泰迪&百度-人工智能产教融合实训基地解决方案

2025-04-08 泰迪智能科技 65
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第1部分

人才需求

2020年4月,人社部发布的《人工智能工程技术人员就业景气现状分析报告》中指出,根据测算我国人工智能人才目前缺口超过500万,国内供求比例为1:10,供求比严重失衡,如不加强人才培养,至2025年人才缺口将突破1000万。

根据深圳市人工智能行业协会发布的《2021人工智能发展白皮书》,目前我国人工智能相关领域从人员超过60万,主要分布在背景、上海、杭州、广州等泰迪·百度-人工智能产教融合实训基地解决方案一线城市。截止2020年底,中国人工智能相关企业数量达到6425家,其中,22.3%的企业分布在人工智能产业链基础层,18.6%的企业分布在技术层,59.1%的企业分布在应用层,考虑到大部分企业集中在应用层,需要更多的应用型人才方可满足行业的需求。2021年10月,百度创始人、董事长兼CEO李彦宏在北大新工科国际论坛表示“未来5年百度将为社会培养500万AI人才”。

第2部分总体规划

2.1设计思路

本方案基于高校人工智能专业建设多功能需求,整合百度与泰迪专业能力与服务,全方面解决与赋能高校在AI专业建设的痛点、难点。以技术实力、产业实力强劲的百度AI产品和资源为主,包括PaddlePaddle、飞桨教学课程案例,百度教具等。辅以泰迪多年在TensorFlow、PyTorch等AI技术的应用研究、十余年高校专业建设的专业与周到服务支持,从人才培养、科学研究、社会服务全方位支持支持高校人工智能专业建设。

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2.2目标与成果

本方案基于学校人工智能专业建设需求,通过“泰迪·百度”和学校三方资源整合,进行学校人工智能实验室设计和建设,搭建教学、实验和项目实战系统平台,引进创新应用实践产品、高算力科研设备和专业的科研平台,探索构建“产、学、研、培、赛、创”于一体的教学实验、应用创新及教学科研环境,助力应用型、复合型技术技能人才培养,实现内涵式发展,推进高水平人才培养体系建设。

实训基地的建设,将实现学校:

1)联合百度·泰迪共建的人工智能实验室

强化专业基础设施(百度可授牌)支撑人工智能核心技术实训教学,培养计算机视觉、自然语言处理、语音识别方面的人工智能核心技术人才。

2)构建适应学校办学实际的教学体系,夯实人才培养基础

瞄准高校人工智能专业发展方向和人才培养方案,将AI产业群、岗位(群)、能力等人才培养规格要求进行分解和组合,融百度和泰迪的AI行业案例项目式学习,面对不同类型的岗位类型需求再以针对选修学习,构建有特色、质量的“能力为本、项目引导、岗位选修”课程体系,打造定制化的课程设计、实习就业、讲座培养等多层次教学服务体系。

3)推进高质量教材建设,服务专业升级定位

联合高校出版的教材,采用思政结合的章节式、项目式、任务式的内容形式,围绕学校的专业特色和行业方向,结合百度·泰迪的行业项目经验和资源积累,及泰迪超70余本教材经验,开展AI教材、课程等成果资源转换建设。

4)增强人工智能的师资力量,赋能专业建设

百度提供技术支持,共同联合高校举办深度学习师资培训班或2人/季度免费参加各地举办的“飞桨”系列培训,系统讲授从行业案例需求到项目工程代码落地的全流程,打通理论与实践应用的闭环。

5)完善学科与技能竞赛体系,提升竞赛能力

赛、中国高校计算机大赛—人工智能创意赛、中国软件杯大学生软件设计大赛),

可提供有偿竞赛服务支持与培训,助力学生竞赛名次;还能服务高校办赛诉求,

联合百度举办多种类型的精彩AI竞赛。

6)建设AI智能工作室,推动学生创新创业

建设基于泰迪智能工作室的“AI智汇工作室”,以线上线下结合的方式,引进富有活力的企业资源(包括课程、工程师、企业项目),为学校创新创业创造提供技术支持和指导。

7)健全科研底层环境,丰富科研场景

为学校科研搭建从“数据采集-数据整合-模型训练-数据呈现”的全流程科研平台环境,针对在科研中最重要“模型训练”环节,提供高算力分布式大规模网络模型训练,灵活资源调度管理。围绕前沿算法研发、AIGC大模型应用研发、产业场景化AI应用研发,为科研团队提供有力的技术支撑和便捷高效的研发工具。

2.3整体架构

通过整合百度与泰迪双方的技术、能力、资源,建设以百度人工智能工程师培养路径为核心的人工智能教学实验室,以学生竞赛、实践应用为特色的人工智能应用创新实验室,以科研工具与服务为保障的人工智能科研实验室,实现“科研反哺教学,教学驱动应用,应用催生科研”的人工智能创新人才培养模式,助力学校提升专业培育水平,推动人工智能领域一级学科建设,打造技术技能人才培养高地,为产业发展和区域经济发展培养各领域优秀的应用创新型及复合型技术技能人才,共同推动AI的教育和产业协调发展。

