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新工科视域下人工智能赋能电子信息类专业人才培养路径探索

作者

张强 王泽宇 秦玉鑫 张文理 王丹

郑州航空工业管理学院 河南省郑州市 450046

摘要:本文探讨了新工科视域下人工智能赋能电子信息类专业人才培养的路径。通过分析新工科建设背景、人工智能对电子信息类专业人才的需求,提出了人才培养的目标与原则。文章从课程体系构建、实践教学体系优化、师资队伍建设、产教融合机制创新四个方面阐述了具体的培养路径,旨在培养具有扎实基础知识、强大实践能力、创新精神和跨学科融合能力的电子信息类专业人才,以适应新时代科技发展和产业升级的需求。

关键词:新工科;人工智能;电子信息类专业;人才培养路径;跨学科融合

一、引言

随着科技的飞速发展和产业升级的不断推进,新工科建设已成为高等教育领域的重要议题。新工科强调工程知识与创新能力的结合,重视解决复杂工程问题的能力培养,旨在培养适应新时代科技发展和产业升级需求的高素质复合型人才。人工智能作为当今科技发展的前沿领域,正深刻影响着各行各业,尤其对电子信息类专业人才的培养提出了新的要求。在新工科视域下,探索人工智能赋能电子信息类专业人才培养的路径,对于提升我国电子信息产业的国际竞争力具有重要意义。

二、新工科建设背景与人工智能对电子信息类专业人才的需求

(一)新工科建设背景

新工科建设是应对新一轮科技革命和产业变革的重要举措。它强调以互联网知识和计算机专业知识为基础,通过多学科交叉融合,形成适应新兴产业发展的专业群。新工科建设旨在通过优化专业结构、更新课程内容、改革教学方法等手段,培养具有创新精神和实践能力的高素质复合型人才。

(二)人工智能对电子信息类专业人才的需求

人工智能技术的快速发展,对电子信息类专业人才提出了更高的要求。一方面,人工智能需要电子信息类专业人才具备扎实的数学、物理等基础知识,以及深厚的编程、算法等专业技能;另一方面,还要求人才具备跨学科融合的能力,能够将人工智能技术与电子信息领域的其他技术相结合,解决复杂工程问题。此外,创新精神、实践能力和团队协作能力也是人工智能时代电子信息类专业人才不可或缺的重要素质。

三、新工科视域下电子信息类专业人才培养的目标与原则

(一)培养目标

在新工科视域下,电子信息类专业人才培养的目标应定位于培养具有扎实的基础知识、强大的实践能力、创新精神和跨学科融合能力的复合型人才。具体而言,应培养能够掌握电子信息领域的前沿技术,熟悉人工智能算法和工具,能够运用所学知识解决复杂工程问题,并具备在电子信息产业中进行创新创业能力的人才。

(二)培养原则

在人才培养过程中,应注重理论知识与实践技能的有机结合,让学生在掌握扎实理论基础的同时,通过实践锻炼提升解决实际问题的能力;同时鼓励跨学科融合,支持学生选修多领域课程,促进学科交叉以培养综合素质和创新能力。此外,需尊重学生个性差异,提供多样化发展路径,满足不同成长需求,使每个学生都能在适合的领域充分发展。最后,应深化产教融合,加强校企合作,将产业需求融入培养体系,实现教育链、人才链与产业链、创新链的高效衔接,从而全面提升人才培养质量。

四、人工智能赋能电子信息类专业人才培养的具体路径

(一)课程体系构建

在课程体系构建方面,需优化基础课程设置,在数学、物理等课程中融入人工智能相关内容(如数学分析、线性代数等),并开设Python、Java等编程语言课程,夯实学生的数理与编程基础。同时,增设人工智能专业课程,包括专业导论及机器学习、深度学习等核心课程,系统培养学生的人工智能技术能力。此外,应促进跨学科融合,鼓励学生选修计算机、数据科学等课程,并设计“人工智能+电子信息”等交叉课程,推动多领域知识整合与创新应用。

