高職人工智能專業(yè)課程資源建設(shè)研究

鄒曉冬

摘要：隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是現(xiàn)在的5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在逐步投入商用，未來5G領(lǐng)域的各種應(yīng)用將會越來越多，引領(lǐng)人們的生活走入智慧時代。依托未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)也會有更大的突破，應(yīng)用范圍將會更加廣闊。而從事人工智能專業(yè)的學(xué)生就業(yè)前景也將會更加被看好?，F(xiàn)在的高職人工智能專業(yè)已經(jīng)成了高等職業(yè)院校的熱門專業(yè)，但是在專業(yè)課程資源建設(shè)上還存在一定的問題，本文針對人工智能專業(yè)的定位對專業(yè)課程資源建設(shè)和人才培養(yǎng)提出了自己的見解。

關(guān)鍵詞：人工智能;專業(yè)課程;資源建設(shè)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）30-0204-02

在網(wǎng)絡(luò)信息化高速發(fā)展的今天，各種各樣依托高速互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)層出不窮。尤其是在人工智能領(lǐng)域，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步以及5G網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及更是得到了快速的發(fā)展，現(xiàn)在的人工智能技術(shù)在我們的生活中無處不在，已經(jīng)和許多產(chǎn)業(yè)相融合帶來了很多的附加價值，未來人工智能將會是計算機(jī)智能領(lǐng)域發(fā)展最快的一個分支，同時人工智能專業(yè)的人才需求在未來5-10年將會大規(guī)模的增長，因此作為高職院校來說，開設(shè)人工智能教育專業(yè)，不但能夠為社會培養(yǎng)更多的人工智能專業(yè)人才，還能夠打響高職院校的知名度，吸引更多的生源來學(xué)習(xí)，為高職院校未來的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

人工智能（Artificial Intelligence）英文縮寫為AI，本身是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)?，F(xiàn)在的人工智能已經(jīng)成了信息技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點問題，尤其是隨著大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代人工智能技術(shù)的進(jìn)步，對人們的生產(chǎn)生活和行為方式產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響，在可以預(yù)見的未來，人工智能必將成為未來國際之間競爭的方向，也會成為引導(dǎo)國家戰(zhàn)略走向的重要技術(shù)，現(xiàn)在很多國家都把人工智能的發(fā)展作為提升國家在國際上競爭力的關(guān)鍵和維護(hù)國家安全的重大戰(zhàn)略。

1人工智能技術(shù)對高職人才的需求

人工智能作為計算機(jī)學(xué)科的一門分支，屬于高科技范疇內(nèi)的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，因此對于人才的專業(yè)性要求是很高的，在人工智能領(lǐng)域要想取得進(jìn)步，就必須不斷培養(yǎng)高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才。據(jù)統(tǒng)計，在全世界范圍內(nèi)的人工智能人才儲備我國只占5%左右，具有很大的人才缺口，為了在人工智能領(lǐng)域取得國際競爭優(yōu)勢，教育部在2018年4月份專門印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，計劃中對于人工智能領(lǐng)域的培養(yǎng)類別和重點任務(wù)做出了詳細(xì)的規(guī)劃，同時要求到2020年，基本完成適應(yīng)新一代人工智能發(fā)展的高?？萍紕?chuàng)新體系和學(xué)科體系的優(yōu)化布局，高校在新一代人工智能基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究等方面取得新突破，人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的優(yōu)勢進(jìn)一步提升，并推動人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用。高職院校應(yīng)該響應(yīng)國家對于人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的要求，加快學(xué)科建設(shè)步伐，在高職學(xué)校設(shè)立人工智能專業(yè)課程，不斷擴(kuò)大人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的規(guī)模，為社會培養(yǎng)更多的人工智能專業(yè)人才。

