【基于工程教育认证理念的人工智能专业建设思考分析6800字（论文）】

基于工程教育认证理念的人工智能专业建设思考分析目录1人工智能专业建设现状分析 41.1人工智能专业简介 41.2我校人工智能专业建设的背景 42工程教育认证视角下专业建设要求的理解 62.1工程教育认证的目标 62.2工程教育认证的三个理念 62.2.1学生中心理念 62.2.2成果导向理念 72.2.3持续改进理念 72.3工程教育专业认证标准 83我校人工智能专业建设的主要思路 83.1明确具有民航特色的专业定位及人才培养目标 83.2构建“成果导向”的课程体系 103.3打造师资队伍与教学团队 123.4建立“持续改进”的教学质量监控体系 124结语 13参考文献 14

摘要：首先分析了人工智能专业建设的现状；然后总结了对工程教育认证视角下专业建设要求的理解；最后结合工程教育认证的理念和标准，从明确具有民航特色的专业定位及培养目标，构建“成果导向”的课程体系，打造师资队伍，建立“持续改进”的教学质量监控体系等几个方面提出了人工智能专业建设的思路。希望通过上述思路和措施促进我校人工智能专业建设的内涵式发展。关键词：工程教育认证，人工智能专业，专业建设1人工智能专业建设现状分析1.1人工智能专业简介作为一门新兴学科，近年来人工智能的发展受到广泛关注。2018年4月教育部印发了《高等学校人工智能创新计划》[1]，计划中明确提出了关于“完善人工智能领域人才培养体系”的目标，强调要加强面向新技术、新产业、新业态、新模式的人工智能学科专业建设，培育出产业及技术需要的高素质创新型的人工智能领域人才，并研究设立人工智能本科专业。2019年3月，教育部印发了《教育部关于公布2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》，35所高校获批建设人工智能专业[2]。2020年，教育部再次批准了180所高校新建人工智能专业。2021年教育部通知显示，2020年度又新增了130所高校开设人工智能专业。截至目前，短短三年间，全国已经有345所高校设置了人工智能本科专业，可见其备受高校青睐。在天津范围内，包括天津大学、河北工业大学、天津工业大学、天津科技大学、天津职业技术师范大学、天津理工大学、南开大学滨海学院、天津理工大学中环信息学院等众多高校均先后开设了人工智能专业。1.2我校人工智能专业建设的背景（1）增设人工智能专业是国家的战略需求2020年，中共十九届五中全会通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》[3]，其中明确表示将人工智能列为前沿科技领域的“最高优先级”。然而，国家工业信息安全发展研究中心发布的《人工智能与制造业融合发展白皮书2020》指出，我国人工智能人才需求缺口高达30万。因此抓住人工智能时代的重大契机，增设人工智能专业，推动人工智能产业发展，培育面向未来的新型人才，符合国家科技战略的重大需求。（2）增设人工智能专业是天津产业发展的战略需求2020年8月，天津市政府印发《天津市建设国家新一代人工智能创新发展试验区行动计划》，提出到2024年，要在智慧城市、自主算力引擎、智慧港口、车联网应用等重点领域走在全国前列，要培育10家百亿级以上的人工智能领军企业、50家以上细分领域处于领先地位的人工智能高新技术企业，形成3至5个千亿规模的人工智能产业创新集群。智能产业的发展亟需大量人工智能领域人才的支撑，目前天津市已有部分高校开设了人工智能专业，但仍远不能满足产业对人工智能人才的需求，因此，增设人工智能专业，培养人工智能领域人才是天津市产业发展战略的需要。（3）增设人工智能专业是民航行业发展的战略需求当前，正在发生着以信息技术为引领，以“智慧”为重要特征的新一轮科技革命和产业变革[4]，而这一轮科技革命和产业变革将完全改变民航业的业态和格局。过去五年，中国民航正式开启了智慧化转型之路，在机场和空管领域的智慧化建设方面取得了快速进步[4]。