余學(xué)祥　呂偉才　王虎　趙興旺　王磊　劉超

摘? 要：人工智能的快速發(fā)展對(duì)高等院校導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，發(fā)展與改革導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式也勢(shì)在必行，以應(yīng)對(duì)科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步對(duì)導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出的新要求。本文從培養(yǎng)理念和目標(biāo)、培養(yǎng)內(nèi)容、培養(yǎng)方式和師資隊(duì)伍建設(shè)四個(gè)方面，對(duì)人工智能時(shí)代背景下導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式做出了一些有益的探討。

關(guān)鍵詞：人工智能;導(dǎo)航工程專業(yè);人才培養(yǎng);教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）22-0194-03

Abstract：The rapid development of artificial intelligence will have a far-reaching impact on the training of navigation engineering professionals in colleges and universities. It is imperative to develop and reform the navigation engineering professional talents training mode to cope with the development of navigation engineering professionals in response to scientific and technological development and social progress. This paper makes some useful discussions on the training mode of navigation engineering professionals in the context of artificial intelligence from four aspects：training concept and goal，training content，training method and teacher team construction.

Keywords：artificial intelligence;navigation engineering;talent training;teaching research

0? 引? 言

“人工智能”一詞最早出現(xiàn)在1956年首屆夏季達(dá)特茅斯（Drtmouth）研討會(huì)上，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支。自人工智能概念提出以來，人工智能便得到了廣泛的關(guān)注，并在近年來得到了快速發(fā)展[1]。無論是戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍的智能機(jī)器人AlphaGo，還是能與國(guó)際象棋大師對(duì)戰(zhàn)并取得勝利的IBM深藍(lán)，都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能的強(qiáng)大之處[2]。在此基礎(chǔ)上，世界各國(guó)都出臺(tái)了人工智能相關(guān)的一系列法規(guī)政策，希望能夠更好地為人工智能時(shí)代發(fā)展提供保障。2016年12月，美國(guó)稱人工智能時(shí)代即將來臨，并督促美國(guó)國(guó)會(huì)為即將到來的人工智能時(shí)代做好迎接挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備，最主要的是未來20年內(nèi)由于人工智能技術(shù)的快速發(fā)展將會(huì)導(dǎo)致9%～47%的美國(guó)公民失去自己的工作[3]。2017年1月，英國(guó)政府宣布了“現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略”，增加47億英鎊的研發(fā)資金用在人工智能、“智能”能源技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和5G無線等領(lǐng)域[4]。

2017年7月20日，國(guó)務(wù)院出臺(tái)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出了鼓勵(lì)高校在原有培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上拓寬人才培養(yǎng)與人工智能相結(jié)合專業(yè)教育內(nèi)容，形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式，重視人工智能與數(shù)學(xué)、測(cè)繪科學(xué)、物理學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、醫(yī)學(xué)、工學(xué)等多個(gè)學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合[5]。2017年12月13日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》的通知，以落實(shí)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，深入實(shí)施“中國(guó)制造2025”，突破重點(diǎn)領(lǐng)域，促進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升制造業(yè)智能化水平，推動(dòng)人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。2018年4月20日，教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》的通知，以引導(dǎo)高校瞄準(zhǔn)世界科技前沿，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究和引領(lǐng)性原創(chuàng)成果的重大突破，進(jìn)一步提升高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國(guó)家需求的能力。

導(dǎo)航工程專業(yè)是一門多學(xué)科交叉融合的新興工程應(yīng)用專業(yè)，主要涉及導(dǎo)航基礎(chǔ)理論，各種導(dǎo)航技術(shù)的基本原理與方法，其融合了衛(wèi)星定位技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)和測(cè)繪遙感技術(shù)等多種技術(shù)手段，以解決在航空、航天、交通、軍事、電子、信息及通訊產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的實(shí)際問題。目前，通過傳統(tǒng)導(dǎo)航工程專業(yè)培養(yǎng)出來的人才已經(jīng)能夠在車輛及船舶導(dǎo)航與監(jiān)控、精細(xì)農(nóng)業(yè)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能交通等多種國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展行業(yè)中發(fā)揮巨大作用。

