高职人工智能技术应用专业建设的困境与对策

李金祥,许  旻，华  英，吴文庆

（苏州市职业大学 计算机工程学院，江苏苏州 215104）

[摘  要] 近年来，随着人工智能技术应用的快速落地，人工智能产业也得到了高速发展。人工智能专业人才的缺乏引起国家高度重视，教育部《职业教育专业目录（2021年）》正式将人工智能技术应用专业列入目录，2021年全国已有387所高职校备案招生。面对全新的人工智能技术应用专业建设，绝大部分院校面临缺师资、缺教材、缺资源的状况，如何破解所面临的困境，提出了打造校企、校校之间流通、互补、协作的师资队伍，构建对接职业标准的课程体系，开发内容丰富、形式多样的教学资源，构建具有地域优势、体现学校办学特色的育人环境等举措。

[关键词] 人工智能；职业教育；专业建设；课程体系

[基金项目] 2020年全国工业和信息化职业教育教学指导委员会科研课题，“高职人工智能技术服务专业人才培养模式及教学资源建设研究”(GXHZW20201605)，主持人：李金祥；2021年全国高等院校计算机基础教育研究会教学研究项目，“基于产教融合的高职人工智能人才培养方案研究”(2021-AFCEC-082)；主持人：许旻;2021年苏州市职业大学校级教改项目”产教融合与校企合作在大数据技术与应用专业人才培养模式的创新实践”（ZDJG-21024）；主持人：许旻。

[作者简介] 李金祥，（1963-），男，陕西省渭南市，硕士，苏州市职业大学计算机工程学院，教授，研究方向职业教育、智能信息处理；许旻，（1978-），女，江苏省苏州市，硕士，苏州市职业大学计算机工程学院，副教授，研究方向大数据技术、计算机应用技术；华英，（1980-），女，江苏省苏州市，硕士，苏州市职业大学计算机工程学院，副教授，研究方向web应用开发。

[中图分类号] G712    [文献标识码]  A     [收稿日期]2022-01-25

一、引言

人工智能（Artificial Intelligence，简写为AI）真正引起轰动进入大众视野是在2016年和2017年Google公司组织的两场“人机大战”，谷歌计算机围棋程序“阿尔法围棋”（AlphaGo）4:1战胜韩国围棋手李世石，3:0战胜中国围棋手柯洁。也正是在这一时期世界各国纷纷布局人工智能国家战略。人工智能在经济社会全方位发展中都具有巨大效能，已经成为世界各国科技竞争的焦点和产业政策发力的重点。2017年国务院颁布《新一代人工智能发展规划》，全面系统阐述了我国人工智能的战略规划和部署，包括总体思路、战略目标、主要任务、保障措施等方面的内容，目标是到2030年使中国人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平，成为世界主要人工智能创新中心。

教育部在2018年出台了《高等学校人工智能创新行动计划》，提出加快构建高校新一代人工智能领域人才培养体系和科技创新体系，全面提升高校人工智能领域人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新、国际交流合作的能力，推动人工智能学科建设、人才培养、理论创新、技术突破和应用示范全方位发展，为我国构筑人工智能发展先发优势和建设教育强国、科技强国、智能社会提供战略支撑[1]。2019年教育部《普通高等学校高等职业教育(专科)专业目录》中增补了人工智能技术服务专业，2021版更名为人工智能技术应用专业，同时在中职、职业本科专业目录中新增了相应专业。根据高等职业学校拟招生专业设置备案结果数据检索显示，2019年全国有173所高职校申报人工智能技术服务专业，2020年有387所高职校申报人工智能技术应用专业。这一数据显示人工智能专业在社会上的影响力不断扩大。

二、高职人工智能技术应用专业建设面临的困境

(一)人工智能技术应用领域的广泛给人才培养的职业定位带来困难

以人工智能（AI）为代表的新兴信息技术蓬勃发展，人工智能应用技术正加速落地，在制造、农业、医疗健康、教育、金融、安全防务等专业服务领域的应用非常广泛。随着人类社会从信息化向智能化、数字化的快速转变，“人工智能+行业”的特色日益显现，特别是疫情防控以来，传统经济加快智能化转型，加速了以人工智能为代表的新技术转化速度。高等职业院校人才培养定位、专业建设等都离不开与行业、产业高度的融合。人工智能技术应用这一新专业的开设，其职业面向宽，岗位灵活性高，就一个专业而言不可能包揽所有行业，这无疑增大了专业人才培养目标、专业定位的难度。

