人工智能時代地方院校新工科人才培養模式研究

於雯

摘要：隨著人工智能技術的發展及新工科建設的要求，對工科類專業的人才培養提出了更高的要求，對地方院校的工科人才培養帶來了新的機遇與挑戰。針對地方院校人才培養存在的問題，以信息工程專業為例，從人才培養方向、課程體系設置、多學科融合協同以及校企合作的角度創新人才培養的模式，提高人才培養的應用性和創新性，培養出滿足國家發展需求的高校人才。

關鍵詞：人工智能；新工科；地方院校；人才培養

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）05-0024-04

1 引言

2017年7月20日，國務院發布了《新一代人工智能發展規劃》文件，文件提出要培養掌握“人工智能+”經濟、社會、管理、標準、法律等的橫向復合型人才。2018年 4 月，教育部印發的《高等學校人工智能創新行動計劃》指出：利用人工智能技術支撐人才培養模式創新、教學方法的改革; 探索“人工智能+X”的人才培養模式，實施“人工智能 + ”行動；進一步提升高校人工智能領域科技創新、人才培養和服務國家需求的能力[1]。湖北省“十四五”規劃提出打造“光芯屏端網”世界級產業集群，加快發展以“光芯屏端網”為代表的新興產業，對核心芯片、光電子元器件、工業軟件等關鍵領域，組織協同攻關和應用示范。對相關產業人才的需求將會增加，這將推動傳統的工科教育教學模式改革，使得傳統工科向“新工科轉變”[2]。新工科則是以培養具備跨學科背景和較強創新創業能力的工程技術人才為目標的工科教育改革模式，新工科注重培養學生的創新思維、跨學科融合能力和工程實踐能力，以適應快速發展的科技和工業變革。

在“人工智能 +新工科”的雙重背景下，對地方性高校的工科發展帶來了巨大的挑戰與機遇，地方院校要加快人才培養模式的調整，在專業布局上與新興產業接軌、工科專業轉型升級以及人才培養模式探究方面應積極開拓創新。通過與產業的緊密合作、實踐教育的強化、跨學科融合等措施，高?？梢耘囵B符合社會需求的工程人才，并推動學校教育教學的變革與高校人才培養模式的改革，其主要研究流程如圖1所示。

2 地方院校信息工程專業人才培養模式的現狀及存在的問題

2.1 教學內容滯后

傳統信息工程專業的教學內容難以及時更新跟上行業的發展速度。教材和教學方法的更新相對滯后，使得學生在畢業后可能面臨技術落后或不適應。

2.2 實踐環節不足

地方院校中的電子信息工程專業缺乏充分的實踐環節，學生缺乏實際項目經驗和實踐操作能力。對于電子信息工程需要實際操作和實驗驗證的專業來說，實踐環節的重要性不言而喻。

2.3 缺乏與行業的緊密聯系

地方院校的教師和教學班底相對較弱，與行業的聯系相對較少。學生難以獲得行業內的最新技術動態、實際項目案例以及實習或就業機會，影響其對行業的了解和適應能力。

2.4 缺乏跨學科的綜合能力培養

傳統信息工程專業在專業教學中過于注重理論知識的傳授，對于跨學科的綜合能力培養比較薄弱。在現實工作中，一個問題往往需要各個專業知識的綜合運用，因此跨學科的綜合能力培養顯得尤為重要。

2.5 創新創業能力培養不足

地方院校的信息工程專業在創新創業能力培養方面相對較弱，缺乏與創新產業和創業實踐的密切結合。對于培養具有創新思維和創業意識的人才，需要加強創新創業教育和實踐實訓的力度[3]。

3 人工智能時代對新工科人才培養帶來的機遇與挑戰

3.1 多領域應用需求

人工智能的廣泛應用領域包括醫療健康、智慧城市、自動駕駛、金融科技等。這為新工科人才提供了更多的就業和創業機會，他們可以將人工智能技術應用于各個領域，解決實際問題。人工智能技術的發展迅速，新的算法、模型和技術不斷涌現，新工科人才需要緊跟技術的發展，并不斷學習和更新知識，以保持競爭力。

3.2 跨學科融合創新

人工智能涉及數據科學、機器學習、計算機科學、通信工程等多個學科領域，需要綜合的技術和能力，包括算法設計、編程、數據分析、機器學習、深度學習等。因此在人工智能時代可以通過跨學科融合，結合不同學科的知識和技能，創新出更具競爭力的解決方案。

