人工智能应用型人才培养课程体系构建

王少青

摘要：为了满足不同类型人工智能人才的培养需求，需要构建各具特色的专业课程体系。经过对一流大学的人工智能本科专业教育培养体系和知名教育机构培训班模式的人工智能课程体系的调研，以及对在电商平台销售的人工智能专业课程相关教材的考察，构建了应用型本科人工智能专业课程体系和高等职业教育人工智能技术服务专业课程体系。

关键词：人工智能;课程体系;应用型本科;高等职业教育

中图分类号：G642.3;TP18 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2020）07-93-03

0引言

新一代人工智能技術代表了一个国家的科技制高点。中国已经逐步形成了一条涵盖计算能力、感知层、认知层、开源平台、消费级终端、场景应用等人工智能产业上下游关键节点的完整产业链，急需大量不同层次、不同类型的人工智能专业人才。在算法、芯片和数据等产业核心领域，需要博士、硕士等学术研究型人才;而在应用层，终端产品和场景应用覆盖面非常广泛，人才需求相当多元;应用开发与测试、平台运维与管理、数据分析、智能产品安装调试等技术层也需要大量的应用型和技术技能型人才。

广义的人工智能专业涉及工业机器人技术、智能控制技术、建筑智能化工程技术、智能交通技术应用、智能产品开发、智能终端技术与应用、智能监控技术应用、汽车智能技术等诸多专业领域。

2018年，定位于研究生教育的人工智能研究院和面向本科生教育的人工智能学院如雨后春笋般地出现在许多高校中，国内首家高职类型的人工智能学院也在湖南省宣告成立。

2019年，教育部增设了本科人工智能一级学科和高职人工智能技术服务专业;人力资源与社会保障部发布通知，正式将“人工智能工程技术人员”确定为新职业，并清晰地定义了其内涵和主要工作任务。

2020年，国家职业资格培训鉴定实验基地开始实施人工智能高新技术能力评价考试项目，旨在培养人工智能技术服务和智能应用开发人才。

人工智能专业人才队伍是一支充满无限未来可能的新兴力量。如何在高校尽快形成人工智能专业人才的有效供给侧，是一项极富挑战性的崭新任务。

1人工智能专业人才培养体系建设概述

1.1南京大学人工智能本科专业教育培养体系

基于南京大学人工智能学院在人工智能人才培养方面的教学改革项目，《南京大学人工智能本科专业教育培养体系》提出了完整的人工智能本科专业教育培养体系，构建了一套完备的课程体系设置方案。该培养方案根据人工智能学科领域的自身特点来建立全面系统的人才培养体系，侧重于培养学生在人工智能领域的源头创新能力和为企事业单位解决关键技术难题的能力。

1.2网易云课堂人工智能专题

网易云课堂开辟了人工智能专题，构建了培训班模式的人工智能课程体系，将人才培养过程分为语言数学基础、算法基础、应用技术和应用领域等四个阶段，并开发了深度学习与计算机视觉、Python机器学习实战、Python人工智能实战等多个主题的系列课程。

1.3人工智能专业的教材建设

有了专业课程体系，就需要为每门课程制定教学大纲并根据大纲选择配套的教材。在从电商平台采集的人工智能专业相关课程的100种热销图书中，主题涵盖了机器学习、计算机视觉、自然语言处理、TensorFlow、智能算法、无人驾驶、机器人等人工智能技术与应用的关键领域。

这些图书主要由人民邮电出版社（23%）、电子工业出版社（21%）、清华大学出版社（20%）、机械工业出版社（19%）等出版发行。其中2019年出版的占40%，2018年出版的占37%，这项指标从一个侧面反映了近两年来人工智能的研究受到了广泛的关注。

从原创性角度来看，外文译著占比24%，原作者主要来自于美国、日本、印度等。这些国家的人工智能技术发展得也十分迅速，既要引起我们的高度重视和警醒，也是激励我们奋力前行的他山之石。

2人工智能应用型人才培养课程体系构建

2.1应用型本科人工智能专业课程体系

南京大学等一流大学的目标是培养具备原始创新能力的学术研究型人才，因而在课程体系的设置上更加侧重于学科的基础理论;网易云课堂、慕课网“就业班”等培训班模式的目标则是让学员在短时期内掌握一门技术从而胜任某一特定职业岗位的工作，因而课程设置的指向性和实践性极强，很少涉及理论教学，面向的对象多为大学高年级学生或在职人员。

在以南京大学的人工智能专业课程体系为蓝本构建应用型本科的课程体系时，如表1所示，泛函分析、时间序列分析等一些难度系数较大的数学理论课程没有开设;程序设计课程选用了适合人工智能编程且易于初学者入门的Python语言;增加柔性电子技术概论、无人驾驶概论、智能安防技术等知识覆盖型课程，用于介绍长三角区域正在快速推进产业化的人工智能应用领域;开设OpenCV计算机视觉实战（Python版）、Python网络编程等操作性极强的应用实践类课程。此外，为了引导学生将来能够合理运用人工智能技术多做有益于国家和人民的事情，特别开设了人工智能伦理作为专业拓展类选修课程。

2.2高等职业教育人工智能技术服务专业课程体系

在高等职业教育的课程体系中，如表2所示，数学基础课程选择了微积分基础和线性代数;增加了实用专业英语作为学科基础课程，以弥补多数高职学生英语基础薄弱的短板，从而让英语不至于成为Python等程序设计类专业课程学习过程中的“拦路虎”;调整了数据结构与算法分析、多智能体系统等理论性强、高职学生难以掌握的专业课程;开设Matlab程序设计、关系型数据库、ROS机器人编程基础、Python自动化运维、智能家居控制系统设计与开发、TensorFlow深度学习、PyTorch、人脸识别完整项目实战等一大批特色鲜明的实用技术类课程;补充智能产品营销与服务、商务数据分析等专业拓展类课程。

3结束语

本文初步构建了应用型本科人工智能专业课程体系和高等职业教育人工智能技术服务专业课程体系，可为人工智能相关专业的建设和人才培养方案的修订提供一些参考。在撰写本文时，调研了G60科创走廊沿线城市人工智能及周边产业的发展现状，未来将对以中国人工智能小镇为代表的产业集聚区做进一步调研，深入了解人工智能产业对人才的需求层次和需求规模。理清业界总体的岗位设置和从事相关岗位工作应具备的职业能力;优化专业核心课程设置，完善以产教融合为导向、独具地方产业特色的专业课程体系;以培养学生的核心素养为目标编写专业核心课程的教学大纲和教学实训方案。