(二)人工智能高端人才的匮乏给教师队伍的建设带来困难

师资是影响职业院校人工智能专业建设的痛点之一。近年来，人工智能技术研究及产业应用快速发展，产业链逐步完善。我国人工智能学科专业设置较晚，学校教授的技术远远跟不上产业应用的发展速度，企业对研发人员的需求同样紧迫。相比职业院校招聘师资的优势不高，一方面企业用人薪资比学校高，另一方面，随着高水平学校和高水平专业建设力度加大，助推了学校招聘教师的门槛在不断抬高，况且学校是育人单位，不仅对学历有要求，而且对教师的综合素质也要求较高。这就导致很大一部分优秀硕士及以上毕业生选择待遇高的企业、研究院所，而不选择相对清贫一点的职业学校，造成工科类教师特别是电子信息大类的教师严重短缺，掌握人工智能核心技术的专业教师更是屈指可数，专业建设后劲不足。

(三)教学资源的缺乏对学校的教学带来困难

人工智能从专业学科的角度来看，涉及到哲学、数学、计算机、控制学、经济学、神经学和语言学等学科，所以人工智能是一个非常典型的交叉学科，不仅知识量比较大，学习难度也相对比较高^[2]。从技术的角度来看，人工智能的关键技术涉及计算机视觉技术、自然语言处理技术、跨媒体分析推理技术、智适应学习技术、群体智能技术、自主无人系统技术、智能芯片技术、脑机接口技术等^[3]，人工智能技术虽然诞生在上世纪50年代，但近几年才纳入学校专业人才培养体系。

从教育行业来看，目前还没有教育部颁布的高职教育人工智能技术与应用专业标准、课程标准及考核标准，缺乏体系化的教学方案，专业教材、教学资源严重不足；“智能+”时代的来临，人工智能不仅赋能百业，更是赋能专业本身。如何突破人工智能教学中算法难以理解的难点？如何解决人工智能知识体系与人工智能应用场景关联度低的痛点？如何破解产业发展的区域不平衡给学生顶岗实习、就业等带来困难？这些问题处理不好，势必会对学校的教学产生较大影响。

三、人工智能技术应用专业建设的对策

近年来国家陆续出台了一系列职业教育的政策文件，特别是国务院颁布的《国家职业教育改革实施方案》和中办、国办印发的《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》等等。这些文件的出台反映了国家对职业教育的高度重视，也反映了加速推动职业教育高质量发展的紧迫性。这些政策文件是我们专业建设的理论依据和行动指南。

面对新的人工智能技术应用专业建设的困境，首先要解决师资队伍问题，其次要制定完善的课程教学体系，再次加强开发教学资源，最后就是要构建体现地方产业特色的育人环境。

(一)打造互补、协作的的师资队伍

教师承担着传播知识、传播思想、传播真理的历史使命，肩负着塑造灵魂、塑造生命、塑造人的时代重任，是教育发展的第一资源，是国家富强、民族振兴、人民幸福的重要基石^[4]。面对日新月异的科技发展，更要强化教师队伍整体素质和能力，优化师资配置，构建“双向”交流的机制。

1强化教师队伍整体素质、能力的提升

加强师德师风建设，全面提升教师整体素养。在智能时代的背景下，教与学的方式不再是单纯的课堂教学。特别是疫情爆发以来，各种网络教学平台、云平台应运而生，线上/线下的教学方式已经成为常态。实施对在职在岗的全体教师定期进行培训，使广大教师能积极适应新的教学模式，自觉学习有关人工智能、大数据、云计算等相关基础知识，掌握新的教学工具的运用。

2调整优化配置学校内部师资资源

目前全国大多数学校已经开设有人工智能相关的计算机应用技术、大数据技术、软件技术、物联网应用技术、云计算技术应用、智能产品开发与应用、嵌入式技术应用、等相关专业及方向，可以从这些专业师资中选拔基础好的教师担任人工智能专业的教师；组建跨专业、跨院系的优秀教师团队。

3构建校企“双向交流”教师团队

构建校企混合型师资团队是职业教育发展的有效途径。支持高水平学校和大中型企业共建双师型教师培养培训基地，落实教师定期到企业实践的规定，支持企业技术骨干到学校从教，推进固定岗与流动岗相结合、校企互聘兼职的教师队伍建设改革^[5]。 选派职业院校青年教师到国家级教师企业实践基地开展产学研训一体化岗位实践，采用教师企业实践流动站顶岗、参与研发项目、兼职任职等方式，开展企业跟岗实践，可分阶段进行。支持职业院校设立一批产业导师特聘岗，聘请企业工程技术人员、高技能人才、管理人员、能工巧匠等到学校工作。采取兼职任教、合作研究、参与项目等方式^[6]。

充分发挥产业教授、产业导师的作用。很多院校已经实行了省、校等多级特聘产业教授、产业导师的工作，要鼓励产业教授、产业导师跨校区兼课，开办“名师工作室”，促进专业建设、课程建设和师资队伍建设。弥补学校人工智能专业师资短缺的问题。

