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建设人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的实践

2023-09-15林剑

广西教育·B版 2023年7期

【摘要】本文阐述人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的建设内容,以南宁市D职业技术学校为例,论述加大资金支持,夯实硬件建设,为学生提供优良学习条件;构建科学的实训课程体系,提高实训教学效果;实施教师专业能力提升工程,培养适应专业教学的优质师资等策略,总结南宁市D职业技术学校建设人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的效果和问题,并针对问题提出相应的解决办法。

【关键词】人工智能技术应用专业群 产教融合实训基地 实践和思考

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2023)20-0109-05

随着人工智能技术的快速发展,培养具备相关专业知识和实践技能的人才,对促进我国现代信息技术、人工智能技术深化发展具有非常重要的现实意义。按传统的教学模式来说,中职学校在开展人工智能教学时,往往是偏重于理论知识教学,而相对忽视实训教学。这样的教学方式存在以下两个弊端:一是由于人工智能的理论知识比较繁难,对中职生而言具有相当大的学习难度,而中职生学习基础又普遍较弱,如果仍以理论知识讲授为主,不仅学生难以学会学懂,而且容易挫伤学生的学习积极性。二是因为人工智能技术在日常生活中的应用越来越广泛,行业、企业和市场需要更多具备专业技术的技能型人才,如果仍按过去的教学方式开展教学,中职学校所培养的人工智能专业人才就难以适应新时代社会经济、科学技术的发展需要。

基于上述分析,笔者认为建设人工智能技术应用专业产教融合实训基地,是破解中职人工智能人才培养困局的有效路径。产教融合是学校与企业深度融合的一种办学模式,是指职业学校根据所设专业、人才培养目标与相关企业联动开办专业课程,把专业教学与产业生产有效对接起来,不断延伸职业学校的办学空间,提高职业学校人才培养质量和办学质量。由此可见,建设产教融合实训基地是促进职业教育现代化发展的重要支撑。下面,笔者将具体论述人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的建设内容、建设策略和建设成效及存在问题。

一、人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的建设内容

促进专业产教融合实训基地建设,是推动中职学校各专业深入发展,提高专业人才培养质量的有效路径。但是笔者在对南宁市部分中职学校进行访谈时发现,有部分学校在建设人工智能技术应用专业群产教融合实训基地方面存在一些较为突出的问题,具体表现为:一是建设内容不明,有部分中职学校更关注硬件建设,而忽略了软件建设;二是建设路径不明,有部分中職学校更多是照搬照抄一些成功经验,而没能结合学校实际进行创新性改革。这些问题的存在,导致人工智能技术应用专业群产教融合实训基地难以发挥真正的育人功效。

要有效推进人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设,教师要明确实训基地建设包含哪些内容,这样才能确保基地建设各项工作做到有的放矢、有序推进。实训基地建设内容主要包括实验室建设、实践课程建设、软件平台建设、师资队伍建设、教学管理机制建设、产教融合合作伙伴建设等六个方面。

(一)关于实验室的建设

实验室是学生完成实训任务、开展实训操作的主要场所,因此实验室建设是产教融合实训基地建设的核心部分。一个完善的实验室应该具备以下三个条件:一是要有齐全的实训设施设备,包括先进的计算机设备、专业的人工智能开发工具和实验平台,以满足学生进行人工智能技术实践操作所需;二是应具备与产业生产、技术发展紧密联系的测试环境,让学生能够接触最新的人工智能技术,了解应用环境;三是应提供开放式合作空间和学习资源,鼓励学生进行项目合作和科研创新,培养学生的团队合作精神和创新能力。要建设这样一个实验室,中职学校应提供必要的资金支持,邀请行业企业专家为学生提供专业、先进的技术指导。同时,中职学校还可以利用线上教学平台、微信等平台向学生介绍人工智能先进技术和最新研发成果,介绍实验室设备用法和维护方法。

(二)关于实践课程体系的建设

实践课程体系的建设是产教融合实训基地建设的关键环节,只有构建科学合理的实践课程体系,才能充分发挥实训基地的人才培养作用。实践环节应与课程内容紧密结合,具有明确的目标和有效的评估机制。中职学校可以引入项目实践、实习、创新实验等形式,让学生在真实的工作场景中应用所学知识解决实际问题。通过实践教学环节,学生能够接触到不同领域的实际问题,提升解决问题的能力和创新思维。同时,中职学校还应鼓励学生进行团队合作,培养学生的协作能力和沟通能力。

