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人工智能技术应用专业特征解析与评价要素研究

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杨霞王凯

摘要：人工智能技术发展所带来的下一次产业革命正在催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式，引发经济结构重大变革，人工智能技术应用是职业教育需要高度关注的产业发展方向，从专业建设的角度深入分析人工智能应用环节的能力要素，把握专业建设与发展的正确方向。

关键词：人工智能专业建设?能力要素评价体系

人工智能技术是计算科学发展的产物，计算机硬件性能和网络通信能力的提高，为大数据、人工智能等新一代信息技术的发展创造了条件。伴随着信息技术日新月异的突破，人工智能成为引领和创造未来发展空间的战略性新兴产业。世界各国对于人工智能产业的发展都高度重视，中国也在国家层面出台了数字中国发展战略，全面推动人工智能领域的发展。

人工智能产业的发展是技术、知识、资源高度汇集的结果，我国发展人工智能产业的当务之急是构建起多层次，能够覆盖全产业链的人才培养体系。从普通高校到职业院校，都需要在其所擅长的细分领域中，寻找和发现与人工智能产业链相结合的机会。职业教育更需要深入研究人工智能专业建设的特点，分析产业生态在不同的应用场景下对人才能力的需求，做出相应的评价标准，提出职业院校高水平培养应用型人才的专业建设路径。

一、人工智能产业的发展及人才需求

2016年，谷歌的AlphaGo在我们认为计算机无法涉足的围棋领域，一举击败了代表国际围棋最高水平之一的人类选手李世石。这一事件，将人工智能技术爆发出来的强大能力瞬间闪现在全世界大众面前。其后在人工神经网络与深度学习算法的加持下，更在2017年以Master的称号与中日韩数十位围棋高手对弈，连续60局无一败绩。从此，人工智能技术一路高歌猛进在多个领域的应用上取得了突破。尤瓦尔·赫拉利的未来简史一书中，更是认为人工智能技术的出现将对人类社会未来的发展产生重大影响，需要人类社会处理好与人工智能的关系。

我国高度重视人工智能技术发展所带来的下一次产业革命的影响，在2017年7月8日，国务院就印发了《新一代人工智能发展规划》，人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎，重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式，引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。

据高盛发布的《全球人工智能产业分布》报告统计，2017年全球新兴人工智能项目中，中国占据51%。但全球人工智能人才储备，中国只有5%左右。在我国人工智能领域人才储备严重短缺的现实情况下，普通高等院校率先在人工智能专业的建设方面取得了显著的成果。职业教育也开始在人工智能领域寻求发展，根据教育部公布“2020年高等职业教育专业设置备案和审批结果”，2020年全国共有171所高职院校获批开设“人工智能技术服务”专业，2021年专业名称调整为“人工智能技术应用”专业。这一切的规划，也彰显了我国对人工智能人才的重视，和对培养出专业人才需求的迫切。

二、人工智能应用专业能力要素分布

职业教育关注的重点领域是人工智能产业链的中、下游，聚焦于人工智能技术发展成果的应用，立足于人工智能技术同各个行业结合的应用场景。为此职业教育层面的人工智能技术应用类专业，需要在知识结构上全面覆盖人工智能技术的边界，在技能的培养上突出应用层面的开发与构建应用场景的能力。

人工智能应用类专业的知识结构

职业教育层面的人工智能应用专业其核心的能力要素包含数学基础、计算机科学基础、机器学习算法、机器学习分类、机器学习架构、人工智能的问题领域等几个方面内容。

具体分析后，归纳为五大能力要素：

1、能力要素一——数学基础

人工智能作为一个跨学科产物，包含的内容浩如烟海，各种复杂的模型和算法更是让新手望而生畏。解决的出路在于学生思维方式的培养，数学知识蕴含着处理智能问题的基本思想与方法，是学生能够理解复杂问题的必备要素。要了解人工智能，理解人工智能，成为人工智能的主人和伙伴，首先要掌握必备的数学基础知识。具体来说包括：

线性代数：如何将研究对象形式化？

概率论：如何描述统计规律？

数理统计：如何以小见大？

最优化理论：如何找到最优解？

2、能力要素二——计算机科学基础

人工智能的技术框架始终没有脱离现有的计算机科学技术体系，人工智能算法始终需要依靠通用型的处理器芯片和各类人工智能专用芯片来完成。算法的表述与应用程序的开发需要现有的各类操作系统（windows、Linux、android）作为底层，采用适合的程序设计语言（python、Java、C++）来加以实现。

学生具备必要的数学基础和计算机科学基础知识的储备后，才能够形成一定程度的数