人工智能背景下交叉跨學科電子信息專門人才培養(yǎng)體系研究

摘要：在人工智能背景下，以交叉跨學科的方式探索電子信息專業(yè)的再建設和再升級，并分析目前電子信息專業(yè)面臨的問題和瓶頸，探索戰(zhàn)略升級和創(chuàng)新路徑，以實現(xiàn)培養(yǎng)交叉跨學科的專門應用型人才。

關(guān)鍵詞：智能制造；人工智能；電子信息；人才培養(yǎng)

一、引言

自2017年2月教育部推動新工科建設以來，高校對新工科建設高度重視，將培育與時代發(fā)展相適應的新工科人才作為教改的關(guān)鍵，積極探索新工科創(chuàng)新思路及新方法[1]。特別是隨著智能化發(fā)展進程的推進，基于生成式預訓練模型技術(shù)的ChatGPT橫空出世，引爆了整個社會，帶動了人工智能應用產(chǎn)品的高速發(fā)展，出現(xiàn)了各式各樣的優(yōu)秀產(chǎn)品，給傳統(tǒng)行業(yè)帶來了危機與挑戰(zhàn)。

在智能化發(fā)展背景下，各行業(yè)工作人員不僅要具備基本工作技能，還應掌握現(xiàn)代信息技術(shù)、智能技術(shù)，靈活應用現(xiàn)代智能化設備完成各項工作，這對高校人才培養(yǎng)提出了新要求。傳統(tǒng)工科為了培養(yǎng)出時代發(fā)展所需的優(yōu)秀人才，應打破傳統(tǒng)教育理念與模式的限制，重視交叉學科人才培養(yǎng)體系建設，通過跨學科方式將電子信息技術(shù)與傳統(tǒng)工科專業(yè)知識融合在一起，培養(yǎng)具備工科專業(yè)知識，且能熟練應用電子信息技術(shù)的專業(yè)人才，確保培養(yǎng)的人才能夠適應時代發(fā)展，在走入工作崗位后，快速適應相關(guān)工作。

二、電子信息專門人才培養(yǎng)體系建設背景

電子信息專業(yè)屬于工科中的大類學科，屬于傳統(tǒng)學科范疇，培養(yǎng)方向以硬件為主，學校的投入比其他學科較大，更多涉及的是電子電路以及嵌入式領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)內(nèi)容、方向也在不斷調(diào)整，專業(yè)教學內(nèi)容也經(jīng)歷了多次調(diào)整，不過該專業(yè)人才培養(yǎng)依然局限于電子信息內(nèi)容上，忽視電子信息技術(shù)與其他學科的聯(lián)系，跨學科人才培養(yǎng)投入不足，培養(yǎng)的人才“紙上談兵”能力較強，電子信息技術(shù)與其他各學科融合應用的能力較弱。伴隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，各學科間的聯(lián)系愈發(fā)緊密，電子信息專門人才培養(yǎng)也應從技術(shù)應用現(xiàn)狀入手，考慮電子信息專業(yè)與其他學科的聯(lián)系，培養(yǎng)跨學科的專業(yè)人才，滿足社會發(fā)展人才需求，為專業(yè)發(fā)展注入新動力。

（一）電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革

新工科建設要落實為實實在在的工程教育改革行動[2]，從新工科開始發(fā)展至今，電子信息專業(yè)也在這個過程中尋求改革的契機，需要對人才培養(yǎng)體系進行深度改革，改革的難點是如何讓電子信息學科重新煥發(fā)風采，能夠培養(yǎng)專門技術(shù)高級人才，能夠符合社會預期的人才要求[2]。電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)體系，應考慮新工科發(fā)展的目標指引，考慮電子信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及其在各領(lǐng)域應用情況，在新工科建設的指引下，持續(xù)推進電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革。體系建設應緊跟時代發(fā)展，堅持以時代發(fā)展為核心，探索具有時代特點的新發(fā)展思路。

