京津冀协同发展背景下保定理工学院人工智能专业多学科交叉建设探索与实践

一 、 国 家 战 略 与 区 域 产 业 ： 需 求 激 增 与 供 给 失 衡

京 津 冀 协 同 发 展 战 略 实 施 以 来 ，雄 安 新 区 和 北 京 城 市 副 中 心 两 翼 齐 飞 ，保 定 作 为 北京 非 首 都 功 能 疏 解 的 前 沿 阵 地 ，人 工 智 能 产 业 在 短 短 数 年 之 内 由 萌 芽 走 向 爆 发 ：保 定 国家 高 新 区 核 心 产 值 连 续 多 年 保 持 两 位 数 增 长 ，智 能 制 造 、智 慧 医 疗 和 智 能 交 通 场 景 迅 速落 地 ， 区 域 对 “ 既 懂 算 法 又 懂 行 业 ” 复 合 型 工 程 师 的 需 求 缺 口 日 益 扩 大 [1] 。 然 而 ， 地 方高 校 长 期 依 托 单 一 学 科 建 制 ， 数 学 、 计 算 机 、 控 制 、 医 学 等 教 学 资 源 分 散 在 不 同 学 院 ，排 课 系 统 与 绩 效 体 系 互 不 兼 容 ；教 师 职 称 评 审 仍 以 纵 向 课 题 和 论 文 为 主 ，跨 学 科 教 学 投入 难 以 获 得 制 度 性 承 认 ；学 生 能 力 测 评 以 闭 卷 笔 试 为 主 ，真 实 项 目 经 历 与 团 队 协 作 水 平得 不 到 充 分 反 映 ［2 ］。 校 企 共 建 实 验 室 大 多 依 赖 企 业 次 性 设 备 捐 赠 ， 更 新 速 度 滞 后 于产 业 迭 代 ，政 府 补 贴 又 随 年 度 财 政 波 动 ，难 以 形 成 持 续 投 入 机 制 。区 域 产 业 高 歌 猛 进 与高 校 培 养 体 系 步 履 蹒 跚 之 间 的 落 差 ， 构 成 了 本 研 究 亟 待 回 答 的 核 心 矛 盾 。

多重断裂的成因 川安观政第到微 里党的系统性论房

宏 观 层 面 ，京 津 冀 三 地 财 税 、人 才 、科 技 政 策 差 异 明 显 ，高 端 AI 资 源 仍 呈 “虹 吸 ”态 势 ， 保 定 高 校 在 争 取 重 大 项 目 时 处 于 弱 势 ［3 ］。 中 观 层 面 ， 学 院 内 部 “ 学 院 —学 科 —专业 ”三 级 组 织 架 构 呈 烟 囱 式 分 布 ， 预 算 切 块 、 绩 效 分 割 ， 跨 学 院 师 资 和 课 程 难 以 真 正 融通 [4] ］。微 观 层 面 ，课 程 —师 资 —平 台 三 重 缺 口 的 具 体 表 征 走 进 课 堂 深 处 ，结 构 性 矛 盾 以更 加 隐 蔽 却 顽 固 的 细 节 呈 现 ， 课 程 体 系 停 拼 盘 ”阶 段 ， 数 学 、 计 算 机 、控 制 、医 学 等 课 程 按 学 科 边 界 排 兵 布 阵 ，教 学 大 纲 缺 少 衔 接 节 点 ，学 生 需 要 自行 跨 越 知 识 断 崖 ： 学 习 实 验 却 已 直 接 进入 卷 积 网 络 调 参 ，中 间 缺 失 模 型 假 设 ”的 渐 进 阶 梯 ，导 致 “ 会 推 导不 会 用 ” 或 “ 会 调 包 不 知 原 现 象 明 显 。 一 方 面 ， 具 有 三年 以 上 产 业 研 发 经 验 的 “双 师 型 ” 教 师 比 例 明 显 不 足 例 停 留 在 公 开 数 据 集 与 经 典模 型 ，缺 少 来 自 生 产 一 线 的 缺 陷 样 本 与 迭 代 日 志 ； ，掌 握 例 如 医 学 影 像 、机 械控 制 等 行 业 语 境 的 AI 教 师 同 样 稀 缺 致 使 业 语 言 ” 难 以 同 频 共 振 ；GPU 算 力 、工 业 数 据 集 、真 实 产 线 共 享 不 足 ， 能 用 仿 真 替 代 实 操［5 ］，平 台资 源 “ 三 低 ” 制 约 实 践 深 度 。 是 算 力 供 给 低 频 ， 依 赖 项 目 制 申 请 ， 学 生 只 能以 “排 队 +限 时 ” 方 式 跑 实 验 ， 难 以 开 展 大 规 模 超 参 数 搜 索 是 数 据 质 量 低 维 ， 公 开 数据 集 与 真 实 工 业 场 景 在 噪 声 分 布 、缺 失 模 式 上 差 异 巨 大 ，学 生 训 练 出 的 模 型 迁 移 效 果 不佳 ； 三 是 产 线 对 接 低 效 ， 实 训 基 地 因 安 全 、 保 密 等 原 因 ， 仅 允 许 学 生 “ 观 摩 +演 示 ” ， 缺少 “动 手 调 试 +故 障 复 盘 ” 的 完 整 闭 环 。通 过 文 献 计 量 、问 卷 调 查 与 半 结 构 式 访 谈 ，发 现 ：学 生 问 卷 中 近 七 成 认 为 自 己 “缺 乏 完 成 端 ；企 业 HR 问 卷 把 “ 跨 学 科 沟通 与 系 统 能 力 ”列 为 最 稀 缺 素 质 现 “ 制 度 壁 垒 ”“ 资 源 碎 片化 ”“ 评 价 单 一 ”等 高 频 关 键 词 。多 重 断 产 业 需 求 之 间 的 “ 最 后 一 公里 ”始 终 难 以 打 通 。 课 程 裂 缝 、 师 资 断 层 与 台 断 点 交 织 叠 加 ， 使 得 学 生 在 毕 业 时 仍 难以 形 成 面 向 复 杂 工 程 问 题 的 系 统 思 维 与 跨 界 沟 通 能 力 ，导 致 人 才 培 养 与 产 业 需 求 之 间 的“最 后 一 公 里 ”始 终 难 以 打 通 。

