人工智能技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)研究
——以吉林職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

呂春雨

(吉林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 龍井 133400)

1 專(zhuān)業(yè)背景

人工智能技術(shù)服務(wù)是2019年新增高職專(zhuān)業(yè)?！吨袊?guó)新一代人工智能科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2019)》顯示，中國(guó)是人工智能專(zhuān)利布局最多的國(guó)家。2019年，我國(guó)人工智能企業(yè)超過(guò)1 200家，專(zhuān)業(yè)人才缺口超過(guò)500萬(wàn)。為了加快培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)化人才，2019年3月，35所高校獲批建設(shè)人工智能本科專(zhuān)業(yè)。2019年10月18日，在相關(guān)學(xué)校和行業(yè)提交增補(bǔ)專(zhuān)業(yè)建議的基礎(chǔ)上，教育部在《普通高等學(xué)校高等職業(yè)教育(專(zhuān)科)專(zhuān)業(yè)目錄》中新增了人工智能技術(shù)服務(wù)專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)，專(zhuān)業(yè)代碼610217。根據(jù)高職人才培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，截至2020年9月1日，全國(guó)共21所高職高專(zhuān)院校開(kāi)設(shè)該專(zhuān)業(yè)。2021年，《職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄(2021年)》中規(guī)定，將人工智能技術(shù)服務(wù)專(zhuān)業(yè)(專(zhuān)業(yè)代碼610217)更改為人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)(專(zhuān)業(yè)代碼510209)，隸屬于電子信息大類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)。

2 人才培養(yǎng)目標(biāo)

人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)要求培養(yǎng)出的人才理想信念堅(jiān)定，德智體美勞全面發(fā)展，具有良好職業(yè)道德和人文素養(yǎng)，充分掌握人工智能基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)、應(yīng)用技術(shù)，具備人工智能技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理與維護(hù)等能力，能夠從事應(yīng)用開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成與運(yùn)維、產(chǎn)品銷(xiāo)售與咨詢(xún)、售前售后技術(shù)支持等方面的工作。該專(zhuān)業(yè)銜接的中職專(zhuān)業(yè)有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件與信息服務(wù)等，接續(xù)的本科專(zhuān)業(yè)有人工智能、智能科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等。

3 課程體系構(gòu)建

3.1 公共基礎(chǔ)課程

吉林職業(yè)技術(shù)學(xué)院開(kāi)設(shè)了思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、毛澤東思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論、形勢(shì)與政策、寫(xiě)作、高等數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、心理健康教育、體育、就業(yè)與創(chuàng)業(yè)、軍事理論、中國(guó)共產(chǎn)黨黨內(nèi)法規(guī)、先進(jìn)模范人物事跡、馬克思主義宗教觀(guān)、公益勞動(dòng)這些常見(jiàn)課程，還開(kāi)設(shè)了人文素質(zhì)拓展模塊課程和鑒賞模塊課程，如表1、表2所示。

表1 人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)人文素質(zhì)拓展模塊課程Tab.1 Humanistic quality expansion module course of artificial intelligent technology application major

表2 人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)鑒賞模塊課程Tab.2 Professional appreciation module course of artificial intelligent technology application major

3.2 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程

人工智能導(dǎo)論作為專(zhuān)業(yè)引航課程，開(kāi)設(shè)在第一學(xué)期(32學(xué)時(shí))，開(kāi)設(shè)目標(biāo)是使學(xué)生能夠了解所學(xué)的人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)規(guī)劃和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃；C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)開(kāi)設(shè)在第一學(xué)期(80學(xué)時(shí))，作為基礎(chǔ)，在第二學(xué)期開(kāi)設(shè)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開(kāi)設(shè)在第二學(xué)期(80學(xué)時(shí))，作為基礎(chǔ)，在第三學(xué)期開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)；數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用開(kāi)設(shè)在第三學(xué)期(80學(xué)時(shí))，作為基礎(chǔ)，學(xué)期末開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，如表3所示。

表3 人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程Tab.3 Major basic course of artificial intelligent technology application major