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2.3.1AI教学实验室

人工智能教学实验室,主要搭载了百度飞桨产业级深度学习平台(PaddlePaddle)及配套资源,建设用于人工智能专业的基础教学和实验实训、创新实践教学,涵盖人工智能机器学习、深度学习等专业知识体系,切合学校人工智能专业人才培养要求,适应行业技术发展趋势及人才岗位技能要求。

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该实验室建成后,将满足:

(1)基础教学实训

人工智能基础实验室为承载主流百度(PaddlePaddle)、TensorFlow、PyTorch深度学习框架技术用于学生对人工智能、智能机器人等关键技术的理论学习,帮助学生构建完整的人工智能、智能机器人基础理论知识体系。满足学校人工智能课程基础教学。

(2)企业项目实验实训

引入百度企业项目案例和泰迪多年在机器学习、深度学习项目应用案例,以项目实践方式,强化学生基础知识和技术应用能力。

(3)校内生产性实践

除可以作为教学实训场所外,还能够作为校内生产实训基地,起到以下功用:

1)作为国培、省培实训环境,承担国培、省培培训;

2)作为校内师资培训实训环境,承担校内师资培训;

3)作为专业的人工智能相关考试考场。

2.3.2AI创新应用实验室

人工智能创新应用实验室是紧密围绕人工智能和机器人智能化发展方向和技术应用,以百度合作支持的高含金量竞赛为切入点,引进百度竞赛级别的人工智能和机器人实验实践产品、教学资源,为学校人工智能专业的教学、实验、学生创新创业、竞赛等提供环境支撑,培养学生在人工智能、智能机器人设计、开发人机交互等关键技术的创新应用实践能力,熟练掌握应用深度学习主流技术框架PaddlePaddle、TensorFlow、PyTorch等,激发学生的学习兴趣和热情,提高学生的创造力和创新能力,同时也可以帮助学生锻炼实际操作能力和团队协作能力,提高学生的综合素质和就业竞争力。

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该实验室建成后,将满足:

(1)学科与技能竞赛

人工智能创新应用实验室为承载了主流百度合作支持的高含金量AI竞赛教具,学生将使用百度AI开放平台相关技术,探索实现具体落地场景的技术应用,如人工智能技术在航天、工业、农业、医疗、文化、教育、金融、交通等行业领域的应用探索。如交通领域智能汽车的车道定位及识别、目标物检测与识别等多种人工智能技术和自动化控制技术,提升学生人工智能创新实践应用能力。同时亦可满足服务高校办赛诉求,百度提供竞赛技术支持,联合举办多种类型的具有各种行业特色的精彩AI竞赛,不仅提升高校的招生与就业的宣传知名度,还能促进业内交流、产教融合,推动算法和技术应用创新,挖掘和培育更多人工智能应用创新人才。

(2)强化项目应用实践能力

人工智能创新应用实验室的教具以行业和场景化应用为基础,源于基于闭环思路设计,在教学基础理论与实践中贯穿升级,提供直观的行业场景体验,模拟实际工作中的应用场景情况,帮助更好的理解和掌握人工智能技术应用实践,更好地适应未来实际工作的需求。

2.3.3AI科研实验室

人工智能科研工作室,主要是基于学校教师“人工智能+X”科研项目需求,引进百度PaddlePaddle和泰迪企业成熟的科研工具产品,包括科研设备、科研平台,围绕前沿算法研发、AIGC大模型应用研发、产业场景化AI应用研发,从而为科研团队提供有力的技术支撑和便捷高效的研发工具。

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该实验室建成后,将满足:

(1)创新科研模式

携手百度·泰迪和高校校企深度合作,为学校科研搭建从“数据采集-数据整合-模型训练-数据呈现”的全流程科研平台,通过全流程的精简拖拽模式应用,构建创新的科研模式,助力学校科研项目的高效高质实现,提高学校科研水平和科研转化能力。

(2)创新科研成果

立足学校产业科研要求,以专业对接特色产业发展科研方向为主导,以创新应用为基本,承接行业科研项目,加速学校科研项目的科研实力,推进区域经济社会科技创新成果转化和应用。

(3)探讨合作科研课题

1)百度松果基金,百度联合CCF建立国内唯一基于自主研发深度学习平台的青年学者科研基金项目——松果基金。

2)教育部产学合作协同育人项目,百度公司拟在“人工智能”、“深度学习”、“智能驾驶”、“区块链”等方向与高校紧密合作,依托百度AI技术开放平台,全力支持教育部开展产学合作协同育人项目,全面支持高校的人才培养和专业综合改革,助力国家创新驱动发展战略。

3)教育部产学合作协同育人项目,泰迪公司拟在新一代人工智能、人工智能+X、智能制造装备、智能建造、智能交通、智慧水利、智慧农业、金融科技、健康服务与管理、智慧旅游等方向上,支持高校的人才培养和专业综合改革,其中2022年共45项目立项通过。

