“人工智能技術”融入應用型電子信息工程人才培養的實踐研究

孫書萍 唐振

摘要：本文針對電子信息工程專業人才培養方案所存在的問題，提出了將人工智能技術融入電子信息工程人才培養的解決方案。首先，從優化人才培養方案、教學方法和課程體系等方面，提出電子信息工程專業人工智能技術融入應用型人才培養的解決方案，通過分析現有專業課程體系存在的問題，對課程體系進行重構。其次，從構建“雙師雙能型”師資隊伍、構建人工智能技術融入課程教學方法、構建多層次實踐教學體系、建立立體化創新創業實踐平臺等方面，提出了人工智能技術融入應用型人才培養的解決方案。最后，通過教學實踐證明，該培養方案能夠有效提升學生的專業素養和創新能力，為高職高校電子信息工程專業提供一定的參考。

關鍵詞：人工智能技術；應用型電子信息工程；人才培養

1. 研究背景

人工智能作為當代科技創新和行業發展的核心動力，在新一代科技革命與行業轉型中發揮著至關重要的作用。隨著互聯網技術的持續進步，人工智能的應用已經廣泛滲透到日常生活中，從根本上改變了人們的工作模式、生活習慣及思考方式。人工智能的基礎是數據和算法，在電子信息工程專業中，存在大量關于數據和算法的內容，因此，將人工智能技術融入電子信息工程專業人才培養中有其必要性。傳統電子信息工程專業人才培養方案以傳統的電子信息技術知識為主，以理論知識為核心，缺乏對人工智能相關技術的學習。由于人工智能是一個新興領域，在這方面的研究還處于起步階段，因此對電子信息工程專業人才培養方案進行優化改革具有十分重要的意義。

本文通過分析當前電子信息工程專業人才培養方案中存在的問題，提出了人工智能技術融入應用型人才培養實踐研究，通過在電子信息工程專業中開設人工智能相關課程、探索人工智能技術在電子信息工程專業中的應用、構建多層次實踐教學體系、建立立體化創新創業實踐平臺等方式，來提升學生專業素養和創新能力。

1.1 對人才培養目標的重新定位

傳統的電子信息工程專業人才培養目標是基于傳統電子信息工程專業的知識體系，通過在該專業學習，培養學生的電子信息技術素養和計算機技術素養。傳統的電子信息工程專業人才培養目標是以理論知識為核心，強調對學生專業技能的培養，在學生畢業后，能夠從事電子設備設計、系統集成與產品研發、信息系統開發等工作。隨著社會的不斷發展，傳統電子信息工程專業人才培養目標已經無法滿足社會對人才的需求，因此，對人才培養目標進行重新定位十分重要。

高職院校以應用型人才為培養目標，強調學生在具備一定理論知識基礎上，具備一定的實踐能力和創新能力。目前，很多高校都在積極探索新形勢下高職教育改革創新之路。在人工智能技術融入電子信息工程專業人才培養實踐研究中，要以人工智能技術為基礎和核心，重新定位人才培養目標。將人工智能相關課程作為高職院校的公共基礎課程體系來開設，并將其作為人才培養目標之一。在教學過程中以學生為中心，構建多層次實踐教學體系和立體化創新創業實踐平臺，提升學生專業素養和創新能力。

1.2 專業課程體系的優化與完善

基于以上分析，本文首先通過在電子信息工程專業中開設人工智能相關課程，使學生掌握人工智能的基本原理與方法，掌握人工智能應用中的基礎知識和技術，并能將理論知識應用于實踐中。同時，利用相關課程培養學生對人工智能的興趣，激發學生學習熱情，提升學生的專業素養和創新能力。其次，結合人工智能技術在電子信息工程專業中的應用特點，構建了“以電子信息工程為基礎、以智能硬件為核心、以算法為核心”的課程體系。在電子信息工程專業中開設“機器學習”“嵌入式系統開發”等課程；在智能硬件方面開設“物聯網技術”“智能硬件設計與開發”等課程；在算法方面開設“深度學習”“自然語言處理”等課程。再次，通過開設面向智能硬件方向的實踐類課程，如硬件設計實驗、智能家居系統開發、智能機器人開發等，培養學生對人工智能的興趣。在每個學期最后一個月進行一個項目實踐活動，使學生能將理論知識與實際相結合，提升學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。最后，在最后一個月還開設了為期3周的項目設計比賽，使學生能夠將理論知識與實踐相結合。

