人工智能專業(yè)共建方案

中軟國際專業(yè)共建方案人工智能應用北京中軟國際教育科技股份有限公司V1.02018年1月8日

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1. 行業(yè)背景 31.1. 人工智能人才培養(yǎng) 31.2. 就業(yè)崗位 31.3. 中軟國際與人工智能 42. 總體設(shè)計 42.1. 共建目標 42.2. 合作內(nèi)容 43. 人才培養(yǎng)方案 53.1. 人才培養(yǎng)目標 53.2. 畢業(yè)要求及知識能力分解 53.3. 課程路線 63.4. 核心和特色課程 64. 聯(lián)合人才培養(yǎng)服務 74.1. 2.5+0.5+1培養(yǎng)模式 74.2. 主干課程實施清單 85. 教學資源建設(shè) 95.1. 課件與案例 95.2. 人工智能虛擬實驗系統(tǒng) 95.3. 雙師隊伍建設(shè) 9

行業(yè)背景人工智能人才培養(yǎng)2017年7月國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中，明確分三步走的戰(zhàn)略目標，到2030年使中國人工智能理論、技術(shù)與應用總體達到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。隨著人工智能上升為國家戰(zhàn)略，頂層設(shè)計框架搭建完成，產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望持續(xù)提速，帶來投資新機遇。要實現(xiàn)上述目標，人工智能人才培養(yǎng)至關(guān)重要。自2004年起，經(jīng)國家教育部正式批準設(shè)立“智能科學與技術(shù)”本科專業(yè)的高校已達36個。但是由于這一專業(yè)目前仍然不是一級學科，在資源、規(guī)模等方面遠遠不能滿足產(chǎn)業(yè)的人才需求?！兑?guī)劃》提出要重點建設(shè)人工智能學科：完善人工智能領(lǐng)域?qū)W科布局，設(shè)立人工智能專業(yè)，推動人工智能領(lǐng)域一級學科建設(shè)，盡快在試點院校建立人工智能學院，增加人工智能相關(guān)學科方向的博士、碩士招生名額。鼓勵高校在原有基礎(chǔ)上拓寬人工智能專業(yè)教育內(nèi)容，形成“人工智能+X”復合專業(yè)培養(yǎng)新模式，重視人工智能與數(shù)學、計算機科學、物理學、生物學、心理學、社會學、法學等學科專業(yè)教育的交叉融合。加強產(chǎn)學研合作，鼓勵高校、科研院所與企業(yè)等機構(gòu)合作開展人工智能學科建設(shè)。目前，人工智能領(lǐng)域最為缺乏的高端科學家和研究人員，這類人才一般都需要博士學歷，并具有多年的科研經(jīng)驗。但是，本科生的培養(yǎng)也至關(guān)重要。一方面，企業(yè)仍然需要招聘較大數(shù)量的工程型、應用型本科生，配合研究人員來從事人工智能應用領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、運維，并將科研成果應用到具體的行業(yè)中；另一方面，本科生也是高端人才的直接來源。因此，在本科層面開展人工智能人才培養(yǎng)，同樣具有重要的意義和可行性。就業(yè)崗位目前，與人工智能相關(guān)的適合本科畢業(yè)生的崗位及對應能力要求主要如下：機器學習/數(shù)據(jù)挖掘工程師具備良好的數(shù)學、統(tǒng)計、計算機知識熟悉常用的機器學習和數(shù)據(jù)挖掘算法熟悉主流機器學習、深度學習(例如TensorFlow,SparkML等)框架開發(fā)熟悉主流的數(shù)據(jù)倉庫和商務智能分析平臺和工具良好的數(shù)據(jù)敏感度，能從海量數(shù)據(jù)提煉核心結(jié)果；具有一定的數(shù)據(jù)分析、挖掘、清洗和建模的經(jīng)驗熟練掌握Python、Java等編程語言人工智能應用開發(fā)工程師熟悉Java、Python或Node.jsWeb服務端開發(fā)技術(shù)、框架熟悉H5、Android或iOS智能客戶端開發(fā)技術(shù)能夠設(shè)計與實現(xiàn)客戶端與服務端的交互應用程序熟悉典型的關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的使用和開發(fā)人工智能平臺/大數(shù)據(jù)運維工程師。負責人工智能/大數(shù)據(jù)硬件、網(wǎng)絡、軟件、平臺及應用系統(tǒng)的搭建、管理、維護、監(jiān)控等熟悉Linux系統(tǒng)管理和維護，熟悉Shell編程熟悉關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的配置、管理、維護及優(yōu)化熟悉Hadoop等大數(shù)據(jù)平臺的規(guī)劃、安裝、配置、管理、監(jiān)控、維護等工作熟悉虛擬化系統(tǒng)的規(guī)劃、配置和管理數(shù)據(jù)清洗員根據(jù)業(yè)務需求編寫數(shù)據(jù)清洗腳本；按照模板輸出清洗干凈的數(shù)據(jù)；校驗數(shù)據(jù)熟悉Java、R或Python之一熟悉MySQL、Oracle或SQLServer關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之一；熟悉某種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫熟練使用Excel等數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工具中軟國際與人工智能中軟國際是中軟集團的旗艦企業(yè)，2000年成立，2003年于香港創(chuàng)業(yè)板上市，并于2008年轉(zhuǎn)入主板（股票代碼HK354），是中國領(lǐng)先的應用軟件和解決方案供應商。