應(yīng)用型民辦高校人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)體系構(gòu)建研究

摘要：隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，社會(huì)對(duì)相關(guān)技術(shù)人才的需求也越來(lái)越大。為培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)需求的應(yīng)用型人工智能人才，武漢工商學(xué)院以應(yīng)用為導(dǎo)向，與企業(yè)深度融合，構(gòu)建了突出特色、強(qiáng)化實(shí)踐的課程體系。對(duì)不同要求的課程采用不同的教學(xué)方式，同時(shí)整合企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源，引進(jìn)優(yōu)秀的工程師為學(xué)生授課，引入企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目供學(xué)生實(shí)踐等途徑，著力培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用人工智能技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：人工智能；應(yīng)用型；人才培養(yǎng)；產(chǎn)教融合

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）02-0117-03 開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID） ：

0 引言

人工智能技術(shù)的快速發(fā)展已成為推動(dòng)新一輪產(chǎn)業(yè)革命的核心力量，逐漸成為國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，正深刻影響著各行各業(yè)，同時(shí)人工智能技術(shù)也已滲透到我們生活的方方面面，并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些應(yīng)用還在持續(xù)拓展。隨著人工智能在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的需求急劇增加，特別是在自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，相關(guān)崗位顯示出極高的需求。為大力培養(yǎng)人工智能專業(yè)人才，自2017年國(guó)家發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》以來(lái)，我國(guó)在人工智能教育領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。國(guó)內(nèi)高校紛紛成立人工智能學(xué)院和研究院，推動(dòng)了從基礎(chǔ)教育到高等教育的多層次人才培養(yǎng)體系的建立。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外研究型大學(xué)主要培養(yǎng)具備原始創(chuàng)新能力的學(xué)術(shù)研究型人才，對(duì)學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)要求較高，構(gòu)建了“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)專業(yè)、寬領(lǐng)域、重應(yīng)用”的人工智能知識(shí)體系[1-2]。南京大學(xué)人工智能專業(yè)通過(guò)設(shè)置數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課及專業(yè)選修課等模塊化課程，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生在人工智能領(lǐng)域的源頭創(chuàng)新能力和為企事業(yè)單位解決關(guān)鍵技術(shù)難題的能力[3]。應(yīng)用型高校則以計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，人工智能框架及技術(shù)為核心，與學(xué)校優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)緊密結(jié)合，構(gòu)建合理的課程體系，以突出培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用人工智能技術(shù)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力[4]。聶秀山基于山東建筑大學(xué)的學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了突出人工智能在智能設(shè)計(jì)、智能規(guī)劃、智能審圖等方面應(yīng)用的人才培養(yǎng)路徑[5]。

總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的人工智能教育強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉融合及注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，但也存在一些不足之處，主要體現(xiàn)在課程設(shè)置與企業(yè)真實(shí)需求存在一定差距；專任教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺，缺乏解決人工智能實(shí)際工程問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)和能力；培養(yǎng)的畢業(yè)生動(dòng)手能力不強(qiáng)，難以適應(yīng)人工智能時(shí)代技術(shù)日益豐富的工作環(huán)境和快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)變革。

武漢工商學(xué)院作為一所應(yīng)用型民辦高校，牢固樹立教學(xué)的中心地位，制定了特色鮮明的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案。人工智能專業(yè)自建設(shè)以來(lái)，深入開展教學(xué)研究，精心設(shè)計(jì)課程體系，構(gòu)建了“學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課+專業(yè)課+專業(yè)方向課+集中實(shí)踐環(huán)節(jié)”的專業(yè)課程模塊，深化產(chǎn)教融合，著力培養(yǎng)就業(yè)有實(shí)力、“雙創(chuàng)”有能力、發(fā)展有潛力的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