在2021年1月召开的全国民航工作会议上，民航局强调“十四五”期间要把智慧民航建设作为主线，驱动行业创新发展，更好地满足人民群众多元化航空出行需求和现代化航空物流需求。因此，增设人工智能专业，培养服务民航行业的人工智能技术专门人才，符合智慧民航建设的战略需求。（4）我校增设人工智能专业具有坚实的基础中国民航大学依托我校计算机科学与技术学院筹建人工智能专业。计算机学院拥有民航科技创新团队1支、天津市科技创新团队1支、以及一大批长期从事人工智能领域研究的中青年博士教师。学院拥有中国民航信息技术科研基地、3个共建的民航局重点实验室（民航旅客服务智能化应用技术、航空公司人工智能、机场群智慧运营）、以及中国民航大学牵头申报中的民航智慧机场理论与系统重点实验室（2021年6月30日提交了认定申请书）。学院拥有计算机科学与技术一级学科，民航智能信息处理是其中一个重要研究方向；航空运输大数据工程二级学科自2016年开始招生，包含基于大数据的智慧机场关键技术、民航大数据智能处理方法两个研究方向，每年招生15人左右；人工智能工程硕士自2020年开始招生，每年招生20人左右。因此，中国民航大学依托计算机科学与技术学院增设人工智能本科专业在师资队伍、科研平台、学科建设等方面具有较好的基础。中国民航大学计算机科学与技术学院于2021年初开始筹建人工智能专业，2021年5月18日参加并通过了学校教务处组织的校内外专家评审会。按照计划，我校最早可于2022年9月迎来第一批人工智能专业本科生。2工程教育认证视角下专业建设要求的理解2.1工程教育认证的目标工程教育认证的目标包括构建中国工程教育的质量监控体系，推进中国工程教育改革，提高工程教育质量；建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系，促进工程教育与企业界的联系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性；促进中国工程教育的国际互认，提升国际竞争力。使学生达到社会需要、行业认可的标准，是工程教育专业认证的核心[5]。也就是说，工程教育认证主要关注专业所培养的毕业生是否达到了预期标准，是一种以结果为导向的认证评价。2.2工程教育认证的三个理念工程教育专业认证要求专业课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置等都围绕学生毕业能力达成这一核心任务展开，并强调建立专业持续改进机制和文化[5]。工程教育认证的三大基本理念[6]是“学生中心”、“目标导向”和“持续改进”。2.2.1学生中心理念以学生为中心的理念，针对学生培养目标的达成进行支持条件、教师、课程体系等的安排部署，并依据毕业生和用人单位的满意度来对专业进行闭环评价[7]。为此，需要首先转变部分传统的教学观念：应当针对学生的不同情况进行分别培养，既包括对优秀学生进行拔尖培养，也包括对一般学生因材施教，从而推动以提升全体学生培养质量为目的的专业建设内涵式发展。同时，要开展与“以学生为中心”理念相适应的教学改革，“以学生为中心”的理念要在教学工作中充分体现。2.2.2成果导向理念强调专业性教学设计和教学实施以学生接受教育后所得的学习成果为导向，并对照毕业生核心能力和要求，评价专业教育的有效性，其强调如下五个问题[8]：（1）目标：想让学生取得的学习成果是什么？（2）需求：为什么让学生取得这样的学习成果？（3）过程：学生取得这些成果途径和方法是什么？（4）评价：通过什么方式来评价学生的学习成果？（5）改进：如何针对存在问题进行改进以保障学生学习效果？2.2.3持续改进理念持续改进理念是指根据学生及用人单位的评价反馈，建立学生培养质量监控与改进机制（包括改进培养目标、改进毕业要求以及改进教学活动），在持续改进中不断提升人才培养质量。具体包括三个方面标准[9]：（1）建立教学过程质量监控机制；（2）建立毕业生跟踪反馈机制以及有高等教育系统以外有关各方参与的社会评价机制；（3）能证明评价的结果被用于专业的持续改进。