智能測控工程專業(yè)內(nèi)涵探析

鳳 雷，俞 洋，楊京禮

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

2021 年2 月，教育部發(fā)布了《教育部關(guān)于公布2020年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》及《列入普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄的新專業(yè)名單(2021年)》，中國普通高等院校開設(shè)了新的專業(yè)“智能測控工程”。專業(yè)代碼為080720T，學(xué)位授予門類為工學(xué)，專業(yè)類為電子信息類。哈爾工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院測控工程系為哈爾濱工業(yè)大學(xué)“智能測控工程”專業(yè)建設(shè)的依托院系。

一、增設(shè)智能測控工程專業(yè)的理由

隨著社會不斷發(fā)展，我國綜合國力的逐漸提高，在信息、生物、新材料、先進(jìn)制造、航空航天等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域不斷取得突破，而現(xiàn)代測控技術(shù)成為了這些領(lǐng)域的研究、開發(fā)、技術(shù)升級的基本手段，因此社會對電子測量與智能測控領(lǐng)域的高端人才培養(yǎng)成為關(guān)鍵。

2017 年7 月國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出需要加快培養(yǎng)聚集人工智能高端人才，加強培養(yǎng)人工智能基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、運行維護(hù)等專業(yè)技術(shù)人才。注重復(fù)合型人才培養(yǎng)，著重培養(yǎng)人工智能理論、方法、技術(shù)、產(chǎn)品和應(yīng)用的縱向復(fù)合型人才，同時也重點培養(yǎng)精通“人工智能+”經(jīng)濟(jì)、社會、管理、標(biāo)準(zhǔn)、法律的橫向復(fù)合型人才。智能測控工程專業(yè)包含了人工智能中的前端技術(shù)：準(zhǔn)確快速地獲取信息；人工智能中的中間技術(shù)：信息處理；以及人工智能的最終目的：智能控制與決策，符合國家規(guī)劃中的縱向復(fù)合型人才培養(yǎng)方案。

目前國家經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，推動了社會科學(xué)技術(shù)的前行，從而導(dǎo)致了更多的新興技術(shù)的誕生。目前，中國在信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、航空航天技術(shù)、人工智能等重點領(lǐng)域正在取得新的突破。2020 年7月9 日，2020 世界人工智能大會云端峰會開幕式在上海舉行。時任工業(yè)和信息化部部長苗圩指出，正在深入地影響著經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展進(jìn)程的新一代信息化技術(shù)以人工智能為代表。工業(yè)和信息化部發(fā)布《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃2018-2020 年》，建立智能傳感器、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，發(fā)展人工智能、車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)驗區(qū)建設(shè)，推動關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化協(xié)調(diào)發(fā)展。尤其是在疫情防控工作過程中，工業(yè)和信息技術(shù)部發(fā)布聯(lián)合人工智能抗擊新冠肺炎疫情的倡議書得到了社會各界的積極響應(yīng)。在疫情防控過程中，一批智能CT 成像系統(tǒng)和智能機器人發(fā)揮了積極作用，取得了良好的社會效果。隨著社會科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不斷進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展持續(xù)壯大，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與行業(yè)融合應(yīng)用不斷深化，我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好，前景廣闊。

目前高端的電子測量與智能測控領(lǐng)域人才培養(yǎng)短缺，哈工大電子信息類專業(yè)以其國防、航天特色和國家級重要科技攻關(guān)項目為支撐，更適合發(fā)展原創(chuàng)性理論和技術(shù)，突破國際關(guān)鍵技術(shù)壁壘，深化國家重要發(fā)展戰(zhàn)略，符合國家的戰(zhàn)略布局，更符合學(xué)校專業(yè)規(guī)劃發(fā)展定位。

在當(dāng)今國家人工智能產(chǎn)業(yè)布局的大背景下，電子信息產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的時期，也正是新興增長點的孕育和崛起的時期。作為信息技術(shù)的源頭，信息的智能獲取和準(zhǔn)確感知是高端裝備自主可控的最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。為了達(dá)到以智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的工業(yè)強國建設(shè)目標(biāo)，大力發(fā)展具有信息化、智能化特點的智能測控技術(shù)，勢必有利于解決更加復(fù)雜的海量信息采集和知識智能理解問題。因此，新增設(shè)的智能測控工程專業(yè)將以智能信息感知和處理為核心，通過準(zhǔn)確感知、互聯(lián)傳輸、智能計算和精確控制構(gòu)建的智能測控體系，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展將起到重要的作用。智能測控工程專業(yè)以滿足國家創(chuàng)新科技人才需要為導(dǎo)向，培養(yǎng)具有智能裝備、信息感知、大數(shù)據(jù)處理、智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等工程技術(shù)和專業(yè)知識的創(chuàng)新型人才，能在高端裝備、智慧工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等領(lǐng)域開展信息感知、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)可靠性分析、測控系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用的研究與開發(fā)。畢業(yè)生具備電子技術(shù)、信息處理、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等寬廣的知識面和良好適應(yīng)能力，并熟悉行業(yè)最新技術(shù)，能在電子與信息領(lǐng)域等國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)部門從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)及管理等工作。

