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這些新專業因何更“智慧”

來源: 光明日報 | 作者: | 時間: 2022-11-30 | 責編: 曾瑞鑫

編者按

今年,31個新專業被列入《普通高等學校本科專業目錄》,迎來了首批學子。其中,新增的8個智慧類智慧類專業,受到很多考生和家長關注。設置這些新專業有哪些考慮,學生將在專業學習中如何成長?本期聚焦“智慧+”專業,特邀五所開設此類新專業的高校學科負責人介紹情況,並對學生報考學習提出指導與建議。讓我們通過新專業這扇窗口,感受高等教育因時而進、服務發展的初心和舉措。

【一線講述】

智慧林業——讓更多“新林人”成為“興林人”

講述人:中國工程院院士,南京林業大學原校長、智慧林業專業負責人 曹福亮

這個學期,除了日常科研和社會服務工作外,我還在抓緊時間審定教案。因為今年9月,我們學校首批“智慧林業”專業的新同學邁進了校園、開啟了大學生活。

對於已在林木資源高效培育領域耕耘45載的我來説,這個新專業確實值得期待。當前,我國林業正由傳統林業向現代林業快速轉變,培養適應和引領現代林業發展所需的人才是我們義不容辭的責任和使命。

我是國內較早提出“智慧林業”概念的學者。在我的積極倡導下,學校從2020年開始就在林學專業中選拔部分學生進行智慧林業方向的差異化模組培養,同時向教育部提交了“智慧林業”新專業的申請。

今年讀大三的陳楊同學是學校首批智慧林業方向的學生。她對智慧林業和傳統林學專業的差異體會頗深:“森林資源調查這門課上,以前,同學們拿著尺子測量,費時費力還不一定準。現在,我們運用無人機、鐳射雷達等裝備,在50米左右的高空對區域內林業場景進行精細化航拍作業,再進行3D點雲分析與處理,得到的數據比之前更精準、更全面。”

陳楊同學告訴我,她將來想打造一個天空地一體化的生態感知體系,讓家鄉的山田湖草真正實現定量化、精細化和科學化管理。她對自己未來職業的規劃,正是這個行業最迫切的現實需求。

為此,我們在智慧林業課程設置上頗費心思。在主幹課程上,除了植物學、樹木學、氣象與氣候學等生物科學與林業科學知識外,新增了林業物聯網、程式設計C語言、空間數據庫、數字圖像處理、林火智慧監測與森林病蟲害防治等融合資訊科學和智慧裝備的特色專業知識,以期實現教育鏈與産業鏈的深度融合。

作為林學一級學科學術帶頭人,我還組織學科同人積極籌建以“林木室內表型艙”為核心內容的本科和研究生實驗教學與科研平臺,謀劃設立智慧林業二級學科,整體推進智慧林業專業建設支撐體系。我們期待,用科技栽下的“智慧林”長勢生機勃勃,為夢想拼搏的“興林人”遍及青山綠水。

智慧建造與智慧交通專業——智慧+,交通強國“跑”出加速度

講述人:山東大學齊魯交通學院副院長 葛智

大家常説,要想富,先修路。近年來,隨著交通強國、“一帶一路”建設以及“新基建”的加速推進,我國基礎設施建設進入了新的黃金期。最讓我和同行有榮譽感的,莫過於看到自己的研究成果被應用到實際工程中去。

提起交通土木從業者,很多人的印象也許還停留在“頂著大太陽,肩挑背扛趕施工”的畫面上。其實,隨著大數據、物聯網、人工智慧、5G通信等新技術運用,城市和交通基礎設施建設及運維已經邁進了“智慧化建造、智慧化服務”的新時代,許多以前需要人工操作的工序,完全可以被機器替代。

