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        軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)群建設(shè)背景下人工智能專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)創(chuàng)新思路分析

        2023-01-05 18:51:17魏育華
        黑龍江科學(xué) 2022年9期
        關(guān)鍵詞:專(zhuān)業(yè)課程人工智能院校

        魏育華

        (廣州華立科技職業(yè)學(xué)院,廣州 511300)

        當(dāng)前,我國(guó)正處在軟件企業(yè)的高速發(fā)展時(shí)期,軟件人才缺口較大,尤其是高質(zhì)量的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。但是,在各個(gè)院校的專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中也存在諸多問(wèn)題。高職教育作為培養(yǎng)計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的重要形式,在新時(shí)代背景下要實(shí)現(xiàn)有效的課程體系建設(shè)及教學(xué)改革,才能培養(yǎng)出符合時(shí)代發(fā)展的技術(shù)型人才。軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)群建設(shè),就是在這樣的時(shí)代背景下所提出的專(zhuān)業(yè)建設(shè)理論。人工智能專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革是軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)群建設(shè)的重要內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)軟件技術(shù)綜合應(yīng)用的主要方式。目前,國(guó)內(nèi)外很多高等院校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了人工智能相關(guān)課程,我國(guó)作為計(jì)算機(jī)軟件大國(guó),在2018年后,相繼在各大院校開(kāi)設(shè)了人工智能相關(guān)課程。人工智能專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)工作,要依托整個(gè)專(zhuān)業(yè)群建設(shè)思路,針對(duì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)模式創(chuàng)新。

        1 人工智能專(zhuān)業(yè)概述

        人工智能專(zhuān)業(yè)隸屬于電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè),它在計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)上融合了計(jì)算機(jī)、心理學(xué)和哲學(xué)等多門(mén)學(xué)科,主要學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)相關(guān)的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用等,研究的具體內(nèi)容包括機(jī)器人、自然語(yǔ)言處理及機(jī)器學(xué)習(xí)等。因此,人工智能專(zhuān)業(yè)具備以下特點(diǎn):其一,課程內(nèi)容多樣化。人工智能專(zhuān)業(yè)需要學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容較多,包括數(shù)學(xué)、算法、心理學(xué)、哲學(xué)等多種課程內(nèi)容,是一項(xiàng)復(fù)合程度較高的專(zhuān)業(yè)。其二,專(zhuān)業(yè)實(shí)用性強(qiáng)。人工智能專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用,在教學(xué)過(guò)程中更加看重學(xué)生對(duì)智能化功能的設(shè)計(jì)水平。其三,知識(shí)內(nèi)容更新速度快。當(dāng)前,社會(huì)正處于人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,各國(guó)都在加快對(duì)人工智能技術(shù)的研究速度,因此不斷有人工智能技術(shù)和理論的創(chuàng)新,人工智能知識(shí)內(nèi)容更新速度較快。

        2 高職院校人工智能專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)概況

        目前,國(guó)內(nèi)外許多高校都開(kāi)設(shè)了人工智能相關(guān)課程,尤其是人工智能專(zhuān)業(yè)、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、機(jī)械專(zhuān)業(yè)及大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè),已經(jīng)將人工智能課程列入重要的基礎(chǔ)課程。在我國(guó),人工智能專(zhuān)業(yè)主要在本科院校中開(kāi)設(shè),高職院校的人工智能專(zhuān)業(yè)建設(shè)不足。在教育部發(fā)布的《職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)目錄(2021年)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《目錄》)中,可以看到高等職業(yè)教育專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)目錄里,新增了智能機(jī)電技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等專(zhuān)科項(xiàng)目,《目錄》聚焦推進(jìn)數(shù)字化升級(jí)改造,構(gòu)建未來(lái)技術(shù)技能,優(yōu)化和加強(qiáng)了5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)設(shè)置。由于涉及內(nèi)容較廣,目前只在高等院校中開(kāi)設(shè)。隨著我國(guó)高職院校的發(fā)展以及對(duì)職業(yè)人才培養(yǎng)的提升,在眾多政策的支持下,高職院校的人工智能專(zhuān)業(yè)建設(shè)也初具規(guī)模,在專(zhuān)業(yè)教學(xué)上,提出了“人工智能+X”等多種人才培養(yǎng)模式。在課程教學(xué)中,要根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)以及軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)群的建設(shè)背景進(jìn)行改革與創(chuàng)新,進(jìn)而符合整體的專(zhuān)業(yè)群建設(shè)及人才培養(yǎng)模式。