2.3工程教育专业认证标准工程教育认证的标准包括两个方面：通用标准以及专业补充标准[10]。通用标准包括：（1）学生生源、过程培养等相关制度和措施；（2）符合学校定位、定期修订的人才培养目标；（3）能支撑培养目标达成的12条毕业要求；（4）持续改进的监控机制、跟踪反馈机制及评价方法；（5）可支持毕业要求达成的课程体系；（6）可支撑培养目标达成的师资队伍；（7）必要的支持条件。专业补充标准规定了计算机类专业在课程体系、师资队伍和专业条件方面的特殊要求，人工智能专业可参照计算机类专业的补充标准进行认证。3我校人工智能专业建设的主要思路3.1明确具有民航特色的专业定位及人才培养目标作为新申报建设专业，我校人工智能专业从申报之初就依据工程教育专业认证的要求，通过深入分析社会需求调研、学校的办学定位以支撑学科特色，来确定专业定位与人才培养目标。首先，明确我校人工智能专业的主要就业领域：软件公司、互联网企业中的AI部门以及智能算法工程师岗位；民航信息技术企业中的智能应用研发岗位；航空公司、机场等民航企业单位中信息部门的业务分析、智能算法、软件研发岗位；其他计算机相关岗位如系统分析、软件开发、软件测试等。其次，针对上述就业领域，调研人才需求情况，进一步明确人才培养目标。在智联招聘网上以职位“人工智能”、学历“本科”为搜索条件，当日仅京津地区就有超过500个岗位需求。另通过问卷方式调研了天津市及民航业内部分企业，各单位均需要人工智能专业的毕业生，具体每年需要新增人数如下：1）天津融创软通需要高级软件工程师50人，天津开发区中软卓越信息技术有限公司需要人工智能研发工程师10人，成都圭目机器人需要算法工程师10人；2）国航需要业务分析和研发人员10人，南航需要业务分析、算法研究和编码人员9人，厦航需要AI算法研发5人；3）广东白云信息公司需要研发工程师10人，西安悦泰科技公司需要软件研发2人；4）大兴机场需要项目负责人、产品经理等5人。通过上述调研，可以进一步明确主要就业领域内企业的用人需求，特别是明确了相关企业对于用人数量和质量的需求，有助于确定我校人工智能专业定位及人才培养目标。最后，确定了我校人工智能专业的定位及人才培养目标为：培养适应国家、民航和天津市发展需要的、德智体美劳全面发展的，具备良好的科学素养，系统掌握人工智能的基础知识、基本技能与方法，在人工智能领域具有较强的知识获取能力和创新能力，并且具备在计算机、自动化等工程领域解决实践问题的能力的应用型人工智能专门人才。毕业生适宜在民航单位、IT企业、科研单位、机关和学校等部门从事智能感知、智能计算、智能系统等方面的工作，并可继续攻读人工智能专业领域以及相关学科的硕士学位。对照工程教育认证标准的毕业要求，制定了我校人工智能专业的毕业要求（表1）。表1：中国民航大学人工智能专业（申报中）的毕业要求3.2构建“成果导向”的课程体系“成果导向”的课程体系涵盖了课堂教学、实践教学、实习和毕业设计等环节，因此课程体系是实现培养目标和毕业要求的载体。课程体系对于培养目标和毕业要求的支撑关系应体现在：1）一个毕业要求应该有足够多且设置合理的课程对其进行支撑；2）支撑的课程在教学目标、教学内容、课程的达成措施以及考核方式方面应该能够满足该项毕业要求。从成果导向角度出发，专业在明确培养目标后应对毕业要求进行合理分解，并进而将所有的毕业要求分解至培养计划的各门课程中[11]，如图1所示。图1：“成果导向”的课程体系设计为此，要细化毕业要求，通过毕业要求引导培养方案的设计与实施。在设计课程体系时，以培养目标为出发点，牢牢把握“智能”+“民航”的特色，除设计《人工智能导论》、《人工智能数学基础》、《深度学习》等人工智能专业课程外，还设置《人工智能与智慧民航》、《人工智能综合工程设计》等具有民航行业特色的课程。具体课程体系如图2所示。