面向人工智能的电子信息工程专业建设研究

曹阳 彭小峰 叶红

摘  要 人工智能技术的出现影响了电子信息领域原有技术架构和发展模式，现有的电子信息工程专业培养模式已不能有效支撑专业发展。将人工智能所要求人才的能力、素质和知识与课程体系进行链接，构建本科四年贯穿四级实验实践体系，实现面向人工智能领域实践的梯度化。通过课程与实践体系，实现面向人工智能的电子信息工程专业人才培养模式改革。

关键词 人工智能;电子信息工程;课程体系;实验实践体系;实验室

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）24-0055-02

Research on Construction of Electronic Information Enginee-ring Specialty for Artificial Intelligence//CAO Yang， PENG Xiao-feng， YE Hong

Abstract The emergence of artificial intelligence technology has affected the original technical framework and development mode in the field of electronic information， the existing training mode of elec-tronic information engineering can not effectively support the deve-lopment of the major. The ability， quality and knowledge of talents required by intelligent artificial energy are linked with the curriculum system， a four-year four-level experimental practice system for under-graduates is established to realize the gradient of practice in the field of artificial intelligence. Through the above measures， the reform of training mode of electronic information engineering talents facing artificial intelligence is realized.

Key words artificial intelligence; electronic information engineering;curriculum system; experimental practice system; laboratory

1 前言

在此輪以智能化为背景的新工业革命（第四次工业革命）浪潮下，电子信息领域的原有技术架构和发展模式不断被打破，创新周期也不断缩短，尤其是在智能底层软硬件技术、核心元器件的知识更新、新技术的应用以及关键技术等领域的基础仍较为薄弱，传统的培养机制已不能有效地支撑新经济的发展要求。

重庆理工大学电子信息工程专业是一个工科老专业，面临的挑战主要有：电子信息和其他专业呈现加速融合态势，移动互联网、大数据和智能硬件等新生事物不断出现[1-2]，

当前电子信息工程的专业边际越来越模糊，存在课程体系和内容僵化等风险，实践体系也与新技术的发展存在“离心”现象。面向当前和未来电子信息及相关产业发展急需，为推动电子信息工程专业改革创新、老专业换新颜，也为了与内部各专业的融合，支持传统行业并服务于新业态，重庆理工大学电子信息工程专业以重庆将重点推动“八项行动计划”的实施为契机，立足重庆市新时代智能化转型需求，确定了“电子信息+智能化”的育人模式，更好地服务地方产业发展。

2 面向人工智能的课程体系改革

电子信息工程专业人才培养聚焦人工智能技术的应用层，实现与传统产业的融合发展以及不同场景的应用，如对传统的家电、机器人、医疗、教育和农业等行业升级有支撑作用[3]。因此，将智能化产业所要求人才的能力、素质和知识，与专业人才培养目标、课程体系进行链接，并在传统、经典课程中嵌入。电子信息工程专业进一步增加跨学科课程所占比重，交叉整合信息与通信工程、计算机科学技术和电子科技与技术等学科专业[4]，如图1所示，注重发挥专业群集聚作用，在现有人才培养方案中已开设数据结构与算法、Python程序设计等先导课程。

根据工程教育认证和国家专业标准确定核心课程群。如图2所示，根据专业的框架和内涵，课程体系分为两个方向[5]：

方向1：智能硬件（无人机）

方向2：智能数据处理

该课程体系实现了“软硬兼施”，课程结构模式能够较好地解决传统课程体系过于强调“刚性”的不足，让学生在大三的时候根据个人兴趣和特长选择专业方向。在专业选修课方面，电子信息工程专业开设了虚拟现实技术、Android程序设计和物联网技术等课程，强调专业间的交叉与融合。

3 构建面向人工智能的实验实践体系

本科四年贯穿“四级实验实践体系”，即“认知型（培养专业知识）—基础型（夯实专业基础）—综合型（强化系统构建）—能力提升型（分析解决问题能力提升）”，如图3所示。专业实验室推行“项目驱动、自主学习”，免费全天开放，开发课程设计、仿真模拟、大创项目和企业项目等多类模块。

工科本科生的课程体系一般是：大一公共基础课、大二专业基础课、大三专业课、大四专业课与毕业设计。这种课程体系延续了几十年，为国内高等院校所广泛接受，但也存在一定的问题：学生在大学后半段才能够建立起较为系统的工程认知和专业认知，动手实践能力发展较晚。

电子信息工程专业在大一新生中引入工程导论课，其难度的设计是能为学生带来一些挑战，如给学生发放Arduino智能小车，通过图形化编程激发他们的兴趣。建立新生QQ讨论群，高年级学长定期上传资料和答疑，通过这些举措让学生产生征服困难以后的成就感。

大二、大三实践活动主要包括课内实验、课程设计和学科竞赛，从智能手环、智能小车和智能锁过渡到无人机，如图4所示。实践活动强调“两性一度”，即高阶性、创新性、挑战度。所谓高阶性，就是知识能力素质的有机融合，要培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。大四阶段开展毕业设计或到企业深实习。

4 结束语

重庆理工大学电子信息工程专业建立以服务行业和未来电子信息产业为目标的培养体系，构建面向智能化产业的电子信息交叉学科专业课程群模式，依托学科平台、智能硬件实验室（智能小车、智能手环）、无人机平台，建设从低年级到高年级依次以新生导论实践课（智能小车入门实践）、无人机系列智能化实践课程、学科竞赛和毕业论文设计为载体的四阶段一体化“四级实验实践体系”，通过近年来的改革与实践，有相当比例的毕业生就职于人工智能领域的企业，人才培养质量受到用人单位的好评。

参考文献

[1]方兵，胡仁东.我国高校人工智能学院：现状、问题及发展方向[J].现代远距离教育，2019（3）：90-96.

[2]郑庆华.新工科建设内涵解析及实践探索[J].高等工程教育研究，2020（2）：25-30.

[3]江华丽，林介本，张荣辉.电子信息工程专业创新创业教育改革探索[J].实验技术与管理，2019（4）：31-34，50.

[4]黄世钊，谈玲珑.新工科视角下电子信息工程专业建设探究[J].科技经济导刊，2018（15）：137-138.

[5]王勇军.工程教育认证和新工科背景下的人才培养模式探索：基于桂林航天工业学院电子信息工程专业的分析[J].教育观察，2018（11）：73-75.