中圖分類號:G42;TP18 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編碼:1672-7274(2025)04-0232-03
Abstract: This article focuses on the background ofnew engineering and explores the paths and strategies for the cultivationofartificial intelligence talentsand professional teachingreforminvocational education.Thisarticledeeply analyzes the current status and shortcomings of professional teaching through the development trend of the artificial intelligence industryandacademia forthedemand forartificial intellgence talents invocational education,and then proposes a specific professional teaching reform plan, including restructuring the currculum system,strengthening teacher training, innovating teaching methods,and strengthening industry-university cooperation.It extracts new ideas forcultivatingartificial intelligence talents with innovative thinking,cros-border integrationcapabilitiesand high adaptabilityandpredicts thefuture trendsofartificialintellgencetalentcultivationandprofesionalteachingeform,in order to provide practical references forthe developmentof new engineering vocationaleducation branches inmycountry.
Keywords: new engineering; vocational education; artificial intelligence talent;talent cultivation and professional teaching reform
1 新工科教育與人才智能人才需求現(xiàn)狀
1.1新工科教育的發(fā)展
新工科教育概念于2017年2月正式提出,經(jīng)“復(fù)旦共識”“天大行動(dòng)”及“北京指南”明確其建設(shè)方向。自2018年起,多部委聯(lián)合發(fā)布政策文件,全力推進(jìn)新工科建設(shè),旨在打造全球領(lǐng)先的工程教育中國模式。
伴隨科技的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級,多所高校成立未來技術(shù)學(xué)院。未來,新工科教育將更關(guān)注產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研融合,推動(dòng)教育教學(xué)改革,采用靈活多樣的教學(xué)方式,提高教學(xué)效果與質(zhì)量。然而,新工科教育也面臨實(shí)際挑戰(zhàn),須堅(jiān)持長期主義,持續(xù)突破。
1.2人工智能產(chǎn)學(xué)兩界發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)深圳市人工智能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)產(chǎn)業(yè)研究部的統(tǒng)計(jì),2023年全國人工智能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到了5787億元,同比增長 13.9% ,企業(yè)數(shù)量達(dá)3.43萬家,其中前十城市的企業(yè)數(shù)量占比高達(dá) 41.9% 。2024年,僅前三季度全國人工智能產(chǎn)值就已達(dá)到5955億元,全年產(chǎn)值有望突破6000億元大關(guān)。據(jù)預(yù)測,到2029年,全國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破萬億大關(guān)。
隨著人工智能市場產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,智能化升級對專業(yè)技術(shù)人才的需求也呈現(xiàn)出井噴態(tài)勢[1]。從職業(yè)教育層次來看,2024年全國除青海省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、西藏自治區(qū)的??圃盒何撮_設(shè)人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)外,其余省份和自治區(qū)的專科院校共計(jì)591所開設(shè)了此專業(yè)。全國各省開設(shè)人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的高職院校數(shù)量如圖1所示。
1.3職業(yè)教育人工智能人才關(guān)鍵崗位