(二)构建对接职业标准的课程体系

教育部《关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见》是落实《国家职业教育改革实施方案》，推进国家教学标准落地实施，提升职业教育质量的纲领性文件，对职业教育加强专业建设具有重要的指导意义。2019年教育部新增人工智能技术服务专业简介中给出了7门核心课程，包括人工智能数据集处理、分布式计算与存储技术、机器学习、深度学习、智能感知与理解、自然语言处理、智能产品营销与服务等。基本涵盖了人工智能的关键技术，但专业基础课以及教学内容如何确定？这些一方面给学校留有足够的操作空间，但另一方面也给专业教学带来困难。

人社部和工信部2021年10月颁布的人工智能工程技术人员国家职业技术技能标准，设初级、中级、高级三个技术等级，每个等级均设五个职业方向：人工智能芯片产品实现、人工智能平台产品实现、自然语言及语音处理产品实现、计算机视觉产品实现、人工智能应用产品集成实现^[7]。每个方向对工作内容、能力、知识都作了详细说明，可以借鉴。

通过对开设人工智能技术应用专业的近50所双高校和近10家国内知名企业的调研，提出“平台+模块”化的人工智能技术应用专业课程体系，如图1所示。

图1 人工智能技术应用专业课程体系

人工智能平台：由于人工智能技术教学环境部署比较复杂，课堂教学及实训时间性强，搭建一个教学平台非常关键，象百度、阿里、华为、科大讯飞等都有自己的解决方案，学校在建设时需要综合考虑，构建适合本校的教学平台。

公共基础模块：涵盖思政、大学英语、公共体育、军事理论与技能、心理健康、劳动、美育、就创业指导、职业生涯规划等。技术（专业）基础模块：包括数学基础、信息技术基础、程序设计基础、数据结构与算法、Linux操作系统、人工智能导论等。

岗位核心模块：由于受到课时限制，不可能学完所有模块，只要选择2~3个模块即可。每个模块可以包含2~3门课程，也可以根据实际需要动态进行调整。

个性拓展模块：根据学生个性爱好、参加技能大赛等设置选修课程等。企业实践模块：包括知名行业/企业典型应用，如Tensorflow/ModelArts/PaddlePaddle等框架。认证评价模块：主要是涉及人工智能相关1+X证书认证课程、企业认证培训课程等等。前沿技术讲座模块：主要是为有上进心的学生提供进一步上升的空间，了解国内、国际人工智能最新技术及发展动态。

构建合理的课程体系，是基于专业调研、师资力量、地方产业经济发展综合考量的结果，总体要须把握①宽基础：培养学生宽泛的专业视野与认知能力；②强应用：强化结合地方产业经济特色，注重人工智能技术应用；③重创新：注重学生综合素质与创新能力的培养。

(三)开发多种形态共享型教学资源

教学资源对于新建专业来说非常重要，包括教材、课程、教学案例和实训项目等。目前市场上适合高职人工智能专业的教材非常少，只有少量的人工智能导论（概论）、人工智能应用基础类教材。各大出版社都在紧锣密鼓组织学校教师、企业技术人员编写人工智能专业系列教材，相信在2~3年很快将有一批专业教材推出。

教学资源的开发要以教育部《职业院校教材管理办法》为指导，必须体现党和国家意志，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务。深挖思政元素，弘扬爱国精神。随着信息技术的快速发展，特别是疫情对教育的影响，采用线下/线上的教学方式已经成为常态，普遍比大家接受和认可，电子化、数字化教学资源深受教师欢迎。目前最为紧迫的是核心课程教学资源的开发，作为应急要发挥好校本教材、校企合作教材（讲义）的作用，在总结完善的基础上再正式出版。

采取灵活多样的表现形式，如电子文本、PPT、短视频、微课程等，方便教师课堂教学及学生动手实训。对接国际先进职业教育理念，适应人才培养模式创新和优化课程体系的需要，突出理论和实践相统一，强调实践性。适应项目学习、案例学习、模块化学习等不同学习方式要求，注重以真实生产项目、典型工作任务、案例等为载体组织教学单元^[8]。融入职业标准、1+X证书标准等内容，借鉴引入技能大赛成功案例。

(四)构建体现地方产业特色的育人环境

育人环境对于培养合格人才尤为重要，特别是职业教育，实训环境建设对培养高技能技术应用人才是不可或缺的重要基础。教育部《关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见》明确指出：加强实践性教学，实践性教学学时原则上占总学时数50%以上。职业院校要积极建设集“教学、科研、培训、服务”于一体的智慧中心，建立健全市场化、多层次的校企合作体系和产教融合办学体制机制，合作共同建设“智能 + ”虚拟工厂及虚拟仿真实训室，努力实现引企入校、引智入校^[9]。