(三)关于软件平台的建设

软件平台建设是实训基地建设的重要组成部分,主要是用于支持学生开展实践训练。软件平台应能够支持多种编程语言和开发框架,为学生提供丰富的开发工具和资源;应具备与产业界数据交互和应用部署的功能,方便学生进行实际的人工智能算法开发和模型训练;应具备友好的用户界面和交互设计,为学生开展学习提供即时的技术支持和指导,从而提高学生的学习效果。建设软件平台既需要资金投入,又需要专业技术的支持,中职学校应该与高职院校、本科院校、企业积极联动,通过引进专业技术和专业服务,确保平台的有效运作。

(四)关于师资队伍的建设

教师作为学校教育教学工作的直接参与者,学生学习的指导者和引路者,教师是否优秀直接关系到教学效果的高低。尤其是对中职生而言,由于大部分学生学习基础比较薄弱,因此更需要优秀教师的指导和引领。因此,打造一支师德高、技能优的教师队伍,是推动产教融合实训基地建设、发挥基地训育功能的重要保障。就产教融合实训基地教学而言,教师队伍不仅要具备较为深厚的学术积淀和经验积累,还要具备较强的技术实操能力,同时能够与产业界保持较为紧密的联系,这样才能为学生提供更加专业的理论支持和技术指导,切实提高实训教学的有效性。

(五)关于教学管理和支持机制的建设

俗话说:“无规矩,不成方圆。”教育教学工作也是如此,如果缺少健全有效的教学管理和支持机制的保障,教育教学工作就难以有序开展,育人效果也难以得到保障。尤其是产教融合实训基地的建设,因为目前尚处在实践研究的阶段,还没有形成一套科学系统的管理和支持机制,所以建设教学管理和支持机制仍然是建设产教融合实训基地的重要内容。健全的教学管理和支持机制,主要包括以下三个方面的内容:一是实训计划的制订和管理、实践活动的组织与监督、学生学业的评价和跟踪等;二是提供必要的支持和资源,如经费支持、设备更新、教学材料和信息平台建设等;三是建立有效的反馈机制,包括学生对实训基地的评价和建议,以及与合作伙伴的定期沟通和反馈。

(六)产教融合合作关系的建立

与企业、科研机构和行业协会等建立长久、良好的合作关系,是产教融合实训基地建设的重要环节。合作伙伴能够提供实践项目、行业数据和专业指导,为学生提供真实的实践环境。通过与合作伙伴的有效合作,学生能够真实了解行业产业的发展状况,习得解决真实行业问题的技能,加深对人工智能技术在实际工作中应用的理解。此外,邀请合作伙伴参与课程设计、实践环节评估和学生就业推荐等,有助于学校优化专业实训课程建设,改革教育教学方法,提高教育教学质量和人才培养质量。

通过详细阐述产教融合实训基地的建设内容,可知产教融合实训基地建设是一个系统性、综合性工程要达到产教融合,学校并非只是完善硬件建设那么简单,更重要的是深入开展课程体系、教师队伍、管理机制、合作关系等建设工作,促使上述六个方面内容的有机融合。只有如此,实训基地才能真正发挥作用,为学生提供高质量的实训教学服务,从而培养出具备较高工作能力和创新思维的人工智能技术专业人才。同时,不断深化产教融合模式、加强课程体系建设、推进人工智能在教育领域的应用,也是职业教育现代化发展的必然需求和主流方向。

二、建设人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的举措

近年来,我国人工智能技术得到飞速发展,人工智能与我们日常生活的融合程度越来越高,这就促使各大高职高专、中职学校大力建设人工智能专业,因此我国人工智能技术专业人才的培养取得了长足发展。但是,通过中国知网、万方数据库等网站搜索,以及查阅相关专著,笔者发现关于人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设的研究成果还不多,可供借鉴的路径和经验还比较少。为了总结更有效的建设经验,笔者对南宁市部分已经推进人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设的中职学校,进行实地调研和采访,同时结合人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设内容的具体分析,笔者以南宁市D职业技术学校为例,提出了以下三个方面的产教融合实训基地建设举措。

