产教深度融合的应用型人工智能专业实训课程开发＊

吕新荣，江左文

(宁波大学科学技术学院，浙江 宁波 315300)

0 引言

传统本科教育重理论知识学习轻实践能力训练，主要培养研究型/设计型人才。随着我国经济社会不断发展以及制造业转型升级，产业对于具有扎实理论基础知识同时具有较强实践动手能力的技术应用型人才的需求越来越强烈。顺应这种趋势，国家鼓励地方本科院校向应用型本科院校转型，培养服务于地方经济社会发展及地区产业转型升级需要的本科及以上层次人才。

产教融合是培养应用型本科人才的必由之路。2017年《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》将产教融合上升为国家制度层面，对深化产教融合有明确的部署与要求。我校的人工智能专业是一个新设专业，专业定位是为宁波慈溪及周边的制造业企业培养智能制造所需的人工智能技术应用人才。专业按照产教深度融合的要求设计课程体系，与知名企业共建产业学院，共商教学内容，将产业技术融入课程教材，将企业实际问题写进课程教学案例，将产业元素融入课程教学，从地方产业发展及取得的成就中挖掘思政元素，加快推进课程思政引领下的课程教学内容及教学方式改革。本论文介绍了我校人工智能专业的实训类课程开发思路和过程，为应用型本科院校人工智能专业的产教深度融合做一些理论和实践上的探索。

1 基于产教融合的实训类课程开发思路

我校人工智能专业起源于原先的计算机科学与技术专业商务智能方向，现使用的人才培养方案中的所有课程主要分为理论课、理实一体化和实训类课程，其中理论课程和理实一体化课程这两类课程的主要功能是让学生掌握通识知识和本专业的基础知识和核心技术，偏重于传统的学科知识体系，实训类课程主要是针对一些专业技能的综合训练。实训类课程在形式上虽然是以学生完成项目为主，但项目的要求更多还是偏向于学科知识的验证，离真正的产业项目还有很多距离。

按照产教融合的理论设想，课程体系应该与产业的生产链相融合，教学过程与生产过程对接。然而在现实中，专业课程体系要实现完全的产教融合还存在许多困难，主要困难在于：一是满足产教融合的师资缺乏，二是作为一所地方本科院校，学校能够投入的资源相对有限。因此彻底打破现有的课程体系，按照产教融合的要求重构课程体系往往会使专业老师的课程教学陷入无所适从之中，反而降低了人才培养质量。因此一个折中的办法是在现有课程体系中拿出一部分课程进行产教融合改革试点，当取得足够的经验后再全面推广。

实训类课程通常安排在高年级教学，在这个阶段学生已经学习了大部分专业基础课程，掌握了专业基本技能和常用工具，基本具备了从事实际产业项目开发所需的知识和技能。其次实训类课程在整个课程体系中一般属于专业模块课程，它的改革一般不会对其他基础课程教学造成干扰。因此，在现阶段选择实训类课程按照产教深度融合要求进行改革是非常合适的。

开发以产业实际生产任务为主要内容的产业实训课程，需要解决以下两个问题。

⑴课程教学中如何体现企业真实生产环境。学校课程教学环境和企业真实生产环境在物理上天然具有巨大的差异性，同时与企业生产环境可以随时改变不同，学校的教学环境需要保持较长时间的稳定难以随时改变。如果完全按照企业真实生产环境建设和管理运行实训室，成本较高，难以持续发展。因此只能在课程教学过程中，通过各种现代教学技术模拟企业真实生产环境，并辅助参观等手段，尽可能缩小与企业真实生产环境的差异性。

⑵如何将企业的真实任务转化为学生的实训任务。学生职业能力的培养需要符合教学规律，企业大量生产任务难以直接用于课程教学，需要通过教师和企业专家合作，按照学生的实际情况并参考专业培养目标和课程体系设计思想，将企业的真实任务转化为学生的实训任务。

2 基于产教融合的实训类课程开发实践

2019年人力资源和社会保障部新增了13个职业，其中“人工智能工程技术人员”职业与我校人工智能专业的专业定位紧密相关。相应颁布的“人工智能工程技术人员国家职业技术技能标准”为专业制定详细的人才培养规格提供了一个科学依据。

国家标准为专业人才培养提供了原则性指导。但国家标准毕竟是一种普适性的文件，专业还需要按照地方产业的发展特色去细化落实，才能最终实现应用型人才培养目标。“以社会为中心”的课程建构思想认为应用型本科高校要通过社会问题关联学科和社会、学科与学习、社会与学生，通过社会问题使学科与学科间的关系建立起来，使学生在解决社会问题的过程中，掌握学科专业知识，了解学科专业知识在社会实际中的运用，在掌握学科专业知识的同时，培养解决社会实际问题的能力。这其中的关键是找到关联学科与社会、学科与社会、社会与学生的社会问题。

