人工智能背景下高职电子信息类专业群建设探索与实践

蒙 飚　

人工智能背景下高职电子信息类专业群建设探索与实践

蒙 飚

（柳州职业技术学院电子信息工程学院，广西 柳州 545006）

随着人工智能时代的到来，针对高职电子信息类专业人才培养实践中如何紧跟新一代信息技术发展、如何对接产业链、如何服务区域经济等问题，文章通过开展产业经济发展和行业人才需求调研，梳理高职电子信息类专业群的组群逻辑，构建一套“岗位引领、任务驱动、成果导向”的专业群转型升级模式，以此推动“人工智能＋”课程升级和多元化课堂教学方式改革，完成精准对接产业需求，实现与产业发展协调互动，有效提升了人工智能背景下的人才培养质量。

人工智能；高职；电子信息类专业群

引言

信息技术革命经历了以信息处理PC机为代表的第一次浪潮和以互联网/通信网络为代表的第二次浪潮；当前，以物联网、大数据、人工智能为代表的信息感知/分析/处理等正推动信息技术革命进入第三次浪潮[1]，同时影响着第四次工业革命快速展开，让我们进入“智能时代”[2]，“改造传统产业”逐渐纳入了国家经济社会发展的顶层设计中，人工智能将加速赋能，为医疗、智造、金融、安防、教育、交通、物流等各类传统行业带来机遇与发展潜力[3]。传统行业的快速发展促进了产业的快速升级，也正推动高职电子信息类专业群人才培养的改革和专业转型升级。因此，如何培养既适应人工智能领域相关技术技能、又能服务于区域产业的“一专多能”创新＋复合型人才，是一项重要而艰巨的任务[4]。

1　创建高职电子信息类专业群转型升级模式

由于产业发展快速、电子信息产品生命周期缩短，造成高职电子信息类专业建设跟不上产业发展的步伐，专业转型升级缺乏内外驱动力，培养的人才无法满足企业的要求等问题，经过充分思考和研究，以服务地方经济发展及产业转型升级为宗旨，以岗位能力要求为引领，以典型工作任务为驱动，以工作成果为导向，创建“岗位引领、任务驱动、成果导向”的高职电子信息类专业群转型升级模式，形成以课程资源升级建设为抓手，拉动其他专业要素升级的有效路径，为职业院校同类专业转型升级、提高人才培养质量提供了可借鉴的范式，发挥了重要示范引领作用。

“岗位引领、任务驱动、成果导向”的专业群转型升级模式，即以“岗位引领”即岗位职业能力要求为人才培养目标的引领，通过典型工作任务分析，构建“岗位（赛证）要求—能力标准—行动领域—学习领域”矩阵，以“任务驱动”系统重构相互支撑、交叉融合的课程体系实现专业间“化学融合”，以“成果导向”促使课程资源配备和教学组织的系统优化乃至重构，实现企业真实案例进课堂建成一系列项目一体化课程，并通过创建“课程体系实施资源条件的适配机制”拉动专业建设要素（师资、实践教学基地、专业群等）融合和联动升级，最终实现专业群转型升级以适应地方产业经济发展。

1.1　岗位引领，实现对接

专业转型升级模式突出“以岗位能力分析为出发点”，通过典型工作任务分析，构建“岗位（赛证）要求—能力标准—行动领域—学习领域”矩阵，完成人才培养方案构建，实现课程体系对接岗位能力要求。

1.2　任务驱动，推动融合

专业转型升级模式强调以课程体系为抓手，通过工作任务驱动，系统重构、相互支撑、交叉融合地升级课程标准，构建课程体系，从而推动专业间“化学融合”。

1.3　成果导向，完成升级

“成果导向”促使课程资源配备和教学组织的系统优化乃至重构，实现企业真实案例进课堂建成一系列项目一体化课程，实现企业真实案例进课堂建成一系列项目一体化课程，拉动专业建设要素融合和联动升级，最终实现专业转型升级。