近年來，人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)能夠與互聯(lián)網(wǎng)、汽車、金融、會(huì)計(jì)等行業(yè)領(lǐng)域相結(jié)合，并發(fā)揮機(jī)器學(xué)習(xí)的強(qiáng)大功能，對(duì)各行業(yè)的發(fā)展有深刻的影響。如北斗導(dǎo)航定位與數(shù)據(jù)處理理論的發(fā)展，需要實(shí)現(xiàn)多學(xué)科融合開放型智能定位平臺(tái)[6];遙感影像智能解譯、測(cè)量機(jī)器人、無人機(jī)、無人船、無人車等，以及制圖綜合和繪圖機(jī)器人等，體現(xiàn)了人工智能對(duì)測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)[7]。由于導(dǎo)航工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少，因此采用人工智能技術(shù)結(jié)合導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)迫在眉睫。

本文結(jié)合我校2018版導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，主要從人工智能背景下導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)理念和目標(biāo)，培養(yǎng)內(nèi)容和師資隊(duì)伍建設(shè)三個(gè)方面介紹新一代導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)的模式，旨在對(duì)人工智能時(shí)代下導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)方式做出一些有益的探討。

1? 人工智能背景下導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

高等院校是新一代導(dǎo)航工程人才培養(yǎng)的基地，應(yīng)更加明確培養(yǎng)人才目標(biāo)。在秉承“重基礎(chǔ)理論、重科研精神、強(qiáng)化實(shí)踐能力、強(qiáng)化綜合素質(zhì)”的基本人才培養(yǎng)理念前提下，以人工智能背景下行業(yè)需求為風(fēng)向標(biāo)，注重“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三個(gè)方面協(xié)調(diào)發(fā)展，著力培養(yǎng)具有系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)背景、能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展和變更的新一代導(dǎo)航工程專業(yè)人才。

依據(jù)國(guó)家、行業(yè)、教育部的相關(guān)文件精神以及專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、我校2018版人才培養(yǎng)方案制定意見等要求，重新制定了2018版導(dǎo)航工程人才培養(yǎng)方案，確定了培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、核心課程、主要實(shí)踐環(huán)節(jié)和教學(xué)計(jì)劃等。

為培養(yǎng)合格的新一代導(dǎo)航工程專業(yè)人才，應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)方面的目標(biāo)：具備良好的思想道德修養(yǎng)、健全人格、高度責(zé)任感和較高職業(yè)道德修養(yǎng);能夠運(yùn)用導(dǎo)航技術(shù)、電子技術(shù)、信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能等解決復(fù)雜導(dǎo)航工程問題，并能夠?qū)Λ@取的導(dǎo)航信息進(jìn)行處理、分析、表達(dá)、開發(fā)與應(yīng)用;能夠根據(jù)導(dǎo)航原理與相關(guān)技術(shù)規(guī)范提出工程設(shè)計(jì)方案，并將人文、社會(huì)、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等因素融入導(dǎo)航工程設(shè)計(jì)和研發(fā)中，以解決復(fù)雜工程問題;具備良好的溝通、協(xié)調(diào)和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，畢業(yè)后5年左右能夠承擔(dān)航空航天導(dǎo)航、智能交通、室內(nèi)導(dǎo)航等項(xiàng)目的管理和實(shí)施工作;具備終身學(xué)習(xí)的能力，畢業(yè)后5年左右能夠?qū)⑿录夹g(shù)、新理念和新政策應(yīng)用到導(dǎo)航項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中;具備跨文化交流與合作能力，能夠從事國(guó)際導(dǎo)航項(xiàng)目的管理與實(shí)施。在畢業(yè)要求方面，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，應(yīng)達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的12項(xiàng)要求。

2? 人工智能背景下導(dǎo)航工程專業(yè)人才能力培養(yǎng)