（二）人工智能的發(fā)展給電子信息專業(yè)的啟示

隨著人工智能的發(fā)展，從業(yè)人員不僅要了解智能化設備的操作方法，還應具備一定的實踐能力、操作能力，其對人才的綜合能力提出了更高的要求。為了滿足智能制造需求，其與人工智能專業(yè)聯(lián)合得到重視，培養(yǎng)出了滿足現(xiàn)代社會發(fā)展所需的優(yōu)秀人才。由此可見，隨著社會發(fā)展人才需求的變動，關(guān)注專業(yè)之間的聯(lián)系，跨學科人才培養(yǎng)體系的建設至關(guān)重要，且現(xiàn)有經(jīng)驗證明，學科融合辦學對現(xiàn)代教育發(fā)展具有重要的促進作用。

由此可見，傳統(tǒng)工科專業(yè)同樣可以完善新興專業(yè)的知識體系，并進一步改革自身專業(yè)，關(guān)注電子信息專業(yè)與其他學科的聯(lián)系，結(jié)合現(xiàn)代社會發(fā)展情況，考慮畢業(yè)者的工作需求，將專業(yè)建設和人才培養(yǎng)放到日常工作中，積極適應新技術(shù)新方向以及社會的新需求?？偨Y(jié)人工智能發(fā)展經(jīng)驗，為電子信息的專業(yè)發(fā)展提供了新的啟示。

（三）跨學科電子信息專業(yè)改革目標

受人工智能新興技術(shù)沖擊，傳統(tǒng)工科就業(yè)市場萎縮，這是專業(yè)以及行業(yè)周期決定的[3]。面對這種必然轉(zhuǎn)變，電子專業(yè)人才培養(yǎng)也應與時俱進，適應行業(yè)周期的變動，不斷深化工程教育改革，探索新路徑，是探索符合自身條件和地域產(chǎn)業(yè)的培養(yǎng)人才路徑。培養(yǎng)電子信息專門技術(shù)人才，應以特色人才培養(yǎng)定位為目標，交叉跨學科進行人才培養(yǎng)體系構(gòu)建，發(fā)揮學科之間的聯(lián)系，提升人才的綜合能力，以使學生具有較強的市場應變能力，打破專業(yè)發(fā)展受行業(yè)周期影響的現(xiàn)象，拓寬學生的知識覆蓋面，幫助學生搭建與時代發(fā)展CEAi5PvSAtoiuyQ3W3zMjLTKtoEDiwR8o6xpGrhUBq0=相適應的知識體系。

改革目標需要以行業(yè)準繩為標準建立工程教育新體系，對專業(yè)建設進行動態(tài)調(diào)整，還必須參照熱點行業(yè)，了解學生如何將專業(yè)知識應用到行業(yè)領(lǐng)域，教師要如何教授學生，并且解決行業(yè)中的復雜問題。應用型本科院校不同于研究型高校，著重的發(fā)力點還是以培養(yǎng)專門人才為主，行業(yè)合作是重要改革目標。確定改革目標，通過參照、調(diào)研、借鑒等方法了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，最終確定跨學科電子信息專門人才培養(yǎng)體系的建設目標。

三、交叉跨學科電子信息人才培養(yǎng)體系的實施方案及對策

以人工智能為背景，通過交叉跨學科的方式對電子信息傳統(tǒng)學科進行人才培養(yǎng)體系的改革已經(jīng)成為電子信息專業(yè)發(fā)展的必然走向。綜合考慮電子信息專業(yè)特點、智能化發(fā)展的人才需求、高校教育發(fā)展目標，交叉跨學科電子信息專門人才培養(yǎng)體系應按照如下方案實施。實施方案體系如圖1所示。

（一）增設智能制造與人工智能相關(guān)課程

很多課程的開設并非獨立的，新興專業(yè)的課程建設也是依托傳統(tǒng)學科，在調(diào)整課程體系過程中，增加符合電子信息專業(yè)的智能制造與人工智能相關(guān)課程。課程設置方面，學?？梢酝ㄟ^與企業(yè)建立合作，了解企業(yè)的用人需求，在雙方共同探討的基礎上，確定電子信息專門人才培養(yǎng)的目標，明確課程目標。在課程內(nèi)容安排上，結(jié)合企業(yè)的用人需求，增加與電子信息專業(yè)密切相關(guān)的課程。例如，確定智能物聯(lián)網(wǎng)方向，在原有方向中加入“智能”。同時，在電子信息導論課中加入新興學科的內(nèi)容，也可以充分進行知識點的交叉設置。