舉個例子,川藏鐵路康定2號隧道施工中,用到了我們學院研發的“地質編錄與圍岩分級機器人”。以前單靠人工測量隧道,不僅費時,準確度還不高。現在,我們可以遙控機器人進入隧道,通過鐳射掃描直接生成精確的三維模型。機器人還可以同時對隧道前方的岩石面進行掃描,識別裂隙,對岩體分級,為後續調整挖掘方案提供依據。同樣的工作量,使用機器人可以節約3個人工,減少140分鐘作業時間,極大提高了工作效率。

今天,只懂施工的傳統土木人才已經滿足不了行業發展需要了。為此,我校以“雙一流”建設為契機,提出佈局建設以齊魯交通學院為牽頭單位的“智慧建造與智慧工程”學科群,並成功獲批“智慧建造與智慧交通”新工科專業。雖然是第一年招生,但學生報考十分踴躍,最終錄取了93名同學。

在人才培養模式上,我們充分考慮了學科交叉特性。從教師隊伍來説,除了傳統的土木交通專業教師,近幾年我們還招聘了不少軟體、機械、材料等專業的博士。在課程體系方面,我們打造了以土木類知識為基礎,融合數學、電腦、控制、軟體、機械等專業知識的多學科交叉課程體系,同時還提供工程軟體、工程建造、交通工程、智慧運維與管理等選修課模組,充分滿足同學們個性化學習的需要。

我們相信,只要大家真心熱愛土木交通行業,在實踐中潛心鑽研,一定能推動交通強國建設“跑”出加速度。

智慧水利專業——“千里眼”“順風耳”保障國家水安全

講述人:河海大學水利水電學院智慧水利系系主任 俞曉東

近年來,隨著遙感、物聯網、人工智慧等一項項資訊化手段的介入,水利工作者有了“千里眼”和“順風耳”,能提前快速預警,有效減輕洪澇災害損失。

在新時代背景下,踐行“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”治水思路,需要水利業務與資訊技術的深度融合。舉個例子,我們想知道某個區域發生極端降雨後,會不會引發洪澇災害,怎樣有效降低損失。最有效的辦法是搭建一個一模一樣的虛擬區域,在裏面設置一場暴雨,監測洪澇過程以及對該區域的影響,然後針對性地制定措施、降低損失,形成應急方案。當現實世界中暴雨來臨,就知道可能發生哪些危險,迅速採取應對措施。

智慧水利就是水利進入數字時代的一種新形態,基於數字虛擬技術,實現預報、預警、預演、預案功能。面對當前智慧水利相關研發人才、應用開發人才和實用技能人才需求的井噴態勢,河海大學率先提出創辦智慧水利專業,依託學校水利工程一流學科和水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程、電腦科學與技術、通信工程、物聯網工程等水利類和資訊類本科專業的一流師資與辦學條件,開展校企深度合作,構建“水利+人工智慧”複合專業培養新模式,培養既懂水利又懂資訊技術的複合型人才,為我國智慧水利建設持續注入強勁動能。

作為新工科專業,智慧水利很重視對創新思維和實踐能力的培養。希望選擇這個專業的學生關注行業痛點、前沿動態,不要把思維局限在課本上,也不要把智慧固化在代碼中,而是重視每一次課程實驗、社會實踐,把專業技術應用到實踐中。

智慧能源工程專業——為“雙碳”目標提供人才支撐

講述人:中國工程院院士,上海交通大學國家電投智慧能源創新學院院長、智慧能源工程專業負責人 黃震

作為世界上最大的發展中國家,我們要實現“雙碳”目標亟須推動經濟與産業結構、能源結構等綠色轉型,其中一項重要工作就是加強人才培養和儲備。對於高等院校來説,亟須以多學科交叉、協同創新,培養適合未來能源發展趨勢的複合型人才。

