高校传统学科专业数字化智能化改造对策研究

□葛显龙 梁永宏

根据最新公布的《国民经济与社会“十四五”规划》，“数字中国”建设将在“十四五”期间加快步伐，以数字化、智能化为代表的新一轮技术变革将整体驱动我国经济社会生产方式、生活方式和治理方式变革[1]。数字化浪潮下我国高等教育各领域的数字化已随之到来，高校学科专业转型升级将进一步加快，数字化、智能化将成为传统基础学科赋能升级的有力武器和重要方向[2～3]。为此，本文从学科专业数字化智能化改造的必要性、可行性、模式等方面，以重庆交通大学“智能交通”与“智慧城市”两学科群建设为例，探讨学科专业数字化智能化改造的途径。

一、高校学科专业数字化智能化改造的必要性

习近平主席指出，当今世界，信息技术创新日新月异，数字化、网络化、智能化深入发展，在推动经济社会发展、促进国家治理体系和治理能力现代化、满足人民日益增长的美好生活需要方面发挥着越来越重要的作用。可以看出，随着数字化、智能化的进一步发展，社会经济各领域对数字化、智能化高素质人才的需求越来越旺盛，能力素质要求越来越高，对高校传统学科专业数字化智能化改造的迫切性越来越高。

(一)满足智能社会数字化智能化高速发展的必然需要。随着大数据、云计算、5G、AI的快速发展，人们生活中的衣食住行所涉及的物体都可以联网，城市的医院、教育机构、停车位、广告牌和路灯等公共设施、工厂里的流水线、机器设备、仓储设施等也都将完成一体化的连接；拥有传感器和独立IP，都将在人工智能系统的管理下协同运作，从而使得各行各业的融合实现了移动化和数据共享，提高了相关经济活动的效率。“新冠”疫情期间，以数字技术为基础的新产业新业态新模式异军突起，展现出了强大的抗冲击能力和发展韧性。后疫情时期，以大数据、人工智能、物联网为基础的数字化、网络化、智能化趋势将加速演进，重新定义全球分工和比较优势，形成更强大的创新活力，对人类生产生活方式产生广泛而深刻的影响。然而，数字化智能化发展的本质是信息技术、大数据技术、人工智能技术和深度学习技术的不断融合创新，这种创新必须有与之相适应的大量懂大数据、人工智能、物联网等新技术的创新型、学习型和复合型人才，形成数字化智能化创新的社会生态群体[4～5]。高校作为专业化、创新型人才培养的主阵地，努力培养出更多更高质量符合数字化智能化发展趋势的人才，是满足智能社会数字化智能化高速发展的应然需要。

(二)实现教育现代化、教育治理体系和治理能力现代化的应然需要。数字化智能化将带来生产力和生产方式的重要变革，是大学实现教育现代化、教育治理体系和治理能力现代化的重要驱动力。随着社会及产业对大数据、人工智能、5G、AI等技术的不断普及，大学实现人才培养、科学研究、服务社会、文化传承与创新、国际合作与交流等五大功能时对“数字化智能化”技术要求越来越高，传统的学科专业体系难以有效保障大学功能的发挥和引领社会的发展。越来越多的碎片化信息只有经过数字化、智能化加工处理和科学分析，才能够快速地传输给教育者和受教育者，发挥其在人才培养、科学研究、服务社会、文化传承与创新、国际合作与交流中的自身价值[6～7]。可见，不管是教育者还是受教育者，只有具备了足够的“数字化、智能化”的信息技术能力，才能保障大学人才培养、科学研究、服务社会的功能更强大，才能不断推动教育现代化、教育治理体系和治理能力现代化不断向前发展。

(三)推动数字化智能化教育教学改革提升高校发展核心竞争力的内在需要。信息时代的特征就是人们的行为越来越依赖于信息的获得和传播。谁能先掌握信息，谁就会站在时代有利的地位。学科专业的数字化智能化改造，将各个学科的各种信息资源经数字化处理，形成具有各个学科专业特色的信息库系统，为学生创造一个数字化信息的环境，并通过数字化智能化的教育教学过程，不断提高大学生自主参与课堂的积极性，使大学生感受到数字化、智能化带来的优势，培养他们对数字化信息的敏感性和充分利用数字化信息的创新意识，进而更好地培养能适应社会引领社会的优秀人才，也能不断提高大学生的核心竞争力。

二、高校学科专业数字化智能化改造的可行性

(一)高校数字化智能化的软硬件条件具备。随着技术与设备的不断更新，高校的计算机实验室、计算机应用普及水平已经有了相当大的提高，高校教师对多媒体课件和教材的研制开发已积累了丰富的经验，有的院校已经建立了具有本学科专业特色的数据库。许多学校已经建成了校园网，有的教学实体内部还建成了局域网。在不远的将来院校主干网速度将提高到3,000M，网络设备也将得到更新。这为学校学科专业的全面数字化打下了坚实的技术基础。

(二)数字化智能化的师资力量具备。数字化智能化改造，人才是根本。近些年随着高校师资力量不断强化，新进教师大都是国内外引进的年轻博士教师，不仅具有高学历，而且综合素质高，信息素质和信息技术全面，经过专业的训练，研究方向和领域前沿，对前沿知识敏锐，有的还具有一定的行业背景。同时专业教师尤其是青年教师，掌握了一定的多媒体开发技术，有的具有相当强的专业制作水平，能轻松应用互联网资源和校园网进行网络教学，这都为学科专业数字化提供了坚实的人才保障。