3.3 創新創業機會

人工智能技術在創新創業領域具有巨大潛力，隨著人工智能技術的普及和應用，人才市場競爭變得更加激烈。與眾多競爭者相比，新工科人才需要具備的優勢，如更深入的專業知識、創新思維和團隊合作能力。新工科人才可以利用人工智能技術創造新產品、新服務，并通過創業活動將其商業化[3]。

4 創新人才培養模式提高人才培養質量

面對人工智能時代以及新工科對于人才培養的要求，地方高校要積極轉變思維，創新人才培養的模式，將人工智能與新工科教學實踐密切結合起來，對新工科的教學內容、方法和模式進行改進，緊跟人工智能的發展趨勢，為當前高新技術產業的發展培養有用的人才?？梢詮囊韵路矫孢M行創新。

4.1 結合地方特色確定人才培養方向

對于地方院校來說，招生和畢業生的就業都具有很大的區域屬性，多數學生都來自本省或鄰近區域，就業時也更傾向于省內的就業途徑，因此，對于人才培養的方向要和本區域的發展特點相結合，更加符合學生的就業選擇。以漢江師范學院的信息工程專業為例，學校地處湖北省十堰市，東風商用車有限公司總部所在地，汽車制造產業鏈眾多，學生大多來自湖北省內地區，根據2023年招生計劃湖北省內本科招生計劃數占全部本科招生數的78.6%。結合湖北省“十四五”規劃，提出打造“光芯屏端網”世界級產業集群，加快發展以“光芯屏端網”為代表的新興產業。結合漢江師范學院應用型人才培養辦學定位，梳理出信息工程專業學生就業重點崗位，如表1所示。

結合地方特色，從重點就業崗位出發，準確定位人才培養的目標，更加有針對性地培養地方發展所需的人才，提高學生就業率。

4.2 優化課程設置，加強應用型人才培養

結合時代要求和產業人才需要，優化課程設置，有效提高學生發現問題、分析問題、解決問題的實踐能力，采用“2.5+0.5+1”的“三段式”培養模式，著眼于學生工程應用能力的培養，構建實踐能力培養為主線的一體化產業人才培養體系，如圖2所示。

第1階段，第1～5學期，是數理基礎、學科基礎及專業核心等思維能力的培養階段。為解決原有課程的相互孤立以及專業綜合應用問題，跨課程開展學期項目實訓環節，為學生后期專業學習打好扎實的基礎。

第2階段，第6學期，是專業拓展應用及項目開發的培養階段，該階段采用“ 企業情境、項目主導（PBL2.0） ”的集中式分方向培養模式，可以將學生的能力培養與實際項目開發緊密結合，有利于學生能力的逐步提升，從基本技能鍛煉到工程應用能力，再到崗位職業能力的培養。在這個培養階段中，學生通過參與具體的企業項目和情境模擬，能夠更深入地了解實際工作環境和實踐問題，鍛煉解決問題、團隊合作、溝通協調等實際工作能力。通過項目主導的學習方式，學生可以在實踐中學習并應用所學的知識和技能，培養獨立思考和解決問題的能力，提高創新精神和實踐能力，使學生能夠適應時代的發展和產業結構的變化。由于集中式分方向的培養模式可以更靈活地調整課程設置和項目導向，可以更好地滿足產業對人才的需求。

第3階段，第7～8學期，是企業實習與畢業設計階段，這個階段對學生來說是非常關鍵的，通過實習可以為學生提供一個實踐的平臺，使他們能夠將學校學到的知識和技能應用到實際工作中。通過與對口企業的合作，學生可以了解企業的運營模式、組織結構、工作流程等，了解職位的具體要求和工作內容。同時，實習也可以讓學生認識到自己的優勢和不足，有助于樹立正確的職業目標和定位[4]。通過企業實習與畢業設計，學生不僅可以熟悉職場文化和職業要求，還能在實踐中建立人脈關系，拓展就業機會。學生可以借助此階段，積累實際工作經驗，展示自己的專業能力和潛力，增加被企業青睞的機會。

