高校傳統(tǒng)學科專業(yè)數字化智能化改造對策研究

□葛顯龍 梁永宏

根據最新公布的《國民經濟與社會“十四五”規(guī)劃》，“數字中國”建設將在“十四五”期間加快步伐，以數字化、智能化為代表的新一輪技術變革將整體驅動我國經濟社會生產方式、生活方式和治理方式變革[1]。數字化浪潮下我國高等教育各領域的數字化已隨之到來，高校學科專業(yè)轉型升級將進一步加快，數字化、智能化將成為傳統(tǒng)基礎學科賦能升級的有力武器和重要方向[2～3]。為此，本文從學科專業(yè)數字化智能化改造的必要性、可行性、模式等方面，以重慶交通大學“智能交通”與“智慧城市”兩學科群建設為例，探討學科專業(yè)數字化智能化改造的途徑。

一、高校學科專業(yè)數字化智能化改造的必要性

習近平主席指出，當今世界，信息技術創(chuàng)新日新月異，數字化、網絡化、智能化深入發(fā)展，在推動經濟社會發(fā)展、促進國家治理體系和治理能力現代化、滿足人民日益增長的美好生活需要方面發(fā)揮著越來越重要的作用?？梢钥闯?，隨著數字化、智能化的進一步發(fā)展，社會經濟各領域對數字化、智能化高素質人才的需求越來越旺盛，能力素質要求越來越高，對高校傳統(tǒng)學科專業(yè)數字化智能化改造的迫切性越來越高。

(一)滿足智能社會數字化智能化高速發(fā)展的必然需要。隨著大數據、云計算、5G、AI的快速發(fā)展，人們生活中的衣食住行所涉及的物體都可以聯網，城市的醫(yī)院、教育機構、停車位、廣告牌和路燈等公共設施、工廠里的流水線、機器設備、倉儲設施等也都將完成一體化的連接；擁有傳感器和獨立IP，都將在人工智能系統(tǒng)的管理下協(xié)同運作，從而使得各行各業(yè)的融合實現了移動化和數據共享，提高了相關經濟活動的效率?！靶鹿凇币咔槠陂g，以數字技術為基礎的新產業(yè)新業(yè)態(tài)新模式異軍突起，展現出了強大的抗沖擊能力和發(fā)展韌性。后疫情時期，以大數據、人工智能、物聯網為基礎的數字化、網絡化、智能化趨勢將加速演進，重新定義全球分工和比較優(yōu)勢，形成更強大的創(chuàng)新活力，對人類生產生活方式產生廣泛而深刻的影響。然而，數字化智能化發(fā)展的本質是信息技術、大數據技術、人工智能技術和深度學習技術的不斷融合創(chuàng)新，這種創(chuàng)新必須有與之相適應的大量懂大數據、人工智能、物聯網等新技術的創(chuàng)新型、學習型和復合型人才，形成數字化智能化創(chuàng)新的社會生態(tài)群體[4～5]。高校作為專業(yè)化、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主陣地，努力培養(yǎng)出更多更高質量符合數字化智能化發(fā)展趨勢的人才，是滿足智能社會數字化智能化高速發(fā)展的應然需要。

(二)實現教育現代化、教育治理體系和治理能力現代化的應然需要。數字化智能化將帶來生產力和生產方式的重要變革，是大學實現教育現代化、教育治理體系和治理能力現代化的重要驅動力。隨著社會及產業(yè)對大數據、人工智能、5G、AI等技術的不斷普及，大學實現人才培養(yǎng)、科學研究、服務社會、文化傳承與創(chuàng)新、國際合作與交流等五大功能時對“數字化智能化”技術要求越來越高，傳統(tǒng)的學科專業(yè)體系難以有效保障大學功能的發(fā)揮和引領社會的發(fā)展。越來越多的碎片化信息只有經過數字化、智能化加工處理和科學分析，才能夠快速地傳輸給教育者和受教育者，發(fā)揮其在人才培養(yǎng)、科學研究、服務社會、文化傳承與創(chuàng)新、國際合作與交流中的自身價值[6～7]。可見，不管是教育者還是受教育者，只有具備了足夠的“數字化、智能化”的信息技術能力，才能保障大學人才培養(yǎng)、科學研究、服務社會的功能更強大，才能不斷推動教育現代化、教育治理體系和治理能力現代化不斷向前發(fā)展。