2　推进“岗位引领”工作

为培养产业互联网所需物联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术所需人才，在本文研究的高职电子信息类专业群建设探索与实践中，以物联网应用技术（工业互联网方向）专业群的建设为例，该专业及专业群交叉整合了电子与信息大类、机电类跨二级学院相关专业如物联网应用技术、机电设备维修、电气自动化、软件技术、通信技术、大数据技术等的专业群各资源，并成为目前国家双高计划重点建设专业群专业之一。

岗位引领——为了更好地对接本地工业产业和新技术领域，在团队负责人的主持下，专业团队教师紧密对接工业互联网产业链，按“工业互联网设备数据采集、互联－>工业互联网设备数据传输、上云—>工业互联网设备数据处理、应用”的产业链，围绕基于工业互联网产业链岗位领域对应的技术链：“智能工业数据采集—>智能工业设备维护—>智能工业数据传输—>智能工业数据云存储—>智能工业大数据处理与控制—>智能工业数据分析决策”开展建设，融合现有的机电一体化、电气自动化技术、机电设备管理与维修、电子信息工程技术、通信技术、软件技术等专业的优势资源，把多个专业原有的设备类、电气类、控制类、电子类、物联网类、网络类、软件类等课程进行整合和升级为基于工业互联网领域岗位技能的“1＋3”课程体系，对接工业互联网产业链并以此作为物联网应用技术（工业互联网方向）专业及专业群的组群逻辑，符合国家和省市重点发展的战略性新兴产业需要，具有非常好的发展空间。

同时，根据工业互联网体系、特点和行业应用，梳理职业类型，主动创新，建立紧密对接产业链、岗位链和技术链的知识技能体系，将“数字化”“信息素养”复合型能力培养作为教学改革的核心，创设职业化体验环节，厚植职业教育信息化思维，涵养智能化数字化创新实践品格，能够较好地形成企业、行业、学校三元互动合力以推动新时代下工业互联网技术领域的理实一体化教学模式的升级。图1为“岗位引领”推动基于工业互联网领域的物联网应用技术专业群之“组群逻辑”图。

图1 “岗位引领”推动基于工业互联网领域的物联网应用技术专业群之“组群逻辑”图

3　推进“任务驱动”工作

任务驱动——为契合区域工业互联网产业需要，打造“素养、管理、创新”的复合型人才，对接工业互联网产业链，结合工业互联网系统工程的基本理论与高职学生的认知规律,按照企业真实项目的工作任务驱动，将系统工程中的基本系统（软硬件）开发过程，即：需求分析—>设计—>实现，本着由易到难的原则，以项目为载体，从实现—>设计—>需求分析逆向分阶段同时结合系统工程测试V形模型中的各测试类型（用户测试、单元测试、集成测试、系统测试）学习与实践，通过“做中学、学中做”培养学生成为一名“在工业互联网系统工程规范下进行高质量软硬件项目开发的系统设计员”。以此为目标，通过工作任务驱动，系统重构、相互支撑、交叉融合地升级课程标准，构建课程体系，以物联网应用技术、机电一体化、通信技术、软件技术、电气自动化技术、机电设备维修与管理专业为核心的专业群构建了“群平台”＋“岗位特色”＋“跨领域”的物联网应用技术（工业互联网方向）专业“1＋3”平台课程体系（见图2）。“1”为通用基础课程模块，包括思想教育、双创教育、新技术通识以及素养养成等课程。“3”为“专业群共性技术课程模块＋各岗位方向的专业特色课程模块＋跨领域专业拓展课程模块”。

随着工业互联网领域中新一代信息技术快速发展，专业引入5G、大数据和人工智能等新技术融入课程，并联合区域地方企业如广西汽车集团、上汽通用五菱等企业共建体现基于工业互联网最新技术和新时代智能制造前沿的智能制造赋能中心（示范工厂）项目，同时对接区域行业企业认可的工业互联网实施与运维职业技能等级证书体系，针对专业课程体系进行升级同步带动专业群课程体系升级。