1 應(yīng)用型人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)體系構(gòu)建

項(xiàng)目研究過(guò)程中，通過(guò)召開校企合作專業(yè)建設(shè)研討會(huì)、企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)查，產(chǎn)業(yè)一線調(diào)研等多種形式，結(jié)合學(xué)校學(xué)科專業(yè)布局現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，并系統(tǒng)梳理產(chǎn)業(yè)對(duì)人工智能專業(yè)人才的技術(shù)、能力及素質(zhì)要求，以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo)，以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，構(gòu)建了“強(qiáng)專業(yè)、突特色、重應(yīng)用”的課程體系。

1.1 人才培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，掌握人工智能基礎(chǔ)理論、技術(shù)和應(yīng)用知識(shí)，具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，能夠在智能機(jī)器人、智能制造等領(lǐng)域從事智能軟件開發(fā)、算法設(shè)計(jì)等工作的應(yīng)用型人才。

1.2 畢業(yè)要求

根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，武漢工商學(xué)院人工智能專業(yè)確定了如下的畢業(yè)要求，包括知識(shí)、能力和素質(zhì)目標(biāo)3 個(gè)方面。

知識(shí)目標(biāo)：掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)掌握機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等人工智能核心知識(shí)。

能力目標(biāo)：能夠運(yùn)用人工智能理論和技術(shù)，分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題，具備智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用能力。

素質(zhì)目標(biāo)：具備良好的職業(yè)道德、團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力，具有持續(xù)學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

1.3 專業(yè)課程體系

本專業(yè)課程體系除包含通識(shí)課程以外，還包含了學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)課以及集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，下面主要介紹學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)課以及集中實(shí)踐環(huán)節(jié)等部分的設(shè)置。

1） 學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課。人工智能專業(yè)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊，旨在為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，具體課程設(shè)置，如表1所示。

人工智能專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)等學(xué)科知識(shí)要求較高，因此在學(xué)科基礎(chǔ)課程模塊設(shè)置了較多的相關(guān)學(xué)生的課程，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2） 專業(yè)課。在專業(yè)課模塊，將人工智能應(yīng)用較普遍的“聽、說(shuō)、看”所涵蓋的主要技術(shù)都包括進(jìn)來(lái)。具體課程設(shè)置，如表2所示，其中標(biāo)注*的為專業(yè)核心課程。

語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別、視頻處理是人工智能當(dāng)今應(yīng)用較廣泛和成熟的領(lǐng)域，專業(yè)課程模塊主要包括了這些技術(shù)的課程，并設(shè)置為專業(yè)核心課程，旨在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

3） 專業(yè)方向課。在專業(yè)方向課模塊，結(jié)合武漢工商學(xué)院優(yōu)勢(shì)專業(yè)及中長(zhǎng)期專業(yè)發(fā)展建設(shè)規(guī)劃，人工智能專業(yè)設(shè)置了智能網(wǎng)聯(lián)汽車及智慧環(huán)保兩個(gè)專業(yè)方向，并確定了相應(yīng)的方向課程，如表3所示。

人工智能需要結(jié)合具體的應(yīng)用場(chǎng)景，將其技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的工程案例中去，無(wú)人駕駛、智慧環(huán)保應(yīng)用非常普及，其對(duì)人工智能專業(yè)技術(shù)人才需求數(shù)量急劇增加。

4） 集中實(shí)踐環(huán)節(jié)。每個(gè)學(xué)期設(shè)置了集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，以鞏固理論知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，具體設(shè)置如表4所示。

應(yīng)用型人才除掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí)以外，更重要的是能夠運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，在集中實(shí)踐環(huán)節(jié)模塊，需要結(jié)合具體的應(yīng)用，以項(xiàng)目化進(jìn)行實(shí)施教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2“ 五融合”人才培養(yǎng)路徑的探索與實(shí)踐

在項(xiàng)目研究過(guò)程中，人工智能專業(yè)結(jié)合本校的學(xué)情、校情，與行業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)深入開展合作，構(gòu)建了“專業(yè)教師與企業(yè)工程師融合、線上資源與自主學(xué)習(xí)融合、多元教學(xué)模式與理論教學(xué)融合、企業(yè)項(xiàng)目與實(shí)踐教學(xué)融合、專業(yè)平臺(tái)與技能訓(xùn)練融合”的“五融合” 的獨(dú)具特色的人才培養(yǎng)路徑。

