面向教育信息化2.0时代 职业教育“人工智能+”人才培养探究

李新涛，张 雪，包志均

（河南开放大学， 河南 郑州 450046）

2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》通知文件［1］，确立了到2022年基本完成“三全两高一大”的教育信息化发展规划。文件指出，要瞄准创新发展方向，打造高技能人才培养新模式，完善教育服务新模式。经过前期发展完善，目前我国教育信息化已经基本度过第一阶段，大数据、云计算、“互联网+”、虚拟现实等信息技术在我国各级各类教育活动中得到了不同程度的应用，但还未触发教育的深层变革。人工智能始终是计算机科学的前沿学科，其具体目标亦随着时代变化而发展，其理论和技术日益成熟，应用已经覆盖到各行各业，影响着人们生活的方方面面。2017年7月，国务院发布《关于印发新一代人工智能发展规划的通知》［2］，规划中提出，到2030年我国人工智能理论、技术与应用等整体水平要处于世界领先地位，成为国际主要人工智能创新中心，智能经济、智能社会创新发展获得显著成效，打造一批世界领先的人工智能人才培养和科技创新基地，为跻身创新型国家前列和将我国发展为经济强国打下重要根基。未来数年，人工智能将对社会经济发展以及工作的性质产生巨大的影响，它的发展是建设制造大国和网络强国的新引擎。伴随高速发展出现了人工智能人才不足的问题，为了解决人工智能产业人才匮乏问题，我国教育部在2019年发布公告，确定2019年度增补人工智能技术与服务专业，自2020年起执行。迄今为止，全国共有1449所职业院校成功申报了智能专业（方向），为人工智能应用型、实战型人才培养奠定了基础。根据《关于做好高等学历继续教育2021年拟招生专业填报有关工作的通知》［3］的要求，国家开放大学基于当前经济社会快速发展需求，拟增设人工智能技术服务专业。李克强总理在2019年的政府工作报告中首次提出了“智能+”，强调要利用物联网、大数据、云计算、人工智能等技术来拓展“智能+”。“人工智能+”是指“人工智能+各行各业”，当然这不是表面上的简单相加，而是结合人工智能技术将传统行业向新型产业转化，打造一个崭新发展生态，即充分挖掘并发挥人工智能在各个领域的作用，融合创新，高效生产。为更早完成教育现代化的发展规划，立足教育信息化2.0特征与需要，分析“人工智能+”人才培养的现状与问题、“人工智能+”人才需求特征，以及“人工智能+”人才培养的适切性，继而探索“人工智能+”人才培养模式，对培养“人工智能+”人才具有十分重要的指导意义。

一、“人工智能+”人才需求现状

随着近些年物联网、大数据、量子计算的快速发展，人工智能技术已经成了推动第四次科技革命的重大引擎，融合传统行业，催生新产业、新业态，创造新发展模式，实现智能家居、智能医疗、智能教育、智能金融、智能工业、智能农业等进一步推动人民现有生活方式的颠覆性发展。

科学技术是第一生产力，而科技的发展依靠的首要因素就是人才，有研究表明，目前中国人工智能人才缺口在百万以上。2020年5月，河南省下发《关于加强高标准农田建设打造全国重要粮食生产核心区的实施意见》［4］，提出要重点推进高标准农田建设，打造国内重要粮食生产核心区，到2025年完成8000万亩高标准农田建设，持续夯实粮食安全保障根基。2012年11月，国务院正式批复《中原经济区规划》。［5］其目标是打造全国工业化、信息化和农业现代化高质量高水平协调发展示范区，充当全国区域协调发展的战略支撑和重大的综合交通中枢，建设中华历史文明传承创新区。2016年3月30日，李克强总理主持国务院常务会议，决定在目前11个国家自主创新示范区的基础上，增添设立包含河南郑洛新在内的3个国家自主创新示范区。河南郑洛新国家自主创新示范区是中原区域的高科技产业中心，是河南省体制机制创新改革的示范基地。2017年3月，国务院发布《关于印发中国（河南）自由贸易试验区总体方案的通知》［6］和《中国（河南）自由贸易试验区总体方案》。2020年9月15日，“郑州中原科技城管理委员会”和“河南省（中原科技城）人才创新创业试验区”同时揭牌成立，中原科技城聚焦人工智能、5G通信、生物医药等领域，旨在打造创新人才高度集中、创新要素高度融合、创新活动高度活跃的郑州市新旧动能转换发动机、中原地区科技创新策源地和黄河流域高质量发展引领区。对于这5个“国字号”战略规划（粮食生产核心区、中原经济区、郑州航空港经济综合实验区、郑洛新国家自主创新示范区、河南自贸区）以及中原科技城人才创新创业试验区建设的发展实施，离不开人才，而目前创新型技术技能人才严重不足，高素质技能人才偏少。因此，面向未来产业的“人工智能+”人才是影响发展速度和发展质量的关键因素，这必将成为制约融合发展的掣肘，培养“人工智能+”人才任务迫在眉睫。

