程技術(shù)專業(yè)能力要求及專業(yè)課程體系構(gòu)建思路，為我國職業(yè)院校開展人工智能專業(yè)建設(shè)和制訂人才培養(yǎng)方案提供了參考。

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［2］習(xí)近平：高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家而團結(jié)奮斗：在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會上的報告［EB/OL］.（2022-10-25）［2023-08-11］.https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

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［7］張信群.高職院校推進“1+X”證書制度試點工作的現(xiàn)狀與策略［J］.黑龍江教師發(fā)展學(xué)院學(xué)報，2023，42（7）：77-79.

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Research on Talent Training of Artificial Intelligence Engineering Technology Major in

Vocational Education

LIU Xiang-dong

（School of Computer and Software， Nanjing Vocational University of Industry Technology， Nanjing， Jiangsu 210023， China）

Abstract： Artificial intelligence is a strategic emerging industry in China. At present， there is a serious shortage of artificial intelligence application talents. Vocational colleges are the base for training technical and skilled talents. The major of artificial intelligence in vocational education is a new thing， which is facing the dilemma of talent training due to the lack of guidance of national professional teaching standards. Through investigation on artificial intelligence industry， typical job refining， job core responsibilities and vocational skills analysis， this paper gives the professional ability requirements of undergraduate level artificial intelligence engineering technology major and construction ideas of professional curriculum system， so as to provide reference on the construction of artificial intelligence majors and formulation of talent training program for China’s vocational colleges and universities.

Key words： artificial intelligence; vocational education; talent training