高校傳統學科專業數字化智能化改造對策研究

□葛顯龍 梁永宏

根據最新公布的《國民經濟與社會“十四五”規劃》，“數字中國”建設將在“十四五”期間加快步伐，以數字化、智能化為代表的新一輪技術變革將整體驅動我國經濟社會生產方式、生活方式和治理方式變革[1]。數字化浪潮下我國高等教育各領域的數字化已隨之到來，高校學科專業轉型升級將進一步加快，數字化、智能化將成為傳統基礎學科賦能升級的有力武器和重要方向[2～3]。為此，本文從學科專業數字化智能化改造的必要性、可行性、模式等方面，以重慶交通大學“智能交通”與“智慧城市”兩學科群建設為例，探討學科專業數字化智能化改造的途徑。

一、高校學科專業數字化智能化改造的必要性

習近平主席指出，當今世界，信息技術創新日新月異，數字化、網絡化、智能化深入發展，在推動經濟社會發展、促進國家治理體系和治理能力現代化、滿足人民日益增長的美好生活需要方面發揮著越來越重要的作用?？梢钥闯?，隨著數字化、智能化的進一步發展，社會經濟各領域對數字化、智能化高素質人才的需求越來越旺盛，能力素質要求越來越高，對高校傳統學科專業數字化智能化改造的迫切性越來越高。

(一)滿足智能社會數字化智能化高速發展的必然需要。隨著大數據、云計算、5G、AI的快速發展，人們生活中的衣食住行所涉及的物體都可以聯網，城市的醫院、教育機構、停車位、廣告牌和路燈等公共設施、工廠里的流水線、機器設備、倉儲設施等也都將完成一體化的連接；擁有傳感器和獨立IP，都將在人工智能系統的管理下協同運作，從而使得各行各業的融合實現了移動化和數據共享，提高了相關經濟活動的效率?！靶鹿凇币咔槠陂g，以數字技術為基礎的新產業新業態新模式異軍突起，展現出了強大的抗沖擊能力和發展韌性。后疫情時期，以大數據、人工智能、物聯網為基礎的數字化、網絡化、智能化趨勢將加速演進，重新定義全球分工和比較優勢，形成更強大的創新活力，對人類生產生活方式產生廣泛而深刻的影響。然而，數字化智能化發展的本質是信息技術、大數據技術、人工智能技術和深度學習技術的不斷融合創新，這種創新必須有與之相適應的大量懂大數據、人工智能、物聯網等新技術的創新型、學習型和復合型人才，形成數字化智能化創新的社會生態群體[4～5]。高校作為專業化、創新型人才培養的主陣地，努力培養出更多更高質量符合數字化智能化發展趨勢的人才，是滿足智能社會數字化智能化高速發展的應然需要。

(二)實現教育現代化、教育治理體系和治理能力現代化的應然需要。數字化智能化將帶來生產力和生產方式的重要變革，是大學實現教育現代化、教育治理體系和治理能力現代化的重要驅動力。隨著社會及產業對大數據、人工智能、5G、AI等技術的不斷普及，大學實現人才培養、科學研究、服務社會、文化傳承與創新、國際合作與交流等五大功能時對“數字化智能化”技術要求越來越高，傳統的學科專業體系難以有效保障大學功能的發揮和引領社會的發展。越來越多的碎片化信息只有經過數字化、智能化加工處理和科學分析，才能夠快速地傳輸給教育者和受教育者，發揮其在人才培養、科學研究、服務社會、文化傳承與創新、國際合作與交流中的自身價值[6～7]?？梢?，不管是教育者還是受教育者，只有具備了足夠的“數字化、智能化”的信息技術能力，才能保障大學人才培養、科學研究、服務社會的功能更強大，才能不斷推動教育現代化、教育治理體系和治理能力現代化不斷向前發展。