三 、 系 统 重 塑 ： 治 理 —课 程 —平 台 —评 价 的 全 链 路 再 造面 对 上 述 断 裂 ，学 院 以 人 工 智 能 专 业 为 试 验 田 ，从 治 理 结 构 、课 程 形 态 、资 源 组 织到 评 价 方 式 进 行 了 系 统 重 塑 。

（ 一 ） “政 产 学 研 用 ” 协 同 育 人 机 制

学 院 将 政 府 、产 业 、高 校 、资 本 四 方 力 量 纳 入 同 一 协 同 框 架 ：保 定 市 政 府 出 台 专 项政 策 ，设 立 产 业 引 导 基 金 ，对 校 企 联 合 培 养 基 地 实 行 配 套 补 贴 ；华 为 、百 度 等 多 家 企 业以 共 建 实 验 室 、 捐 赠 设 备 、 联 合 课 题 方 式 深 度 介 入 培 养 全 过 程 ； 跨 学 院 “AI+X 教 学 指导 委 员 会 ” 与 “ 白 洋 淀 智 能 技 术 与 产 业 研 究 院 ” 作 为 实 体 机 构 ， 统 筹 课 程 、 科 研 与 产 业 需求 ； 雄 安 新 区 产 业 基 金 与 社 会 资 本 共 同 注 入 ， 形 成 长 期 资 金 池 ［6 ］。