2016年軟件和服務性收入超過60億元人民幣，員工超過5萬人。中軟國際總部位于北京，在美國、日本、香港以及中國大陸20多個主要城市設(shè)有子公司或辦事處。中軟國際是國內(nèi)軟件和服務外包的領(lǐng)軍企業(yè)，是華為在國內(nèi)最大的軟件外包供應商，同時與微軟、IBM、阿里巴巴、騰訊等公司建立長期的、規(guī)?；耐獍鼧I(yè)務合作；中軟國際同時也是煙草、審計、質(zhì)檢、社保、藥監(jiān)、金融、電子政務等行業(yè)信息化解決方案的主要供應商。早在2003年，中軟國際就開始在煙草、審計等行業(yè)大規(guī)模應用數(shù)據(jù)倉庫、商務智能分析、數(shù)據(jù)挖掘，大幅提高了上述行業(yè)和政務系統(tǒng)的效率和管理水平。2015年，中軟國際與華為合作發(fā)布了金融大數(shù)據(jù)解決方案，實現(xiàn)精準營銷和實施風控。迄今為止已為數(shù)十家金融機構(gòu)提供了智慧化的金融服務。2017年7月，中軟國際與華為聯(lián)合發(fā)布“工業(yè)診斷云”和“智能制造服務”，將人工智能和智慧服務引入制造業(yè)。2017年12月，中軟國際與百度簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將發(fā)揮各自行業(yè)優(yōu)勢，在人工智能技術(shù)賦能、行業(yè)拓展、技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)共享等方面展開全面合作，促進人工智能與軟件信息服務領(lǐng)域的深入融合發(fā)展，推動各行業(yè)的利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)智能升級；圍繞煙草、政務、軌道交通、金融等行業(yè)，共同打造行業(yè)聯(lián)合解決方案。總體設(shè)計共建目標探索出人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)的有效模式加速培養(yǎng)合格乃至優(yōu)秀的人工智能應用型人才，滿足行業(yè)的人才需求，擴大院校專業(yè)知名度合作內(nèi)容中軟國際與院校共建“人工智能應用”專業(yè)，將從以下幾個方面展開合作：聯(lián)合人才培養(yǎng)服務共同設(shè)計制定人才培養(yǎng)方案、課程體系和教學大綱協(xié)助院校招生及迎新參與入學教育和行業(yè)認知實習參與小學期實訓課程/學分置換為期一個學期的集中式實訓創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導畢業(yè)設(shè)計指導企業(yè)實習和就業(yè)教學資源建設(shè)課件/案例庫人工智能虛擬實驗系統(tǒng)師資培訓中軟國際人工智能應用專業(yè)共建特色如下：在人才培養(yǎng)合作上，擁有從學生入學到就業(yè)的全程聯(lián)合培養(yǎng)機制；校內(nèi)聯(lián)合培養(yǎng)與中軟國際基地集中訓練相結(jié)合，充分發(fā)揮校企雙方各自的資源優(yōu)勢強調(diào)人工智能在行業(yè)中的具體應用，重點培養(yǎng)應用型人才而不是算法、理論研究型人才；同時兼顧考研深造的要求在提供人才培養(yǎng)服務的同時，也提供較為完善的課件、案例庫、實驗系統(tǒng)、師資培訓等，服務于本專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展人才培養(yǎng)方案人才培養(yǎng)目標“人工智能應用”專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，掌握人工智能基礎(chǔ)知識、理論和技術(shù)，并能靈活應用到具體行業(yè)或場景中的工程型、應用型人才。包括：掌握相關(guān)的數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學、軟件工程等學科基礎(chǔ)知識掌握數(shù)據(jù)挖掘、機器學習、深度學習等專業(yè)知識掌握人工智能應用系統(tǒng)分析、設(shè)計、實現(xiàn)及運維的方法、技術(shù)和工具能夠結(jié)合移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將人工智能應用在實際生產(chǎn)、生活環(huán)境中畢業(yè)要求及知識能力分解下表列出了本專業(yè)學生應具備的知識、能力和素質(zhì)，以及對應的主要培養(yǎng)課程類別項目要求對應課程知識體系數(shù)理基礎(chǔ)掌握數(shù)據(jù)科學領(lǐng)域必要的數(shù)學工具高等數(shù)學線性代數(shù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計最優(yōu