(三)推動數字化智能化教育教學改革提升高校發(fā)展核心競爭力的內在需要。信息時代的特征就是人們的行為越來越依賴于信息的獲得和傳播。誰能先掌握信息，誰就會站在時代有利的地位。學科專業(yè)的數字化智能化改造，將各個學科的各種信息資源經數字化處理，形成具有各個學科專業(yè)特色的信息庫系統(tǒng)，為學生創(chuàng)造一個數字化信息的環(huán)境，并通過數字化智能化的教育教學過程，不斷提高大學生自主參與課堂的積極性，使大學生感受到數字化、智能化帶來的優(yōu)勢，培養(yǎng)他們對數字化信息的敏感性和充分利用數字化信息的創(chuàng)新意識，進而更好地培養(yǎng)能適應社會引領社會的優(yōu)秀人才，也能不斷提高大學生的核心競爭力。

二、高校學科專業(yè)數字化智能化改造的可行性

(一)高校數字化智能化的軟硬件條件具備。隨著技術與設備的不斷更新，高校的計算機實驗室、計算機應用普及水平已經有了相當大的提高，高校教師對多媒體課件和教材的研制開發(fā)已積累了豐富的經驗，有的院校已經建立了具有本學科專業(yè)特色的數據庫。許多學校已經建成了校園網，有的教學實體內部還建成了局域網。在不遠的將來院校主干網速度將提高到3,000M，網絡設備也將得到更新。這為學校學科專業(yè)的全面數字化打下了堅實的技術基礎。

(二)數字化智能化的師資力量具備。數字化智能化改造，人才是根本。近些年隨著高校師資力量不斷強化，新進教師大都是國內外引進的年輕博士教師，不僅具有高學歷，而且綜合素質高，信息素質和信息技術全面，經過專業(yè)的訓練，研究方向和領域前沿，對前沿知識敏銳，有的還具有一定的行業(yè)背景。同時專業(yè)教師尤其是青年教師，掌握了一定的多媒體開發(fā)技術，有的具有相當強的專業(yè)制作水平，能輕松應用互聯網資源和校園網進行網絡教學，這都為學科專業(yè)數字化提供了堅實的人才保障。

(三)數字化智能化的實踐資源具備。理論只有與實踐相結合，才能進一步獲得發(fā)展。近些年，隨著數字技術與實體經濟的不斷結合和“中國制造2025”戰(zhàn)略實施推進，數字經濟和數字化智能化產業(yè)在中國迅速崛起，尤其是新冠疫情影響下，線上經濟發(fā)展更加迅速，傳統(tǒng)企業(yè)改造升級進程也進一步加快。越來越多的企業(yè)非常重視與高校的產學研合作，政府也出臺了大量鼓勵企業(yè)與高?？蒲腥藛T進行科技成果轉化的配套政策，這不僅調動了高校科研人員的積極性，也為高校廣大科研人員參與企業(yè)數字化智能化改造、為科學研究提供了豐富的實踐背景，為廣大學子提供了寶貴的實踐機會，助推了高校學科專業(yè)的數字化智能化改造。

三、學科專業(yè)數字化智能化改造的模式

學科專業(yè)數字化建設是一個龐大的系統(tǒng)工程，工作量十分巨大，為了保證正常的教學和科研工作的進行，可以采取“系統(tǒng)設計，分步實施，以點帶面，逐步完善”的模式。

(一)系統(tǒng)設計?！跋到y(tǒng)設計”是指由學校牽頭統(tǒng)一制定學科專業(yè)數字化智能化改造實施規(guī)范，內容涵蓋專業(yè)體系、學科方向、科研平臺、創(chuàng)新團隊、示范成果等多個板塊，設計跨學科、跨學院的學科團隊建設模式，形成學科交叉融合的學科群團隊支撐體系，促進數字化智能化改造的學科群可持續(xù)發(fā)展，形成基礎學科和應用學科交叉的融合模式，探索以“算力、存儲和數據開放共享”為核心、以“公共平臺開放共享促學科交叉融合”為理念的學科群硬平臺建設，以跨院跨學科協(xié)同創(chuàng)新為基礎的學科群平臺協(xié)同建設機制。

(二)分步實施。“分步實施”是指在保證正常的教學和科研工作前提下，分階段地實施整個數字化建設工程，做到邊建設邊應用，從簡單到復雜。比如，從教師的教案、幻燈片、各種掛圖、各種圖片的搜集和整理開始逐步實現電子版，即數字化過程，當這種數字化資源積累到一定程度時，就可以開始數字化的網絡課件建設，直至形成一個完整的信息數據庫。

(三)以點帶面?！耙渣c帶面”是指針對目前數字化信息比較薄弱的實際情況，各個學科專業(yè)上可以選擇一個比較有代表性的主題，開展數字化的建設，在取得一定的成果之后，逐步拓寬數字化建設的領域，直至整個學科專業(yè)。