二、“人工智能+”人才需求特征

与任何其他类型人才的培养规划相通，我们都需要分析目标培养人才的需求特征。人工智能与传统行业的融合，转换了新业态，涌现出了新的人才需求岗位，提出了新的人才需求规格。面对新时代社会发展需求，智能时代的“人工智能+”人才需要具备专业复合+跨界思维，深度思考+交流协作，创造想象+市场头脑，人文素养+情感感知的特征。

专业复合+跨界思维。推动传统产业智能化升级改造，这一融合过程，涵盖着多种学科、多个领域知识，必然要求踏足该行业的人才知识结构多元化，即复合型高技能人才，而跨界思维是实现这种融合发展的必要前提。如数据分析师，不仅要具备数据分析、数据挖掘和机器学习等能力，还需要数据产品等方面的知识，这样才能具备懂业务、会管理、懂分析、会工具、懂设计、会思考的岗位技能。融合后的新行业也将产生相应的新岗位，如目前已经存在的人工智能算法工程师、人工智能产品经理、自然语言处理算法工程师、机器学习算法工程师等

深度思考+交流协作。懂得很多道理、掌握很多知识却不能分享出来给需要的对象也是一个现实问题，因此在协作过程中，员工仅有那种分解问题的能力是不够的，还需要与其他人有效交流，语言是意识的载体，任何时代沟通合作能力都极其重要，能把深度思考后自己的想法有效传递给团队，和其他队员顺畅交流分享碰撞也是“人工智能+”人才需要具备的素质。

创造想象+市场头脑。人工智能时代，挑战与机遇众多，如果想要利用自己掌握的技能在这次浪潮中施展身手，有效创业，还要具备深度的创造力和一定的市场头脑，因为创业不仅要思考做什么，还要能够判断可以做什么、不可以做什么，借助灵活的市场头脑大胆创新，这样的“人工智能+”人才才能少走弯路，从而更有效地创业。

人文素养+情感感知能力。对“人工智能+”复合型高技能人才的培养，必须要重视学习者的信息技能、信息意识以及信息伦理等方面的信息素养培育。未来将是全民学习、终身学习的时代，然而信息技术是不断更新发展的，作为高技能人才自然需要种种信息获取的能力。机器人与人进行交互时，不可避免地伴随着情感等非理性因素，这些人性化的特点，在产品设计和推向市场时都会有所表现。真正的人工智能产品，不仅仅是把功能实现出来，还需要有超越逻辑性的思维。例如在表演领域，演员可以通过动作的节奏、幅度、方向等来表达情感，既然都是动作的实现者，都能让观众产生感性情绪，那就说明即使是冰冷的科技也会影响人的情绪。人类的情感和现实需要，是促进科技发展的重要因素，具备对于人性、情感等方面敏锐感知的能力，可能是未来社会个体的差异化发展以及整个社会健康、良性发展的基础。

综上分析可以看出，智能时代发展所需要的“人工智能+”人才属于多学科复合、多能力发展、多维度创新、强信息素养的人才。

三、职业教育“人工智能+”人才培养的现实问题

由于人工智能相关专业是职业教育中近几年新增补的专业，其人才培养存在着一些有待解决的现实问题：学科专业固化、教育资源分散、网络学习空间不完善、示范课例稀少、智能设施不全、师资力量薄弱等，这都制约着人才培养的质量提升。