從產(chǎn)業(yè)端的反饋來看,企業(yè)要求人工智能人才具備復(fù)合型、實(shí)踐性和創(chuàng)新能力,尤其青睞“人工智能+X′′ 型人才,注重人才的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐能力。面對數(shù)字化轉(zhuǎn)型,不同教育層次培養(yǎng)的人才發(fā)力點(diǎn)各異。職業(yè)教育人工智能人才主要面向?qū)嵱眉寄軑徍蛻?yīng)用開發(fā)崗這兩大技術(shù)崗,運(yùn)營崗、產(chǎn)品經(jīng)理崗、銷售崗、市場崗、項(xiàng)目經(jīng)理崗及其他服務(wù)崗位。當(dāng)然,學(xué)生也可以通過學(xué)歷提升、不斷地自我驅(qū)動(dòng)和不解努力,伴隨行業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累和專業(yè)能力的持續(xù)提升,成長為算法人才、信創(chuàng)人才和專家人才。
2 人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
2.1課程體系中專業(yè)課凝練和內(nèi)聚性不足
總體來說,一方面,目前課程方向與計(jì)算機(jī)專業(yè)的同質(zhì)性較高,專業(yè)課時(shí)量有限,課程內(nèi)容過于冗雜,缺乏深度和針對性,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)知識零散,專業(yè)課之間的凝練和內(nèi)聚性不足,知識遷移能力不足。另一方面,選修課程的設(shè)置不夠靈活,難以滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。因此,課程體系有待進(jìn)一步優(yōu)化。
2.2師資力量短缺,知識體系亟待完善
人工智能領(lǐng)域發(fā)展迅速,對教師的專業(yè)知識和技能要求較高。目前,一方面,多數(shù)學(xué)院的人工智能相關(guān)專業(yè)建設(shè)仍然處于探索階段,現(xiàn)有職業(yè)教育教師隊(duì)伍中具備相關(guān)人工智能專業(yè)背景、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和研究能力的師資有限,教師普遍比較年輕,各院校教學(xué)質(zhì)量參差不齊。另一方面,具有業(yè)界背景的人才因?yàn)閷W(xué)界工作模式和薪酬待遇等多方面的原因,很難引進(jìn)。因?yàn)閷I(yè)建設(shè)需要,現(xiàn)有教師完善知識體系的需要非常迫切。
2.3傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力
傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力。人工智能專業(yè)涉及的知識領(lǐng)域廣泛且每一個(gè)分支均需學(xué)生根據(jù)自身的職業(yè)規(guī)劃深入拓展學(xué)習(xí)。職業(yè)教育的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對薄弱,學(xué)習(xí)的專注力和毅力欠缺,相對理論知識的學(xué)習(xí),對實(shí)踐操作的學(xué)習(xí)更有興趣。人工智能領(lǐng)域的諸多專業(yè)術(shù)語和知識比較抽象,學(xué)生建立計(jì)算機(jī)思維是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。在傳統(tǒng)教學(xué)方法之下,教師對抽象知識的講授過多,課堂學(xué)習(xí)的互動(dòng)性和實(shí)踐性不足,對于一些領(lǐng)悟能力高,對編程和算法有濃厚興趣的學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持和資源不足,這樣難以激發(fā)學(xué)生持續(xù)自主學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。
2.4實(shí)訓(xùn)條件不足
實(shí)訓(xùn)條件是職業(yè)教育人工智能專業(yè)教學(xué)中不可或缺的一環(huán)[2]。由中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)發(fā)起并牽頭制定第七批職業(yè)學(xué)校專業(yè)類實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中,對16個(gè)計(jì)算機(jī)類專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件建設(shè)進(jìn)行了進(jìn)一步規(guī)范和要求,建議人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)需要建立7大實(shí)訓(xùn)場所,滿足不同專業(yè)課程的教學(xué)。目前,有些職業(yè)院校已經(jīng)建立了較為強(qiáng)大的實(shí)訓(xùn)設(shè)施,但整體來看,許多職業(yè)院校人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)仍然缺乏足夠的實(shí)訓(xùn)支持,從計(jì)算機(jī)到管理節(jié)點(diǎn),從計(jì)算節(jié)點(diǎn)到交換機(jī),再到相關(guān)的實(shí)訓(xùn)軟件的建設(shè)都還有較大的成長空間。
3 教學(xué)改革策略與實(shí)施路徑
3.1重構(gòu)課程體系,搭建清晰學(xué)習(xí)框架