（ 二 ） “课 程 —科 研 —竞 赛 ”三 位 一 体 培 养 体 系

学 院 将 “课 程 —科 研 —竞 赛 ” 视 为 一 条 连 续 光 谱 ， 而 非 三 个 独 立 环 节 ， 其 设 计 逻 辑 是“从 真 实 问 题 中 来 ，到 真 实 场 景 中 去 ” 。在 课 程 层 面 ，先 以 平 台 课 夯 实 共 通 底 座 ：工 程 数学 不 再 停 留 在 定 理 推 导 ，而 是 用 生 产 节 拍 数 据 引 出 傅 里 叶 变 换 ；数 据 结 构 不 再 只 讲 排 序复 杂 度 ，而 是 用 智 能 仓 储 的 拣 选 路 径 让 算 法 可 视 化 。随 后 进 入 模 块 课 ，学 生 需 在 AI+ 制造 、AI+ 医 疗 、AI+ 交 通 三 大 方 向 中 择 一 深 耕 。每 门 模 块 课 均 配 备 “ 一 课 双 师 ” ：校 内 教 师负 责 理 论 框 架 ，企 业 工 程 师 提 供 行 业 脚 本 ，课 堂 直 接 搬 进 联 合 实 验 室 ，学 生 面 对 的 是 尚未 公 开 的 工 业 数 据 集 ，而 非 公 开 竞 赛 中 的 “干 净 样 本 ” 。项 目 课 则 进 一 步 把 课 堂 延 伸 为 “ 微型 企 业 ” 。 学 生 以 小 组 形 式 承 接 企 业 真 实 需 求 ， 周 期 贯 穿 一 个 完 整 学 年 ， 流 程 从 需 求 澄清 、数 据 清 洗 、模 型 迭 代 到 最 终 部 署 ，全 部 由 学 生 主 导 、导 师 护 航 ，企 业 技 术 委 员 会 每月 评 审 一 次 里 程 碑 ， 未 达 KPI 需 现 场 答 辩 并 迭 代 改 进 。

科 研 训 练 与 课 程 并 行 ， 形 成 “ 螺 旋 上 升 ”机 制 。 学 院 推 行 “ 导 师 —本 科 生 ” 梯 队 ， 低 年级 学 生 以 助 研 身 份 加 工 作 ；高 年 级 学 生 则独 立 负 业 年 度 技 术 白 皮书 和 学 院 举 办 “ 科研 开 到 暑 期 集 训 营 ， 进 一步 压 缩 验 室 到 生 产 线 ” 的 时 间 差

竞 赛 环 节 被 设 计 为 “成 果 放 大 器 ”。学 院 将 国 内 外 高 水 平 赛 事 嵌 入 培 养 方 案 ，赛 事 题目 与 企 业 待 解 难 题 同 源 ，学 生 可 基 于 课 程 项 目 成 果 进 行 二 次 开 发 ，也 可 由 竞 赛 反 向 催 生新 的 科 研 选 题 。 竞 赛 训 练 采 用 “双 导 师 +双 场 景 ”模 式 ： 校 内 导 师 负 责 算 法 创 新 与 理 论 把关 ， 企 业 导 师 负 责 场 景 还 原 与 工 程 落 地 ； 线 上 场 景 通 过 校 企 共 建 的 GPU 集 群 完 成 大 规模 训 练 ，线 下 场 景 则 安 排 学 生 进 驻 企 业 产 线 ，在 真 实 噪 声 、真 实 节 拍 中 调 试 模 型 。赛 事结 束 后 ，获 奖 方 案 需 在 企 业 现 场 进 行 灰 度 测 试 ，测 试 报 告 作 为 课 程 结 业 的 重 要 依 据 。学生 不 仅 收 获 奖 杯 ，更 收 获 一 份 经 过 产 线 验 证 的 技 术 文 档 ，部 分 项 目 甚 至 直 接 被 企 业 采 购 ，转 化 为 商 业 订 单 。

通 过 上 述 设 计 ，课 程 、科 研 、竞 赛 不 再 是 三 条 平 行 线 ，而 是 一 条 螺 旋 上 升 的 立 体 通道 ：课 堂 提 供 方 法 论 ，科 研 锤 炼 深 度 ，竞 赛 放 大 影 响 ；企 业 难 题 反 向 塑 造 课 程 内 容 ，科研 成 果 即 时 反 哺 课 堂 案 例 ， 竞 赛 成 绩 又 为 下 一 轮 科 研 选 题 赢 得 资 源 。 学 生 在 “ 做 中 学 、学 中 研 、 研 中 赛 ” 的 循 环 里 ， 逐 步 完 成 从 知 识 消 费 者 到 技 术 创 造 者 的 身 份 转 换 ［7 ］。