（一）学科专业固化，课程缺少创新

人工智能相关新专业已经申报开设，但是培养方案却与已有学科专业大同小异，这是目前很多开设人工智能课程的职业院校中出现的一个问题，课程体系保守固化使得课程体系缺乏人工智能融入的贯通性创新，导致培养理念、培养目标与“人工智能+”发展需求脱轨。

（二）教育资源分散

教育资源开发利用的传统壁垒阻碍着教育大资源的全民共享，导致了资源建设仍然停留在数字资源自产自销的传统模式，不能给师生提供海量、适切的学习资源服务，从而拓展学习者的学习方式，提升学习者的学习兴致，这种“专用资源服务”体系在一定程度上制约着“人工智能+”人才培养效果的提升。

（三）网络学习空间不完善

“人工智能+”需要多学科专业知识，没有一个统一的学分银行来记录、存储每一位学习者的学习经历和成果，不利于各级各类教育的纵向衔接、横向互通，不利于“人工智能+”人才的深度发展和融合发展培养，也不能有效促进网络学习空间和物理学习空间的融合互动。

（四）示范课例稀少，创新意识不足

对于职业教育层次的人工智能人才，侧重培养学生应用大规模数据实现数据可视化，具有实操经验的高技能人才，而目前对于职业教育中人工智能相关专业的优秀课程资源缺乏，教师能够借鉴的课例偏少，照搬其他学科的示范课例甚至照搬本科、研究生阶段人工智能专业的示范课例开展教学，这完全偏离了正常的培养目标。因此，需要教师具有创新示范意识。

（五）智能设施不全，信息素养不高

知识大爆炸时代，智能设施的普及程度影响着教师与学生的信息素养，也影响着教师教与学生学的效率。在信息化的今天教学智能化乃是大势所趋，实施人机协同教学、大力提升教师信息素养也是当今教学改革的重要部分。

（六）师资力量薄弱

当前很多职业院校的部分人工智能专业教师并非人工智能相关专业出身，而是因工作所需或个人爱好后期自学的人工智能相关专业知识，大都没有系统的理论学习及实践操作体验，这就导致他们的理论与实践脱轨，教师本身都没做到理论与实践并重，自然也难以培养出优质的人工智能专业人才。

（七）评价体系不健全

“人工智能+”的多个学科融合、校企合作实践，决定了其有学校评价、学生评价、企业评价、社会评价等多个评价主体，评价标准不统一，评价主体主观意愿等原因会制约评价多元化的实施效果。

四、职业教育“人工智能+”人才培养的模式

如图1所示，郑州信息科技职业学院计划通过构建“人工智能+”复合型人才培养方案，在基于校企协同育人理念、产教融合模式的企业参与实践平台上，探索个性化、定制化、有示范性的特色卓越“人工智能+”人才培养模式并付诸实践。

图1 职业教育“人工智能+”人才培养模式框架

（一）企业参与创新创业人才实践能力培养

建设高水平专业化产教融合实训基地和示范性虚拟现实实训基地。

校内实践双创平台：在校内工程技术研究中心、创新创业大数据科普教育双创基地、虚拟现实实训基地、中电科协同创新中心等大量现有资源基础上，建立激励并服务学生创新创业实践能力培养的示范性创新教育实践基地，通过制定并实施多种训练计划和筹办并参与人工智能相关大赛，培养学生探索兴致与创新精神，激发学生创业潜质和创业欲望。

校外实践创新平台与企业实践资源：定期安排学生到合作企业体验实践，让优秀者参与到具体创新项目中，校企合作不仅要使学生感受到企业的工作氛围，更重要的是通过这种合作模式让学生从技能上真正提高。同时，企业要全程参与培养方案的制订，联合培养课程体系建设以及综合教学实践设计等环节。

（二）构建“人工智能+”复合型人才培养方案

职业教育人工智能专业是培育面向人工智能产业的人才，他们应掌握人工智能基础的专业理论知识和应用技术，横向能就业、创业，纵向能与智能科学与技术、软件工程、计算机科学与技术等专业衔接。

通过在原有人工智能专业基础课上拓展引入多样化、深层次的人工智能课程群，构建“人工智能课程群+专业课程群+多元协同创新实践”的“人工智能+”复合型人才培养方案，加强高技能工程师培育，着力培养信息化2.0时代所需的复合型人才。