近年来，随着国家有关职业教育政策的出台和实施，极大地吸引和调动了一大批国内有影响力的大中型企业加入职业教育行业，如华为、百度、阿里、腾讯、京东等，企业的加入助推了职业教育产教融合、校企深度合作的进程。1+X证书、技能大赛、互联网+创业大赛、“双师型”教师培养基地、职业教育集团（联盟）等项目企业参与的积极性空前高涨。企业广泛的加入深刻影响了职业教育迈向现代化高质量发展的新征程。

学校在选择实训环境时一方面要从技术层面考虑，满足人工智能专业教学需求；另一方面要结合学校办学特色，符合学校长期发展需求；再者要与地方产业深度结合，选择技术先进、功能相对完善、社会信誉度高的企业共同打造，达到共建、共管、共享、共赢的效果。甚至可以是校企双方联合共建产业学院、企业学院、人才培养基地等方式构建综合性、智能化的实训场所及育人环境，使学生在校园、课堂、实训室等场所随时随地都能体验到人工智能带来的优越性。

四、总结

    专业建设是一个循序渐进、不断积累、不断总结完善的过程。万事开头难，本文在调研全国近50所双高校人工智能技术应用专业建设、近10家知名企业人工智能相关专业人才培养方案和有关人工智能产业、人才发展报告的基础上总结提出的一些举措，相信通过不断的努力，能够打造更加合理完善的人工智能技术应用专业的人才培养方案，培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠和大国工匠，促进人工智能产业的发展，为全面建设社会主义现代化国家提供有力人才和技能支撑。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部,教育部关于印发《高等学校人工智能创新行动计划》的通知[EB/OL].[2018-04-10].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s7062/201804/t20180410_332722.html.

[2]刘俊明,人工智能都涉及到哪些相关领域[R/OL].[2019-12-19]. https://baijiahao.baidu.com/s?id= 1653316685212909755&wfr=spider&for=pc.

[3]中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室,《2019年人工智能发展白皮书》发布[EB/OL].[2020-01-10].https://bdk.ucas.ac.cn/index.php/xyxw/2780-20190113.

[4]中华人民共和国中央人民政府，中共中央 国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见. [EB/OL]. http://www.gov.cn/zhengce/2018-01/31/content_5262659.htm.

[5]中华人民共和国教育部，中共中央办公厅 国务院办公厅《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》. [EB/OL]. http://www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/moe_1777/moe_1778/202110/ t20211012_571737.html.

[6]中华人民共和国教育部，教育部 财政部《关于实施职业院校教师素质提高计划（2021—2025年）的通知》. [EB/OL]. [2021-09-08].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A10/ s7034/202108/t20210817_551814.html.

[7]中华人民共和国人力资源社会保障部，人力资源社会保障部办公厅 工业和信息化部办公厅关于颁布集成电路工程技术人员等7个国家职业技术技能标准的通知.[EB/OL].[2021-09-21]. http://www.mohrss.gov.cn/xxgk2020/fdzdgknr/zcfg/gfxwj/ rcrs/202110/t20211008_424969.html.

[8]中华人民共和国教育部，教育部关于印发《中小学教材管理办法》《职业院校教材管理办法》和《普通高等学校教材管理办法》的通知.[EB/OL]. [2020-01-07]. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A26/moe_714/202001/t20200107_414578.html.

[9]黄利文,王 健.论人工智能时代职业教育的转型与创新[J].南京社会科学. 2020(10):142-148

Difficulties and Countermeasures in the construction of artificial intelligence technology application specialty in Higher Vocational Colleges

Li Jinxiang ,Xu Min, Hua Ying,Wu Wenqing

(School of Computer Engineering, Suzhou Vocational University, Suzhou, Jiangsu Province 215104)

Abstract In recent years, with the rapid application of artificial intelligence technology, the artificial intelligence industry has also developed rapidly. The lack of artificial intelligence professionals has attracted great attention of the state. The catalogue of Vocational Education Majors (2021) of the Ministry of Education officially listed the application major of artificial intelligence technology in the catalogue. In 2021, 387 higher vocational schools in China have registered enrollment. In the face of the construction of the new artificial intelligence technology application specialty, most colleges and universities are facing the situation of lack of teachers, teaching materials and resources. How to solve the dilemma, we put forward to build a circulating, complementary and cooperative teaching team between schools, enterprises and schools, build a curriculum system matching professional standards, and develop teaching resources with rich content and various forms, Building an educational environment with regional advantages and reflecting the characteristics of running a school.

Key words Artificial intelligence(AI); Vocational education; Professional construction; Curriculum system