人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策
時間:2022-10-02 09:31:15
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摘要:探討了新工科背景下人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策,論述了新工科背景下人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式建設(shè)意義,分析了新工科背景下人才培養(yǎng)面臨的問題,提出了新工科背景下高等職業(yè)教育人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策:建立體驗式教學平臺,開展校企合作模式,建立合作學習模式,建立質(zhì)量評價體系,加強師資隊伍培養(yǎng)和建設(shè),構(gòu)建合理的知識體系,建設(shè)實踐教學體系,從而構(gòu)建新工科人工智能專業(yè)人才智能教育生態(tài)環(huán)境,使不同層次的學生獲得基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性等多層次的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:新工科;人工智能專業(yè);人才培養(yǎng);對策
近年來,市場對于人工智能專業(yè)人才需求不斷增加。結(jié)合相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù),當前,我國人工智能專業(yè)人才缺口在500萬人以上,國內(nèi)供求比為1∶10,導致人工智能人才供需嚴重失衡。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資料、根據(jù)市場規(guī)??芍?015年我國人工智能市場規(guī)模突破100億元,2016年為145億元,同比增長27.0%,2017年為217億元,同比增長56.0%,2019年為500億元,同比增長50.0%,遠超全球17.0%的同比增長水平??梢?,我國人工智能專業(yè)發(fā)展迅速,本文基于新工科背景,探討人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式的制訂策略。
1新工科背景下人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式建設(shè)意義
過去繁重的科學計算、工程計算主要由人腦承擔,自21世紀以來這些工作均可以依靠計算機進行,計算機的計算速度高于人腦,且精準度較高。隨著科學技術(shù)的不斷進步,對工作的定義也在不斷變化,人工智能學科也隨之迅速發(fā)展起來。人工智能的發(fā)展已經(jīng)勢不可擋,迅速滲入到人們的生活、生產(chǎn)中,在競爭日益激烈的市場環(huán)境下,很多企業(yè)引入人工智能技術(shù)以加速自身發(fā)展,人工智能替代人工勞動是企業(yè)發(fā)展的重要方向。而人工智能技術(shù)的出現(xiàn),也加劇了全球范圍內(nèi)的就業(yè)困難問題。但不可否認的是,人工智能技術(shù)可以有效解放勞動力,為生產(chǎn)工作帶來較大動力。例如,在抗震救災、火災救援、高空作業(yè)等領(lǐng)域應用人工智能技術(shù),以此減少高危活動對人們生命健康的威脅。
2新工科背景下人才培養(yǎng)面臨的問題
2.1培養(yǎng)目標的重新制訂
隨著高等教育人才培養(yǎng)目標的不斷優(yōu)化改革,各高校也在專業(yè)設(shè)置完善、實踐能力培養(yǎng)等方面積極努力,但是在專業(yè)的交叉融合、綜合能力培養(yǎng)等方面仍無法滿足新工科建設(shè)需求。因此,需要重新制訂符合新工科教育理念的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標。2.2課程體系的重組構(gòu)建新工科理念體現(xiàn)多學科交叉融合、產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,而傳統(tǒng)教育則是通過通識教育、普適化教育來完成的。因此,需要對現(xiàn)有課程體系進行重新設(shè)置,圍繞互聯(lián)網(wǎng)和云計算,將數(shù)據(jù)、控制、人工智能等領(lǐng)域與傳統(tǒng)工科專業(yè)緊密結(jié)合,設(shè)計符合新工科理念的課程體系。深入開展創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育,通過校企合作提升工程實踐能力,打造第二課堂育人體系。結(jié)合新工科建設(shè)要求,推進高校課程體系建設(shè)。
2.3人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新
傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式是在特定目標上,制訂相對穩(wěn)定的教學內(nèi)容、教學體系與制度,配備了針對性評估方式,以此實現(xiàn)人才教育。新工科理念下的人才培養(yǎng)模式則應具有多學科交叉的特點,整合全學科,涵蓋各學科背景,完善課程體系,創(chuàng)新教學內(nèi)容。在人才培養(yǎng)階段,高校需要注重學生實踐能力的培養(yǎng)與提升,新工科人才培養(yǎng)模式要務實求真,提升育人質(zhì)量,實施復合型教學方案。
3新工科背景下高等職業(yè)教育人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)對策