在人工智能背景下，技術(shù)不再是不可替代的了，那些易于教授和檢驗(yàn)的技能，正在或者將要被數(shù)字化和智能化取代。為了使培養(yǎng)出來的導(dǎo)航工程專業(yè)人才能夠適應(yīng)技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展的需要，除加強(qiáng)通識(shí)教育（如思想政治、數(shù)學(xué)、物理、電子、英語、人文和軍事等）外，還應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、相關(guān)學(xué)科知識(shí)及實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（1）開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課程，具備掌握行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。導(dǎo)航工程專業(yè)人才的培養(yǎng)是為了解決目前眾多工程項(xiàng)目中存在的共性和特性問題，通過讓學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)導(dǎo)航工程專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)，如測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)、導(dǎo)航概論、導(dǎo)航學(xué)、最優(yōu)估計(jì)、自動(dòng)控制原理等，了解目前導(dǎo)航工程發(fā)展趨勢(shì)及存在的問題，具備面向人工智能時(shí)代背景下工作的基本能力。通過專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生充分了解導(dǎo)航工程專業(yè)的培養(yǎng)要求和培養(yǎng)目的，為深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)打下較為扎實(shí)的基礎(chǔ)，為日后深入研究相關(guān)專業(yè)問題提供保障。

（2）開設(shè)相關(guān)的專業(yè)課程，使學(xué)生具備從事導(dǎo)航工程專業(yè)的工作能力。在專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)開設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航原理與數(shù)據(jù)處理、GNSS接收機(jī)原理、慣性導(dǎo)航原理、組合導(dǎo)航、數(shù)字信號(hào)處理、嵌入式系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)、導(dǎo)航電子地圖等核心專業(yè)課程，以掌握當(dāng)前主流的導(dǎo)航定位及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)，為今后從事導(dǎo)航工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)工作打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（3）以新工科專業(yè)建設(shè)為導(dǎo)向，加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的融合。人們?nèi)粘Ｉ钪袑?duì)位置信息不斷提出的需求，使得導(dǎo)航定位技術(shù)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能交通、現(xiàn)代物流及公共安全等的聯(lián)系越來越密切，具體表現(xiàn)在基于導(dǎo)航定位技術(shù)的各種移動(dòng)終端上，特別是隨著Android、iPhone OS等嵌入式體統(tǒng)的興起，使得移動(dòng)終端上導(dǎo)航技術(shù)的開發(fā)異軍突起。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，增設(shè)模式識(shí)別與人工智能技術(shù)、地理信息技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)、室內(nèi)定位技術(shù)、軟件工程技術(shù)等，促進(jìn)就業(yè)與畢業(yè)的無縫鏈接，為學(xué)生在專業(yè)上實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展和具備終身學(xué)習(xí)能力提供強(qiáng)有力的支撐。

（4）構(gòu)建實(shí)踐課程體系，增強(qiáng)學(xué)生分析和解決問題的能力。導(dǎo)航工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，通過工程實(shí)踐，一方面可有效地提高理論知識(shí)的學(xué)習(xí)效果，另一方面也可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。2018版導(dǎo)航工程人才培養(yǎng)方案中，專業(yè)實(shí)踐類課程主要包括衛(wèi)星導(dǎo)航課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、最優(yōu)估計(jì)課程設(shè)計(jì)、慣性導(dǎo)航課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)、組合導(dǎo)航課程設(shè)計(jì)、導(dǎo)航電子地圖課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)等，為學(xué)生離開校門、走向社會(huì)提供了工程訓(xùn)練基礎(chǔ)和工作基礎(chǔ)。

3? 人工智能背景下導(dǎo)航工程專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)

人工智能時(shí)代下導(dǎo)航工程專業(yè)人才的培養(yǎng)，需要導(dǎo)航工程專業(yè)教師能夠?qū)r(shí)代需求有效地融入專業(yè)知識(shí)并實(shí)施到教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中。教師是知識(shí)的傳播者，特別是高等院校的專業(yè)授課教師，更是專業(yè)人才培養(yǎng)的中心點(diǎn)，因此，人工智能時(shí)代背景下，發(fā)展導(dǎo)航工程專業(yè)教育，需要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的優(yōu)秀教育工作者。

