人工智能背景下交叉跨學科電子信息專門人才培養體系研究

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的再建設和再升級，并分析目前電子信息專業面臨的問題和瓶頸，探索戰略升級和創新路徑，以實現培養交叉跨學科的專門應用型人才。

關鍵詞：智能制造；人工智能；電子信息；人才培養

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，將培育與時代發展相適應的新工科人才作為教改的關鍵，積極探索新工科創新思路及新方法[1]。特別是隨著智能化發展進程的推進，基于生成式預訓練模型技術的ChatGPT橫空出世，引爆了整個社會，帶動了人工智能應用產品的高速發展，出現了各式各樣的優秀產品，給傳統行業帶來了危機與挑戰。

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

二、電子信息專門人才培養體系建設背景

電子信息專業屬于工科中的大類學科，屬于傳統學科范疇，培養方向以硬件為主，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域。隨著現代信息技術的發展，電子信息專業人才培養內容、方向也在不斷調整，專業教學內容也經歷了多次調整，不過該專業人才培養依然局限于電子信息內容上，忽視電子信息技術與其他學科的聯系，跨學科人才培養投入不足，培養的人才“紙上談兵”能力較強，電子信息技術與其他各學科融合應用的能力較弱。伴隨著現代科技的高速發展，各學科間的聯系愈發緊密，電子信息專門人才培養也應從技術應用現狀入手，考慮電子信息專業與其他學科的聯系，培養跨學科的專業人才，滿足社會發展人才需求，為專業發展注入新動力。

（一）電子信息專業人才培養體系改革

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

（二）人工智能的發展給電子信息專業的啟示

隨著人工智能的發展，從業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，其與人工智能專業聯合得到重視，培養出了滿足現代社會發展所需的優秀人才。由此可見，隨著社會發展人才需求的變動，關注專業之間的聯系，跨學科人才培養體系的建設至關重要，且現有經驗證明，學科融合辦學對現代教育發展具有重要的促進作用。

由此可見，傳統工科專業同樣可以完善新興專業的知識體系，并進一步改革自身專業，關注電子信息專業與其他學科的聯系，結合現代社會發展情況，考慮畢業者的工作需求，將專業建設和人才培養放到日常工作中，積極適應新技術新方向以及社會的新需求。總結人工智能發展經驗，為電子信息的專業發展提供了新的啟示。

（三）跨學科電子信息專業改革目標

受人工智能新興技術沖擊，傳統工科就業市場萎縮，這是專業以及行業周期決定的[3]。面對這種必然轉變，電子專業人才培養也應與時俱進，適應行業周期的變動，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業的培養人才路徑。培養電子信息專門技術人才，應以特色人才培養定位為目標，交叉跨學科進行人才培養體系構建，發揮學科之間的聯系，提升人才的綜合能力，以使學生具有較強的市場應變能力，打破專業發展受行業周期影響的現象，拓寬學生的知識覆蓋面，幫助學生搭建與時代發展CEAi5PvSAtoiuyQ3W3zMjLTKtoEDiwR8o6xpGrhUBq0=相適應的知識體系。

改革目標需要以行業準繩為標準建立工程教育新體系，對專業建設進行動態調整，還必須參照熱點行業，了解學生如何將專業知識應用到行業領域，教師要如何教授學生，并且解決行業中的復雜問題。應用型本科院校不同于研究型高校，著重的發力點還是以培養專門人才為主，行業合作是重要改革目標。確定改革目標，通過參照、調研、借鑒等方法了解行業發展現狀，最終確定跨學科電子信息專門人才培養體系的建設目標。

三、交叉跨學科電子信息人才培養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學科進行人才培養體系的改革已經成為電子信息專業發展的必然走向。綜合考慮電子信息專業特點、智能化發展的人才需求、高校教育發展目標，交叉跨學科電子信息專門人才培養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課程