3.3 專(zhuān)業(yè)課程

該專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課程主要有Python程序設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)標(biāo)注、Java程序設(shè)計(jì)、自動(dòng)化運(yùn)維、機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、深度學(xué)習(xí)、Python實(shí)訓(xùn)、Java實(shí)訓(xùn)、計(jì)算機(jī)組網(wǎng)與維修、機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)、深度學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)教育。

專(zhuān)業(yè)核心課程：Python程序設(shè)計(jì)課程和Python實(shí)訓(xùn)課程。Python程序設(shè)計(jì)課程開(kāi)設(shè)在第二學(xué)期，Python實(shí)訓(xùn)課程開(kāi)設(shè)在第三學(xué)期。通過(guò)對(duì)與Python應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)相關(guān)的項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)Python語(yǔ)言編程知識(shí)的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的崗位職業(yè)能力。前置基礎(chǔ)課程為C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)。

專(zhuān)業(yè)核心課程：機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程和機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程。機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程開(kāi)設(shè)在第四學(xué)期，機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程開(kāi)設(shè)在第五學(xué)期。通過(guò)對(duì)與機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)相關(guān)的項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)回歸分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、聚類(lèi)、降維、大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用算法的開(kāi)發(fā)能力。前置基礎(chǔ)課程為C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)、Python程序設(shè)計(jì)、Python實(shí)訓(xùn)。

專(zhuān)業(yè)核心課程：深度學(xué)習(xí)課程和深度學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程。深度學(xué)習(xí)課程開(kāi)設(shè)在第5學(xué)期，深度學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程開(kāi)設(shè)在第5學(xué)期末。通過(guò)深度學(xué)習(xí)平臺(tái)及實(shí)踐應(yīng)用，讓學(xué)生熟悉深度學(xué)習(xí)平臺(tái)的安裝、部署、配置和使用。前置基礎(chǔ)課程為C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)、Python程序設(shè)計(jì)、Python實(shí)訓(xùn)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。

3.4 專(zhuān)業(yè)拓展課程

該專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)拓展課程有工程圖學(xué)、分布式計(jì)算與存儲(chǔ)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)。

4 人才培養(yǎng)改革實(shí)踐策略

4.1 將1+X證書(shū)嵌入人才培養(yǎng)方案

人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)的1+X證書(shū)有人工智能前端設(shè)備應(yīng)用、人工智能數(shù)據(jù)處理、人工智能深度學(xué)習(xí)工程應(yīng)用、人工智能語(yǔ)音應(yīng)用開(kāi)發(fā)等。

A.將職業(yè)技能鑒定列入學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)學(xué)分?？刹捎谜n外輔導(dǎo)的形式開(kāi)展1+X證書(shū)培訓(xùn)，以人工智能前端設(shè)備應(yīng)用(中級(jí))為例，職業(yè)技能要求規(guī)定了智能前端設(shè)備安裝與調(diào)試、應(yīng)用系統(tǒng)部署、數(shù)據(jù)采集與標(biāo)注、場(chǎng)景化應(yīng)用與優(yōu)化4個(gè)工作領(lǐng)域和智能前端設(shè)備檢測(cè)、智能前端設(shè)備安裝、智能前端設(shè)備調(diào)試、應(yīng)用系統(tǒng)安裝與配置、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)安裝配置、邊緣端程序與模型部署、數(shù)據(jù)采集與清洗、數(shù)據(jù)標(biāo)注與轉(zhuǎn)換、應(yīng)用配置和調(diào)優(yōu)、模型微調(diào)訓(xùn)練與優(yōu)化10個(gè)目工作任務(wù)及具體31項(xiàng)職業(yè)技能要求。針對(duì)人工智能前端設(shè)備應(yīng)用(中級(jí))鑒定，按照4個(gè)工作領(lǐng)域、10個(gè)目工作任務(wù)、31項(xiàng)職業(yè)技能要求，可組織學(xué)生利用課外時(shí)間分組進(jìn)行實(shí)訓(xùn)培訓(xùn)，支持學(xué)生自愿考取人工智能前端設(shè)備應(yīng)用(中級(jí))證書(shū)。以吉林職業(yè)技術(shù)學(xué)院人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)為例，將職業(yè)技能鑒定列為學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)中的綜合能力發(fā)展學(xué)分，計(jì)為2學(xué)分，綜合能力發(fā)展學(xué)分5分是學(xué)生畢業(yè)的基礎(chǔ)條件。

