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时间:2022-06-08 来源:中国科学报 作者:温才妃

中国科学报:智能+专业建设热潮来了!

“Photoshop、Rhino、CAD这些基础软件,在课上只是蜻蜓点水地学了一下,还不太会用,之后学校就要求用这些软件出设计图纸。”软件短板一直困惑着东部某高校建筑学专业本科生张韬。他还预备报考“智能建筑”的研究生,然而,所需的Python、Grasshopper、Matlab是更进阶的软件,这让他有些犹豫。

这个暑假,他准备前往广州参加短期培训,先解决“燃眉之急”。

越来越多的高校掀起了智能+、智慧+专业建设热潮。今年共有31个全新的专业被纳入高校2022年高考本科招生计划,智能+、智慧+有关专业占了近1/4。

其中,北京交通大学新增智能运输工程、哈尔滨工程大学新增智慧海洋技术、西北农林科技大学新增智慧林业和智慧水利,这些专业都是在全国高校中首次设置的。

作为交叉学科的典型,智能+、智慧+专业遇到的质疑,也反映了当下交叉学科遭遇的困惑。

原专业改造能否实现智能化转型

智能+、智慧+专业与传统专业相互靠近,为什么不能通过传统学科改造,而是要通过新设专业的方式实现智能化转型?

在人工智能、大数据为代表的新一轮科技革命和产业革命的催动下,“知识分科越来越细,过去360行,现在可能已是3600行。”哈尔滨工程大学未来技术学院常务副院长张勇刚说。

市场这只“无形的手”正在悄悄改变学科内涵。比如,传统的海洋工程类专业学生研究船舶设计、海洋装备、海洋开发等,而智慧海洋技术专业的学生研究的是海洋智能系统、海洋智能感知、海洋大数据等。林学专业的学生研究森林培育,智慧林业的学生则研究利用物联网监测预警森林灾害。

“传统专业多重视科学原理,智能+、智慧+专业更倾向于解决工程问题。它们的人才培养出口并不一致。”西北农林科技大学智慧林业教授赵鹏祥总结道。

如果只是改造传统学科,首先遇到的问题是学科交叉带来的学分增加与学分上限的矛盾。依据我国《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,工科专业的学分上限一般为180学分。“学分不能无限增加,绝大多数的传统专业不可能为了学科交叉,把4年的本科阶段延长。”西北农林科技大学水利与建筑工程学院院长胡笑涛告诉《中国科学报》。

早在12年前,北京交通大学就尝试培养智能运输工程人才。在商议改革方案时,学校认为既要保留铁路运输、交通工程等传统特色专业,又要适应交通运输行业未来智能化发展。“问题在于,既不能大量削弱核心课程,也不能只添加两三门偏计算机、智能类的课程,那样无法满足智能化的真实需求。”该校智能运输工程专业教授董宏辉说。

于是,该校在交通运输工程专业之下,单独设置了交通运输(智能运输)专业方向。直到今年,交通运输(智能运输)才由一个专业方向变成了一个真正的本科专业。

本轮科技革命的特征是智能化,反映在人才培养的设计上,传统专业的信息化相关课程只有不到10个学分,相比之下,智能+、智慧+专业相关课程却可以达到30个乃至更多学分。

比如,在课时安排上,对于智能、信息化相关课程与传统专业课的比例,北京交大的智能运输工程是3:1,西农的智慧水利是4:6,智能、信息化相关的课程占比较大。相应的,北京交大智能运输工程80%的师资、西农智慧水利近70%的师资来自信息和智能技术方面。

智能+专业为何要设在本科阶段

眼下正值高考,有家长提出,本科是厚基础阶段,智能+、智慧+专业因涉及学科交叉,是否会导致学生基础不扎实。还有家长建议,智能+、智慧+专业最好放在研究生阶段,为什么上述专业要在本科阶段开设。

董宏辉带了多年学生。他的一个体会是,学生研究生阶段再去补智能、信息类的课程通常会很吃力。“要把智能+、智慧+专业学好,不是靠一两门课程就可以,而是需要一个课程体系。”

他将课程分为四大板块,其中两大重要板块是信息与控制、计算机人工智能的课程。前者包括了信号系统、自动控制原理、数字电路技术等基础课程;后者包括了C语言、系统集成设计、人工智能、计算智能等基础课程。

如张韬所虑,软件短板也是跨学科考研中常遇到的一个问题。张韬的师兄如今在本校读研,他告诉《中国科学报》,自己在课题组里充当“小老师”,其中一项重要工作就是教跨考过来的学弟、学妹们使用各种软件。

胡笑涛指出,国外学生可以通过专业化软件编写,解决工程计算的实际问题,甚至用相关专业软件创业,而我国高校学生的专业化软件编程能力偏弱,多数专业的学生还处在学习、应用国外软件的阶段,自主开发创新能力远远不能满足社会发展需求。

“本科阶段以上课为主,学生可以系统学习知识;研究生阶段步入研究,学生上课时间仅有一年,如果本科阶段不打好基础,到了研究生阶段的确很难支撑一些深入的工作。”赵鹏祥说。

虽说学界对于本科是打好基础还是学科交叉仍有争议,但张勇刚指出,“‘打好基础’并不能简单理解为把一门学科知识学得很深、很透。我们认为的‘基础’是在本科阶段系统学习、学生毕业之后具备进一步自我学习的能力。”

他补充道,也许有一天,智能化课程会变成基础性课程,就像计算机课程一样,50年前没有编程,如今几乎所有的工程学科都要学习编程。

未来会不会出现智能+专业“泡沫”

仅今年列入《普通高等学校本科专业目录》的智能+、智慧+新专业,就有智慧能源工程、智能建造与智慧交通、智慧水利、智能地球探测、智能运输工程、智慧海洋技术、空天智能电推进技术、智慧林业。未来会不会出现智能+、智慧+专业“泡沫”?

学科是动态调整的,随着科技进步、学科发展和人才需求等变化,高校不断增设急需、紧缺与新兴专业,撤销过时或就业率低的专业。因此,“学科专业发展总会呈现新增、撤销并存的状态”。胡笑涛举例道,如国内高校有水利工程专业,而在发达国家由于相关工程已建完,更多的是水资源方面的学科。

“智能化时代到来后,一些传统学科需要升级,但就目前而言,尚未到被‘取代’的时候,二者的关系是‘并列’的。”张勇刚说。

胡笑涛补充道,这时候需要有一个智能+、智慧+的新专业加以区别。但是,传统学科也有跨学科发展的需要。未来,当绝大部分专业的学科内涵都变为智能+、智慧+,再来一轮大面积摘去“智能”“智慧”二字的专业改名,也是有可能的。

越来越多的智能+、智慧+专业的确让家长、考生第一眼看上去“傻傻分不清楚”。眼下要做的是“帮助家长、学生建立正确的认知,而不是让考生看名称盲目填报专业”。赵鹏祥说。

哈尔滨工程大学将智慧海洋技术纳入未来技术学院,进校后二次选拔,给学生增加了解专业的时间与机会。北京交通大学把智能+、智慧+专业纳入大类招生范畴,大一时给学生宣讲专业特色,让学生大二时再作出专业方向的选择。

“智能+、智慧+专业并不是适合每位学生的,高校要做的就是帮助学生找到更适合自己的方向。”赵鹏祥补充道。

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