電子信息產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展期，也恰逢新興增長點的孕育崛起期，在軍民融合國家戰(zhàn)略的支持下，面向經(jīng)濟(jì)和國防工業(yè)領(lǐng)域，開設(shè)智能測控工程專業(yè)，培養(yǎng)國家和國防急需的現(xiàn)代測控技術(shù)專業(yè)人才，成為大學(xué)的當(dāng)務(wù)之急。新增設(shè)的智能測控工程專業(yè)將以智能信息感知和處理為核心，通過準(zhǔn)確感知、互聯(lián)傳輸、智能計算和精確控制構(gòu)建的智能測控體系，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展將起到重要的作用，將為適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的發(fā)展趨勢，更好地培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供源泉和動力。

二、智能測控工程專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)

傳統(tǒng)的測控技術(shù)與人工智能時代相較，現(xiàn)在人工智能時代的測控技術(shù)與計算機、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)關(guān)系更為緊密，是一個面向電子信息前沿科技的信息科學(xué)領(lǐng)域的本科專業(yè)，覆蓋面較廣，與哈工大電信學(xué)院目前的主要研究方向密切相關(guān)。該專業(yè)以信息獲取、信息處理與智能控制理論為核心，主要研究信息的智能化獲取、處理和理解；智能電子裝備與信息系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和集成。經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，現(xiàn)代信息科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新的重要支點是現(xiàn)在的測控技術(shù)，其應(yīng)用前景越來越廣泛，產(chǎn)生的社會效益也越來越重要。

作為信息技術(shù)的源頭，信息的智能獲取和準(zhǔn)確感知是電子信息產(chǎn)業(yè)的最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。為了達(dá)到以智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的工業(yè)強國建設(shè)目標(biāo)，將信息的智能化獲取、處理和理解；智能電子裝備與信息系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和集成等有機地集成到傳統(tǒng)的電子信息技術(shù)領(lǐng)域，勢必有利于解決更加復(fù)雜的海量信息采集和知識智能理解問題，通過準(zhǔn)確感知、互聯(lián)傳輸、智能計算和精確控制構(gòu)建的智能測控體系，為智慧生活和工業(yè)智造提供自主可控的基礎(chǔ)技術(shù)支撐。同時，新增設(shè)的專業(yè)將充分發(fā)揮已有優(yōu)勢學(xué)科的作用，并通過新增設(shè)的專業(yè)來促進(jìn)已有學(xué)科發(fā)展。

智能測控工程作為電子信息類專業(yè)，其主干課程和所需實踐平臺在哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)開設(shè)多年，配備有高質(zhì)量的師資隊伍，擁有大量的科研和工程應(yīng)用成果，專業(yè)人才培養(yǎng)經(jīng)驗和工程實踐基地資源豐富，這也為智能測控工程專業(yè)的開設(shè)打下良好基礎(chǔ)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)多年來堅持扎實基礎(chǔ)、強化實踐、過程嚴(yán)謹(jǐn)、不斷求創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式，為國家不斷培養(yǎng)出技術(shù)高端人才。在學(xué)生培養(yǎng)過程中，始終以建德育人為導(dǎo)向，以傳承創(chuàng)新、交叉融合、協(xié)調(diào)共享為途徑，致力于培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型的優(yōu)秀領(lǐng)軍人才。利用哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)科強、科研實力強、科研成果多的科研優(yōu)勢，推動科學(xué)研究和教育工作，使學(xué)生盡快登上科研快車，擴大科研力量在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用。智能測控工程建設(shè)的依托院系多年來一直緊跟時代前沿，緊扣國之重器，積累了大量的科研實踐經(jīng)驗，形成了以教學(xué)促科研，以科研反哺教學(xué)的良性循環(huán)模式。教師在教學(xué)過程中使用的案例，絕大部分來自科研實踐，既生動又貼近實際，使學(xué)生能夠所學(xué)即所用，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也很好地鍛煉了學(xué)生解決問題的能力，最大程度地避免了教學(xué)與實踐的脫節(jié)。