（二）制定行之有效的深化改革特色目標

培養(yǎng)電子信息專門人才的目的是滿足社會發(fā)展需求，使所培養(yǎng)的人才能夠在走入工作崗位后具備崗位所需的專業(yè)知識與技能。為了保障專門人才培養(yǎng)效果，不僅要關(guān)注課程改革，還應對改革后學生的培養(yǎng)效果給予重視。如通過與合作企業(yè)建立聯(lián)系，完善每學期的調(diào)研、回訪工作，通過對學生進入工作崗位后的工作表現(xiàn)，了解課程體系建設后的人才培養(yǎng)效果，思考現(xiàn)行人才培養(yǎng)方面的不足。

同時，還應在課程體系建設的過程中，根據(jù)交叉跨學科課程設計情況，調(diào)整教學評價方案，根據(jù)新興學科建設過程中出現(xiàn)的問題進行總結(jié)。將電子信息專門人才培養(yǎng)體系打造成特色，重視理論與實踐融合，增加學生進入企業(yè)實踐的機會，針對企業(yè)的用人需求設計課程方案?？梢酝ㄟ^與企業(yè)建立合作關(guān)系，經(jīng)企業(yè)、學校共同商討，確定課程人才培養(yǎng)目標，并據(jù)此設計課程方案，提升課程人才培養(yǎng)的效果與質(zhì)量。

（三）構(gòu)建動態(tài)調(diào)整的人才培養(yǎng)方案

電子信息專業(yè)在進行深化工程教育改革的建設時，應考慮現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展情況，從企業(yè)用人需求入手，考慮市場環(huán)境的發(fā)展變化，提高市場的敏感性，根據(jù)具體情況動態(tài)調(diào)整。在學科發(fā)展的重要階段修訂人才培養(yǎng)方案，課程的變動要符合學科的培養(yǎng)目標，以培養(yǎng)目標為導向，根據(jù)指標循序漸進地進行修訂，設定課程要采用多方討論、調(diào)研、借鑒等方法，不能為了“追新求全”就大規(guī)模對課程進行刪減增加，也不能盲目增加新技術(shù)類課程，要結(jié)合本專業(yè)特色，在項目實踐教學中融入跨學科的交叉內(nèi)容，啟發(fā)學生思考和創(chuàng)新，能夠?qū)⑿录夹g(shù)與產(chǎn)業(yè)銜接，加深他們對基礎知識的理解，要建設基礎專業(yè)課程，爭取建設省級一流必修課程。

例如，電子信息中的數(shù)模電課程，是專業(yè)課程的重要基礎，應改革和建設成一流課程。動態(tài)調(diào)整是依據(jù)往屆畢業(yè)生反饋的情況，以及教學效果逐步完善和修補，避免大規(guī)模在沒有論證的情況下修訂，這樣不利于專業(yè)的深度發(fā)展。

（四）校企協(xié)同的產(chǎn)學研用平臺的建設

工科院校專業(yè)人才培養(yǎng)方面，不僅要考慮理論知識的講解，還應對學生的實踐能力培養(yǎng)給予重視。因此，為了保障教學效果，跨學科電子信息專門人才培養(yǎng)應依托產(chǎn)業(yè)學院與企業(yè)協(xié)同進行產(chǎn)學研用創(chuàng)新平臺的建設。集高校與企業(yè)優(yōu)勢于一體的“產(chǎn)學研用一體”實踐平臺，可以集合企業(yè)優(yōu)秀的技術(shù)經(jīng)驗和產(chǎn)業(yè)需求。校企合作應納入常規(guī)教學活動中，這樣才可以起到實質(zhì)作用[4]。