“智慧能源工程”本科專業就是依託上海交通大學國家電投智慧能源創新學院産教融合平臺,以“雙碳”背景下能源行業人才需求為導向而設立的。專業聚焦國家能源産業發展和技術需求,以能源類和資訊類課程為主線,在電氣工程、動力與能源工程、控制科學與工程、電腦科學與技術、材料科學與工程等領域進行多學科交叉,旨在培養具有紮實的數理化基礎,將資訊化技術與電氣工程、能源系統融會貫通,適應我國未來能源行業發展急需的複合型、創新型、實踐型人才,為“雙碳”目標的實現提供有力的人才支撐。

産教融合是這個專業的一大特色。為了提升學生學以致用的能力,我們設計了工學交替、逐級深化的實踐教育課程。四年制本科,實踐類課程學時佔全部課程學時的36%。大一有認知實踐,大二有拓展實踐,大三有研究實踐,到了大四,我們從企業一線徵集研究課題,讓同學們在畢業設計的實踐中提前感受能源行業,解決實際問題。今年,我們從共建單位國家電力投資集團徵集了183個課題,用於學生的探索研究。畢業設計將由學校和企業的“雙導師”共同指導,讓學生們充分體會學用相長的意義。

我們期待,智慧能源工程專業學生能運用所學,推動能源技術變革,創建全新的零碳能源系統,為早日實現“雙碳”目標貢獻聰明才智。

智慧海洋技術專業——逐夢深藍,“向海而行”更自信

講述人:哈爾濱工程大學未來技術學院常務副院長 張勇剛

隨著海洋強國建設深入推進,近年來,發展海洋經濟、保護海洋生態、維護海洋權益、構建海洋命運共同體日益成為國家迫切之需。身處智慧化時代,設立智慧海洋技術專業,培養引領智慧海洋技術發展的未來領軍人才,是我們的職責所在。

智慧海洋技術聽上去很高深,但其實離生活並不遙遠。比如近些年在我國推廣的“海洋牧場”,就是像在陸地放牧牛羊一樣,將海洋裏的魚、蝦等,在一定海域內“圈養”起來。可是,在水下怎樣監測和管理魚群呢?這就需要用到智慧化海洋監測技術。通過搭載多種監測儀器和感測器,海洋牧場不僅能實時監測水質、水文、魚群動態等資訊,還能通過分析資訊對生態環境和生産運營進行實時預警、預報,從而實現智慧化牧場管理。

又如,我們學校研發的“悟空號”無纜水下機器人,去年年底在馬利亞納海溝“挑戰者”深淵完成了10896米深潛,刷新了世界紀錄。相比陸地,海洋環境對人類來説更加複雜,而海洋機器人的應用創新,對於我們探測海底地質活動、了解深海生物、進行礦産開發等都有著極大幫助。此外,在船舶領域,感測器、通信、物聯網、網際網路等智慧技術手段的介入,也讓未來的船舶變得更加安全、經濟與環保。

與傳統的海洋工程類專業相比,智慧海洋技術專業特別強調學科專業的交叉融合,這也促使我們在人才培養模式上改革創新。我們從各專業選取了一批優秀老師作為授課教師,在學生打好學科基礎後,鼓勵學生選擇自己感興趣的專業方向,帶著交叉學科的思維進行研究。同時,我們將實踐創新能力提升作為培養學生的重要目標之一,注重過程性考核,將科研成果及時融入教學,依託科研項目、科研平臺開展人才培養。

開學以來,同學們對新專業的熱情很高。在接下來的學習中,我和同事們將注重培養學生在實踐中邊做邊學的能力,在海洋強國建設的新征程上,讓同學們擁有戰風鬥雨、劈波斬浪的勇氣和能力。

項目團隊:光明日報記者 張勝、唐芊爾、蘇雁、顏維琦、趙秋麗、馮帆、張士英、王斯敏 光明日報通訊員 方彥蘅、趙怡寧、胡惠茹

《光明日報》( 2022年11月30日 07版)

原標題:

五位智慧專業學科負責人為您“揭秘”——

這些新專業因何更“智慧”


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