三、智能測控工程專業(yè)的人才培養(yǎng)特色

智能測控工程專業(yè)的人才培養(yǎng)優(yōu)勢是理論與實踐能力并重。針對目前我國高校的人才培養(yǎng)模式與社會需求脫節(jié)的實際情況，為了更好地滿足社會對現(xiàn)代測控技術(shù)人才的需求，本專業(yè)建設(shè)配備了高水平的人才培養(yǎng)平臺。

本科前兩年的學(xué)習(xí)以專業(yè)基礎(chǔ)為核心，重點夯實數(shù)學(xué)、物理、電子、計算機技術(shù)等知識基礎(chǔ)；其后兩年的專業(yè)課程體系將凸顯個性化培養(yǎng)和能力發(fā)展目標(biāo)。圍繞當(dāng)代工業(yè)測控技術(shù)體系的核心要素：智能感知、網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)、智能計算和智能控制，瞄準(zhǔn)學(xué)生的多元化成長和就業(yè)發(fā)展需求，構(gòu)建科研與教學(xué)互動的專業(yè)化能力和塑造體系。本專業(yè)設(shè)立了智能測試與診斷、飛行器遙測遙控測試、大數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)挖掘、虛擬儀器與測發(fā)控系統(tǒng)、智能信息感知、航天器電測技術(shù)、智能圖像處理、虛擬試驗驗證等多個教學(xué)科研平臺，學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)貫穿著創(chuàng)新研修、專業(yè)實踐、企業(yè)實習(xí)、課程設(shè)計、項目研究等多種形式的科研實踐環(huán)節(jié)，從而能有效培養(yǎng)第三代工程師所必須的綜合素質(zhì)——國際化視野、知識運用、溝通協(xié)調(diào)和組織領(lǐng)導(dǎo)能力。

為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，在新工科建設(shè)思路的指導(dǎo)下，本專業(yè)下設(shè)有多個校內(nèi)實踐基地，同時與國內(nèi)外多個知名企業(yè)保持了密切的合作關(guān)系，建立了多個校企聯(lián)合實驗室及海外聯(lián)合實驗室，通過建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化的實踐教學(xué)基地，不僅幫助學(xué)生牢固掌握了專業(yè)基礎(chǔ)知識，而且逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力，尤其是學(xué)生通過校企聯(lián)合實驗?zāi)軌蛑苯优c企業(yè)需求進(jìn)行交流對接，有效縮短人才進(jìn)入企業(yè)后的適應(yīng)期，強化培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)工程能力和創(chuàng)新能力。

四、智能測控工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求

專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的制定，應(yīng)根據(jù)電子信息類培養(yǎng)目標(biāo)和建設(shè)高校自身辦學(xué)定位，結(jié)合本專業(yè)基礎(chǔ)和學(xué)科特色，在對區(qū)域和行業(yè)特點及學(xué)生未來發(fā)展需求進(jìn)行充分調(diào)研與分析的基礎(chǔ)上，適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對多元化人才培養(yǎng)的需求為目標(biāo)。專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)作為對全體畢業(yè)生的普適要求，并且能反映畢業(yè)生主要的就業(yè)領(lǐng)域、競爭優(yōu)勢及畢業(yè)后事業(yè)發(fā)展的預(yù)期，培養(yǎng)目標(biāo)用于指導(dǎo)整個培養(yǎng)進(jìn)程。

本著立德樹人的根本任務(wù)，結(jié)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)的辦學(xué)定位，在總結(jié)依托專業(yè)多年來教學(xué)實踐的基礎(chǔ)之上，確定了智能測控工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是立足航天、服務(wù)國防，面向國際學(xué)術(shù)前沿和國家重大需求，培養(yǎng)具有可持續(xù)競爭力的創(chuàng)新型人才，即具備堅實的數(shù)學(xué)、物理、計算機、信息采集與處理、自動測控以及人工智能等多學(xué)科融合交叉知識，系統(tǒng)掌握智能測控和智能化的基本理論、基本知識、基本技能和方法，受過良好的科學(xué)思維、科學(xué)實驗和初步科學(xué)研究訓(xùn)練與實踐，具備信息采集、分析、處理和智能化測控系統(tǒng)集成方面研究和開發(fā)的基本能力。能夠自我更新知識和不斷創(chuàng)新，適應(yīng)人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，具備多維知識結(jié)構(gòu)和解決復(fù)雜工程問題的職業(yè)勝任力。同時，具有良好的跨文化交流溝通能力、項目組織與團(tuán)隊協(xié)作能力、創(chuàng)新意識與能力，能夠引領(lǐng)未來智能測控及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的優(yōu)秀人才。