2.1 專業(yè)教師與企業(yè)工程師融合

共建專業(yè)教師和企業(yè)工程師結(jié)合的師資隊(duì)伍，打造優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的教師團(tuán)隊(duì)。一方面安排教師進(jìn)企業(yè)參加實(shí)訓(xùn)，另一方面安排優(yōu)秀企業(yè)工程師為學(xué)生講課、授課，同時(shí)教師和工程師共同組成團(tuán)隊(duì)，共同開展課程及項(xiàng)目研究。這樣較好地彌補(bǔ)了民辦高校教師數(shù)量不足，師資實(shí)踐水平不高的短板。

2.2 線上資源與自主學(xué)習(xí)相融合

人工智能是一個(gè)交叉學(xué)科，它融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，包含的知識(shí)范圍較廣，因此人工智能專業(yè)的人才需要了解的知識(shí)內(nèi)容很多，同時(shí)對(duì)不同學(xué)科的知識(shí)掌握要求有所區(qū)別。人工智能技術(shù)應(yīng)用型人才，計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能技術(shù)是核心知識(shí)領(lǐng)域需要熟練掌握，而心理學(xué)、倫理學(xué)等則作為拓展知識(shí)領(lǐng)域了解即可。對(duì)于不同掌握程度的課程，學(xué)習(xí)方法也有很大區(qū)別。《人工智能導(dǎo)論》《認(rèn)知科學(xué)導(dǎo)論》《人工智能倫理與法律》等課程，教師從中國(guó)大學(xué)慕課、國(guó)家高等教育智慧教育平臺(tái)等在線課程資源中，遴選一些優(yōu)質(zhì)的課程推薦給學(xué)生課外觀看，這樣一方面提高了學(xué)習(xí)效率，同時(shí)也極大地?cái)U(kuò)充了學(xué)生的知識(shí)面。

2.3 多元教學(xué)模式與理論教學(xué)相融合

學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課程通常由具備扎實(shí)理論基礎(chǔ)的高校教師來(lái)承擔(dān)。在本項(xiàng)目的實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)校教師根據(jù)不同課程的特點(diǎn)及學(xué)生的學(xué)情，采用了合適的教學(xué)模式來(lái)開展教學(xué)。主要運(yùn)用了翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合等教學(xué)模式，對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)》《Python程序設(shè)計(jì)》《機(jī)器學(xué)習(xí)》《深度學(xué)習(xí)》等課程進(jìn)行了教學(xué)創(chuàng)新。例如，在線上線下混合教學(xué)中，教師督促并鼓勵(lì)學(xué)生在課前通過(guò)線上資源進(jìn)行預(yù)習(xí)；課中采用翻轉(zhuǎn)課堂模式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析、實(shí)現(xiàn)，對(duì)課程中的理論知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)講解及推理，幫助學(xué)生熟練掌握相關(guān)算法及框架的原理，并隨機(jī)選取學(xué)生上臺(tái)分享學(xué)習(xí)效果和案例的實(shí)現(xiàn)思路；課后，學(xué)生則通過(guò)線上資源進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。整個(gè)線上線下的學(xué)習(xí)過(guò)程以學(xué)生為中心，以任務(wù)為牽引，以案例為驅(qū)動(dòng)，使學(xué)生從“不想學(xué)、不敢學(xué)”的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔蚁雽W(xué)、我要學(xué)、我樂(lè)學(xué)”的主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，極大地培養(yǎng)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意愿和自學(xué)能力，提高了學(xué)習(xí)效率，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)效果。