图2 物联网应用技术（工业互联网方向）“1＋3”专业课程体系图

4　推进“成果导向”工作

成果导向——以学习成果为导向建设课程并改革教法，特别是在当前的人工智能背景下对物联网、云计算、大数据、区块链等新一代信息技术的运用更加广泛，对课程和教学中融入新技术的要求更高，更迫切需要通过“成果导向”的实施带动师资队伍、实训基地和其他配套资源的建设。

4.1　开展多元化的课堂教学方式

随着新一代信息技术在工业互联网领域的大量应用，在教学实施中融入先进的信息技术，融入“课程思政”和“匠心院校”文化，采用线上线下混合式信息化教学。

近几年来，团队教师积极进行教学改革，利用信息技术与手段，全面推动以学生为中心的课程革命，建设了《设备管理与预防维修》《云物大智基础》《数字电子技术》《C语言程序设计》等精品在线课程，实施以翻转课堂为基础的混合式教学。并灵活采用项目导向、问题导向等多元化教学方式，有效的提高了课堂教学效率。

同时，应让学生意识到国内科技发展的突出实力，增强高校学生对祖国的自信心，引入“匠心院校”元素，并结合“院校实干”文化，培养专业群学生的“信息工匠”精神，并构建“三全育人”模式：一是以遵循高职教育规律、回归育人为本为重点，形成促进“成果导向与全面发展和终身发展”结合的育人制度；二是加强专业群建设的顶层设计，科学融合教学质量管理，建立三全育人模式的监测机制；三是加强群资源共享，促进产教融合互补为重点，形成教学与工业互联网技术领域的协同联动制度体系。

4.2　实施理实一体化模式教学

主动对接产业链引入企业真实案例，根据工业互联网体系、特点和行业应用，梳理职业类型，建立紧密对接产业链、岗位链和技术链的知识技能体系，将“数字化”“信息素养”复合型能力培养作为教学改革的核心，创设职业化体验环节，厚植职业教育信息化思维，涵养智能化数字化创新实践品格，能够较好地形成“企业、行业、学校”三元互动合力以推动“新时代”下工业互联网技术领域的理实一体化教学模式的升级。教学过程中引入企业真实案例，让学生在课堂中进行创新实践，将知识与技能有机结合、相互穿插、互相融合，让学生更加有效得到能力的锻炼，最终提升职业能力。

4.3　成果导向推动课堂革命

大力推行“创一物完一课”的成果导向理念。以学生为本，适应新时期学生的自主学习、个性化学习的特点，充分利用新一代信息技术，教学中融入“人工智能＋”的工具、方法、手段，全面启动课堂革命。从生活、学科、社会三个视角，推进多元化的课堂教学方式改革，在课程体系中融入信息化、项目化、集成化工程实践教学模块，在具体教学实施中，采用线上线下混合式信息化教学，突出应用能力培养，以案例技术主线贯穿师生、生生，信息与行业之间互动，实现教学与课程等多维空间的系统化联结。

以《ARM嵌入式系统设计》课程为例，该课程目前共开发了12个工作任务，改变以往在课堂上只做单项训练的方式，根据工业互联网数据采集的技术要求设置多个工作情景，以工作任务为驱动，每一次课都要求学生进行一次完整的工作，该工作会涉及到芯片手册阅读与理解、ARM芯片IO口控制原理、串口通讯步骤与调试、数据类型的转换等知识，强调工作过程的完整性，学生完成一个工作任务，得到一个可评测的工作成果。上课不再是教师讲学生听的状态，角色发生了转变，学生是主体，在老师的引导下自主学习、发现问题，解决问题。在该课程全部项目学习完成后，会进行一个完整任务的检测，每位学生在规定的时间内完成电路的设计与分析、电子元器件选型、工程（按库函数）文件的建立、PCB制作与调试、软硬件联合调试等。每位学生都会独立经历资料查阅、方案设计、电子电路制作、调试与控制、评估、交付等理论与实践相结合的完整工作过程。