1.3 課程內容與教學方式的改革

人工智能課程涉及計算機、電子、自動化、人工智能等多個領域，對于電子信息工程專業學生來說，要掌握這些領域的知識，具有一定的難度。為了培養學生的創新意識和創新能力，提高學生解決問題的能力，在課程內容和教學方式上需要進行改革。

傳統的教學模式以課堂授課為主，教師在課堂上講解知識要點，學生在課堂上完成作業，這種模式不利于學生創新意識和創新能力的培養。因此，我們提出將人工智能課程與電子信息工程專業相融合，以案例驅動、任務驅動等方式來組織教學。

將人工智能的相關理論與實驗性學習融入電子信息工程的教學課程，有利于學生在動手實操中深化對專業知識的吸收和掌握。新增設的課程如“人工智能概論”“Python編程及其應用”“數字圖像處理技術”以及“智能車輛系統”等，同時包括各自的實驗實訓部分，并恰當地結合人工智能的技術框架和實例分析。此外，對現有的編程課程包括“C語言編程”“MATLAB軟件應用”“數據結構及算法分析”“嵌入式系統設計與編程”等課程的教學內容進行優化調整。通過融入工程實踐中的人工智能實例，緊密追隨電子信息技術領域的最新發展趨勢，避免僅停留在表面的理論演示，確保課程內容的實用性和效率[1]。

2. 人才培養方案的優化

為了應對社會進步的需求，必須全方位革新教育和教學體系，以培養社會所需的多能型高質量應用人才。這涉及對育人目標、培養標準、知識與技能、素質框架、課程結構以及教學策略等多個維度的深入改革。要按照“寬領域、深基礎、強技能”的教育理念，建立適宜的人才培養機制。同時，對現有的專業課程結構進行細致的優化與調整，更新專業人才的培養計劃，并創建既強調工程基礎知識和技術技能，又反映行業特色的專業課程體系。

將企業標準引入教學過程：一方面，由企業專家以專家身份參與教師授課，對授課內容進行審核和把關；另一方面，學生根據企業要求在導師指導下完成實踐環節作業。通過這種方式，使學生感受到企業的文化和價值觀，從內心深處感受到自己所學專業知識能夠服務于社會。

持續改良結合理論與實際、多級互聯的實踐教育體系，以滿足學生的興趣和偏好，激發并深化學生在實踐訓練中的參與度。將人工智能技術及其應用有機地整合進電子信息工程專業的實際操作教學中，借助多元化和實用導向的實驗課程擴展學生的技術知識。通過課堂實驗、集成課程項目設計、企業實習三個方面的相互配合，構建了一個立體的學習平臺。此外，還鼓勵學生積極投身于電子設計大賽、人工智能挑戰等學術競賽，以培養學生的創新能力，確保學生成為既有深厚素質又具有創新能力的應用型專才[2]。

3. 課程體系的重構

在創新電子信息工程專業的教學大綱時，以學生為中心，以能力為本位，重構課程體系。同時，要將人工智能技術融入課程體系，就必須對課程內容進行優化。人工智能技術融入課程體系的主要措施有以下幾點：第一，更新課程內容，重點引進前沿知識和研究成果；第二，加大對實踐教學環節的重視程度；第三，對部分教學內容進行調整或優化。

基于上述措施進行人工智能技術融入課程體系的重構過程中，應結合學校實際情況和學科特點，對現有課程體系進行優化。通過對電子信息工程專業人工智能技術融入課程體系的研究，本專業將在現有的基礎上結合學校電子信息工程專業自身特色和學科優勢，強化學生的動手能力、創造力以及團隊合作意識，全面提高學生的綜合素質。

3.1 課程體系

電子信息工程專業在對課程體系進行優化的過程中，要充分考慮“人工智能技術”融入課程體系的具體內容。結合學校實際情況和學科優勢，在人工智能技術融入課程體系中，應將以下內容融入課程體系中：第一，在“智能感知與通信”課程中引入圖像處理相關知識；第二，在“智能機器人”課程中引入機器學習相關知識。

