圖為哈爾濱工程大學教師指導學生開展新工科課程的實驗項目。受訪者供圖
近日，東北五校電子信息類專業(yè)建設會議暨首屆無線電報機制作競賽決賽在哈爾濱工程大學舉行。來自哈爾濱工業(yè)大學、吉林大學、大連理工大學、東北大學、哈爾濱工程大學的專家學者齊聚一堂，共話新工科課程改革，探索拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。
新工科建設是高校深化教育教學改革的重要舉措，其核心在于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的工科人才。當前，高校新工科建設情況如何，積累了哪些經驗？在人工智能快速發(fā)展的背景下，教學方式發(fā)生了哪些新變革？面向未來，人才培養(yǎng)模式將呈現(xiàn)出哪些新趨勢？對此，科技日報記者采訪了相關專家。
瞄準產業(yè)需求推進課程改革
早在2017年，教育部在天津大學召開新工科建設研討會，形成新工科建設的愿景與行動路線。2018年，教育部、工業(yè)和信息化部、中國工程院聯(lián)合發(fā)布《關于加快建設發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》，要求深入開展新工科研究與實踐，探索建立工程教育的新理念、新標準、新模式、新方法、新技術、新文化。2023年，教育部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等五部門印發(fā)《普通高等教育學科專業(yè)設置調整優(yōu)化改革方案》，提出深化新工科建設，對現(xiàn)有工科專業(yè)全要素改造升級。
如今，全國各地的高校都在積極推進新工科建設，進行課程改革，并進行了諸多創(chuàng)新性實踐。
“哈爾濱工程大學正加快構建產學研實踐育人課程體系?！痹撔Ｐ畔⑴c通信工程學院副院長喬玉龍介紹，為對接產業(yè)需求，培養(yǎng)學生系統(tǒng)思維，哈爾濱工程大學打破傳統(tǒng)課程“孤立”授課的狀況，以課程知識整合為牽引，以項目實踐訓練為載體，以知識圖譜建設為支撐，重構新型課程體系。例如，在哈爾濱工程大學副教授于蕾的課程中，學生們系統(tǒng)學習了制作雙路信號發(fā)生器所要掌握的運算放大器、AD/DA轉換等知識。運用這些知識，學生在完成學業(yè)的同時，還有機會參加全國大學生電子設計競賽，真正做到課賽一體。
大連理工大學信息與通信工程學院副院長龔曉峰表示，他們采取漸進式改革，積極運用人工智能等新技術，開設了多門相關課程，采取“理—實—思—創(chuàng)一體化”的授課模式，調動“教—學—研—賽”等多重育人要素，打造以“高整合性項目式核心課程”為核心的本科人才培養(yǎng)課程體系。
哈爾濱工業(yè)大學電子與信息工程學院則通過“大師+團隊”等教育模式，開設軟硬件綜合創(chuàng)新的貫通實踐課，通過項目式學習讓學生接觸科技前沿問題、產業(yè)前沿需求，鍛煉學生創(chuàng)新性解決復雜問題能力和綜合動手實踐能力。
運用新興技術優(yōu)化教學方式
“人工智能等新技術在教育領域的應用日益廣泛?！惫枮I工業(yè)大學國家級教學名師戰(zhàn)德臣說。在高校新工科建設過程中，人工智能等技術同樣發(fā)揮著重要作用。這些技術在高校新工科課程開發(fā)、教材編寫、實驗環(huán)節(jié)中的應用日益廣泛。
戰(zhàn)德臣表示，人工智能等新技術將使高校新工科課程變得更加“智慧”，數(shù)智課堂將為學生配備數(shù)字教師和AI助教，實現(xiàn)精準施教，推動新工科課程建設；而數(shù)字技術的應用還可以將復雜的工科專業(yè)知識轉化為“一圖讀懂”的知識圖譜，清晰刻畫出人才培養(yǎng)的知識體系，為“教與學”提供智能化支持。
東北大學知識圖譜研究團隊依托東北大學計算機科學與工程學院，推出了自主研發(fā)的“知行伴學”智能助教系統(tǒng)。該系統(tǒng)內嵌計算機、材料、冶金、醫(yī)藥、法律等20多個學科的數(shù)據(jù)庫以及50多個課程知識基礎圖譜，將大語言模型、知識圖譜等人工智能前沿技術相結合，賦能全學科、批量化課程智慧化建設。
在新工科實驗環(huán)節(jié)中，人工智能等新技術也扮演了舉足輕重的角色。在哈爾濱工程大學電工電子國家級實驗教學示范中心，這里的實驗室正在進行智能化改造升級，電路電子的模塊化和系統(tǒng)化實驗設備正在更新，數(shù)字孿生技術的運用為實驗室跨時空自主實踐環(huán)境的營造奠定了基礎。該實驗中心副主任項建弘表示，從2025年春季新學期開始，學生進行實驗預習與開放實驗時，只需在電腦端就可以遠程進行實驗操作，不需要實體設備。
此外，人工智能等新技術賦能新工科建設的實踐模式，為中西部教育發(fā)展提供助力，進一步促進教育公平。在與哈爾濱工程大學相隔5000多公里的新疆喀什大學，兩校師生通過“AI+互聯(lián)網”技術，不僅能夠共享實驗設備資源，還可以開展遠程交互式教學活動，實現(xiàn)“同上一堂課”。
學科交叉融合完善育人體系
隨著知識更新迭代速度的進一步加快，未來新工科建設將與人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術的融合更加緊密，學生學習習慣、獲取知識途徑以及能力提升要求都會發(fā)生顯著變化。為了適應這些變化，各高校將更加重視加強辦學特色，促進學科交叉與融合。
吉林大學通信工程學院副院長高博認為，從國家戰(zhàn)略和產業(yè)需求的角度來看，未來新工科建設需要學校主動順應變革，打造跨學科前沿課程，構建模塊化、層次化、進階式且課內外一體的實踐課程體系，培養(yǎng)面向未來的工程人才。
“從拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質量來看，新工科發(fā)展應立足學校辦學特色與優(yōu)勢，強化學科間的交叉融合。”東北大學計算機科學與工程學院副院長宋曉詩說，例如，東北大學正憑借計算機科學與技術、人工智能、物聯(lián)網、通信工程、電子信息工程等學科和專業(yè)優(yōu)勢，完善育人體系，持續(xù)推進拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地建設。
此外，在新一代信息技術快速發(fā)展的背景下，新工科建設要積極響應國家關于“人工智能+”行動的戰(zhàn)略部署，全面、系統(tǒng)地將人工智能技術融入專業(yè)教育教學?！巴瑫r，新工科建設不僅要構建面向未來前沿新技術發(fā)展的育人模式，還要完善人工智能倫理、人工智能前沿技術等課程體系，協(xié)同推進拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)。”龔曉峰說。（科技日報記者 朱 虹 通訊員 劉 濤）
（責任編輯：蔡文斌）
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