2.4 企業(yè)項(xiàng)目與實(shí)踐教學(xué)相融合

為充分發(fā)揮校企合作優(yōu)勢(shì)，專業(yè)方向類課程和集中實(shí)踐模塊課程，邀請(qǐng)來(lái)自優(yōu)質(zhì)企業(yè)的資深工程師參與授課，例如《智能環(huán)境監(jiān)測(cè)》《智慧環(huán)保信息處理技術(shù)》《機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)踐》等課程。工程師將企業(yè)真實(shí)的項(xiàng)目脫敏處理，分解成子項(xiàng)目，通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)將子項(xiàng)目作為教學(xué)案例設(shè)計(jì)到課程教學(xué)中去，企業(yè)工程師在介紹課程基本的理論知識(shí)后，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)案例的訓(xùn)練以掌握人工智能相關(guān)工具及框架的使用，具體實(shí)施路徑，如圖1所示。

2.5 專業(yè)平臺(tái)與技能訓(xùn)練相融合

應(yīng)用型高校人工智能專業(yè)畢業(yè)生，除需要掌握基本理論基礎(chǔ)知識(shí)以外，更重要的是具備過(guò)硬的實(shí)踐動(dòng)手能力。因?yàn)槿斯ぶ悄艿膽?yīng)用具有極強(qiáng)的綜合性，因此課程實(shí)驗(yàn)及集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施途徑和一般計(jì)算機(jī)類專業(yè)的開展不同，其需要大量的數(shù)據(jù)集及調(diào)用服務(wù)器的算力資源。開展人工智能專業(yè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以借助專業(yè)的課程平臺(tái)如飛槳paddlepaddle等，在具體的應(yīng)用場(chǎng)景下通過(guò)搭建系統(tǒng)環(huán)境，配置數(shù)據(jù)集，選擇算法模型，申請(qǐng)計(jì)算資源進(jìn)行模型訓(xùn)練等步驟，完成實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié)。

3 結(jié)束語(yǔ)

人工智能技術(shù)在日常工作生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛且深入，該行業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求也日益增大。武漢工商學(xué)院人工智能專業(yè)立足培養(yǎng)應(yīng)用型專門人才，積極開展專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)工作。通過(guò)與企業(yè)深入開展專業(yè)共建合作，共同擬定培養(yǎng)方案，共同開展項(xiàng)目化教學(xué)，共同組織實(shí)習(xí)實(shí)踐等活動(dòng)，著力培養(yǎng)學(xué)生掌握人工智能各種軟硬件工具、框架的搭建、應(yīng)用以及數(shù)據(jù)分析的能力。經(jīng)過(guò)近幾年的培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力得到了極大的提升。在未來(lái)的研究中，我們將進(jìn)一步在工程項(xiàng)目案例開發(fā)、教師實(shí)踐能力提升等方面進(jìn)行深入探索和實(shí)踐，以培養(yǎng)更優(yōu)秀的人工智能專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陶泓杉，郄海霞.高校人工智能本科專業(yè)需要怎樣的課程體系：基于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)和南洋理工大學(xué)的比較分析[J].重慶高教研究，2021，9（5）：44-54.

[2] 陳少飛，張萬(wàn)鵬.新一代人工智能學(xué)科的課程體系建設(shè)思考[J].科教導(dǎo)刊（下旬），2019（33）：26-27.

[3] 南京大學(xué)人工智能學(xué)院.南京大學(xué)人工智能本科專業(yè)教育培養(yǎng)體系：2019[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2019.

[4] 孫濤.影視傳媒領(lǐng)域中人工智能的應(yīng)用[J].新聞研究導(dǎo)刊，2020，11（21）：253-254.

[5] 聶秀山，袁藝，劉新鋒，等.強(qiáng)化學(xué)科特色的省屬高校人工智能課程體系建設(shè)研究[J].大學(xué)教育，2022，11（9）：204-206.

【通聯(lián)編輯：聞翔軍】

基金項(xiàng)目：湖北高校省級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目《基于校企“五融合”的人工智能專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系構(gòu)建與實(shí)踐》（2023543）