4.4　推动数字化教学资源开发

开发工业互联网领域模块化的专业课程，不断推动在线精品课程建设，不断完善课程的数字化资源。在学校原有的网络教学资源基础上，联合广西汽车集团、上汽通用五菱等企业校企合作重点开发《工业互联网导论》《工业互联网综合实训》和《工业互联网数据分析》课程，推动课程标准制定、教案、课件的编写和相关课程资源库建设，完成对应课程的职业核心素养课程建设，并将这些教学资源融入到专业的教学。此外还开发相关专业课程的活页式教材/工作手册教材和对应的课程资源，形成物联网应用技术（工业互联网方向）专业及专业群独有的特色教学资源库。

5　实施案例后的推广应用和效果分析

研究成果以物联网应用技术（工业互联网方向）专业及专业群建设为例，该专业群服务于新基建工业互联网领域，与广西汽车集团共建“智能制造产业学院”、与螺霸王等螺蛳粉企业共同打造“柳州螺蛳粉产业学院大数据中心”。专业群依托智能制造产业学院，为广西汽车集团五菱工业公司制定新工种“工业互联网实施与运维员”职业技能等级标准（企业标准），为柳州螺蛳粉企业员工开展管理信息化、办公软件高级应用、螺蛳粉大数据应用等培训。自2015年起，与上汽通用五菱、广西汽车集团等企业开展机电一体化技术现代学徒制试点，开发符合现代学徒制培养要求的专业人才培养方案和核心课程标准，并为企业完成工业机器人、大数据等前沿技术培训500人次以上。

研究成果实践及应用年来，精准对接产业需求，动态调整、实时优化，实现与产业发展协调互动，成果在28所中高职院校广泛推广。成果有10382学生直接受益，在区内外28家中高职院校推广应用，间接受益人数达10万多人。获国家“双高”建设专业和骨干专业各1个；省级特色/优质专业5个；开发一体化课程项目68个，慕课4门；学生竞赛获国家级奖项35项，职业资格证书2335人次；发表论文52篇，出版教材13本，专利34项，成果经验得到人民网等9家主流媒体广泛关注，效果凸显。

6 结束语

综上所述，本文研究成果极大提升了人工智能背景下高职电子信息类专业群的核心竞争力，适应新时代电子信息产业对人才的需求，有效提升人才培养质量，达到研究目的和预期效果。

[1] 张莉. 产教融合路径下人工智能技术服务专业建设探索与实践[J]. 中国多媒体与网络教学学报(中旬刊)，2021(7): 162-165.

[2] 李敏，钱峰，夏跃武，等. 高职院校电子信息类专业群建设的探索与实践——以芜湖职业技术学院为例[J]. 芜湖职业技术学院学报，2016，18(3): 22-25.

[3] 朱强，刘喻，陈玲，等. 高职院校专业群建设的探索与实践——以广东交通职业技术学院为例[J]. 南方职业教育学刊，2017，7(4): 47-52.

[4] 董天天，夏玉果，王恩亮，等. 高职院校嵌入式人工智能课程建设的探索与实践[J]. 教育现代化，2019，6(51): 110-112.

Exploration and Practice on the Construction of Electronic Information Specialty Group in Higher Vocational Colleges under the Background of Artificial Intelligence

With the advent of the era of artificial intelligence, in view of the higher vocational colleges of electronic information engineering talents cultivation in the practice of how to keep up with the new generation of information technology development, such problems as how to docking industry chain, to service the regional economy and industrial economic development and by conducting a talent demand research, this paper combs the group logic of electronic and information majors in higher vocational colleges, building a set of professional group transformation and upgrading mode of "post leading, tas-driven and achievement-oriented", so as to promote the upgrading of "artificial intelligence +" course and the reform of diversified classroom teaching methods. It completes accurate docking with industrial demand, achieves coordinated interaction with industrial development, and effectively improves the quality of talent training under the background of artificial intelligence.

artificial intelligence; higher vocational colleges; electronic information specialty group

G712

A

1008-1151(2022)03-0149-04

2021-12-28

2018年度广西职业教育教学改革研究委托项目《人工智能背景下高职电子信息类专业人才培养模式研究与实践》（NO:GXWTJG2018A003）。

蒙飚（1981－），男，广西梧州人，柳州职业技术学院电子信息工程学院副教授，研究方向为职业教育、无线传感器网络、信息技术。

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