將人工智能技術融入電子信息工程專業的課程體系中后，從以下兩個方面提高學生的實踐能力：第一，在第二、三、四學期的專業核心課教學過程中加入與人工智能相關的內容；第二，在畢業設計環節融入人工智能技術。通過對電子信息工程專業人工智能技術融入課程體系的研究與實踐，學生將能夠掌握基本的人工智能技術及應用方法，提高動手實踐能力和綜合素質。

3.2 教學團隊

在探索如何將人工智能技術有效整合進教學大綱的工作中，要求教學團隊具有一定的實踐經驗。為此，學校應加強教學團隊建設，聘請業內知名專家，構建電子信息工程專業的教學團隊。同時，也可在校內進行專業教師和企業工程師的交叉培養。在教學團隊建設過程中，學校應根據各專業實際情況，以教師為核心，以學生為主體，優化課程體系。同時，學校還應對教師進行培訓和考核，定期組織教師參加人工智能相關的學術會議和技術培訓。

此外，學校應完善教學管理制度及考核機制。在此基礎上，加強對教師的激勵和約束機制。在引入人工智能技術后，電子信息工程專業的學生需要掌握多項技能。為此，學校應對教師進行合理分工和崗位描述，在職稱晉升時可參考職稱評定要求以及崗位描述的要求。同時，還應加強對教師科研成果的考核和監督。

4. 培養方案實踐效果

面對電子信息工程領域人才教育的挑戰，以人工智能技術融入應用型人才培養為核心，構建“人工智能技術融入專業課程教學方法”，取得了良好的實踐效果?！叭斯ぶ悄芗夹g融入專業課程教學方法”依托國家一流課程建設項目、省級優質在線開放課程、省級卓越工程師教育培養計劃項目、校企合作共建課程等平臺，建設了多門相關的人工智能技術融入的實踐課程，提供了豐富的實踐教學資源，使學生在掌握相關理論知識的同時，能夠將所學知識靈活運用到實踐中。通過教學實踐，學生們的專業能力和創新創業技能得到了顯著提高。

4.1 學生創新創業能力顯著提升

實施融合人工智能技術的專業課程教育策略有效提升了學生的學習積極性，并點燃學生對創新和創業的熱忱。自2017年以來，學生在電子信息領域的科技競賽、“互聯網+”創新創業大賽以及全國大學生電子設計競賽中均獲得了好成績。

4.2 學生專業綜合能力提升

本文培養方案的實施，遵循以學生為中心的原則，堅持“學生為本”，以課程群教學資源和項目為基礎，運用以任務為導向和案例分析的教學方法，引導學生積極參與課堂學習和課外實踐活動，鼓勵學生參與行業競賽和學術研討。通過人工智能技術融入專業課程教學方法的實施，學生專業綜合能力得到顯著提升。例如，在電路分析課程群的“人工智能技術與電子設計”課程中，通過將人工智能技術融入電路分析實驗課程，激發學生學習興趣，增強學生對該技術的理解和興趣。在2019級通信工程專業學生中開展了人工智能技術融入專業課程學習活動，19位同學完成了1個項目的開發，參與人數則達到29人。

結語

本文針對當前應用型電子信息工程專業人才培養中存在的問題，提出了人工智能技術融入應用型電子信息工程人才培養的解決方案。通過優化專業課程體系、重構人工智能技術融入課程體系、構建多層次實踐教學體系、建立立體化創新創業實踐平臺等措施，提升學生的專業素養和創新能力。同時，通過分析現有教學方法和教學內容中存在的問題，提出了基于人工智能技術的課程教學方法。此外，還對“人工智能+電子信息工程”課程考核評價方法進行了改革。通過上述措施和改革，學生在畢業設計、畢業論文等方面取得了較好的成績，得到了用人單位的認可?？傊?，本文提出的“人工智能+電子信息工程”人才培養方案，可為高職院校電子信息工程專業提供參考，同時也為人工智能技術在其他學科中的應用提供一定的參考。

參考文獻：

[1]翟衛青，寧超魁.“人工智能”技術融入應用型電子信息工程專業人才培養探索[J].平頂山學院學報，2022，37（6）：124-128.

[2]殷慶武.電子信息工程中人工智能技術的應用探究[J].互聯網周刊，2023（7）： 81-83.

作者簡介：孫書萍，碩士研究生，助教，研究方向：電子信息工程、教育學。

基金項目：安徽水利水電職業技術學院2021年高等學校省級質量工程項目——大數據在教學質量管理中的應用研究（編號：2021jyxm0542）。