        3 高職院校人工智能專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

        3.1 教學(xué)形式較為單一

        目前,高職院校人工智能專(zhuān)業(yè)的相關(guān)課程教學(xué)中,仍擺脫不了傳統(tǒng)的授課模式。人工智能專(zhuān)業(yè)受傳統(tǒng)高等教育教學(xué)理念的影響,在日常教學(xué)過(guò)程中仍然以課堂講授教學(xué)為主,且教學(xué)過(guò)程中重理論輕應(yīng)用、重概念輕計(jì)算的現(xiàn)象較為普遍,課堂教學(xué)過(guò)程以教師為中心,忽視了學(xué)生的主體性,教師將知識(shí)灌輸式地傳授給學(xué)生,但由于人工智能專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的大多是比較復(fù)雜和前沿的知識(shí)體系,學(xué)生難以對(duì)內(nèi)容抽象、枯燥復(fù)雜的知識(shí)產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,因此教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果不理想。人工智能專(zhuān)業(yè)本身是一門(mén)實(shí)用性和應(yīng)用性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力、思考能力及實(shí)踐能力,就難以滿(mǎn)足人工智能的發(fā)展需求。

        3.2 專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱

        在人工智能專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)中,需要理論與實(shí)踐相互結(jié)合。但目前課程教學(xué)以理論知識(shí)為主,實(shí)踐環(huán)節(jié)較為薄弱。導(dǎo)致這種情況的原因主要有兩方面:一是高職院校在人工智能專(zhuān)業(yè)建設(shè)中,缺乏對(duì)實(shí)踐內(nèi)容的設(shè)置,實(shí)驗(yàn)設(shè)施和場(chǎng)所不夠完備。二是理論課程與實(shí)踐課程的結(jié)合不夠緊密,導(dǎo)致學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐相脫節(jié),沒(méi)有實(shí)現(xiàn)良好的銜接。

        3.3 課程教學(xué)內(nèi)容未能及時(shí)更新

        目前,雖然很多高校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了人工智能專(zhuān)業(yè),但人工智能專(zhuān)業(yè)課程體系依然比較陳舊和單一,很多高校在設(shè)置人工智能專(zhuān)業(yè)課程時(shí),僅刪減了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程,但課程整體安排上與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)相差不多,學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課程與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程也比較類(lèi)似,課程設(shè)置缺乏創(chuàng)新性。人工智能技術(shù)的主要構(gòu)成包括機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別以及自然語(yǔ)言處理等,其中機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能技術(shù)的核心構(gòu)成,然而很多高校在課程設(shè)置時(shí),將深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理與理解等核心課程設(shè)置成了專(zhuān)業(yè)選修課,這在一定程度上弱化了這些課程知識(shí)的重要性,缺少此類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的有力支撐,很難真正培養(yǎng)人工智能專(zhuān)業(yè)學(xué)生在高端應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。且在傳統(tǒng)的課程體系下,很難及時(shí)跟進(jìn)人工智能行業(yè)的新理論、新方法和新技術(shù),造成人工智能專(zhuān)業(yè)課程資源規(guī)劃理念和資源品質(zhì)滯后。