(三)数字化智能化的实践资源具备。理论只有与实践相结合，才能进一步获得发展。近些年，随着数字技术与实体经济的不断结合和“中国制造2025”战略实施推进，数字经济和数字化智能化产业在中国迅速崛起，尤其是新冠疫情影响下，线上经济发展更加迅速，传统企业改造升级进程也进一步加快。越来越多的企业非常重视与高校的产学研合作，政府也出台了大量鼓励企业与高校科研人员进行科技成果转化的配套政策，这不仅调动了高校科研人员的积极性，也为高校广大科研人员参与企业数字化智能化改造、为科学研究提供了丰富的实践背景，为广大学子提供了宝贵的实践机会，助推了高校学科专业的数字化智能化改造。

三、学科专业数字化智能化改造的模式

学科专业数字化建设是一个庞大的系统工程，工作量十分巨大，为了保证正常的教学和科研工作的进行，可以采取“系统设计，分步实施，以点带面，逐步完善”的模式。

(一)系统设计。“系统设计”是指由学校牵头统一制定学科专业数字化智能化改造实施规范，内容涵盖专业体系、学科方向、科研平台、创新团队、示范成果等多个板块，设计跨学科、跨学院的学科团队建设模式，形成学科交叉融合的学科群团队支撑体系，促进数字化智能化改造的学科群可持续发展，形成基础学科和应用学科交叉的融合模式，探索以“算力、存储和数据开放共享”为核心、以“公共平台开放共享促学科交叉融合”为理念的学科群硬平台建设，以跨院跨学科协同创新为基础的学科群平台协同建设机制。

(二)分步实施。“分步实施”是指在保证正常的教学和科研工作前提下，分阶段地实施整个数字化建设工程，做到边建设边应用，从简单到复杂。比如，从教师的教案、幻灯片、各种挂图、各种图片的搜集和整理开始逐步实现电子版，即数字化过程，当这种数字化资源积累到一定程度时，就可以开始数字化的网络课件建设，直至形成一个完整的信息数据库。

(三)以点带面。“以点带面”是指针对目前数字化信息比较薄弱的实际情况，各个学科专业上可以选择一个比较有代表性的主题，开展数字化的建设，在取得一定的成果之后，逐步拓宽数字化建设的领域，直至整个学科专业。

(四)逐步完善。“逐步完善”是指针对已建成的数据化信息系统的内容逐步充实完善。随着时代的进步，新知识、新领域以及新的武器装备不断涌现，针对这种情况可以及时地充实已有的信息库系统，不断更新内容，保证数字化信息系统的先进性和完整性。对于各个学科专业的信息库系统的管理，可采用以下两种模式。

1.集中管理模式。这种模式是指在学校的园区网中心设置信息库服务器，将各个学科专业的数字化信息集中存放，通过园区网对广大用户提供服务。这种模式的优点是：服务器直接接入园区网主干线，能够保障较高的传输速度，方便用户使用。

2.分散管理模式。这种模式是指在各部系设置各自的信息库服务器，分别单独存放各个学科专业的数字化信息。通过园区网向全院用户提供服务。

四、高校学科专业数字化智能化改造的对策——以重庆交通大学“智能交通”与“智慧城市”两学科群建设为例

结合重庆交通大学的优势学科，全面对接服务重庆市两点、两地、两高以及三大攻坚战和八项行动计划，确定人工智能基础学科方向和智能化应用学科方向，立项建设了“智能交通”、“智慧城市”两个学科群。

(一)“智能交通”学科群建设。“智能交通”学科群基于“需求导向、创新引领、发挥优势、抢抓机遇”的原则，以服务国家战略和行业区域发展为导向，按照“交通服务民生、智能引领创新”的思路，充分发挥学校土木工程、交通运输、水利工程等交通领域学科优势，以人工智能为引领，全力推动人工智能和交通的交叉与融合。形成“1+5”的智能交通学科方向，建成水陆空一体化的人工智能学科体系。建设一批人工智能+交通的学科交叉复合的新工科学科专业。建成智能交通研究院、人工智能研究所、智能交通大数据中心等具有引领智能交通发展的科研平台，打造以院士工作站为平台的智能交通领域高层次创新人才队伍。形成一批具有行业示范性的科研成果，建成围绕“专业体系+学科方向+科研平台+创新团队+示范成果”全链条的智能交通学科群，全面提升交通领域传统优势学科的智能化应用水平，促进人工智能与交通的深度融合，为智慧重庆提供强有力的人才保障和技术支撑。

(二)“智慧城市”学科群建设。“智慧城市”学科群基于同济大学和重庆交通大学的学科专业优势，初期拟建设智慧城市交通、智慧城市规划、城市智能建造、智慧城市水务四个学科方向。以培养研究生为主，通过项目合作等多种方式，大力推进博士生联合培养和硕士生互动交流活动，培养智慧城市领域高端人才，提升重庆交通大学研究生培养水平；同时，为顺应新时代高等教育的发展趋势，以人工智能、云计算、智能制造、大数据等为引领，依托已开设的核心和主体专业，基于智慧城市建设的发展对专业人才的需求，通过设置新专业、现有专业的提档升级等方式，打造智慧城市相关领域的新工科专业，按照新工科专业的建设模式开展人才培养和科学研究。

五、结语

新的时代需要大学能更好地肩负社会引领的作用，如果高校能够跟上时代的进步培养出具有鲜明时代特征的人才，高校就需要对学科专业进行数字化、智能化改造，为教学和科研工作创造一个数字化信息的环境，环境影响人，环境更能改变人的思维和行为，让学生在这种环境中去感受信息时代的脉搏，体会信息时代对我们的学习、工作所带来的冲击，在这种氛围中去培养如何获取、处理和利用数字化智能化的信息，使之成为引领社会的高层次人才。