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        軟件技術(shù)專業(yè)群建設(shè)背景下人工智能專業(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)

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

        1 人工智能專業(yè)概述

        人工智能專業(yè)隸屬于電子信息類專業(yè),它在計算機科學(xué)的基礎(chǔ)上融合了計算機、心理學(xué)和哲學(xué)等多門學(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)容包括機器人、自然語言處理及機器學(xué)習(xí)等。因此,人工智能專業(yè)具備以下特點:其一,課程內(nèi)容多樣化。人工智能專業(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,是一項復(fù)合程度較高的專業(yè)。其二,專業(yè)實用性強。人工智能專業(yè)要求學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用,在教學(xué)過程中更加看重學(xué)生對智能化功能的設(shè)計水平。其三,知識內(nèi)容更新速度快。當前,社會正處于人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的時代,各國都在加快對人工智能技術(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,人工智能知識內(nèi)容更新速度較快。

        2 高職院校人工智能專業(yè)課程建設(shè)概況

        目前,國內(nèi)外許多高校都開設(shè)了人工智能相關(guān)課程,尤其是人工智能專業(yè)、自動化專業(yè)、機械專業(yè)及大數(shù)據(jù)專業(yè),已經(jīng)將人工智能課程列入重要的基礎(chǔ)課程。在我國,人工智能專業(yè)主要在本科院校中開設(shè),高職院校的人工智能專業(yè)建設(shè)不足。在教育部發(fā)布的《職業(yè)教育專業(yè)目錄(2021年)》(簡稱《目錄》)中,可以看到高等職業(yè)教育??茖I(yè)目錄里,新增了智能機電技術(shù)、智能機器人技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等??祈椖浚赌夸洝肪劢雇七M數(shù)字化升級改造,構(gòu)建未來技術(shù)技能,優(yōu)化和加強了5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)設(shè)置。由于涉及內(nèi)容較廣,目前只在高等院校中開設(shè)。隨著我國高職院校的發(fā)展以及對職業(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業(yè)建設(shè)也初具規(guī)模,在專業(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)專業(yè)特點以及軟件技術(shù)專業(yè)群的建設(shè)背景進行改革與創(chuàng)新,進而符合整體的專業(yè)群建設(shè)及人才培養(yǎng)模式。

        3 高職院校人工智能專業(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)過程中仍然以課堂講授教學(xué)為主,且教學(xué)過程中重理論輕應(yīng)用、重概念輕計算的現(xiàn)象較為普遍,課堂教學(xué)過程以教師為中心,忽視了學(xué)生的主體性,教師將知識灌輸式地傳授給學(xué)生,但由于人工智能專業(yè)學(xué)習(xí)的大多是比較復(fù)雜和前沿的知識體系,學(xué)生難以對內(nèi)容抽象、枯燥復(fù)雜的知識產(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。人工智能專業(yè)本身是一門實用性和應(yīng)用性非常強的專業(yè),學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力、思考能力及實踐能力,就難以滿足人工智能的發(fā)展需求。

        3.2 專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱

        在人工智能專業(yè)課程學(xué)習(xí)中,需要理論與實踐相互結(jié)合。但目前課程教學(xué)以理論知識為主,實踐環(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業(yè)建設(shè)中,缺乏對實踐內(nèi)容的設(shè)置,實驗設(shè)施和場所不夠完備。二是理論課程與實踐課程的結(jié)合不夠緊密,導(dǎo)致學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實踐相脫節(jié),沒有實現(xiàn)良好的銜接。

        3.3 課程教學(xué)內(nèi)容未能及時更新

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

        3.4 專業(yè)教師資源缺乏

        良好的師資力量是專業(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業(yè)課程師資力量較為缺乏。在人工智能專業(yè)建設(shè)中,原有教師對于人工智能相關(guān)領(lǐng)域的了解較少,只能通過對教材的分析和掌握進行課程教學(xué)。此外,與高等院校相比,高職院校在面向社會的教師招聘中也缺乏優(yōu)勢和競爭力,導(dǎo)致高職院校的人工智能專業(yè)建設(shè)中專業(yè)教師資源缺乏,專業(yè)建設(shè)整體質(zhì)量不高,進程較為緩慢。

        3.5 人才培養(yǎng)目標和機制不合理

        當前,人工智能已在較多領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用,未來的發(fā)展空間也十分巨大,這也意味著人工智能具有較強的應(yīng)用導(dǎo)向性。因此,人工智能專業(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)生掌握當前的新興前沿技術(shù),增強學(xué)生的創(chuàng)新能力。但是,部分高校未有效落實這一課程目標,在人才培養(yǎng)過程中更加注重了解和體驗,再加上人工智能專業(yè)知識大多晦澀難懂、枯燥乏味,專業(yè)課程數(shù)量龐大、種類繁多,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)進度,將各種課程知識強行灌輸給學(xué)生,過多追求“量”,忽視了教學(xué)過程中的“質(zhì)”,導(dǎo)致學(xué)生無法深入研究課程內(nèi)容,對課程的學(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)機制。