对于工科类专业，“社会问题”可以是一个工程或一个产品生产的过程。按照“以社会为中心”的课程建构思想，专业通过走访宁波地区相关机器人、智能家电、智能制造企业来寻找人工智能技术项目或产品。通过与企业专家座谈和研讨，最终确定了语音识别和视觉检测作为人工智能专业与产业融合的切入点，将具有语音识别功能的智能家电和具有视觉检测功能的智能机器人两种人工智能产品及这些产品的生产过程作为实训课程的开发主线。这些产品也充分体现了慈溪作为中国小家电生产基地的产业特色。

确定了产教融合的切入点和实训课程内容的开发主线后，参考《人工智能工程技术人员国家职业技术技能标准》，分析这些产品开发过程对应的工作任务、工作内容和主要专业能力。

经过分析，企业和专业共同确定了对应的工作任务，确定的工作任务为智能产品需求分析→智能产品设计开发→智能产品测试验证→智能产品交付→智能产品运维，每个工作任务又详细分解了对应的工作内容及所需的主要专业能力。确定了工作任务和工作内容后，根据学生实践能力成长规律，专业和企业合作确定了三种复杂度依次递增的产品作为实训课程的教学项目。每个教学项目都要完整体现开发一个智能产品所需的工作任务和工作内容，但是能力要求不同。

根据前述的成果，专业最终构建了“三阶段”，即“基础级→实验室级→产业级”的实训课程体系，每个阶段的实训课程主要目标为：

➢初级是“人工智能基础技能实训”，该级别的实训课程的主要任务是使学生能熟练掌握从事人工智能产业所需的基础技能，如编程技能、常用机器学习模型的实现、常用人工智能平台的使用、常用智能语音识别模型的使用、常用机器视觉模型的使用等。

➢中级是“实验室级人工智能产品开发实训”，该级别的实训课程的主要任务是使学生能使用校内实训基地的资源开发一款人工智能产品。

➢高级是“实际人工智能项目开发实训”，该级别的实训课程的主要任务是使学生能按照企业的需求和质量标准完成一个真实的实际项目。

每个阶段课程考核方式也应契合产教融合要求，为了评价学生的实训成果并培养学生的竞争意识，同时配套设计了竞赛体系和职业考核体系：

➢学生完成初级实训课程后，需要通过由专业主持的企业专家和学校教师共同担任评委的技能考核认证，考核通过者可以获得规定学分，不通过者需要补考。同时学生可以参加校级的技能竞赛，为参加省级国家级的技能竞赛热身。

➢学生完成中级实训课程后，需要提交一款可以演示的人工智能产品，并由企业专家进行考核。考核通过者可以获得规定学分，不通过者需要完善作品并重新申请考核。同时鼓励课程考核优秀的学生去参加省级国家级的学科竞赛。

➢学生完成高级实训课程后，按照企业的质量标准提交项目成果，不合格者需不断完善。鼓励通过的学生去参加挑战杯等创新创业大赛或者去考取企业认可且含金量高的职业认证。

课程思政是课程开发的核心内容之一。实训课程除了完成实践能力培养的任务之外，还要承担价值塑造和人格养成的任务。专业在走访企业时，有意收集企业发展过程中的思政元素，比如企业承担的国家项目、打破国外垄断的产品、突破国外专利封锁的研究成果、优秀员工的事迹等等，并挑选一些适合思政教育的产品放入实训室展示，以激发学生的家国情怀和实业报国的使命担当。在实训项目的教学过程中，会按照企业的标准要求学生完成任务，让学生在完成任务的过程中理解工匠精神的内涵。

实训环境对实训课程的顺利实施有十分重要的影响。实训环境包括实训设备选型、实训空间大小、实训设施布置等。实训环境受外部因素制约较大，难以实现与企业环境完全一致。因此，应该主要在实训设施布置和职业氛围上尽量体现产教融合。为此，专业与企业合作，在实训室有限范围内，通过对实训设施的重新设计和布置，基本能充分体现产品开发的企业氛围。

3 结束语

培养能满足地方产业转型升级需要的应用型技术人才是地方本科院校的主要办学目标。产教融合是实现这一目标的重要抓手。产教融合要求从学校、专业、课程等层面全方向进行转变。由于地方本科院校的资源、师资和学生的实际情况，实现真正的产教融合是一件非常有挑战性的事情。因此从最适合开展产教融合的专业实训类课程改革入手，探索适合专业实际情况的产教融合课程开发模式和实践能力培养模式，是切实可行的做法。本文通过介绍我校人工智能专业实训课程产教融合的开发思路和方法，为应用型本科人才培养提供了一些实践经验。在后续的工作中，我们还将在研究产教融合理论和其他兄弟院校成功经验的基础上，继续探索适合本专业自身特色的产教融合之路。