基于職業(yè)教育人工智能專業(yè)人才的技術(shù)崗位主要向產(chǎn)業(yè)輸送數(shù)字藍(lán)領(lǐng)和應(yīng)用人才,在有限的課時(shí)量前提下,人工智能專業(yè)應(yīng)將專業(yè)課程進(jìn)行方向性和模塊性重構(gòu),讓學(xué)生對于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)不是基于課程,而是基于個(gè)人職業(yè)規(guī)劃和性格特質(zhì)的崗位方向進(jìn)行循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)[3]。首先,構(gòu)建專業(yè)大平臺課程(程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、靜態(tài)網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與制作、前端交互設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué))觀察學(xué)生的潛質(zhì),然后面向?qū)嵱眉寄芊较?、?yīng)用開發(fā)方向和運(yùn)營服務(wù)三大不同崗位群,從綜合能力、專業(yè)知識、工具技能、工程實(shí)踐能力四大維度提煉崗位能力,進(jìn)行模塊化課程設(shè)計(jì)。實(shí)用技能方向的課程側(cè)重對工具的使用,如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工具、業(yè)務(wù)抽象建模、數(shù)據(jù)可視化工具、圖像處理工具、系統(tǒng)維護(hù)工具等;應(yīng)用開發(fā)方向側(cè)重Python、Java、 C/C++ 等編程語言的進(jìn)階學(xué)習(xí)、圖像與信號處理、模式識別、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、操作系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等課程的學(xué)習(xí);運(yùn)營服務(wù)方向側(cè)重市場調(diào)查、市場營銷、原型設(shè)計(jì)工具、項(xiàng)目管理、客戶服務(wù)、數(shù)據(jù)處理、圖片處理、溝通表達(dá)等課程的學(xué)習(xí)。不同方向,通過不同的工程實(shí)踐項(xiàng)目和競賽加持學(xué)生能力的提升。通過課程體系重構(gòu)提升課程之間的內(nèi)聚性,為學(xué)生建立起清晰的專業(yè)學(xué)習(xí)路徑。
3.2強(qiáng)化師資培訓(xùn),內(nèi)培外引雙管齊下
針對課程體系重構(gòu)設(shè)立的專業(yè)方向,分析現(xiàn)有師資隊(duì)伍各教師專業(yè)背景、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和研究能力,對教師進(jìn)行分類。通過教師發(fā)展方向,建立不同梯隊(duì)和方向的專業(yè)成長計(jì)劃,包括理論更新、實(shí)操技能提升、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維培養(yǎng)等,并設(shè)置相應(yīng)的教師成長激勵(lì)計(jì)劃,激發(fā)教師銳意進(jìn)取,在專業(yè)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新突破,不斷提高教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力,促進(jìn)師資隊(duì)伍建設(shè)正向良性循環(huán),更好地賦能專業(yè)課程教學(xué)及各崗位方向?qū)I(yè)人才培養(yǎng)[4]。另一方面,改進(jìn)工作模式和薪酬待遇,打通產(chǎn)學(xué)兩屆人才職稱對標(biāo),積極引進(jìn)具有業(yè)界背景的教師。
3.3創(chuàng)新教學(xué)方法,鑄造跨界復(fù)合能力
采用“人工智能+X”培養(yǎng)模式,結(jié)合學(xué)科交叉發(fā)展特點(diǎn),側(cè)重培養(yǎng)復(fù)合型人才。根據(jù)區(qū)域及院校特色,讓學(xué)生將人工智能與具體的行業(yè)應(yīng)用場景相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的創(chuàng)新和發(fā)展。探索更加適合人工智能專業(yè)的教學(xué)方法,如項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。通過建立人機(jī)交互的新型教學(xué)環(huán)境、線上線下資源、虛實(shí)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)條件、典型工作任務(wù)融入等措施,重組和重塑教育教學(xué)體系,構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)體系,重塑和再造學(xué)生的能力,包括創(chuàng)新能力、批判性思維能力、跨界能力、合作能力、解決問題能力等,提升教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生更具就業(yè)競爭力。
3.4加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)合作,校企合作協(xié)同育人
與相關(guān)企業(yè)合作共建人工智能學(xué)院,深入開展“產(chǎn)學(xué)合作、產(chǎn)教融合”,落地有效的校企合作機(jī)制,如共同制定人才培養(yǎng)方案、共同制定課程體系、共同建設(shè)特色數(shù)字化人工智能專業(yè)教材資源、共同培養(yǎng)師資力量、實(shí)現(xiàn)校企師資能力成長的雙向奔赴,共建實(shí)驗(yàn)室、共同導(dǎo)入企業(yè)級真實(shí)項(xiàng)目,豐富的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和資源,不僅推動(dòng)軟件創(chuàng)新孵化中心發(fā)展,還能為學(xué)生提供更多實(shí)踐機(jī)會(huì)。同時(shí),加強(qiáng)校企合作企業(yè)生態(tài)圈建設(shè),建設(shè)一批高質(zhì)量實(shí)訓(xùn)基地,加強(qiáng)與中小企業(yè)的合作,將更多的學(xué)生輸送到產(chǎn)業(yè)對口崗位中,實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人,培養(yǎng)市場需要又好用的高素質(zhì)人工智能人才[5]。