        3.4 專(zhuān)業(yè)教師資源缺乏

        良好的師資力量是專(zhuān)業(yè)建設(shè)及課程教學(xué)的基礎(chǔ),但是高職院校中的人工智能專(zhuān)業(yè)課程師資力量較為缺乏。在人工智能專(zhuān)業(yè)建設(shè)中,原有教師對(duì)于人工智能相關(guān)領(lǐng)域的了解較少,只能通過(guò)對(duì)教材的分析和掌握進(jìn)行課程教學(xué)。此外,與高等院校相比,高職院校在面向社會(huì)的教師招聘中也缺乏優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力,導(dǎo)致高職院校的人工智能專(zhuān)業(yè)建設(shè)中專(zhuān)業(yè)教師資源缺乏,專(zhuān)業(yè)建設(shè)整體質(zhì)量不高,進(jìn)程較為緩慢。

        3.5 人才培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)制不合理

        當(dāng)前,人工智能已在較多領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用,未來(lái)的發(fā)展空間也十分巨大,這也意味著人工智能具有較強(qiáng)的應(yīng)用導(dǎo)向性。因此,人工智能專(zhuān)業(yè)應(yīng)該定位于應(yīng)用復(fù)合型人才的培養(yǎng),著重培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件技能,使學(xué)生掌握當(dāng)前的新興前沿技術(shù),增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但是,部分高校未有效落實(shí)這一課程目標(biāo),在人才培養(yǎng)過(guò)程中更加注重了解和體驗(yàn),再加上人工智能專(zhuān)業(yè)知識(shí)大多晦澀難懂、枯燥乏味,專(zhuān)業(yè)課程數(shù)量龐大、種類(lèi)繁多,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程的難度。然而部分高校為了追求課程教學(xué)進(jìn)度,將各種課程知識(shí)強(qiáng)行灌輸給學(xué)生,過(guò)多追求“量”,忽視了教學(xué)過(guò)程中的“質(zhì)”,導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法深入研究課程內(nèi)容,對(duì)課程的學(xué)習(xí)往往都是淺嘗輒止,形成了一種“宜多不宜精”的人才培養(yǎng)機(jī)制。

        4 高職院校人工智能專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)創(chuàng)新策略

        4.1 開(kāi)展5G+AI的混合式教學(xué)模式

        在人工智能專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中,要采取多種靈活有效的教學(xué)思路,提升課堂教學(xué)的整體效果。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,5G技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活中,5G+AI的結(jié)合,可以為教育賦能,轉(zhuǎn)換為有效的教學(xué)手段。在人工智能專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中,可以通過(guò)線上線下混合式教學(xué)模式,通過(guò)5G的信息傳輸技術(shù)為人工智能相關(guān)課程搭建基礎(chǔ)。此外,5G+AI技術(shù)的研發(fā)工作已經(jīng)開(kāi)始,是未來(lái)社會(huì)科技發(fā)展的主要趨勢(shì)。通過(guò)開(kāi)展5G+AI的混合式教學(xué)模式,學(xué)生能夠了解和掌握社會(huì)先進(jìn)科技,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

        4.2 增加人工智能的實(shí)踐教學(xué)

        人工智能的實(shí)踐教學(xué)要從兩個(gè)方面進(jìn)行:一是要加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),使其能夠滿(mǎn)足大多數(shù)學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練需求。由于人工智能專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)需要投入大量經(jīng)費(fèi),學(xué)??梢月?lián)合企業(yè)建立校企合作的實(shí)踐訓(xùn)練和人才培養(yǎng)模式,這樣既能夠解決經(jīng)費(fèi)和場(chǎng)地的問(wèn)題,同時(shí)也能夠?yàn)槠髽I(yè)提供一部分人力資源。二是理論課程與實(shí)踐課程的比例設(shè)置要科學(xué)合理。通常情況下,每一節(jié)理論課程對(duì)應(yīng)一節(jié)實(shí)踐課程,但鑒于高職院校對(duì)于實(shí)踐型人才的培養(yǎng)需要,可以適當(dāng)增加實(shí)踐訓(xùn)練,或?qū)⒗碚撜n堂搬到實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所進(jìn)行授課,使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),即時(shí)開(kāi)展實(shí)踐操作。在人工智能實(shí)踐課程訓(xùn)練中,要使每個(gè)學(xué)生都擁有實(shí)踐訓(xùn)練的機(jī)會(huì),掌握人工智能的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能,實(shí)現(xiàn)高職院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