(三)推動數字化智能化教育教學改革提升高校發展核心競爭力的內在需要。信息時代的特征就是人們的行為越來越依賴于信息的獲得和傳播。誰能先掌握信息，誰就會站在時代有利的地位。學科專業的數字化智能化改造，將各個學科的各種信息資源經數字化處理，形成具有各個學科專業特色的信息庫系統，為學生創造一個數字化信息的環境，并通過數字化智能化的教育教學過程，不斷提高大學生自主參與課堂的積極性，使大學生感受到數字化、智能化帶來的優勢，培養他們對數字化信息的敏感性和充分利用數字化信息的創新意識，進而更好地培養能適應社會引領社會的優秀人才，也能不斷提高大學生的核心競爭力。

二、高校學科專業數字化智能化改造的可行性

(一)高校數字化智能化的軟硬件條件具備。隨著技術與設備的不斷更新，高校的計算機實驗室、計算機應用普及水平已經有了相當大的提高，高校教師對多媒體課件和教材的研制開發已積累了豐富的經驗，有的院校已經建立了具有本學科專業特色的數據庫。許多學校已經建成了校園網，有的教學實體內部還建成了局域網。在不遠的將來院校主干網速度將提高到3,000M，網絡設備也將得到更新。這為學校學科專業的全面數字化打下了堅實的技術基礎。

(二)數字化智能化的師資力量具備。數字化智能化改造，人才是根本。近些年隨著高校師資力量不斷強化，新進教師大都是國內外引進的年輕博士教師，不僅具有高學歷，而且綜合素質高，信息素質和信息技術全面，經過專業的訓練，研究方向和領域前沿，對前沿知識敏銳，有的還具有一定的行業背景。同時專業教師尤其是青年教師，掌握了一定的多媒體開發技術，有的具有相當強的專業制作水平，能輕松應用互聯網資源和校園網進行網絡教學，這都為學科專業數字化提供了堅實的人才保障。

(三)數字化智能化的實踐資源具備。理論只有與實踐相結合，才能進一步獲得發展。近些年，隨著數字技術與實體經濟的不斷結合和“中國制造2025”戰略實施推進，數字經濟和數字化智能化產業在中國迅速崛起，尤其是新冠疫情影響下，線上經濟發展更加迅速，傳統企業改造升級進程也進一步加快。越來越多的企業非常重視與高校的產學研合作，政府也出臺了大量鼓勵企業與高?？蒲腥藛T進行科技成果轉化的配套政策，這不僅調動了高?？蒲腥藛T的積極性，也為高校廣大科研人員參與企業數字化智能化改造、為科學研究提供了豐富的實踐背景，為廣大學子提供了寶貴的實踐機會，助推了高校學科專業的數字化智能化改造。

三、學科專業數字化智能化改造的模式

學科專業數字化建設是一個龐大的系統工程，工作量十分巨大，為了保證正常的教學和科研工作的進行，可以采取“系統設計，分步實施，以點帶面，逐步完善”的模式。

(一)系統設計?！跋到y設計”是指由學校牽頭統一制定學科專業數字化智能化改造實施規范，內容涵蓋專業體系、學科方向、科研平臺、創新團隊、示范成果等多個板塊，設計跨學科、跨學院的學科團隊建設模式，形成學科交叉融合的學科群團隊支撐體系，促進數字化智能化改造的學科群可持續發展，形成基礎學科和應用學科交叉的融合模式，探索以“算力、存儲和數據開放共享”為核心、以“公共平臺開放共享促學科交叉融合”為理念的學科群硬平臺建設，以跨院跨學科協同創新為基礎的學科群平臺協同建設機制。

(二)分步實施?！胺植綄嵤笔侵冈诒ＷC正常的教學和科研工作前提下，分階段地實施整個數字化建設工程，做到邊建設邊應用，從簡單到復雜。比如，從教師的教案、幻燈片、各種掛圖、各種圖片的搜集和整理開始逐步實現電子版，即數字化過程，當這種數字化資源積累到一定程度時，就可以開始數字化的網絡課件建設，直至形成一個完整的信息數據庫。