(四)逐步完善?！爸鸩酵晟啤笔侵羔槍σ呀ǔ傻臄祿畔⑾到y(tǒng)的內容逐步充實完善。隨著時代的進步，新知識、新領域以及新的武器裝備不斷涌現，針對這種情況可以及時地充實已有的信息庫系統(tǒng)，不斷更新內容，保證數字化信息系統(tǒng)的先進性和完整性。對于各個學科專業(yè)的信息庫系統(tǒng)的管理，可采用以下兩種模式。

1.集中管理模式。這種模式是指在學校的園區(qū)網中心設置信息庫服務器，將各個學科專業(yè)的數字化信息集中存放，通過園區(qū)網對廣大用戶提供服務。這種模式的優(yōu)點是：服務器直接接入園區(qū)網主干線，能夠保障較高的傳輸速度，方便用戶使用。

2.分散管理模式。這種模式是指在各部系設置各自的信息庫服務器，分別單獨存放各個學科專業(yè)的數字化信息。通過園區(qū)網向全院用戶提供服務。

四、高校學科專業(yè)數字化智能化改造的對策——以重慶交通大學“智能交通”與“智慧城市”兩學科群建設為例

結合重慶交通大學的優(yōu)勢學科，全面對接服務重慶市兩點、兩地、兩高以及三大攻堅戰(zhàn)和八項行動計劃，確定人工智能基礎學科方向和智能化應用學科方向，立項建設了“智能交通”、“智慧城市”兩個學科群。

(一)“智能交通”學科群建設?！爸悄芙煌ā睂W科群基于“需求導向、創(chuàng)新引領、發(fā)揮優(yōu)勢、搶抓機遇”的原則，以服務國家戰(zhàn)略和行業(yè)區(qū)域發(fā)展為導向，按照“交通服務民生、智能引領創(chuàng)新”的思路，充分發(fā)揮學校土木工程、交通運輸、水利工程等交通領域學科優(yōu)勢，以人工智能為引領，全力推動人工智能和交通的交叉與融合。形成“1+5”的智能交通學科方向，建成水陸空一體化的人工智能學科體系。建設一批人工智能+交通的學科交叉復合的新工科學科專業(yè)。建成智能交通研究院、人工智能研究所、智能交通大數據中心等具有引領智能交通發(fā)展的科研平臺，打造以院士工作站為平臺的智能交通領域高層次創(chuàng)新人才隊伍。形成一批具有行業(yè)示范性的科研成果，建成圍繞“專業(yè)體系+學科方向+科研平臺+創(chuàng)新團隊+示范成果”全鏈條的智能交通學科群，全面提升交通領域傳統(tǒng)優(yōu)勢學科的智能化應用水平，促進人工智能與交通的深度融合，為智慧重慶提供強有力的人才保障和技術支撐。

(二)“智慧城市”學科群建設。“智慧城市”學科群基于同濟大學和重慶交通大學的學科專業(yè)優(yōu)勢，初期擬建設智慧城市交通、智慧城市規(guī)劃、城市智能建造、智慧城市水務四個學科方向。以培養(yǎng)研究生為主，通過項目合作等多種方式，大力推進博士生聯合培養(yǎng)和碩士生互動交流活動，培養(yǎng)智慧城市領域高端人才，提升重慶交通大學研究生培養(yǎng)水平；同時，為順應新時代高等教育的發(fā)展趨勢，以人工智能、云計算、智能制造、大數據等為引領，依托已開設的核心和主體專業(yè)，基于智慧城市建設的發(fā)展對專業(yè)人才的需求，通過設置新專業(yè)、現有專業(yè)的提檔升級等方式，打造智慧城市相關領域的新工科專業(yè)，按照新工科專業(yè)的建設模式開展人才培養(yǎng)和科學研究。

五、結語

新的時代需要大學能更好地肩負社會引領的作用，如果高校能夠跟上時代的進步培養(yǎng)出具有鮮明時代特征的人才，高校就需要對學科專業(yè)進行數字化、智能化改造，為教學和科研工作創(chuàng)造一個數字化信息的環(huán)境，環(huán)境影響人，環(huán)境更能改變人的思維和行為，讓學生在這種環(huán)境中去感受信息時代的脈搏，體會信息時代對我們的學習、工作所帶來的沖擊，在這種氛圍中去培養(yǎng)如何獲取、處理和利用數字化智能化的信息，使之成為引領社會的高層次人才。