很多課程的開設并非獨立的，新興專業的課程建設也是依托傳統學科，在調整課程體系過程中，增加符合電子信息專業的智能制造與人工智能相關課程。課程設置方面，學校可以通過與企業建立合作，了解企業的用人需求，在雙方共同探討的基礎上，確定電子信息專門人才培養的目標，明確課程目標。在課程內容安排上，結合企業的用人需求，增加與電子信息專業密切相關的課程。例如，確定智能物聯網方向，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

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

同時，還應在課程體系建設的過程中，根據交叉跨學科課程設計情況，調整教學評價方案，根據新興學科建設過程中出現的問題進行總結。將電子信息專門人才培養體系打造成特色，重視理論與實踐融合，增加學生進入企業實踐的機會，針對企業的用人需求設計課程方案。可以通過與企業建立合作關系，經企業、學校共同商討，確定課程人才培養目標，并據此設計課程方案，提升課程人才培養的效果與質量。

（三）構建動態調整的人才培養方案

電子信息專業在進行深化工程教育改革的建設時，應考慮現代企業發展情況，從企業用人需求入手，考慮市場環境的發展變化，提高市場的敏感性，根據具體情況動態調整。在學科發展的重要階段修訂人才培養方案，課程的變動要符合學科的培養目標，以培養目標為導向，根據指標循序漸進地進行修訂，設定課程要采用多方討論、調研、借鑒等方法，不能為了“追新求全”就大規模對課程進行刪減增加，也不能盲目增加新技術類課程，要結合本專業特色，在項目實踐教學中融入跨學科的交叉內容，啟發學生思考和創新，能夠將新技術與產業銜接，加深他們對基礎知識的理解，要建設基礎專業課程，爭取建設省級一流必修課程。

例如，電子信息中的數模電課程，是專業課程的重要基礎，應改革和建設成一流課程。動態調整是依據往屆畢業生反饋的情況，以及教學效果逐步完善和修補，避免大規模在沒有論證的情況下修訂，這樣不利于專業的深度發展。

（四）校企協同的產學研用平臺的建設

工科院校專業人才培養方面，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應依托產業學院與企業協同進行產學研用創新平臺的建設。集高校與企業優勢于一體的“產學研用一體”實踐平臺，可以集合企業優秀的技術經驗和產業需求。校企合作應納入常規教學活動中，這樣才可以起到實質作用[4]。

例如，可以委托企業舉辦學術競賽，根據企業需求設定開放課題，讓學生參與創新項目設計和開發。打造特色雙師課堂，通過企業參加課程的開發和建設，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就完成企業實訓的流程學習，提升學生的就業競爭力，還可以通過模擬面試等方式，加強學生的就業指導。“產學研用一體”平臺還需要教師的深度參與，讓學生參加企業創新創業項目研發，還可以使學生完成校外創業，充分體現產教融合的實踐協同價值。

（五）提升高水平的雙師型教師，增加教師的專業學習和培訓

提升高水平的雙師型教師是工科專業的需求，也是為培養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新發展需要，結合課程變化對教師教學能力的要求，為教師學習現代教育的新理念、新思想提供幫助，使教師能夠充分認識現代用人市場需求。通過教師思想意識的轉變，以及能力的提升，進一步優化課程教學，達到提高教學質量的目的。

同時，將培養雙師型教師納入教學工作中，要培養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發展，還應鼓勵不同專業教師進行課程研討，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教師的業務水平，學校也應資助教師繼續進修，通過訪問學者等方式，提升他們的業務能力。

（六）以傳統學術競賽為依托增加智能制造與人工智能學術競賽項目

在電子信息專業的傳統學術競賽基礎上，以學術競賽白名單為準，增加涵蓋智能制造與人工智能相關的學術競賽。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，學術競賽活動開展也間接促進了“挑戰杯”和“互聯網+”大賽的參賽熱度，進而提高參賽項目質量，同時鼓勵學生積極申報每年的大學生創新創業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，提高學生的學術水平，為培養電子信息專門人才提供支撐。

四、結束語

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

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

[1]新工科[EB/OL]. http：//eee.tju.edu.cn/index.htm

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

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

[4]陳立斌，胡琳，曹新方等.電子信息類專業產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.