内蒙古科技大学秉承“扎根行业、服务地方”的办学理念,自1956年建校以来,始终致力于为冶金、材料、机械等关乎国家发展战略的重点行业培养高素质的应用研究型人才。近年来,学校积极响应国家“人工智能+”战略,以国家教育部门首批人工智能赋能专业建设项目为契机,于2021年率先启动“人工智能赋能传统专业建设”改革工程,在金属材料工程、冶金工程、机械设计及其自动化、自动化四个国家一流专业中开展“人工智能+”深度融合的教学创新,由自动化与电气工程学院建立工程智能中心负责人工智能基础教学工作。首批项目覆盖5个班级、200余名学生。 重构课程体系 增强传统专业活力 课程体系建设是推进“人工智能+”工作的关键。学校通过充分调研,聘请行业企业及高校专家,结合各自专业特点,重新制定了人才培养目标和课程体系,创新了教学模式。 1.重塑人才培养目标 学校打破传统工科“重学科体系、轻学科交叉”的局限,将“掌握人工智能工具、具备数据驱动创新能力”纳入核心培养目标。以金属材料工程专业为例,新版培养方案明确要求学生“能够运用机器学习算法优化材料设计流程,开发智能工艺控制系统”。 2.重建课程体系 人工智能赋能采用“基础—核心—专业融合”三级架构。一是夯实AI基础。将原“计算机基础”课程升级为“Python语言与数据分析”;二是设置“机器学习”“深度学习”“计算机视觉”“深度强化学习”四门人工智能核心课程;三是深化专业融合,如金属材料工程专业的“智能材料加工”“智能材料新发现”,冶金工程专业的“智能冶金工程实践”“冶金智能制造设计”,智能制造工程专业的“智能制造技术”“AI部署与运维”“智能制造综合实训”等课程;四是强化实践创新,通过毕业设计或毕业论文过程,将人工智能知识用于专业应用实现创新。部分项目用真实工业数据完成从算法设计到工程落地的全流程实践。 3.创新教学模式 校企合作成为教学改革的关键驱动力,为此学校与开波特公司进行了深度合作,由开波特公司派出资深工程师团队驻校参与课程设计与教学,主导首轮人工智能课程教学,同时对校内教师提供“AI+专业”定向培训。首期合作中,企业工程师与学校教师联合开发了人工智能融合课程的教学大纲和实训案例。此后,学校逐步构建起本土化的人工智能教学团队,顺利实现了从引进到自主发展的平稳过渡。 校企协同育人 提升实践创新动能 学校与开波特公司共建“人工智能工程创新中心”,整合校内实验室与企业真实场景资源,打造“学研用”一体化平台。该中心配备高性能计算集群、工业机器人实训系统等先进设备,支持学生开展智能算法开发、数字孪生仿真等前沿课题研究。 金属材料工程专业的学生,通过人工智能建立了热处理晶粒生长预测模型,该模型通过分析上万组金属热处理数据,将晶粒尺寸预测精度提升,显著优于传统经验公式。“AI让我们跳出了‘试错法’的局限,数据驱动的研发模式彻底改变了我对专业的认知。”学生满小宁说。 此外,学校依托校企合作平台,将企业真实项目引入课堂。例如,金属材料工程专业师生与包钢集团合作,开发了“高强钢成分智能优化系统”,这一系统基于包钢集团在特种钢研发方面的技术积累,成功将某特种钢的研发周期缩短40%。此类实践不仅显著提升了学生的工程实践能力,还为行业技术发展作出了贡献。 学生视角 AI如何重塑职业未来 人工智能赋能专业教育,让学生对传统工科的前景有了全新认知,并对专业的未来充满信心。金属材料工程专业学生李灿说:“过去,合金设计依赖大量实验试错,耗时耗力。现在通过深度学习,我们能够构建材料成分—性能的预测模型,实现‘算力替代人力’的革新。这种转变让我意识到,未来的材料工程师必须是懂算法的复合型人才。”机械设计专业学生王昊说:“在‘智能制造系统设计’课上,我们用计算机视觉技术实现了零部件缺陷的自动检测,AI不仅提升了效率,更拓展了工程师解决问题的维度。”人工智能与传统专业融合还极大地激发了学生们的跨学科思维能力,让他们在求职市场上具备更强的竞争力。 经验与展望 为传统工科转型探路 内蒙古科技大学的人工智能与专业教育改革,已形成三个可推广经验。 1.课程体系分层递进:从基础编程到专业融合,循序渐进培养学生AI技能。 2.校企双元协同:借力企业资源快速提升师资能力与课程质量。 3.项目驱动创新:通过真实工业项目打通“学用结合”“最后一公里”,实现专业与AI深度融合。 学校计划未来三年将改革范围扩展至全校所有专业,并联合更多企业共建“人工智能产业学校”。“我们将继续深化‘AI+专业’探索,旨在培养更多能够适应并引领智能时代的工程师,为传统产业的转型升级和区域经济蓬勃发展所需新质生产力提供高质量后备人才。”内蒙古科技大学校长韩永全表示。 在人工智能与实体经济深度融合的大潮中,内蒙古科技大学正以创新之姿,书写传统工科教育转型篇章。未来,内蒙古科技大学将不断提升服务国家重大战略和区域经济社会发展的能力,推动教育链、人才链、产业链、创新链深度融合,努力培养担当民族复兴大任的时代新人。 (孙昊)
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