2高職院校人工智能設(shè)置的定位

2.1高職院校專業(yè)設(shè)置

現(xiàn)在高職院校中與人工智能相近的專業(yè)是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，專業(yè)包括了計算機(jī)、傳感、通訊和控制等不同學(xué)科領(lǐng)域的知識內(nèi)容，涉及機(jī)器人技術(shù)、微電子機(jī)械以及物聯(lián)網(wǎng)指揮系統(tǒng)等。高職院?？梢愿鶕?jù)現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展和國家對于人工智能專業(yè)領(lǐng)域的培養(yǎng)要求來確定院校的培養(yǎng)目標(biāo)。同時也可以根據(jù)計算機(jī)、電子、軟件以及自動化為基礎(chǔ)，按照人工智能未來的發(fā)展趨勢以及應(yīng)用范圍來開設(shè)人工智能專業(yè)課程，不斷對專業(yè)課程進(jìn)行拓展和延伸，形成一個具有自身院校特色的不同于其他院校培養(yǎng)方向的優(yōu)勢專業(yè)，對于一些目前還沒有申請人工智能專業(yè)的高職院校來說，可以在計算機(jī)、軟件或者大數(shù)據(jù)專業(yè)中增設(shè)人工職能方向，為下一步的專業(yè)建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.2人工智能專業(yè)定位

高職院校的人工智能專業(yè)覆蓋面比較廣，具有很強(qiáng)的包容性，而且市場對于不同應(yīng)用專業(yè)人才的需求也越來也高，因此高職院校的人工智能專業(yè)定位要覆蓋所有的領(lǐng)域，人工智能專業(yè)課程不但是高職院校的一門全新的課程，同時也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要領(lǐng)地，現(xiàn)在的人工智能學(xué)科已經(jīng)超越了計算機(jī)科學(xué)的范疇，同時與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及語言心理學(xué)相融合實現(xiàn)了人工智能學(xué)科的高速發(fā)展。專業(yè)內(nèi)容包括了信息處理、計算機(jī)視覺、智能機(jī)器人以及自動程序設(shè)計等。人工智能專業(yè)課程培養(yǎng)的目標(biāo)是具有良好的創(chuàng)新精神和職業(yè)道德素質(zhì)，同時具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)軟硬件、信息科學(xué)等基礎(chǔ)知識和基本技能，能夠熟練掌握傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等專業(yè)技術(shù)，可以從事智能系統(tǒng)開發(fā)以及無人系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計等。高職院校培養(yǎng)的人才未來可以勝任政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、社會組織等不同的部門對于數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、智能應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、智能系統(tǒng)安全維護(hù)以及輿隋監(jiān)督和居民行為分析等不同的領(lǐng)域。

3高職院校人工智能專業(yè)課程資源建設(shè)

3.1人工智能專業(yè)理論課程建設(shè)

人工智能不是一門單獨的學(xué)科，而是綜合了不同種類知識的綜合性的學(xué)科體系，高職學(xué)生要想學(xué)好人工智能，具備較高的技術(shù)水平，首先需要有扎實的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，同時還要具備一定的計算機(jī)硬件開發(fā)能力。高職院校的人工智能專業(yè)理論課程設(shè)置必須重視課程的整體性和層次性。由于人工智能和數(shù)學(xué)的密不可分性，因此在課程資源設(shè)置上要偏重數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的內(nèi)容，包括微積分、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等，同時還要包括數(shù)學(xué)分析、矩陣以及數(shù)列計算等方面的內(nèi)容，尤其是極限和連續(xù)的數(shù)學(xué)知識一定要學(xué)好，對未來人工智能設(shè)計有很大的幫助。

在人工智能課程資源設(shè)置上，除了要有與人工智能相關(guān)的數(shù)學(xué)技術(shù)內(nèi)容以外，在專業(yè)課程的設(shè)置上也要有一定的突破與創(chuàng)新。目前在人工智能專業(yè)課程設(shè)置上，要有與計算機(jī)相關(guān)的專業(yè)核心課，比如Python、C/C++語言、操作系統(tǒng)、計算機(jī)軟硬件分析、分布式并行計算以及FPGA開放等理論課程，同時還要有人工智能導(dǎo)論方面的課程比如腦科學(xué)和生命科學(xué)等、機(jī)器學(xué)習(xí)、云計算與大數(shù)據(jù)、智能開發(fā)、自然語言處理等方面的核心課程，同時高職院校要建立支持人工智能的實驗平臺，完善相關(guān)的硬件設(shè)施建設(shè)，讓高職學(xué)生能夠在試驗平臺上更加深入的了解和學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)、云計算以及機(jī)器學(xué)習(xí)等方面的內(nèi)容。