（ 三 ） “人 工 智 能 +” 微 专 业 集 群

从 课 程 叠 加 到 能 力 复 合 的 纵 深 推 进 。为 破 解 “ 交 叉 深 度 不 足 ”的 痼 疾 ，学 院 不 再 满 足于 “ 选 修 课 拼 盘 ”， 而 是 将 微 专 业 上 升 为 跨 学 科 人 才 培 养 的 “第 二 学 位 雏 形 ” 。每 个 方 向 均配 置 “学 科 导 师 +行 业 导 师 +课 程 导 师 ”三 元 团 队 ，共 同 制 定 一 体 化 培 养 方 案 ，确 保 知 识 链 、能 力 链 与 价 值 链 同 频 共 振 。 课 程 结 构 上 ， 聚 焦 AI 通 用 能 力 ： Python 高 阶 编 程 、 机 器 学习 框 架 、跨 学 科 科 研 方 法 ；深 度 嵌 入 行 业 情 境 ：医 学 影 像 方 向 的 病 理 切 片 语 义 分 割 与 联邦 学 习 、智 能 制 造 方 向 的 轴 承 故 障 声 学 诊 断 与 数 字 孪 生 、交 通 物 流 方 向 的 时 空 预 测 与 多式 联 运 优 化 。 教 学 形 态 上 ， 采 用 “校 内 理 论 —企 业 实 境 —联 合 攻 关 ”螺 旋 递 进 ： 第 一 阶 段在 校 内 完 成 概 念 验 证 ；第 二 阶 段 赴 合 作 企 业 真 实 产 线 采 集 数 据 、清 洗 标 注 ；第 三 阶 段 以联 合 攻 关 项 目 为 载 体 ， 共 同 完 成 模 型 部 署 、效 果 评 估 与 迭 代 优 化 ，最 终 形成 可 落 地 的 行 业 解 决 方 案 。考 核 方 式 上 ，打 破 “ 期 末 一 张 卷 ”，代 之 以 “项 目 路 演 +代 码 审查 +同 行 评 议 ”三 维 度 评 价 ，路 演 面 向 企 业 技 术 委 员 会 ，代 码 审 查 由 校 企 双 导 师 共 同 打 分 ，同 行 评 议 则 邀 请 上 一 届 优 秀 学 员 参 与 ，形 成 持 续 改 进 的 闭 环 。微 专 业 结 业 证 书 与 校 内 创新 学 分 、企 业 人 才 库 、地 方 政 府 紧 缺 人 才 认 定 互 通 ，既 为 学 生 提 供 跨 学 科 能 力 凭 证 ，也为 企 业 精 准 锁 定 “ 来 之 能 战 ”的 梯 度 人 才 ［8 ］。

（ 四 ） 校 企 共 建 共 享 平 台

把 生 产 线 搬 进 校 园 。 学 院 不 再 满 足 于 “企 业 捐 赠 设 备 、 学 院 例 行 使 用 ”的 浅 层 合 作 ，而 是 以 “共 享 即 共 建 、共 建 即 共 生 ”为 理 念 ，与 企 业 共 同 规 划 空 间 、共 同 投 入 资 源 、共 同制 定 运 营 规 则 。 AI 创 新 实 验 室 与 产 业 学 院 由 校 企 双 方 联 合 设 计 ： 企 业 负 责 提 供 最 新 架构 的 GPU 集 群 与 行 业 级 开 发 框 架 ， 学 院 负 责 提 供 场 地 、 基 础 网 络 与 教 学 场 景 ， 双 方 共同 派 驻 技 术 团 队 ， 实 行 “ 双 钥 匙 ”管 理 —— 实 验 室 白 天 面 向 学 生 开 放 ， 夜 间 面 向 企 业 研 发开 放 ，设 备 利 用 率 大 幅 提 升 。平 台 采 用 “数 据 不 动 、模 型 动 ”的 安 全 机 制 ：企 业 把 经 脱 敏处 理 的 生 产 数 据 托 管 在 校 内 私 有 云 ，学 生 通 过 加 密 通 道 调 用 数 据 训 练 模 型 ，模 型 参 数 经企 业 审 核 后 可 直 接 部 署 到 产 线 边 同 时 ， 学 院 设 立 “ 工 程 师驻 校 周 ” ， 企 业 资 深 架 构 师 每 周 固 定 两 天 进 驻 实 验 室 ， 与 学 生 同 坐 一 张 工 作 台 ， 现 场 解析 设 备 日 志 、调 优 网 络 结 构 、 复 盘 故 障 案 例 ，让 “真 实 痛 点 ” 成 为 “ 活 教 材 ”。 平 台 还 配 套“技 术 众 筹 ”机 制 ：学 生 提 出 的 优 化 方 案 一 旦 被 企 业 采 纳 ，即 可 获 得 企 业 认 证 证 书 与 后 续项 目 优 先 权 ， 形 成 校 企 双 赢 的 可 持 续 生 态 ［9 ］。