為更好地適應社會發(fā)展,提升經(jīng)濟水平,滿足社會服務需求,以新工科建設(shè)為立足點,專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式改革勢在必行?;谛鹿た评砟睿剿鲗I(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式的建設(shè)路徑是一次改革創(chuàng)新的有益嘗試,重新制訂人才培養(yǎng)目標、設(shè)置教學內(nèi)容和課程體系、優(yōu)化師資隊伍建設(shè),以校企合作的形式開展協(xié)同育人,開展產(chǎn)教融合,加速技術(shù)發(fā)展,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展提供人才支持。在系統(tǒng)推進環(huán)境教育轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)環(huán)境教育方式多元化的工作中,提出構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+實踐+跨學科滲透”模式,系統(tǒng)推進、協(xié)同育人。在產(chǎn)教融合的基礎(chǔ)上,構(gòu)建“1+N”人才培養(yǎng)模式,即在傳統(tǒng)工科專業(yè)的基礎(chǔ)上交叉融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能教育的復合型人才培養(yǎng)模式,以此激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的認同感,了解行業(yè)需求與發(fā)展,培養(yǎng)應用型技術(shù)人才。
3.1建立體驗式教學平臺
第一,在實踐性思維基礎(chǔ)上,設(shè)定相應的目標理論。新工科本身具有較強的實踐性,其主要任務為目標設(shè)計,也是實踐性思維培養(yǎng)的關(guān)鍵點。實踐性思維目標價值、核心理念的實現(xiàn)需要體系的支持,還需要注重各方目標關(guān)系的協(xié)調(diào),借助實踐性思維和創(chuàng)新手段,創(chuàng)建外部目標,完善相應體系。第二,建立實踐性問題系統(tǒng)體系。實踐性問題體系建設(shè),需要結(jié)合自身認知活動,借助實踐性思維,建設(shè)相應體系,實踐性問題體系需要結(jié)合認知復雜度開展針對性建設(shè)。第三,強化實踐性,注意流程問題的解決。通過設(shè)計相應的平臺,以確保教學順利完成。實踐性問題教學設(shè)計本身具有顯著的體驗、多元與反思性特點,基于此,體驗式教學過程設(shè)計要求學生融合環(huán)境、知識經(jīng)驗與感受等,從多角度開展問題分析,以有效解決問題,促使學生不斷進行實踐反思,加強體驗,完善學生實踐性思維培養(yǎng)與鍛煉。體驗式教學階段,要突出教材內(nèi)容的多元化與情景化特征,借助實踐、反思、評價等,實現(xiàn)問題的有效解決。第四,完善學生體驗體系,促使學生真正領(lǐng)悟知識,明確知識蘊含的道理,同時注重實踐培訓,激發(fā)學習動力,促使學生完成自我超越,實現(xiàn)學習目標。一般而言,體驗式教學包含知識技能體驗、講座體驗、過程設(shè)計與工程體驗、案例體驗、工程與崗位體驗,授課形式包括講解操作流程、案例分析、專業(yè)課程教學、創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)、實訓與成果展覽等。
3.2開展校企合作模式
其他學科是構(gòu)建新工科的重要支撐。新工科之“新”主要體現(xiàn)在新工科的多學科背景及與“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃相適應上,其主要涵蓋大數(shù)據(jù)、模擬技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)集成(包括橫向與縱向)、智能機器人等核心技術(shù)。在新工科環(huán)境下,通過建設(shè)與人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)境相契合的模式,可提升學生的實踐技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,塑造良好的創(chuàng)新精神??赏ㄟ^完善學校的硬件設(shè)施建設(shè),搭建相應平臺,以此強化資源的優(yōu)化配置和應用。建設(shè)教學工廠,提升學生的裝備生產(chǎn)能力,設(shè)置崗位操作任務,積極組織學生開展教學實踐。通過建設(shè)有針對性的實訓教學基地,可為學生構(gòu)建真實的操作環(huán)境,促使學生在真實的環(huán)境中了解操作規(guī)程,掌握評價體系,開展定點管理等,更好地提升學生的職業(yè)素養(yǎng)。加強研學體系建設(shè),以成果為導向,創(chuàng)新課程體系,提高學生的創(chuàng)新意識,加強實踐實訓,與行業(yè)接軌,突破傳統(tǒng)的教學理念,促使學生自主學習,提升學生的實踐能力與職業(yè)技能,加強人工智能特色化專業(yè)學科建設(shè)。
3.3建立合作學習模式