4.3 促進多學科融合，協調區域高校協同

新工科強調工科與其他學科（如計算機科學、數學、經濟學等）的融合。通過跨學科的教學和研究，培養學生具備多學科知識和綜合應用能力，能夠面對復雜問題進行創新解決。在當前人工智能時代背景下，現實世界問題往往是復雜的跨學科問題，需要多學科的知識和方法相互配合才能得到全面解決。多學科融合可以提供跨學科的視角和方法，使解決復雜問題變得更加有效、可行，多學科融合和區域高校協同是推動高等教育發展和促進創新的重要策略[5]?？梢酝ㄟ^促進學科交叉和合作，加強資源共享和互補，提高教學和科研水平，并解決社會問題和經濟需求。

在多學科融合方面，高?？梢越⒖鐚W科的學院或研究中心，將不同學科的教師和研究人員聚集在一起，開展跨學科研究和教學。這種融合可以促進知識的創新和交叉，培養學生的綜合能力和創造力，同時也可以打破傳統學科間的壁壘，為探索新領域和解決綜合性問題提供平臺。對于地方院?？梢酝ㄟ^區域高校協同，建立區域聯盟或網絡，共同解決地方發展和社會需求中的問題，協同體系圖如圖3所示。通過共享師資、課程資源和研究設施，高?？梢蕴岣呓虒W和科研水平、培養人才、推動科技創新和產業發展。同時，高校還可以與地方政府、企業和社會組織密切合作，開展社會服務和科技轉化，為當地經濟和社會發展作出貢獻[6]。

4.4 加強校企協同培養深度，創新人才培養途徑

地方高校存在教學資源短缺的問題，在自身師資有限的情況下，如何提升教學效果，發展特色專業人才培養模式是一個關鍵問題，可以通過加強校企協同培養，創新人才培養途徑。高?？梢耘c企業建立長期穩定的合作關系，建立校企合作體系，通過共同制定人才培養計劃、開展實踐課程、提供實習機會等方式，實現校企合作的有機結合，提高人才培養的針對性和實效性。與企業一起制定聯合培養方案，共同培養學生。例如，開設雙證培養項目、聯合導師制度等。學生在校期間可以在企業實習、參與項目，獲得實際工作經驗，增強就業競爭力。高校應加強實踐教學，通過與企業合作開展實訓基地、實驗室等項目，讓學生在真實的工作環境中進行實踐，解決實際問題，提升他們的實際操作能力和解決問題的能力。邀請企業中的專業人士擔任導師，參與學生的指導和培養，企業導師可以為學生提供有實踐經驗的指導，幫助他們在學習和就業方面更好地對接企業需求。加強校企協同培養以及創新人才培養途徑，使教育與產業需求更加貼合，提高學生的就業競爭力和實踐能力[7]。高校與企業的深度合作可以為學生提供更多的實踐機會，并促進學校教育與產業發展的有機融合，其基本思路如圖4所示。

5 結束語

在人工智能時代和新工科建設背景下，對傳統的工科人才培養提出了新的要求，地方院校更是需要結合地方特點創新人才培養的模式，通過對人才培養模式的研究和創新，提高人才培養的質量，科學地設計并實施培養過程的各個環節，才能滿足對新時代人才培養的要求。

參考文獻：

[1] 王征，欒鑫，劉旦，等“. 人工智能+新工科” 創新型實踐教學人才培養對策探討[J].長春工程學院學報（社會科學版），2022，23（3）：90-93.

[2] 黃杰，楊凡，曹陽.基于產教融合的電子信息工程人才培養探索[J].創新創業理論研究與實踐，2022，5（17）：192-194，198.

[3] 劉悅婷.基于OBE理念的電子信息工程專業人才培養模式研究[J].蘭州文理學院學報（自然科學版），2022，36（1）：116-120.

[4] 翟衛青，寧超魁“. 人工智能” 技術融入應用型電子信息工程專業人才培養探索[J].平頂山學院學報，2022，37（6）：124-128.

[5] 張輝，王楊.面向新工科的電子信息工程專業人才培養模式改革與實踐[J].遼寧科技學院學報，2022，24（4）：61-64.

[6] 蔣峰，任嘉，劉帥.新工科背景下電子信息工程專業人才培養模式的構建與實施[J].輕工科技，2022，38（2）：135-137.

[7] 成鳳敏，張雅靜.新工科背景下電子信息工程專業應用型人才培養研究[J].無線互聯科技，2021，18（22）：163-164.

【通聯編輯：唐一東】