)化方法離散數(shù)學IT基礎(chǔ)掌握數(shù)據(jù)科學領(lǐng)域必要的計算機和軟件工具面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(Java)Python程序設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法數(shù)據(jù)庫原理計算機網(wǎng)絡操作系統(tǒng)人工智能理論掌握數(shù)據(jù)科學領(lǐng)域必要的理論知識體系人工智能概論機器學習深度學習數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘?qū)I(yè)技能公共技能熟悉人工智能應用編程工具面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(Java)Python程序設(shè)計科學計算與統(tǒng)計分析熟悉數(shù)據(jù)存儲、計算和管理平臺與工具數(shù)據(jù)庫管理與開發(fā)分布式計算系統(tǒng)智能應用系統(tǒng)運維技術(shù)掌握人工智能應用的分析、設(shè)計、實現(xiàn)及運維技術(shù)智能應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)數(shù)據(jù)可視化計算機視覺語音識別自然語言處理R語言多元統(tǒng)計分析智能機器人推薦系統(tǒng)項目經(jīng)驗產(chǎn)品、項目過程管理熟悉人工智能產(chǎn)品或應用的生命周期，包括階段劃分、人員分工、崗位協(xié)作等專業(yè)綜合實訓人工智能行業(yè)應用實訓企業(yè)實習畢業(yè)設(shè)計行業(yè)經(jīng)驗了解至少一個行業(yè)的行業(yè)背景、業(yè)務模式、市場特點，以及人工智能在該行業(yè)中的應用綜合素質(zhì)職業(yè)素質(zhì)良好的文檔寫作、演示匯報、商務溝通能力人工智能行業(yè)應用實訓企業(yè)實習畢業(yè)設(shè)計學習能力快速學習，主動學習創(chuàng)新意識在日常工作和學習中的微創(chuàng)新能力，人工智能落地應用敏感度課程路線下圖列出了本專業(yè)主干課程的學習路線：核心和特色課程人工智能概論。作為本專業(yè)概論課程，向?qū)W生全面介紹包括人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的相關(guān)的概念、技術(shù)及應用，尤其是人工智能在產(chǎn)業(yè)中的應用場景。使學生建立對本專業(yè)相關(guān)知識、技術(shù)及發(fā)展前景的初步認識，作為后續(xù)深化課程的引導。Python程序設(shè)計。介紹Python語法和語言特性科學計算與統(tǒng)計分析。主要使用Python語言及numpy、scipy、pandas、matplotlib等工具包，實現(xiàn)機器學習中常見的線性代數(shù)、微積分、概率、統(tǒng)計、優(yōu)化等數(shù)學問題，為機器學習和深度學習打下堅實的數(shù)學基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫應用。介紹典型的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(Oralce/MySQL)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(Mongodb/Redis)的基本概念、安裝配置、管理維護、數(shù)據(jù)訪問和開發(fā)(Java、Python)等內(nèi)容分布式計算系統(tǒng)。介紹Hadoop分布式計算系統(tǒng)的基本概念、安裝配置、分布式編程模型(Map/Reduce)，分布式文件系統(tǒng)(HDFS)，以及相關(guān)的調(diào)度、監(jiān)控和維護工具，使學生建立對分布式計算系統(tǒng)的基本認識，掌握初級的分布式應用設(shè)計和實現(xiàn)方法，為后續(xù)深度課程奠定理論和實踐基礎(chǔ)機器學習。以Python為主介紹監(jiān)督與非監(jiān)督學習；線性回歸及其實現(xiàn)；邏輯回歸及其實現(xiàn)；貝葉斯分類器及其實現(xiàn)；支持向量機；神經(jīng)網(wǎng)絡；決策樹；聚類分析；降維算法；推薦算法；算法評估方法；訓練樣本的質(zhì)量和選擇考慮。深度學習。介紹深度神經(jīng)網(wǎng)絡的設(shè)計要點，包括網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、權(quán)重初始化、梯度下降更新策略、BatchNormalization、Dropout等影響計算效能的因素；卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的概念及其分別在Python及TensorFlow中的實現(xiàn)；循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡的概念和基本實現(xiàn)；遷移學習、強化學些、GAN等。數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘。介紹ETL方法與工具、數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)建、多維數(shù)據(jù)集、維度/度量值/關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)挖掘算法、典型BI和數(shù)據(jù)挖掘工具使用等。數(shù)據(jù)可視化。介紹各種數(shù)據(jù)可視化的理論基礎(chǔ)，以及平臺和開發(fā)工具的設(shè)計和使用，包括Excel,報表服務，Chart.js,D3.js,Tableau等。通過本課程學習，學生能夠?qū)?shù)據(jù)處理的結(jié)果以高效、靈活和友好的方式呈現(xiàn)智能應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)。為人工智能后端算法庫設(shè)計、實現(xiàn)服務平臺，使之能對外提供服務接口；開發(fā)智能終端應用程序，使之能夠與服務端接口交互。智能應用系統(tǒng)運維管理?；赑ython的自動化運維管理，以及基于Hadoop的運維管理計算機視覺。OpenCV圖像處理庫、圖像識別、人臉識別等聯(lián)合人才培養(yǎng)服務2.5+0.5+1培養(yǎng)模式校企專業(yè)共建聯(lián)合人才培養(yǎng)采用2.5+0.5+1的模式。即：第1-4學期(2學年)課程在學校完成，主要由學校師資授課；中軟國際在特定課程/實踐環(huán)節(jié)派遣企業(yè)師資到學校授課。這些環(huán)節(jié)包括：入學迎新、新生入學教育、小學期課程設(shè)計實訓等第5學期(0.5學年)課程在學校完成，主要由學校教師授課，輔以中軟國際企業(yè)講師借助智慧教育云平臺線上線下結(jié)合授課；對于個別專業(yè)技術(shù)課程，由中軟國際外派企業(yè)講師到學校授課第6學期(0.5學年)課程在中軟國際實訓基地或在校內(nèi)集中完成，由中軟國際企業(yè)講師為主授課，少數(shù)課程可由院校教師負責。這部分課程均為專業(yè)特色課程，并與用人單位的需求和要求掛鉤第7、8學期(1學年)，中軟國際推薦學生進入各用人單位進行帶薪頂崗實習，同時指導學生完成畢業(yè)設(shè)計主干課程實施清單下表列出了本專業(yè)主干課程的名稱、課時、上課地點及負責方：課程名稱學期課時地點負責備注新生入學教育及認知實習18校內(nèi)中軟講座、會談人工智能概論132校內(nèi)院校面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(Java)264校內(nèi)院校面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(Java)課設(shè)21周校內(nèi)中軟小學期連續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法364校內(nèi)院校操作系統(tǒng)332校內(nèi)院校Python程序設(shè)計464校內(nèi)院校Python程序設(shè)計課程設(shè)計42周校內(nèi)中軟小學期連續(xù)數(shù)據(jù)庫原理464校內(nèi)院校計算機網(wǎng)絡448校內(nèi)院校數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)532校內(nèi)院校科學計算與統(tǒng)計分析532校內(nèi)院校專業(yè)必修課機器學習548校內(nèi)院校機器學習課程設(shè)計52周校內(nèi)中軟分布式計算系統(tǒng)系統(tǒng)548校內(nèi)院校數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘632中軟/校內(nèi)中軟深度學習632中軟/校內(nèi)中軟智能應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)664中軟/校內(nèi)中軟智能應用系統(tǒng)運維管理648中軟/校內(nèi)中軟數(shù)據(jù)可視化632中軟/校內(nèi)中軟計算機視覺632中軟/校內(nèi)中軟專業(yè)選修課(選2門)語音識別632中軟/校內(nèi)院校自然語言處理632中軟/校內(nèi)院校R語言多元統(tǒng)計分析632中軟/校內(nèi)中軟智能機器人632中軟/校內(nèi)中軟推薦系統(tǒng)632中軟/校內(nèi)中軟專業(yè)綜合實訓64周中軟/校內(nèi)中軟專業(yè)實踐人工智能行業(yè)應用實訓64周中軟/校內(nèi)中軟職業(yè)素質(zhì)教育616中軟中軟筆試面試指導616中軟中軟企業(yè)實習7、816周用人單位畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文7、8中軟中軟教學資源建設(shè)課件與案例中軟國際提供本專業(yè)主要的專業(yè)必修課、選修課的課件(含PPT、講義、案例、視頻)。中軟國際提供主要實踐環(huán)節(jié)的實訓項目，包括課程設(shè)計實訓項目、專業(yè)綜合實訓項目以及行業(yè)應用實訓項目人工智能虛擬實驗系統(tǒng)中軟國際提供下列3個虛擬實驗系統(tǒng)(以虛擬機形式提供)，供本專業(yè)學生實驗、實訓名稱實驗環(huán)境實驗內(nèi)容大數(shù)據(jù)開發(fā)和運維實驗系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