強化網(wǎng)絡(luò)平臺的應用,開展有針對性的學習,加強人工智能工程項目研究,加強操作評估,定期進行效果反饋。在課程內(nèi)整合網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可加強師生的學習體驗,通過建設(shè)在線學習平臺,可實現(xiàn)關(guān)鍵問題的探索,提供多媒體技術(shù)教學活動,創(chuàng)新教學形式。通過使用移動學習設(shè)備,學生能夠隨時隨地開展學習,借助虛擬技術(shù)可實現(xiàn)交互協(xié)作,增強學習現(xiàn)實感。借助實踐互動,穿插實驗,以加深學生對知識點的理解,促使學生更好地掌握知識,并激發(fā)其學習興趣,借助相應體驗,提升實踐能力和職業(yè)技能。同時,在人工智能專業(yè)教學期間,跨學科合作方案的應用,可為師生共享實驗室和教學設(shè)施奠定基礎(chǔ),能夠探索最佳學習合作機會,聯(lián)合不同院校,強化協(xié)同效應,以此提升學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
3.4建立質(zhì)量評價體系
新工科背景下,人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)由學向做轉(zhuǎn)變,促使學生的學習能力朝著綜合性與應用性方向發(fā)展,建設(shè)“混合+虛擬”的教學環(huán)境,借助遠程學習方式,實現(xiàn)跨校學習。當前,世界范圍內(nèi)的第四次工業(yè)革命興起,這就對新工科人工智能專業(yè)改革提出了全新的要求,同時也帶來了全新的挑戰(zhàn),新工科教育目標為創(chuàng)新型、實踐型與綜合型人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。在新工科背景下,人工智能專業(yè)要以新經(jīng)濟為前提、以新產(chǎn)業(yè)為目標,創(chuàng)新教學模式,貫徹新教學理念,從各層面、各環(huán)節(jié)入手,強化實踐,探索新工科背景下人工智能專業(yè)教學新思路,創(chuàng)新人工智能專業(yè)實踐教學方案。
3.5加強師資隊伍培養(yǎng)和建設(shè)
目前,全球范圍內(nèi)的人工智能專業(yè)人才儲備總計30萬人,而高校僅占據(jù)1/3。針對這一現(xiàn)狀,需要借助校企合作模式,強化理論與實踐相結(jié)合,以此彌補這一人才缺口。作為百度與高校合作的經(jīng)典模式之一,深度學習師資培訓班自2018年5月起,已連續(xù)舉辦4期,培訓教師超過400人次,內(nèi)容包含學術(shù)交流、實驗實訓、課程構(gòu)建及平臺應用等,搭建專門平臺,引入企業(yè)助力,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)型、算力型稀缺人工智能專業(yè)人才的有效培養(yǎng)。
3.6構(gòu)建合理的知識體系
人工智能本身是一項交叉性、綜合性的學科,高校應加強人工智能學科與其他學科的交叉聯(lián)系,逐步形成復合型人才培養(yǎng)模式,以此實現(xiàn)人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。人工智能本身涉及計算機、軟件技術(shù)與信息工程等知識,應打造優(yōu)秀的教師隊伍,促進研究成果的共享,開展交叉授課,實現(xiàn)復合型人才培養(yǎng)目標,為人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)提供師資保障,提升教學質(zhì)量和效果。
3.7建設(shè)實踐教學體系
基于“三元一體”多維結(jié)構(gòu)的實踐教育指導,依托與機械設(shè)計制造及其自動化卓越工程師計劃專業(yè)理論課程體系相接軌、儀器設(shè)備和環(huán)境設(shè)施等硬件資源相共享、管理和開放運行機制相匹配的多層次不同特征實踐硬件系統(tǒng),建立具有模塊化、分層次、系統(tǒng)性特征的多維模塊化實踐教學體系。多維模塊化實踐教學體系將教學計劃、課外選修模塊納入其中,開展分層次、多主題實踐教學。教學計劃模塊包含基礎(chǔ)課、融合課、專業(yè)課等較為獨立的實踐課程、集中課程,課外實踐包含開放性實驗、學科競賽、科技活動及社會調(diào)研等部分。多維模塊化實踐教學體系主要由以下3個層次組成。第1層次:基礎(chǔ)層,以知識掌握為基礎(chǔ)的開放性多維結(jié)構(gòu)實踐教育模式。第2層次:主體層,實踐教學系統(tǒng)、理論教學體系結(jié)合,工程技能、科研能力協(xié)同,綜合素質(zhì)與創(chuàng)新精神同步的多維結(jié)構(gòu)實踐教育教學體系。第3層次:拓展層,將創(chuàng)新能力培養(yǎng)系統(tǒng)的建設(shè)融入多維結(jié)構(gòu)實踐教育教學體系,實現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面提升。通過多維結(jié)構(gòu)實踐教育教學體系開展的實踐教學,使不同層次的學生獲得基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性等多層次的創(chuàng)新能力培養(yǎng),深化知識,突破能力,提升素質(zhì)。
4結(jié)語
在新時代背景下,人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)應以人才發(fā)展為基礎(chǔ),結(jié)合新理念,打造全新的人工智能教育環(huán)境。產(chǎn)學研商的人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)模式,可滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需,能夠承擔社會責任、履行歷史使命,高校、企業(yè)、社會應協(xié)同努力,構(gòu)建新工科人工智能專業(yè)人才智能教育生態(tài)環(huán)境。
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作者:郭士茹 王誠林 郭永峰 朱絢曼 單位:長春電子科技學院