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

        4.1 開展5G+AI的混合式教學(xué)模式

        在人工智能專業(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。在人工智能專業(yè)課程教學(xué)中,可以通過線上線下混合式教學(xué)模式,通過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)開始,是未來社會科技發(fā)展的主要趨勢。通過開展5G+AI的混合式教學(xué)模式,學(xué)生能夠了解和掌握社會先進科技,促進學(xué)生的全面發(fā)展。

        4.2 增加人工智能的實踐教學(xué)

        人工智能的實踐教學(xué)要從兩個方面進行:一是要加強實踐訓(xùn)練基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),使其能夠滿足大多數(shù)學(xué)生的實踐訓(xùn)練需求。由于人工智能專業(yè)課程的實踐教學(xué)需要投入大量經(jīng)費,學(xué)??梢月?lián)合企業(yè)建立校企合作的實踐訓(xùn)練和人才培養(yǎng)模式,這樣既能夠解決經(jīng)費和場地的問題,同時也能夠為企業(yè)提供一部分人力資源。二是理論課程與實踐課程的比例設(shè)置要科學(xué)合理。通常情況下,每一節(jié)理論課程對應(yīng)一節(jié)實踐課程,但鑒于高職院校對于實踐型人才的培養(yǎng)需要,可以適當增加實踐訓(xùn)練,或?qū)⒗碚撜n堂搬到實訓(xùn)場所進行授課,使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論知識的同時,即時開展實踐操作。在人工智能實踐課程訓(xùn)練中,要使每個學(xué)生都擁有實踐訓(xùn)練的機會,掌握人工智能的專業(yè)知識和專業(yè)技能,實現(xiàn)高職院校的人才培養(yǎng)目標。

        4.3 充實高職院校專業(yè)教師資源

        在人工智能專業(yè)課程建設(shè)中,要不斷充實高職院校的專業(yè)教師資源,使教師能夠承擔起專業(yè)群建設(shè)及課程改革的重任,實現(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),要對人工智能專業(yè)課程相關(guān)教師進行培訓(xùn),鼓勵相關(guān)教師繼續(xù)進修,實現(xiàn)個人專業(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)專業(yè)群建設(shè)的優(yōu)勢,邀請專業(yè)領(lǐng)域的專家學(xué)者來校進行講座,為高職院校教師講解相關(guān)知識,并答疑解惑,使教師能夠?qū)椖慨a(chǎn)生更加深刻的理解和認識。此外,還可以面向社會廣泛招聘人工智能領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才,來校擔任相關(guān)教學(xué)和管理工作,充實專業(yè)教師力量,建立一支專業(yè)性強的教師隊伍。在建立的校企合作人才培養(yǎng)模式中,還可以邀請人工智能相關(guān)企業(yè)的技術(shù)人員和管理人員,擔任實踐課程的指導(dǎo)教師,彌補人工智能實踐課程中的不足。

        4.4 加強5G和AI等新技術(shù)的引入

        人工智能專業(yè)課程的實用性較強,因此在教學(xué)過程中會安排較多的實訓(xùn)課程,但是受教學(xué)資源和教學(xué)條件的限制,常常會出現(xiàn)實訓(xùn)項目條件不具備和實際運行困難等問題,導(dǎo)致實訓(xùn)課程難以有效開展,而5G和AI技術(shù)的結(jié)合可以有效解決人工智能專業(yè)實訓(xùn)課程中存在的這些問題。以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為例,虛擬現(xiàn)實技術(shù)是指通過計算機創(chuàng)造一個虛擬的環(huán)境,用戶在這個虛擬的環(huán)境中可以實現(xiàn)與現(xiàn)實社會的交互,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以進行虛擬仿真實訓(xùn)平臺的構(gòu)建,并與現(xiàn)實課堂相互配合。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中融入5G和AI技術(shù)后,可以利用大數(shù)據(jù)功能對學(xué)生的實訓(xùn)情況進行學(xué)情分析,并自動出具學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)報告。另外,基于5G和AI技術(shù)建立的虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以將實際教學(xué)中難以準確表達的教學(xué)內(nèi)容通過虛擬的場景呈現(xiàn)出來,增強實訓(xùn)課程的真實性和說服力,提升學(xué)生的實訓(xùn)體驗感和操作感。

        5 結(jié)語

        高職院校的發(fā)展為我國社會的現(xiàn)代化建設(shè)提供了強大的人才基礎(chǔ),軟件技術(shù)專業(yè)群建設(shè)是國家對發(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業(yè)課程要根據(jù)自身特點和教學(xué)條件,開展符合要求的人工智能課程教學(xué)工作,深入分析本校在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)中存在的問題和不足,解決在專業(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,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的高科技人才輸出。

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