(三)以點帶面?！耙渣c帶面”是指針對目前數字化信息比較薄弱的實際情況，各個學科專業上可以選擇一個比較有代表性的主題，開展數字化的建設，在取得一定的成果之后，逐步拓寬數字化建設的領域，直至整個學科專業。

(四)逐步完善?！爸鸩酵晟啤笔侵羔槍σ呀ǔ傻臄祿畔⑾到y的內容逐步充實完善。隨著時代的進步，新知識、新領域以及新的武器裝備不斷涌現，針對這種情況可以及時地充實已有的信息庫系統，不斷更新內容，保證數字化信息系統的先進性和完整性。對于各個學科專業的信息庫系統的管理，可采用以下兩種模式。

1.集中管理模式。這種模式是指在學校的園區網中心設置信息庫服務器，將各個學科專業的數字化信息集中存放，通過園區網對廣大用戶提供服務。這種模式的優點是：服務器直接接入園區網主干線，能夠保障較高的傳輸速度，方便用戶使用。

2.分散管理模式。這種模式是指在各部系設置各自的信息庫服務器，分別單獨存放各個學科專業的數字化信息。通過園區網向全院用戶提供服務。

四、高校學科專業數字化智能化改造的對策——以重慶交通大學“智能交通”與“智慧城市”兩學科群建設為例

結合重慶交通大學的優勢學科，全面對接服務重慶市兩點、兩地、兩高以及三大攻堅戰和八項行動計劃，確定人工智能基礎學科方向和智能化應用學科方向，立項建設了“智能交通”、“智慧城市”兩個學科群。

(一)“智能交通”學科群建設。“智能交通”學科群基于“需求導向、創新引領、發揮優勢、搶抓機遇”的原則，以服務國家戰略和行業區域發展為導向，按照“交通服務民生、智能引領創新”的思路，充分發揮學校土木工程、交通運輸、水利工程等交通領域學科優勢，以人工智能為引領，全力推動人工智能和交通的交叉與融合。形成“1+5”的智能交通學科方向，建成水陸空一體化的人工智能學科體系。建設一批人工智能+交通的學科交叉復合的新工科學科專業。建成智能交通研究院、人工智能研究所、智能交通大數據中心等具有引領智能交通發展的科研平臺，打造以院士工作站為平臺的智能交通領域高層次創新人才隊伍。形成一批具有行業示范性的科研成果，建成圍繞“專業體系+學科方向+科研平臺+創新團隊+示范成果”全鏈條的智能交通學科群，全面提升交通領域傳統優勢學科的智能化應用水平，促進人工智能與交通的深度融合，為智慧重慶提供強有力的人才保障和技術支撐。

(二)“智慧城市”學科群建設。“智慧城市”學科群基于同濟大學和重慶交通大學的學科專業優勢，初期擬建設智慧城市交通、智慧城市規劃、城市智能建造、智慧城市水務四個學科方向。以培養研究生為主，通過項目合作等多種方式，大力推進博士生聯合培養和碩士生互動交流活動，培養智慧城市領域高端人才，提升重慶交通大學研究生培養水平；同時，為順應新時代高等教育的發展趨勢，以人工智能、云計算、智能制造、大數據等為引領，依托已開設的核心和主體專業，基于智慧城市建設的發展對專業人才的需求，通過設置新專業、現有專業的提檔升級等方式，打造智慧城市相關領域的新工科專業，按照新工科專業的建設模式開展人才培養和科學研究。

五、結語

新的時代需要大學能更好地肩負社會引領的作用，如果高校能夠跟上時代的進步培養出具有鮮明時代特征的人才，高校就需要對學科專業進行數字化、智能化改造，為教學和科研工作創造一個數字化信息的環境，環境影響人，環境更能改變人的思維和行為，讓學生在這種環境中去感受信息時代的脈搏，體會信息時代對我們的學習、工作所帶來的沖擊，在這種氛圍中去培養如何獲取、處理和利用數字化智能化的信息，使之成為引領社會的高層次人才。