(一)加大资金支持,夯实硬件建设,为学生提供优良的学习条件

人工智能技术是一种应用型技术,中职生学习这种技术需要开展长期、系统、有效的实训操作,这就要求中职学校为学生提供优良的硬件设施设备,给学生搭建优质的实训平台。要完成这一目标,中职学校既要给予足够的重视,正确看待基地建设的重要性和必要性,又要给予充足的资金支持,才能确保人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设工作的有序、有效开展。在加大资金投入方面,中职学校可以通过向上级部门申请专项经费,也可以通过校企合作、自筹资金等方式。

以南宁市D职业技术学校为例,在实验室建设方面,该校逐年增加专项资金的投入,一边积极向上级部门申请资金,一边向社会筹措资金。有了充足资金的保障,该校近年购进了一批目前市场上较先进的人工智能设施设备,同时对原有的实验设备和软件平台进行了更新升级,确保能够满足每名人工智能技术应用专业学生的实训需求。为了进一步提高实验室设备的利用率和降低设备的损耗率,该校制订了实验设备使用与维护管理制度,要求教师在讲解需要开展实训教学的内容时,要使用实验室实施实训教学,让每名学生都能学会技术操作与应用的技巧。同时,教师在每次开展实训教学前,都要对学生进行设施设备使用培训,讲明操作技巧、程序和注意事项,并要建立学习小组负责制,各学习小组轮流负责在实训教学结束后對设施设备进行清洁、整理、摆放,以减少设施设备因清洁不及时、摆放不合理等而造成损坏的情况。

此外,南宁市D职业技术学校还大力与广西本土的人工智能相关企业行业合作,或引进企业资金在校内建设“实训工厂”,或与企业共建校外实训基地,当实验室不能满足实训教学所需时,教师可组织学生到校内“实训工厂”、校外实训基地进行实操教学。为了保证实训基地的使用率和教学效率,该校要求专业教师每月至少要组织三次以上“实训工厂”或校外实训基地的实训课,教学中要及时连线企业技术骨干、技术大师,协同开展线下教学、线上答疑相结合的实训教学,做到及时发现学生存在的问题、及时帮助学生解决学习疑惑,切实提高专业学生的技术技能水平。

充足的资金支持,先进的硬件条件,充分满足了南宁市D职业技术学校人工智能技术应用专业学生的实训需求,确保了专业实训教学能够深入开展,切实提高了专业教学的质量和人才培养质量。由此可见,人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的建设,必须要有学校的大力支持。当然,各中职学校应视学校办学条件、办学方向等实际情况,或由学校独资建设,或联合企业共建,切忌盲目乱投乱建,以免造成不必要的浪费。

(二)构建科学的实训课程体系,提高实训教学效果

课程是开展教育教学工作的载体,课程建设是否科学、合理直接影响实训教学能否取得预期教学效果。笔者对广西部分中职学校的调研采访发现,有些学校在建设人工智能技术应用专业群产教融合实训基地的过程中,还存在课程设置较为单一、课程机动性较差、课程与工作岗位脱节等问题,这在很大程度上限制了实训基地育人功能的发挥,非常不利于专业人才的培养。笔者认为,中职学校人工智能技术应用专业实训课程,既要符合学校学情、生情,又要具备一定的机动性,能够根据科技发展、市场人才需求等情况进行及时更新、调整。

以南宁市D职业技术学校为例,为了确保课程体系建设的科学性、实效性,在构建实训课程体系的过程中,该校坚持校企合作的工作思路、以市场为导向的工作原则、校企校多方联动的工作机制。首先,该校组建调研小组深入广西本土的人工智能企业,开展关于企业用人情况、人才需求情况、工作岗位设置情况、岗位技能需求情况等调研,深度了解企业的人才需求方向,并与相关企业达成合作意向,签订合作协议。然后,该校邀请企业技术骨干、本科院校教授等到校进行现场调研、问诊把脉,帮助学校确定课程体系框架,明确课程育人目标和教学模式。接着,根据专家团队的指导和建议,该校组织本校人工智能技术应用专业教师组成教研团队,具体分析学校学生的学情、人才培养方案和目标,再确定专业课程群的建设思路和具体构成。最后,该校利用一年时间进行课程教学实践、市场调研、毕业生就业情况观察等工作,具体验证专业课程群建设的有效性。