（1）組建具有創(chuàng)新意識(shí)的導(dǎo)航工程專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)，定期開展交流研討會(huì)，積極開展人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)等相關(guān)專業(yè)技術(shù)知識(shí)的培訓(xùn)，加強(qiáng)教師對(duì)行業(yè)動(dòng)態(tài)的掌握。鼓勵(lì)教師帶領(lǐng)學(xué)生積極開展導(dǎo)航工程方面的科學(xué)研究工作，并及時(shí)將研究成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容及實(shí)用產(chǎn)品。

（2）走出去，請(qǐng)進(jìn)來，拓展教師的專業(yè)知識(shí)面。定期選派優(yōu)秀教師到與導(dǎo)航工程相關(guān)的國(guó)內(nèi)外高校（如武漢大學(xué)等）和企業(yè)（如廣州中海達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司、上海華測(cè)導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司等）進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，及時(shí)更新和掌握新技術(shù)并運(yùn)用到教學(xué)和科研工作中。邀請(qǐng)相關(guān)高校、科研院所、導(dǎo)航工程企業(yè)等的專家學(xué)者到校進(jìn)行授課或?qū)ｎ}學(xué)術(shù)報(bào)告;共建校企合作實(shí)驗(yàn)室，將導(dǎo)航工程實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目及相關(guān)科研問題融入課堂教學(xué)中，使教師具備良好的導(dǎo)航工程思維能力。

（3）加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)能力的提升，提高課程教學(xué)質(zhì)量。隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)媒體、多媒體課件、慕課、屏幕投影等現(xiàn)代技術(shù)在教育中的運(yùn)用愈加廣泛。現(xiàn)代教育技術(shù)手段更為直觀形象地展示了教育內(nèi)容，節(jié)省了大量的課堂時(shí)間，能夠進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)等拓展性課堂教學(xué)，以更強(qiáng)的邏輯性與動(dòng)態(tài)性彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育的不足，提高了教學(xué)效率。在教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)中，既要注重提高團(tuán)隊(duì)成員的學(xué)術(shù)水平，也重視其現(xiàn)代教育技術(shù)能力的提升，以更好地提高課程教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生在課后生活中能夠及時(shí)學(xué)習(xí)導(dǎo)航專業(yè)知識(shí)，也有利于人工智能時(shí)代背景下教學(xué)方式的進(jìn)一步革新。

4? 結(jié)? 論

教育部在《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》中指出，“人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活、改變世界”?！半S著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷發(fā)展，人工智能正引發(fā)可產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的科學(xué)突破、催生一批顛覆性技術(shù)，加速培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能、塑造新型產(chǎn)業(yè)體系，引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革”。導(dǎo)航工程專業(yè)只有結(jié)合人工智能等相關(guān)技術(shù)，在高校、企業(yè)、教師和學(xué)生的共同艱苦努力下，才能培養(yǎng)出緊跟時(shí)代發(fā)展和滿足社會(huì)需要的合格專業(yè)人才。

未來的人才培養(yǎng)更多地體現(xiàn)出多學(xué)科交叉融合的培養(yǎng)模式，在滿足內(nèi)部適應(yīng)性的同時(shí)還需要滿足外部適應(yīng)性。一方面，我們既要注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基本能力的培養(yǎng);另一方面，更要重視學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，具備在實(shí)際工作中分析和解決問題的能力及終身自主學(xué)習(xí)、適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的能力。本文結(jié)合我校導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，從培養(yǎng)理念和目標(biāo)，培養(yǎng)內(nèi)容和師資隊(duì)伍建設(shè)三個(gè)方面，對(duì)人工智能時(shí)代下導(dǎo)航工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式做出一些有益的探討。

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作者簡(jiǎn)介：余學(xué)祥（1965-），男，漢族，安徽太湖人，教授，博士生導(dǎo)師，博士，主要研究方向：衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)方面的科學(xué)研究和教學(xué)研究。