创新创业背景下人工智能与新工科人才培养模式研究

冯明佳 孙丽娜

摘 要：随着电子信息技术和人工智能技术的发展，国家推进“大众创业、万众创新”的背景下，机械电子工程类专业的新工科发展模式如何进行。本文从人工智能和新工科的内涵入手，到给机械电子工程专业新工科发展的思考，其建设要从实行大工科培养，并且对人才培养方案修改，课程体系融入创新创业教育，注重实践教学改革，实训中心的创建要符合企业工厂的实际工作环境。

关键词：人工智能；新工科；机械电子工程；创新创业

1 概述

2016年11月国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中也明确指出战略性新兴产业是新经济的重点发展方向，是取得未来竞争优势的关键。国家也适时提出了“中国制造2025”、“一带一路”、“互联网+”等国家战略。[1] 人工智能与智能制造、自动驾驶、语音图像处理、医疗卫生、金融、教育等相结合，正推动新工科人才培养向智能化、自动化和类人化等目标转变。在国家推进“大众创业、万众创新”的背景下，人工智能与新工科联合培养人才要有更新的目标，及早进行部署，及早开始行动是各个高校能够借助人工智能发展的机遇促进高校教学改革的发展。人工智能发展改变了人类的生活方式，尤其是未来制造业，都是通过智能机器、大数据分析来帮助工人甚至取代工人，实现制造业的全面智能化。这不仅使得工厂雇佣工人的数量减少，还让出厂的汽车性能和质量更稳定。这就对于从事机械电子类专业的学生带来了巨大的变革，未来机械电子类毕业生所处在最好的时代，也是最坏的时代；好是在于处在人工智能与智能制造的浪潮，只要掌握智能制造会应用它，那么就是好的时代，如果还是停留在传统意义上机械专业，那么淘汰的几率很大。本文主要以吉林农业科技学院机械电子工程专业为例，讨论在创新创业背景下人工智能与新工科联合培养人才的模式，如何能够与社会紧密结合，成为掌握和引领智能制造的人才，不被智能时代所淘汰。

2 人工智能与新工科内涵

1956年的夏天，香农和一群年轻的学者在达特茅斯学院召开了一次头脑风暴式的研讨会。这次会议叫作“达特茅斯夏季人工智能研究会议”，讨论的是当时计算机科学尚未解决，甚至尚未开展的研究的问题，包括人工智能、自然语言处理和神经网络等。人工智能这个说法便是在这次会议上提出的。[2]21世纪，人工智能研究和应用进入新阶段。人工智能已经来到的我们身边，比如扫地机器人等。人工智能已经与具体产业进行紧密对接，推动形成各高校对工科人才的培养目标。对于新工科的内涵，有很多不同解读。李培根认为新工科关键在于“新”，面向未来的工程人才需要具备“新素养”，为达成这一目标，需要新的专业结构、课程、知识体系和新的教育教学方法。[3]官方文件中对新工科的定义较典型的是《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》（教高司函〔2017〕6号）将新工科描述为工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系。[4]虽然对于新工科的内涵解读不同，但是对于新工科促进人才培养，促进产业结构调整，人才专业结构设置和培养方案，促进人才与产业紧密联系是不变的。人工智能对于新工科人才培养更为显著。人工智能将促进学科尤其工科的内部研究方向和人才培养方案的转变，同时也会促成新的课程体系和新的专业产生。对于机械电子工程专业，需要结合人工智能且在创新创业的背景下创建属于自己的特色课程和特色研究方向，紧跟社会需求，可以开发多种课程，创建真正的新工科格局。

3 机械电子类新工科人才培养思考

鉴于前面所提到的人工智能的发展，在新形势在机械电子工程类工科如何发展与建设，这是各高校所面临的问题。以下对于吉林农业科技学院机械电子工程专业的转型发展，提出一些思考和建議。

（1）打破现有传统教学模式，实行大工科人才培养方式。从人工智能和新工科的内涵得知，新的社会环境和经济所需要的人才应具有知识种类多、学科交叉、复合型人才等特点。这就要求在培养过程中不能以传统的方式只注重某一专业知识和技能的培养，需要多学科、跨学科教育，并具备创新创业能力。因此需要实施大工科培养模式。以机械电子工程人才培养为例，它是一门跨学科专业，在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。该专业主要学习力学、机械学、微电子技术、电力电子技术、信号处理技术、计算机应用技术、信息处理技术和现代设计方法的基本知识。该专业结合了计算机科学和物理学以及机械学、电子学、材料科学等多个学科交叉。这种学科就应打破传统模式，整合机械学院和电气工程学院的各个资源，形成新型机械电子工程学科培养模式和特点。

（2）加快机械电子类新工科人才培养方案、课程体系和实践教学改革。与实行大工科人才培养相适应，需要制定与之相符合的机械电子专业人才培养方案，课程体系建设和实践教学改革建设。在本科教育培养过程中，通过与其他学科的合作共建，建设知识整合型工程教育课程。[5]课程体系要融入创新创业教育，让学生在学中做，做中学，同时能够达到一定的创新水平，同时能够参加各项比赛，达到提升自己的目标。对于实践教学应聘请具有实践经验的企业高级工程师、著名专家学者来授课，同时与企业联合开展实践教学，企业拥有实践基地和实践技术人才，学生可以在那直接学习到工作以后要应用的知识，能够弥补理论教学的不足。注重实训中心的创建，实训中心应尽量模拟企业工厂的实际工作环境和设备，注重工程项目的受控和评估、团队建设和管理。实训中心对于新工科人才培养具有非常重要的作用。

4 总结

机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。如果没有多项技术的面向未来的技术和知识交流，那么就不会产生安全气囊、防滑刹车系统、复印机、CD机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列运用了机械电子技术的产品。在新时代人工智能迅速发展的今天，如何在综合性大学建设和发展机械电子类新工科，培养复合型交叉人才，为此需要不断进行人才培养修订，在课程中融入创新创业教育，并且进行课程体系整合，实践教学进行改革。

参考文献：

[1]国务院：《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，2016-11-29.

[2]吴军著.智能时代[M].中信出版集团，2016-8.

[3]李培根.工科何以而新[J].高等工程教育研究，2017，（4）：1-4.

[4]刘鑫桥.新工科建设、产教融合与产业转型升级[J].高等职业教育探索，2018.2.

[5]徐骏，王自强，施毅.引领未来产业变革的新兴工科建设和人才培养———微电子人才培养的探索与实践[J].高等工程教育研究，2017.2.

基金项目：吉林省高等教育学会2018年度高教科研一般课题（课题编号JGJX2018D231）

作者简介：冯明佳（1987-），女，讲师，研究方向：机械电子方向。