(二)实践教学体系优化

实践教学体系需以实验室建设为支撑,配备人工智能、电子信息等先进实验设备,并引导学生参与科研项目以培养创新能力。通过组织电子设计竞赛、人工智能大赛等实践活动,以及校企合作项目,增强学生实践与协作能力。还需改革教学方法,推行项目式学习与案例教学,强化理论与实践的结合,确保学生具备解决复杂工程问题的能力。

(三)师资队伍建设

师资队伍建设是提升人才培养质量的关键环节。首先要加大高层次人才引进力度,重点引进具有丰富行业经验或突出科研能力的教师,优化师资队伍结构。同时要建立健全教师发展体系,通过定期举办教学能力培训、学术交流活动,支持教师赴企业实践或国内外访学,全面提升教师的教学水平和科研创新能力。要打破学科壁垒,组建跨学科教学科研团队,鼓励教师开展跨领域合作,共同承担教学任务和科研项目。改革教师评价体系,建立多元化考核标准,将课堂教学效果、科研成果转化、社会服务贡献等纳入评价维度,特别要加大对教学创新和学科交叉成果的激励力度,引导教师主动适应新形势下人才培养的需求。

(四)产教融合机制创新

深化产教融合是培养高素质应用型人才的重要途径。当前,应重点推进校企深度合作,通过联合制定人才培养方案,将行业最新技术标准和岗位需求融入课程体系,确保教学内容与产业发展同步更新。要着力建设高水平产教融合实训基地,引进企业真实生产设备和项目案例,为学生提供沉浸式实践环境,同时承接企业技术研发任务,实现“教学做”一体化。在师资建设方面,应建立校企人才双向流动机制,鼓励教师参与企业技术攻关,推动科研成果转化应用。同时,邀请企业技术骨干参与教学,共同开发实践课程和教材。要构建产学研用协同创新平台,围绕产业关键技术开展联合攻关,形成“教育-研发-生产”的良性循环。通过建立校企命运共同体,实现资源共享、优势互补,最终达成教育链、人才链与产业链的有机衔接,为产业转型升级提供有力的人才支撑和技术支持。

五、结论

在新工科视域下,人工智能赋能电子信息类专业人才培养具有重要的现实意义和深远影响。通过构建科学合理的课程体系、优化实践教学体系、加强师资队伍建设、创新产教融合机制等措施,可以有效提升电子信息类专业人才的培养质量,培养出具有扎实基础知识、强大实践能力、创新精神和跨学科融合能力的复合型人才。这些人才将能够适应新时代科技发展和产业升级的需求,为我国电子信息产业的繁荣发展做出重要贡献。同时,我们也应认识到,人才培养是一个长期而复杂的过程,需要政府、学校、企业和社会各界的共同努力和支持。只有形成合力,才能推动电子信息类专业人才培养工作不断迈上新的台阶。

参考文献

[1] 徐丹丹,王成龙,刘成尧. AI赋能高职电子信息类专业教学改革:新理念、新模式与新实践 [J]. 工业技术与职业教育, 2025, 23 (01): 51-55.

[2] 王凤,刘少江,许志明. “智能制造+人工智能”赋能电子信息类专业人才培养体系构建 [J]. 河南教育(高教), 2024, (04): 55-57.

课题:郑州航空工业管理学院教育教学改革研究与实践项目:“新工科+人工智能”背景下电子信息类专业复合型创新人才培养模式研究(项目编号:zhjy25-75);

竞赛与教学融合提升学生创新实践能力的研究与实践——以单片机与嵌入式系统课程为例(项目编号zhjy25-11);

河南省高等教育教学改革研究与实践项目:多元驱动下的电子信息专业硕士集成创新能力提升研究与实践(项目编号:2023SJGLX334Y)

作者简介:张强,男,博士研究生,讲师,主要从事智能制造,非线性控制,机器学习