通过落实一系列举措和进行成果验证,南宁市D职业技术学校最终确定了人工智能技术应用专业的课程群,这一课程群包括基础课程、核心课程、拓展课程等三个层面。其中,基础课程包括人工智能应用导论、计算机网络技术、人工智能数学基础等三门课程,主要是教授与人工智能相关的基础理论知识和基础技术,以及数学基础知识,帮助学生夯实学习基础。核心课程包括程序设计基础、Linux操作系统、数据库技术、人工智能数据服务、计算机视觉应用开发、智能语音处理及应用开发、人工智能系统部署与运维、人工智能综合项目开发等课程。这些课程的设置是以企业工作岗位需求、市场需求为依据,目的是培养符合市场发展需求和工作需求的专业技术技能人才。拓展课程包括先进机器人控制、认知机器人、机器人规划与学习、仿生机器人、无人驾驶技术与系统实现、游戏设计与开发等课程。设置拓展课程是出于市场发展、技术发展的考虑,具有一定的机动性,有利于学校根据前沿技术发展情况、市场人才需求变化,及时关闭或增设某些实用型课程。

南宁市D职业技术学校人工智能技术应用专业课程群的建设,既符合学校的实际情况,又体现了齐企业和市场的真实需求,对实训教学的有效开展、人才培养质量的提高具有重要的意义。当然,中职学校在建设人工智能技术应用专业课程群时,不仅需要考量市场需求、工作岗位需求等实际因素,还需要切实分析学校学生学情这一因素,根据学生的学习能力、学习水平科学开设课程,切不可跟风、盲目地设置不符合学校学生学习能力的课程。因为这样不仅会导致教学资源的浪费,还会挫伤学生的学习积极性,不利于学校的可持续性发展。

(三)实施教师专业能力提升工程,培养适应专业教学的优质师资

教师作为教学的直接实施者、学生学习的指导者,在教育教学工作中的重要性不言而喻。由于人工智能技术应用专业所涉及的学习内容抽象复杂且专业性强,对学习基础普遍薄弱的中职生而言具有很大的学习难度,因此中职生就更需要具备专业理论、专业技术均过硬且经验丰富的教师进行指导。因此,加大专业教师队伍培养力度,培育优质师资队伍,是推动人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设的重要内容,也是确保专业实训教学取得良好成效的重要保障。

以南宁市D职业技术学校为例,在打造人工智能技术应用专业师资方面,该校主要从校内培育、校外培训、校企校合作等三个方面着手实施。一是校内培育。首先,该校支持专业骨干教师组建工作室,通过以老带新、青蓝工程等方式,充分发挥学校骨干教师的专业引领作用。日常中,专业骨干教师要常态化组织开展学科组集体备课活动,指导年轻教师分析教材、设计教案、选择教学方法;要常态化进入年轻教师课堂听课评课,课后组织开展交流分享教研活动,做到及时发现问题、及时解决问题;要常态化带领年轻教师开展课题研究,指导年轻教师撰写研究心得、课题论文,帮助年轻教师在研究过程中不断提高理论水平和提升科研能力。其次,该校经常性组织全校性教师技能比赛,邀请专家到校担任评委,给予教师专业点评和指导,实现以赛促教、以赛促能的目标。同时,该校还经常性邀请高校教授、企业专家到校做人工智能专业讲座,给教师开班开课,通过专家现场指导切实提升教师的专业能力。

二是校外培训。南宁市D职业技术学校大力开展“走出去”教师培养工程。以人工智能技术应用专业为例,该校每年均安排教师外出培训学习,截至目前,已累计安排校外培训活动100多場次,累计培训教师300多人次,做到了全员均有机会外出学习。外出培训的形式主要有三种:一是组织教师参加由国家举办的技能培训,或到广东、上海等人工智能技术发展成熟的省市参加专业相关培训;二是安排教师到外省高校、中职院校进行跟岗学习;三是鼓励教师参加各级关于人工智能技术应用的技术比赛。通过常态化让教师走出去,南宁市D职业技术学校让教师开阔了专业视野,丰富了专业知识储备,整体上提高了专业教师队伍的专业水平。

