“人工智能+”背景下的電子信息工程專業本科教學改革研究

郭智威 胡 鵬 王 恒

（1.重慶工商大學人工智能學院，中國 重慶 400000；2.河南農業大學 機電工程學院，河南 鄭州 450000）

0 引言

當今社會，人工智能正在深刻改變人們的生活方式，也在逐漸影響著各行各業。 而電子信息產業是我國國民經濟的命脈，是推動我國經濟發展的澎湃動力，隨著“人工智能+”時代的來臨，我國傳統的電子信息行業也必須向智能化方向發展[1]。 在這樣的時代背景下，電子信息行業所需的人才素質也必須從單一專業技能型逐漸向多技能型轉變，具有創新能力和新興技術能力的高端技能型人才將備受重視。因此，在“人工智能+”時代下，電子信息工程專業的本科教育亟待改革，使電子信息工程專業的本科生更加具有時代特點，滿足行業發展的新要求[2]。

1 重慶電子信息工程專業本科教育存在的問題

1.1 重慶地區開設電子信息專業的少，且專業化程度較低

重慶作為我國四大直轄市之一，再加上近年來，我國的三大國家戰略西部陸海新通道、一帶一路、長江經濟帶都以重慶為中心應運而生，重慶在整個西部地區乃至全國都有了相當重要的戰略地位。重慶近年來一直倡導經濟高質量發展，大力推動“互聯網+”計劃的實施，以創新驅動發展，意圖打造成為創新型開放城市。 將智能化作為自身的戰略定位，則需要有發達的電子信息行業作為支撐。 然而根據最新數據顯示，國內雖然目前開設電子信息工程專業的高校已經接近700 所，但重慶地區開設電子信息工程專業的高校極少，而且只有重慶郵電大學能夠進入中國電子信息工程高水平學科專業的行列。 因此，重慶地區電子信息工程專業開設高校少，且專業化程度較低是當前亟待解決的問題[3]。

1.2 本科培養體系相對落后

1.2.1 課程體系不合

如表1 所示，對比全球電子信息工程專業排名第一的麻省理工學院和國內電子信息工程專業排名第一的電子科技大學，重慶工商大學借鑒了其他高校在此專業的培養課程經驗并保留了自身的一些課程特色，正在逐漸向國內乃至全世界頂尖的電子信息工程專業高校看齊。但是麻省理工學院已經單獨開設了人工智能課程，在人工智能與電子信息工程專業結合上已經做得比較成熟，電子科技大學也在基于“人工智能+”背景下發展電子信息工程專業上有了一些成效，而重慶工商大學仍然處于人工智能與電子信息工程專業相結合的探索階段，甚至還完全處于電子信息工程專業的傳統階段。具體表現為人工智能相關課程開設較少，對人工智能應用方式和相關理論的講授也不夠深入。 在教學內容方面，重慶工商大學仍以較陳舊的基礎知識進行授課，使學生缺乏對前沿知識及科學研究方式的把握。

表1 各高校電子信息工程專業主要課程對比

1.2.2 實踐程度不足

人工智能是一門基于計算機程序將理論與應用智能結合的高新技術學科，要深入探索“人工智能+”背景下電子信息工程專業本科培養模式的改革，就必須以人工智能、電子信息工程理論為基礎，通過應用實踐將電子信息工程專業與人工智能相結合，以實踐促進理論的發展，以理論的深入促進實踐的進步。

但重慶地區大多數高校都是采用“理論教學+實驗課程”的培養模式，學生們在學習完專業相關的理論知識后，唯一能應用知識的地方就是在模擬實驗室，實踐活動的形式過于單一。 這使得學生不能解決社會經濟政治各個領域對電子信息工程專業提出的技術難題，也不能給社會經濟的發展提供智力支撐和技術支持。重慶地區大多數高校電子信息工程專業本科生的培養模式仍然是落后的傳統形式，無法真正結合當前“人工智能+”時代特色來培養學生。

1.2.3 實訓體系建設速度緩慢

在當前“人工智能+”飛速發展的時代下，重慶地區高校的實訓體系建設速度相對緩慢，主要體現在缺乏精通人工智能與電子信息工程相結合的專業知識的授課老師，大多數老師由于人工智能方面知識的欠缺，導致學生們無法真正從人工智能的角度去理解電子信息工程專業。校內與人工智能相關設施不完善以及校外的實踐環境缺失也是延緩人工智能實訓網絡建設的重要因素，學生們只能參與一些通用的、經典的實踐，無法利用專業技術去進行更加貼近實際工業應用的實踐，也很少有機會去頂尖企業實習。