        4.3 充實(shí)高職院校專(zhuān)業(yè)教師資源

        在人工智能專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)中,要不斷充實(shí)高職院校的專(zhuān)業(yè)教師資源,使教師能夠承擔(dān)起專(zhuān)業(yè)群建設(shè)及課程改革的重任,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的人才培養(yǎng)和人才輸出。首先,在高校范圍內(nèi),要對(duì)人工智能專(zhuān)業(yè)課程相關(guān)教師進(jìn)行培訓(xùn),鼓勵(lì)相關(guān)教師繼續(xù)進(jìn)修,實(shí)現(xiàn)個(gè)人專(zhuān)業(yè)能力和教學(xué)能力的提升。其次,要依托高職院校軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)群建設(shè)的優(yōu)勢(shì),邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者來(lái)校進(jìn)行講座,為高職院校教師講解相關(guān)知識(shí),并答疑解惑,使教師能夠?qū)?xiàng)目產(chǎn)生更加深刻的理解和認(rèn)識(shí)。此外,還可以面向社會(huì)廣泛招聘人工智能領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才,來(lái)校擔(dān)任相關(guān)教學(xué)和管理工作,充實(shí)專(zhuān)業(yè)教師力量,建立一支專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的教師隊(duì)伍。在建立的校企合作人才培養(yǎng)模式中,還可以邀請(qǐng)人工智能相關(guān)企業(yè)的技術(shù)人員和管理人員,擔(dān)任實(shí)踐課程的指導(dǎo)教師,彌補(bǔ)人工智能實(shí)踐課程中的不足。

        4.4 加強(qiáng)5G和AI等新技術(shù)的引入

        人工智能專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)用性較強(qiáng),因此在教學(xué)過(guò)程中會(huì)安排較多的實(shí)訓(xùn)課程,但是受教學(xué)資源和教學(xué)條件的限制,常常會(huì)出現(xiàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目條件不具備和實(shí)際運(yùn)行困難等問(wèn)題,導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)課程難以有效開(kāi)展,而5G和AI技術(shù)的結(jié)合可以有效解決人工智能專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)課程中存在的這些問(wèn)題。以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為例,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)創(chuàng)造一個(gè)虛擬的環(huán)境,用戶(hù)在這個(gè)虛擬的環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)社會(huì)的交互,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)建,并與現(xiàn)實(shí)課堂相互配合。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中融入5G和AI技術(shù)后,可以利用大數(shù)據(jù)功能對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行學(xué)情分析,并自動(dòng)出具學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)報(bào)告。另外,基于5G和AI技術(shù)建立的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以將實(shí)際教學(xué)中難以準(zhǔn)確表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容通過(guò)虛擬的場(chǎng)景呈現(xiàn)出來(lái),增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)課程的真實(shí)性和說(shuō)服力,提升學(xué)生的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)感和操作感。

        5 結(jié)語(yǔ)

        高職院校的發(fā)展為我國(guó)社會(huì)的現(xiàn)代化建設(shè)提供了強(qiáng)大的人才基礎(chǔ),軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)群建設(shè)是國(guó)家對(duì)發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)所提出的重要人才戰(zhàn)略。在此背景下,高職院校的人工智能專(zhuān)業(yè)課程要根據(jù)自身特點(diǎn)和教學(xué)條件,開(kāi)展符合要求的人工智能課程教學(xué)工作,深入分析本校在專(zhuān)業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)中存在的問(wèn)題和不足,解決在專(zhuān)業(yè)建設(shè)和課程教學(xué)中存在的弊端,積極創(chuàng)新課程教學(xué)思路,提升高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的高科技人才輸出。

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