3.2人工智能實驗課程開發(fā)

要想學(xué)好人工智能，必須培養(yǎng)高職學(xué)生的實踐能力，因此高職院校的人工智能專業(yè)要做好實驗課程的開發(fā)和設(shè)計工作，要根據(jù)高職人工智能人才的培養(yǎng)目標(biāo)確定實驗課程的內(nèi)容，通常要安排Python開發(fā)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)以及智能化應(yīng)用等相關(guān)的實驗課程滿足人工智能學(xué)習(xí)的需要，具體的實驗課程資源建設(shè)和設(shè)計可以按照以下的步驟進(jìn)行：

（1）機(jī)器學(xué)習(xí)實驗

包括對機(jī)器學(xué)習(xí)理論的概述、監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)的一些數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)的算法調(diào)優(yōu)包括臨近算法、樸素貝葉斯分類器以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等、監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)效果的分析和模型部署、非監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的調(diào)優(yōu)處理包括K均值聚類、主成分分析、組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、隱馬爾可夫模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等、半監(jiān)督學(xué)習(xí)的分類方法包括生成式的方法和判別式的方法以及半監(jiān)督學(xué)習(xí)的聚類方法等。

（2）深度學(xué)習(xí)實驗

深度學(xué)習(xí)實驗是在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)實驗的基礎(chǔ)上對人工智能進(jìn)一步學(xué)習(xí)，內(nèi)容相對更加深化和復(fù)雜，包括了Tensorflow的一些基本應(yīng)用、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、AutoEncoder自動編碼器、rcnn、fast-rcnn、faster-rcnn、ssd目標(biāo)檢測、vgg和resnet的圖像分類以及Matlab圖像處理軟件的操作和算數(shù)運算、圖像顏色空間的運算以及圖像濾波等。

（3）自然語言處理NLP

自然語言處理NLP已經(jīng)成了人工智能領(lǐng)域的一個新的發(fā)展方向，未來也會成為人工智能的核心領(lǐng)域，最終的目的是要讓機(jī)器可以理解自然語言。因此在高職人工智能課程資源建設(shè)中，要加入對NLP的字、詞、句子的學(xué)習(xí)，能夠通過學(xué)習(xí)以NLP為基礎(chǔ)核心的相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)對聊天機(jī)器人、智能合理用藥以及知識圖譜等提供底層技術(shù)，讓學(xué)生能夠通過學(xué)習(xí)自然語言處理NLP掌握其最具代表性的前沿技術(shù)，走在人工智能領(lǐng)域的前列。

（4）圖像處理技術(shù)

圖像處理技術(shù)就是通過計算機(jī)對各種圖像進(jìn)行造成處理、修復(fù)、還原和提取特征等一系列的方法和技術(shù)統(tǒng)稱。這也是人工智能領(lǐng)域需要重點學(xué)習(xí)和研究的方向，高職院校的人工智能專業(yè)課程資源要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)前沿的ResNet，SSD，F(xiàn)aster RCNN等深度學(xué)習(xí)模型，讓他們掌握圖像的分類、識別等處理技術(shù)，比如現(xiàn)在的人臉識別技術(shù)包括了人臉檢測、人臉特征點檢測和人臉對齊等。

3.3人工智能實訓(xùn)課程建設(shè)

在人工智能課程資源的學(xué)習(xí)中，實訓(xùn)課程無疑是體現(xiàn)高職學(xué)生學(xué)習(xí)水平的重要參考，對實訓(xùn)課程的建設(shè)可以根據(jù)目前的熱點領(lǐng)域來進(jìn)行設(shè)計，比如現(xiàn)在的智能機(jī)器人、智慧醫(yī)療、城市智慧交通、智能金融、無人控制系統(tǒng)、智能教育、智慧旅游以及VR體驗等，讓學(xué)生都能夠?qū)W(xué)習(xí)到的知識應(yīng)用到具體的項目當(dāng)中。

4結(jié)束語

人工智能的發(fā)展對于人才的需求越來越高，高職院校要強(qiáng)化人工智能專業(yè)課程的資源建設(shè)，為社會培養(yǎng)更多的人工智能專業(yè)人才。