三是校企校合作。一方面,南宁市D职业技术学校通过校企合作,与相关企业签订了教师共育协议,邀请企业专家到校成立专家工作室。协议规定:到校成立工作室的专家,每个月至少到校给教师上课三次,并带领学校教师开展关于企业生产实践的课题研究;同时相关企业要为学校教师提供跟岗实践的机会,每年至少接收三位教师进入企业跟岗学习,从而切实提升教师队伍的实践能力,提高技术水平。另一方面,该校积极与广西区内相关高职高专院校、本科院校合作,以邀请高校专家到校成立大师工作室,带领学校教师开展课题研究等方式,切实提高学校教师的理论水平和教研能力。目前,该校人工智能技术应用专业与广西大学合作,建成了高校大师工作室一个,工作室教师在广西大学教授的带领下,研究人工智能前沿新技术、新理论,取得了良好的教师培育效果。

教师队伍培养是任何学校、任何专业都不能忽视的问题,教师质量的优劣直接影响到教学质量的高低。中职学校应该主动、积极探索适合本校实际的教师培养路径,根据市场发展、科技发展所需不断调整、创新教师培养思路和方法,让学校教师能够及时掌握新理论、新技术,这样才能更好地培育符合时代发展需求的专业技术技能人才。

三、人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设的成效与反思

为了更加客观地评价南宁市D职业技术学校人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设的成效,该校邀请行业企业专家、高校教授等组成评审团队,对基地建设和实践效果进行专业评估。通过评估结果可知,该校人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设取得了突出成效,主要体现在以下两点:一是人工智能技术应用专业学生的专业水平得到了整体性提高,不仅学生在各级人工智能技术比赛中取得优异成绩,曾荣获国家级一等奖5项、二等奖10项,自治区级一等奖8项、二等奖15项,而且专业毕业生就业率每年均超过95.60%;二是人工智能技术应用专业教师的专业能力实现了大幅提升,专业教师能够轻松组织学生开展专业理论学习和技术学习,教师在省级以上专业刊物发表论文50余篇,主持、参与市级和自治区级课题20余项,取得了突出的科研成绩。这些成绩说明,南宁市D职业技术学校所采取的人工智能技术应用专业群产教融合实训基地建设措施是有效的,具有其他中职学校学习和借鉴的实际意义。

当然,通过评估,笔者也发现南宁市D职业技术学校在建设人工智能技术应用专业群产教融合实训基地方面,还存在一些问题和挑战,主要表现为:一是在实验室建设方面,还存在设备更新不及时、技术平台运行不稳定的情况,影响到学生的实践体验和学习效果;二是在实训课程体系建设中,还有些课程相对较难,不适合中职生学习,有些课程的教学设计与工作实际相脱节,不利于学生专业技能的提高;三是在师资队伍建设方面,培训设计不够科学、培训内容不够新颖等问题依然突出,容易导致教师难以跟上技术的发展步伐。针对这些问题,笔者认为,中職学校要进一步加大资金投入,可以通过向上级申请专项资金、向社会筹措资金等方式,及时购买先进的实训教学设备,为学生开展学习、进行技术研发提供必要的硬件条件支持;要进一步加强学生学情分析,做到对每一届学生都进行学情调研,每年都开展企业生产调研和市场发展调研,从而确保课程体系建设更具科学性,更加符合学生学习的需求和市场发展的需求;要进一步优化教师培育内容和方式,不定期组织企业专家、高校教授到校开展专题研讨,每年至少两次,以确保教师培训内容能够及时更新、培训方式能够及时优化,如此方能切实提高专业教师的培育效果。

总而言之,建设产教融合实训基地在人工智能技术专业人才培养中具有重要的作用,通过实训基地实施实训教学,不仅能够切实提高专业学生的技术技能水平,而且可以增强学生的就业竞争力和社会适应力。中职学校应该积极探索专业产教融合实训基地建设的有效路径,推动专业人才培养模式的变革,不断培养出具备更强的实践能力、创新能力的综合型专业技术人才。

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注:本文系广西职业教育人工智能技术应用专业群发展研究基地(桂教职成〔2019〕63号)、2021年度广西职业教育教学改革研究项目“提质培优背景下‘岗课赛证四位一体校企双元育人模式研究与实践——以人工智能应用专业群为例”(GXZZJG2021A061)、2021年度南宁市中等职业教育教学改革研究项目“提质培优背景下‘岗课赛证四位一体校企双元育人模式研究与实践——以人工智能应用专业群为例”(2021A03)的研究成果。

作者简介:林剑(1977— ),广西昭平人,本科,主要研究方向为期刊出版编辑、教研论文编审。

(责编 蒙秀溪)