4)教育部科技发展中心-“中国高校产学研创新基金-新一代信息技术创新项目”,泰迪公司支持方向“A02教育大数据”方向。

第3部分AI教学实验室

人工智能教学实验室,搭载融合了百度产品为基准建设,用于学习深度学习主流框架飞桨PaddlePaddle技术,同时融入泰迪多年在TensorFlow、PyTorch技术应用研究,满足60名学生同时开展实验操作的需要,主要用于人工智能核心课程的实验及实训、创新实践教学,通过搭建教学和实验所需的基础硬件设备、教学软件和教学资源,为专业教学实验提供基础实验环境,整体架构如图8所示。

8教学实验室架构图.png

实验室初步平面规划如图所示:

9平面规划图.png

3.1人工智能课程资源包

人工智能课程资源包是百度·泰迪联合整理开发,面向高校培养应用型及复合型技术技能人才。

3.1.1基础课程清单

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3.1.2核心课程清单

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3.2人工智能实训管理平台

人工智能实训管理平台是面向人工智能相关专业在教学管理、实验编程及硬件计算资源于一体的综合实训管理系统。由百度和泰迪联合开发打造,围绕教学全流程中的“备、教、练、管、评、考”各个环节,提供更贴近用户场景的使用功能,同时赋能教学相关资源(实训指导书,视频,PPT,代码,数据)真正提供一站式教学+实训平台。

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3.3AI综合实验箱

实验箱面向人工智能、大数据相关专业,集成了计算机视觉系统、语音处理系统、机械手臂、以及手势传感器、温湿度传感器、大气压传感器等多种嵌入式应用模块,通过搭建边缘计算终端,为人工智能专业相关的应用开发提供统一的通讯协议和接口。实验箱基于Linux操作系统,采用Python语言进行课程资源的开发,适用于Python编程、机器学习、深度学习、数字图像处理、计算机视觉、语音识别、嵌入式系统及应用、智能机器人等课程的教学和实践。

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3.4数据标注平台

数据标注平台是一款为数据进行标签标记的软件工具。数据标注是大部分人工智能算法得以有效运行的关键环节。通过数据标注平台,可将各种非结构化的数据加工处理为机器可识别的信息,并应用到算法模型的训练上。

3.5AI智能计算平台

AI智能计算平台是面向我校人工智能相关专业课程教学与实训的工具。平台通过拖拽的方式进行操作,能够快速熟悉机器学习、自然语言处理、图像处理等领域的流程,以及各个算法的输入、输出、参数等内容;同时通过查看代码与修改源码实现对代码的熟悉,由浅入深,环环相扣。不仅能够帮助学生快速建立工程化思维,了解不同人工智能应用开发流程;还能够帮助老师减少算法课程备课成本,能够使用平台现有的功能组件实现相关算法的授课;还能够帮助我校其他专业更好理解人工智能。

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第4部分AI创新应用实验室

人工智能创新应用实验室,搭载以百度AI高含金量竞赛级教具为主,辅以“人工智能+X”的丰富成熟教具,满足学生多人分组使用,助力学生竞赛,如全国大学生智能汽车竞赛、中国高校计算机大赛—人工智能创意赛、中国软件杯大学生软件设计大赛等高含金量竞赛,同时强化项目实践能力,集中检验培养效果,整体架构如图所示。

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第5部分AI科研实验室

人工智能科研实验室,搭建从“数据采集-数据整合-模型训练-数据呈现”的全流程科研平台环境,建设满足10人科研用户,引进百度PaddlePaddle和泰迪企业成熟的科研工具产品,包括科研设备、科研平台,围绕前沿算法研发、AIGC大模型应用研发、产业场景化AI应用研发,从而为科研团队提供有力的技术支撑和便捷高效的研发工具,满足大部分高校在“人工智能+X”方向的科研任务,整体架构如图所示。

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第6部分产教融合服务

6.1师资体系建设

为推动人工智能人才培养,在教育部新工科联盟指导下,百度飞桨联合顶尖高校,自2018年开始举办《全国深度学习师资培训班》,助力高校AI专业教师培养。2020年,百度宣布五年内为社会培养500万AI人才。作为“500万AI人才”培养计划的重要部分,全国深度学习师资培训自2018年起,迄今已举办32期,累计有1000多所高校的4400余名老师参训,并影响大批学生。截至目前,百度已为社会培养超过300万AI人才。

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6.2教材与课程建设

教材与课程建设是泰迪科技与高校合作,结合百度·泰迪的行业项目经验和资源积累,在互利共赢的基础上,采用思政结合,共同研发新型“活页式、工作手册式、任务式、项目式”教材。目前,泰迪公司与人民邮电出版社、机械工业出版社、电子工业出版社共同策划,校企联合编写人工智能、大数据专业图书教材70余本和建设众多高质量课程,已在全国1500余所高校使用,惠及师生近百万人。

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6.3竞赛组织及培训

“以赛促教、以赛促研”是百度和泰迪一直秉承的教育理念,多年来百度和泰迪都积极响应国家号召,积极投身参与学科与技能竞赛事业,不仅能满足竞赛支持和培训,还能服务于有意向联合百度举办多类型AI竞赛。



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