综合考虑计算机学院的科研及学科建设基础，拟以“智能”+“机场”的智慧机场领域为切入点，结合我校四型机场研究院下的“智慧机场理论与系统实验室”，围绕智能感知、智能计算、智能系统等三个方面开展人工智能本科专业的课程设计、综合工程设计、毕业设计、大创项目等，培养学生用人工智能技术解决实际工程问题的能力。图2：人工智能专业课程体系逻辑图3.3打造师资队伍与教学团队依据工程教育专业认证对师资队伍的配置及素质能力的具体要求，本专业应该从以下几个方面对师资队伍和教学团队开展建设工作。（1）能够满足教学基本要求、结构合理、专兼职结合（有行业专家作为兼职导师）的教师队伍。为此，本新建专业依托原有的计算机科学与技术专业和计算机学院基础课部教师团队，划拨部分教师进入人工智能专业。后续将坚持每年引进2名左右专业教师（特别是具有工程实践背景的专业教师），实现每位教师都能主讲1-2门核心课程，每门核心课程都有2名左右主讲教师的目标。此外，需加大兼职教师的数量并保证是实质性参与教学工作，拟从计算机学院兼职硕导中遴选部分教师参与人工智能专业本科教学，特别是《人工智能综合工程设计》课程的教学中，还可以参加实践教学、举办技术讲座或指导学生毕业设计等，为教师和学生开设科技学术讲座等。（2）师资的整体水平要能够满足保障本科教育质量的需求，教师的专业背景和工程背景要能胜任其承担的教学工作。为此，人工智能专业计划在未来5年内，对所有教师进行一轮民航或者企业挂职培训，切实提升教师的专业知识水平和能力。此外，鼓励教师向“双师型”发展和教师去人工智能相关企业调研、进修学习、实践和参加企业的项目开发，积累工程实践经验；（3）教师在本科教学中投入了足够多的精力，积极并卓有成效地推进教学研究和改革。为此，在对于教师的个人年度及聘期考核、职称评聘等环节，加大对于教学质量的考核力度。通过院校两级教学督导、学生对教师教学质量打分评价等方式对教师教学质量进行分级考核，监督教师在本科教学中的投入度。（4）教师明确自己在教学质量提升中的责任，不断改进工作。为此，一方面，为保提升青年教师的教学质量，组织天津市级教学名师、中国民航大学教学名师、校优秀教学奖获得者、专业负责人及课程群负责人定期开展随堂听课，对青年教师的教学进行指导；另一方面，通过教育部计算机教指委提供的各种培训课程及培训会议，组织人工智能专业课教师参加，在教学研讨过程中学习先进的教学理念、模式及方法，从而提高全体教师的教学水平。3.4建立“持续改进”的教学质量监控体系建立“持续改进”的教学质量监控体系。首先，要建立教学过程质量监控机制，成立以专业负责人、系部主任、教授为主的计算机学院教学检查督导组，负责授课审查、命题检查以及试卷分析、教学总结的审核签字；同时落实信息反馈制度，将各类教学检查信息反馈给责任教师，对于存在的问题，要求责任教师提出整改措施，并对其整改措施进行有针对性的监督；建立学生培养过程的数据平台，集中存放学生在4年培养过程中产生的各类资料。其次，要建立毕业生跟踪反馈机制，定期（1次/年）开展用人单位人才需求及毕业生质量调查。为此，人工智能专业的建设将充分落实中国民航大学构建的“全员全程全因素”教学质量保障体系[12]，如图3所示，形成“质量目标-质量标准-质量因素-质量监控-质量改进”等五个部分构成的教学质量保障完整闭环系统[12]，实现基于目标达成的教学质量保障体系、基于问题发现的质量监控机制、基于问题分析的质量信息分析反馈机制、基于问题解决的自我持续改进机制。图3：我校“全员全程全因素”教学质量保障体系在建立的教学质量监控体系的基础上，将评价的结果用于专业的持续改进。由专业负责人对内部和外部的各类评价信息进行综合分析，形成分析报告，将分析结果用于专业的持续改进环节，强化师资培训，改革教学方法与学习方式，修订课程体系，调整师资和教学资源的配置，修订与完善培养目标及毕业要求。4结语在中国工程教育专业改革的大背景下，推进专业认证将有助于促进专业的内涵式建设与发展。人工智能专业已列入中国民航大学新专业建设计划，在新专业申报建设之初就依据专业认证的理念和标准，以学生为中心，在专业定位及目标、课程体系、师资队伍和质量监控体系等方