（ 五 ） 五 维 质 量 评 价 保 障 体 系

让 改 进 成 为 常 态 。学 院 摒 弃 “一 考 定 优 劣 ”的 传 统 逻 辑 ，将 评 价 嵌 入 教 学 全 周 期 ，形成 “ 诊 断 —改 进 —再 诊 断 ”的 螺 旋 闭 环 。 第 一 维 聚 焦 课 程 ： 以 CDIO 理 念 为 骨 架 ， 以 学 习增 值 模 型 为 血 肉 ， 通 过 前 测 —中 测 —后 测 追 踪 学 生 能 力 增 量 ， 而 非 简 单 比 较 绝 对 分 值 ；第 二 维 聚 焦 师 资 ：将 教 学 效 果 、工 程 实 践 、科 研 成 果 纳 入 同 一 绩 效 框 架 ，跨 学 科 课 时 折算 系 数 单 列 ， 确 保 教 师 “愿 跨 敢 跨 ” ； 第 三 维 聚 焦 学 生 ： 建 立 “知 识 —能 力 —素 养 —就 业 ”四 维 成 长 档 案 ，每 学 期 生 成 雷 达 图 ，学 生 可 直 观 看 到 短 板 并 自 主 选 修 补 救 模 块 ；第 四 维聚 焦 校 企 合 作 ：用 合 作 深 度 、资 源 共 享 度 、成 果 转 化 度 指 标 构 建 雷 达 图 ，低 于 阈 值的 合 作 将 被 预 警 并 启 动 整 改 毕 业 生 留 保 率 、技 术 服 务 收益 、 专 利 转 化 率 写 入 政 府 —高 校 滚 动 评 估 ， 评 价 结 果 直 接 关 联 下一 轮 资 金 与 政 策 支 持 力 度 。五 维 数 据 汇 入 校 级 质 量 监 测 平 台 ，自 动 生 成 红 黄 绿 三 色 预 警 ，教 学 督 导 、企 业 导 师 、学 生 代 表 每 月 召 开 一 次 圆 桌 会 议 ，现 场 敲 定 改 进 清 单 与 完 成 时 限 ，确 保 评 价 真 正 驱 动 质 量 提 升 ［10 ］。

四 、 成 效 验 证 与 范 式 扩 散 ： 从 单 点 突 破 到 区 域 共 振

多 年 实 践 表 明 ，当 政 策 链 、产 业 链 、创 新 链 、资 金 链 同 频 共 振 时 ，地 方 高 校 完 全 可以 在 区 域 战 略 中 找 到 不 可 替 代 的 生 态 位 。毕 业 生 初 次 就 业 率 保 持 高 位 ，留 京 津 冀 比 例 稳定 在 七 成 以 上 ，企 业 满 意 度 持 续 提 升 ；学 生 以 第 一 作 者 发 表 高 水 平 论 文 、授 权 发 明 专 利 ，获 国 家 级 竞 赛 奖 励 数 量 可 观 ；技 术 服 务 收 益 与 培 训 人 次 让 学 院 成 为 区 域 中 小 企 业 AI 化转 型 的 重 要 外 脑 。“三 维 驱 动 、四 链 融 通 ”范 式 已 开 始 在 京 津 冀 同 类 型 高 校 中 扩 散 ，初 步形 成 联 盟 化 趋 势 。然 而 ，单 案 例 局 限 、短 期 跟 踪 、学 科 文 化 差 异 提 醒 我 们 ：下 一 步 需 把联 盟 范 围 扩 大 到 更 多 应 用 型 高 校 ，推 进 本 硕 贯 通 培 养 模 式 ，并 建 立 长 期 追 踪 数 据 库 ，用持 续 数 据 优 化 培 养 方 案 。面 向 未 来 ，保 定 理 工 学 院 的 经 验 不 仅 是 一 本 可 复 制 、可 推 广 的“地 方 高 校 AI 交 叉 人 才 培 养 说 明 书 ” ，更 为 京 津 冀 世 界 级 城 市 群 人 才 供 给 侧 结 构 性 改 革提 供 了 生 动 注 脚 。

数据来源：省工业和信息化厅《省人工智能产业发展报告》。

参考文献：

[1] 省工业和信息