2 教學改革具體策略

2.1 政策引導，提高專業普及率

在國家倡導大力發展人工智能理念這一背景下，重慶市教委應該倡導各高校積極建設電子信息工程專業，切實提高此專業在高校的普及率，并吸引更多的學生去了解、投身這個專業。 依托重慶作為老牌工業城市，著手規劃發展電子信息產業，利用人們的預期吸引更多外來投資以及具備一定實力的電子信息工程企業在重慶設廠發展此產業，通過形成一種良好的電子信息產業氛圍來促進各高校自動投入到電子信息工程專業的研究當中，以良好的實踐環境和產業效應推動各高校的電子信息工程專業高質量發展，培養出更多的復合型、廣泛適應性、多樣化電子信息產業人才，促進重慶地區的電子信息產業的發展。

2.2 深化教學改革

2.2.1 課程體系改革

課程體系改革，應該從以下四個方面著手：

第一， 應該多注重對學生們基礎能力的培養，多開設一些計算機、數學等基礎課程，培養學生們的基礎能力，有助于學生們更好地應用專業知識，對于幫助學生從人工智能角度去理解本專業，是十分有必要的。

第二，各高校應該探索開設一些與人工智能技術相關的課程，逐漸將電子信息工程專業的傳統課程轉變成為具有人工智能特色的新型專業教學課程，積極探索，穩步過渡。

第三，各高校可以采取“2+1+1”的應用型課程模式，前兩年對學生進行基礎知識及技能教育教學，并對學生的實驗能力、工程認知能力等基礎性能力進行培養，第三年對學生的工程設計能力進行培養，第四學年著重培養學生們的工程實踐能力，根據實際企業需求，讓學生們參加各企業的實際項目培訓，并根據實訓內容開展畢業設計。

第四，各高校應構建“專題講座-學科競賽-科研項目”為主體的科研創新平臺，通過開設一些專題講座讓學生們了解“人工智能+”時代下電子信息工程專業的改變以及發展方向，舉辦相關的學科競賽激發同學們對專業學習的熱情，再通過設計一些專業科研項目培養學生們的創新能力。

2.2.2 實踐教學改革

在“人工智能+”時代下，社會對電子信息工程專業人才素質的要求呈現多元化的趨勢，不僅要求此專業的學生們足夠熟悉相關理論知識，具有較強的學習能力，還對學生們的應用和實踐能力有較高要求。 各高校可以從入校就開始培養學生們的實踐能力，針對不同年級的學生設計不同的實踐課程，對大一學生開設基礎性實踐課程，大二學生開設專業基礎性實踐課程，大三學生開設應用設計性實踐課程，大四學生開設綜合性實踐課程；引進一些具有工程建設、專業智能化改革等相關工作經驗的社會型教育人才對本專業學生開展教學工作，利用他們在社會上的實際工作經歷讓學生們感受電子信息工程專業在社會中的應用性，考察同學們在今后可能遇到的專業難題上的處理能力，進一步提升同學們的實踐能力。

2.2.3 加強實訓體系建設

加強實訓體系建設應從以下三個方面著手：

第一，針對校內精通人工智能與電子信息工程相結合的專業知識的授課老師不足的問題，各高校可以投入更多的資源用于授課老師的培訓上，讓更多的老師到實際企業和國外的一些頂尖高校進行學習，幫助他們更新自己的知識庫，深入學習“人工智能+”電子信息工程專業知識，通過促進授課老師們專業知識的更新逐步實現此專業在知識層面上系統性的更新。

第二，在面臨校內能應用專業知識的人工智能硬件設施不足時，各高校可以向政府申請更多經費或者經過批準向社會吸引更多投資，采購可以滿足更多專業實驗設計、科研項目需求的實驗設備，增強本科電子信息工程專業的應用性。

第三，各高校可以通過與一些智能化程度較高的電子信息工程企業建立長期聯系，邀請企業專業人才到校開設講座，為同學們深入講解如何將專業知識應用到工作當中去，為學生們實踐能力的培養奠定基礎。