（三）探索并实践个性化、定制化、有示范性的卓越人才培养模式

探索并实践多种个性化、有示范性的“人工智能+”复合型人才培养模式，例如具有交叉学科育人功能的虚拟班机制、激励学生多元化学习的学分银行积分机制、培养复杂工程问题解决能力的双导师制、拓展学生视野的国际化课程实验等。

五、职业教育“人工智能+”人才培养的实施途径

（一）融合多学科的课程体系

“人工智能+”复合型创新人才需要具有良好的科学思维方法和职业道德素质，能综合运用所掌握的交叉学科知识从事人工智能相关的应用开发、系统集成与运维、产品销售与咨询、售前售后技术服务支持等工作。培养方案在原专业前提下，增加人工智能相关的课程群，加强人工智能与计算机科学、大数据、云计算、电子电气等学科专业教育的交叉融合。将课程形态智能化［7］，即助力人工智能与教育深度融合，开发人机联合培育的新模式，充分挖掘发挥人工智能中人与机器各自的潜能，使职业教育的课程形态和实施途径往智能化、立体化方向发展，从而使课程内容和课程结构以技术为载体向多学科交叉融合方向发展。

人工智能课程群包括：人工智能技术基础，Linux操作系统，计算机原理，数据库原理与应用，Python程序设计，计算机视觉技术，分布式数据库，大数据可视化技术，机器学习基础与应用，网络爬虫与数据采集，深度学习平台实践，自然语言处理创新项目实训，智能系统设计与开发实训等。

（二）创建“人工智能+”多元化复合型人才培养实验班

创建多专业融合的“人工智能+”复合型人才创新实验班：每年可以从自动化、机电、计算机科学与技术、软件工程、物联网应用、大数据技术、云计算、信息安全等专业方向分别择优选拔适量学生，在保证他们原专业课程正常学习的前提下，增加人工智能课程群选课模块，加强人工智能技术专业与他们专业的交叉融合，实现职业教育“人工智能+”人才培养方案的改革与探索。

（三）加强校企合作、产教融合的教学支撑体系

产学研结合的最有效方式之一就是校企合作，通过校企合作，让企业与学校共同参与“人工智能+”人才培养方案修订，包括课程体系和教学实践环节建设，让企业深度参与多种层次的项目设计和选题工作，培养企业急需的具有解决复杂问题能力和创新实践能力的人才。

智能化产业与教育的结合赋予了“双师型”教师新内涵［8］，教师固有的教学能力被人工智能赋予更大提升空间，专业知识和技术实践能力结构被人工智能重构。对学生实行双导师联合培养制度，双导师对学生的学习和职业生涯规划进行全程指导，学校导师着重对理论课的学习教育，企业导师重点指导学生实际项目的实践，基础理论指导实践，项目实践夯实基础，这样才能真正做到产学研高效结合。

校企联合建设人工智能工程研究中心和实习实训基地，鼓励并指导学生参加“互联网+”创新创业大赛，以多种创新创业项目和国家科技赛项为平台，开拓学生思维、视野，提高创新创业实践能力。

（四）使用学分银行学分认定机制

建立不同专业学分认定机制，为每一个学习者提供能够记录并存储学习经历和成果的个人学习账号，建立个人学业电子学习档案，激励学生在原有专业基础上积极拓展人工智能专业学习内容，从而更高效地培养“人工智能+”人才。

（五）多元化全方位评价机制

建立学校评价、企业评价、社会评价融合互补的多元化全方位培养质量评价体系，教师要用发展的眼光看待学习者，给学习者及时、贴切、能起激励作用的评价，学习者也要基于事实客观评价自己。鼓励学习者毕业后去当地科技企业参加工作施展才华，为郑州中原科技城建设发展添砖加瓦，助力区域发展。与校企合作公司共设教学督导委员会，共同监督指导实践教学，企业参与教育质量评价，对实践效果进行跟踪和反馈，实现让评价为教育服务，让教育培养更优秀人才。

面向教育信息化2.0时代的发展需要，我们对目前职业教育“人工智能+”人才的培养进行了研究探索，下一步，河南开放大学将会根据该研究进行实践，也期望对我国职业院校“人工智能+”人才培养改革提供一定的借鉴。