例如，可以委托企業(yè)舉辦學術(shù)競賽，根據(jù)企業(yè)需求設定開放課題，讓學生參與創(chuàng)新項目設計和開發(fā)。打造特色雙師課堂，通過企業(yè)參加課程的開發(fā)和建設，雙師型教師同堂教學，可以讓學生在學習中對理論知識有更深入地理解。他們走入社會前應該在校內(nèi)就完成企業(yè)實訓的流程學習，提升學生的就業(yè)競爭力，還可以通過模擬面試等方式，加強學生的就業(yè)指導?！爱a(chǎn)學研用一體”平臺還需要教師的深度參與，讓學生參加企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目研發(fā)，還可以使學生完成校外創(chuàng)業(yè)，充分體現(xiàn)產(chǎn)教融合的實踐協(xié)同價值。

（五）提升高水平的雙師型教師，增加教師的專業(yè)學習和培訓

提升高水平的雙師型教師是工科專業(yè)的需求，也是為培養(yǎng)專門人才需要的核心師資力量。通過高校建設教師學習中心，為教師學習提供更多的便利。教師學習中心應考慮課程創(chuàng)新發(fā)展需要，結(jié)合課程變化對教師教學能力的要求，為教師學習現(xiàn)代教育的新理念、新思想提供幫助，使教師能夠充分認識現(xiàn)代用人市場需求。通過教師思想意識的轉(zhuǎn)變，以及能力的提升，進一步優(yōu)化課程教學，達到提高教學質(zhì)量的目的。

同時，將培養(yǎng)雙師型教師納入教學工作中，要培養(yǎng)高水平高職稱的核心骨干教師，要激勵青年教師積極對待職業(yè)發(fā)展，還應鼓勵不同專業(yè)教師進行課程研討，互相學習，取長補短，更新他們的知識體系，以交叉跨學科的工程教學活動提升專業(yè)教師的業(yè)務水平，學校也應資助教師繼續(xù)進修，通過訪問學者等方式，提升他們的業(yè)務能力。

（六）以傳統(tǒng)學術(shù)競賽為依托增加智能制造與人工智能學術(shù)競賽項目

在電子信息專業(yè)的傳統(tǒng)學術(shù)競賽基礎上，以學術(shù)競賽白名單為準，增加涵蓋智能制造與人工智能相關(guān)的學術(shù)競賽。在一個學年周期，舉辦人工智能機器人大賽等分2個學期完備多項比賽申報，爭取一個學期至少有3項比賽可以供學生選擇報名，不局限于全國電子設計大賽，學術(shù)競賽活動開展也間接促進了“挑戰(zhàn)杯”和“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽的參賽熱度，進而提高參賽項目質(zhì)量，同時鼓勵學生積極申報每年的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃和科技攀登項目計劃，依托智能制造與人工智能技術(shù)申報重點資助項目，爭取拿到省級以上項目，提高學生的學術(shù)水平，為培養(yǎng)電子信息專門人才提供支撐。

四、結(jié)束語

從新工科開始到人工智能技術(shù)產(chǎn)品的火爆，傳統(tǒng)學科經(jīng)過了一系列的改革。在人工智能發(fā)展背景下，要依托新興專業(yè)的建設來改革電子信息專業(yè)。作為應用型高校而言，培養(yǎng)適應當今社會需求的高水平技能型人才尤為重要，應從修訂人才培養(yǎng)到企業(yè)協(xié)同，再到提升師資力量，進而提高學生的素質(zhì)，并且以交叉跨學科的方式，建立電子信息專業(yè)專門人才培養(yǎng)體系。

作者單位：王鳳 許志明 許北祈 萬智萍 黃雪敏 廣州新華學院

參考文獻

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[2]馬廷奇.新工科建設的范式轉(zhuǎn)換及實現(xiàn)路徑[J].中國高等教育，2021（02）：16-18.

[3]王建秀.工科發(fā)展瓶頸與基于人工智能新興技術(shù)的發(fā)展路徑[J].高等工程教育研究，2023（04）：27-30.

[4]陳立斌，胡琳，曹新方等.電子信息類專業(yè)產(chǎn)教融合路徑的探索與實踐——以西安交通大學-華為“智能基座”為例[J].高等工程教育研究，2023（05）：30-34+53.