4 人工智能人才培養(yǎng)與專業(yè)教學(xué)改革的未來趨勢
4.1趨勢預(yù)測
隨著新一代技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能人才培養(yǎng)將更加注重實(shí)踐與理論的結(jié)合、跨學(xué)科知識與技能的融合。業(yè)界將不斷涌現(xiàn)新的應(yīng)用場景和技術(shù)挑戰(zhàn),對專業(yè)知識和技能的要求也將更加全面。人工智能人才不僅需要具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)和編程基礎(chǔ),還需要理解行業(yè)知識,能夠?qū)⒓夹g(shù)應(yīng)用于實(shí)際場景。人才的創(chuàng)新思維、批判性思維、自主驅(qū)動(dòng)能力、解決實(shí)際問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力將成為重要的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。未來人工智能人才培養(yǎng)將更加注重踐行終身學(xué)習(xí)的理念。同時(shí)為了確保技術(shù)發(fā)展與社會(huì)價(jià)值的協(xié)調(diào),人工智能倫理和法律問題將成為教育的重要內(nèi)容。
4.2政策導(dǎo)向
世界各國政府將人工智能人才培養(yǎng)視為國家競爭力的關(guān)鍵。政府將進(jìn)一步加大對人工智能人才培養(yǎng)的支持力度,出臺一系列政策推動(dòng)教育體系的改革,加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)、人工智能科技創(chuàng)新基地建設(shè)、人工智能課程的普及與深化,并進(jìn)一步加大投資力度,支持高校和科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè),鼓勵(lì)企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)之間的緊密合作,提升人才培養(yǎng)水平,以構(gòu)建更加完善的人工智能人才培養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng),持續(xù)培養(yǎng)具備實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的復(fù)合型人才以滿足業(yè)界需要,推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化。
4.3教育創(chuàng)新
人工智能在教育中的應(yīng)用促進(jìn)教學(xué)模式的創(chuàng)新,使教育更加個(gè)性化、智能化和高效化。人工智能人才的培養(yǎng)跨學(xué)科的教育模式成為趨勢,校政企鼓勵(lì)學(xué)生掌握多個(gè)領(lǐng)域的知識和技能,以適應(yīng)未來社會(huì)對復(fù)合型人才的需求。人才培養(yǎng)更加注重價(jià)值觀的塑造和道德倫理的教育,學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐技能的培養(yǎng)。教學(xué)方法和手段的多樣化,在線學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等新型教學(xué)模式逐漸普及,人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域,如智能助教、智能評估等,學(xué)校構(gòu)建出更加開放和包容的學(xué)習(xí)環(huán)境,提供豐富的學(xué)習(xí)資源和無邊界的學(xué)習(xí)支持,幫助學(xué)生掌握終身學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生獲得更加靈活和個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn),教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率顯著提升。
參考文獻(xiàn)
[1]聯(lián)合偉世AI教育創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)研究院課題組.2024年中國人工智能人才發(fā)展報(bào)告[Z],2024.
[2]工業(yè)和信息化部科技司.國家人工智能產(chǎn)業(yè)綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)指南(2024版)[Z],2024.
[3]武漢大學(xué).數(shù)智人才培養(yǎng)白皮書[EB/OL].(2023-11-17)
[4]祝智庭,戴嶺,趙曉偉,沈書生.新質(zhì)人才培養(yǎng):數(shù)智時(shí)代教育的新使命[J].電化教育研究,2024,45(1):52-60.
[5]陽富強(qiáng),胡濤,黃玉杰,等.我國新工科教育領(lǐng)域研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的可視化分析[J].化工高等教育,2024,41(01):13-21.