結(jié)合上述培養(yǎng)目標(biāo)及哈爾濱工業(yè)大學(xué)專業(yè)類培養(yǎng)要求，確定了智能測控工程專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)掌握的知識體系，通識類知識完全按照學(xué)校大類培養(yǎng)的要求執(zhí)行，學(xué)科基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識則結(jié)合專業(yè)特點并參照本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電子信息類知識體系和核心課程體系的建議，既滿足體系要求又有專業(yè)特色。

智能測控工程專業(yè)的課程設(shè)置完全符合本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電子信息類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，以數(shù)學(xué)、物理和信息論為基礎(chǔ)，以電子、信息及與之相關(guān)的元器件、電子系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)為研究對象，基礎(chǔ)理論完備，專業(yè)內(nèi)涵豐富，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是推動信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的主干專業(yè)。

工程教育是我國高等教育的重要組成部分，工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心就是要確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價。因此智能測控工程專業(yè)的人才培養(yǎng)除了滿足電子信息類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的要求外，還應(yīng)該符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求。

經(jīng)過四年的培養(yǎng)，希望學(xué)生具有以下基本能力：

1.工程知識：具有扎實的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識以及工程基礎(chǔ)，系統(tǒng)地掌握自動化測控及人工智能領(lǐng)域的基本理論、基礎(chǔ)知識，能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和自動化測控及人工智能的專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題。

2.問題分析：掌握自動測控與人工智能的基本原理，能夠應(yīng)用其基本方法，識別、表達(dá)并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。

3.設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，針對特定需求進(jìn)行電子測量技術(shù)和智能化測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，具有設(shè)計/開發(fā)功能模塊和系統(tǒng)的能力，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。

4.研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對智能測控系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括系統(tǒng)設(shè)計、試驗方法分析與數(shù)據(jù)處理，并通過信息綜合得到有效的結(jié)論。

5.使用現(xiàn)代工具：具有信息獲取能力，能夠根據(jù)需要選擇和使用信息獲取工具；能夠合理地選擇技術(shù)開發(fā)工具和資源，運用于復(fù)雜工程問題的設(shè)計、開發(fā)、仿真及驗證過程中，并能夠理解其局限性。

6.工程與社會：基于智能化測控系統(tǒng)的相關(guān)背景知識，能夠合理分析和評價本專業(yè)相關(guān)的工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案可能對社會、健康、安全、法律、文化帶來的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：理解智能化測控與環(huán)境、社會的關(guān)系，能夠評價針對復(fù)雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

8.職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感和道德修養(yǎng)，具備健康的身體和良好的心理素質(zhì)，能夠在工程實踐中遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，并適應(yīng)職業(yè)發(fā)展。

9.個人和團(tuán)隊：有團(tuán)隊協(xié)作精神，能夠在多學(xué)科背景的團(tuán)隊和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實踐中承擔(dān)個體、團(tuán)隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色，完成所承擔(dān)的任務(wù)。

10.溝通：具有良好的表達(dá)能力，能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效溝通和交流；熟練掌握一門外語，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。

11.項目管理：掌握工程項目管理方法，理解工程活動中涉及的重要經(jīng)濟(jì)與管理因素，并能在多學(xué)科環(huán)境以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中加以應(yīng)用。

12.終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，能夠追蹤智能化測控領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，具備不斷學(xué)習(xí)及適應(yīng)發(fā)展的能力。

五、結(jié)束語

新增設(shè)的智能測控工程專業(yè)以智能信息感知和處理為核心，通過準(zhǔn)確感知、互聯(lián)傳輸、智能計算和精確控制構(gòu)建的智能測控體系，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)發(fā)展將起到重要的作用。智能測控工程專業(yè)的人才培養(yǎng)優(yōu)勢是理論與實踐能力并重，以立德樹人為引領(lǐng)，緊扣哈爾濱工業(yè)大學(xué)的辦學(xué)定位，滿足本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)生應(yīng)具備堅實的數(shù)學(xué)、物理、計算機、信息采集與處理、自動測控以及人工智能等多學(xué)科交叉知識，系統(tǒng)地掌握智能測控與智能化的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與方法，受到良好的科學(xué)思維、科學(xué)實驗和初步科學(xué)研究的訓(xùn)練，具備信息采集、分析、處理和智能化測控系統(tǒng)集成方面研究和開發(fā)的基本能力。