B.課證融通。以深度學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程為例，按照人工智能深度學(xué)習(xí)工程應(yīng)用(中級(jí))規(guī)定的深度學(xué)習(xí)技術(shù)服務(wù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練、深度學(xué)習(xí)模型應(yīng)用4個(gè)工作領(lǐng)域，以深度學(xué)習(xí)技術(shù)支持、深度學(xué)習(xí)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)、深度學(xué)習(xí)平臺(tái)運(yùn)維、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練、深度學(xué)習(xí)框架應(yīng)用、深度學(xué)習(xí)模型選擇與搭建、深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練、計(jì)算機(jī)視覺(jué)基礎(chǔ)模型應(yīng)用、自然語(yǔ)言處理基礎(chǔ)模型應(yīng)用、深度學(xué)習(xí)模型部署應(yīng)用13個(gè)工作任務(wù)為教學(xué)內(nèi)容，將職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，將X證書(shū)培訓(xùn)內(nèi)容與學(xué)歷教育專(zhuān)業(yè)課程相融合，對(duì)X證書(shū)培訓(xùn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，實(shí)現(xiàn)X證書(shū)培訓(xùn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程一體化，推進(jìn)“1”和“X”的有機(jī)銜接和融合。

4.2 以校企合作為依托實(shí)施定向培養(yǎng)

人工智能在行業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，覆蓋智能制造、智能農(nóng)業(yè)、智能交通、智能教育、智能商務(wù)、智能能源、智能金融、智能家居、智能政務(wù)、智能環(huán)保、智能法庭和公共安全、智能醫(yī)療、智能物流、智能城市、智能游戲等眾多領(lǐng)域，其產(chǎn)品與服務(wù)有智能機(jī)器人、智能運(yùn)載工具、智能終端、智能服務(wù)等多種類(lèi)型，涉及機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜、類(lèi)腦智能計(jì)算、量子智能計(jì)算、模式識(shí)別等關(guān)鍵通用技術(shù)和自然語(yǔ)言處理、智能語(yǔ)音、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、生物特征識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互等關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)。

應(yīng)用領(lǐng)域多、產(chǎn)品與服務(wù)形式多樣化、技術(shù)涉及廣，這對(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)提出了較高的要求。學(xué)院(信息技術(shù)學(xué)院)在“十四五”專(zhuān)業(yè)建設(shè)規(guī)劃中提出：到2025年，建成1個(gè)融實(shí)習(xí)教學(xué)與就業(yè)實(shí)訓(xùn)于一體的多功能產(chǎn)學(xué)研合作基地。以《吉林省職業(yè)教育服務(wù)“全面振興全方位振興”改革實(shí)施方案》為導(dǎo)向，人工智能技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)擬圍繞吉林省汽車(chē)、高速動(dòng)車(chē)組、城軌車(chē)輛、農(nóng)機(jī)裝備制造等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，結(jié)合延邊朝鮮族自治州智能農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康、養(yǎng)老、家居這些重點(diǎn)行業(yè)，建立以企業(yè)為主導(dǎo)的中國(guó)特色現(xiàn)代學(xué)徒制人才培養(yǎng)模式，實(shí)施定向培養(yǎng)。

4.3 課程體系改革

(1)為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)分析思維，滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)需要，擬在下一輪人才培養(yǎng)方案修訂中，在高等數(shù)學(xué)課程開(kāi)設(shè)之后，增設(shè)線(xiàn)性代數(shù)課程、概率統(tǒng)計(jì)課程；(2)擬在下一輪人才培養(yǎng)方案修訂中，在專(zhuān)業(yè)拓展課方面，以限選的形式增設(shè)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程，提高學(xué)生的職業(yè)英語(yǔ)能力水平，同時(shí)增設(shè)電子商務(wù)課程，達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)中的產(chǎn)品銷(xiāo)售與咨詢(xún)崗位能力要求；(3)以產(chǎn)學(xué)研合作基地為依托，全面修訂課程教學(xué)大綱，引入企業(yè)的產(chǎn)品與服務(wù)項(xiàng)目課程，以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，加快推進(jìn)“十四五”期間校本實(shí)驗(yàn)教材編寫(xiě)任務(wù)和教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)。