工智能背景下“新医科”建设的挑战与变革
摘要：以人工智能为代表的第四次科技革命正席卷全球，其创造力和影响力给医疗领域带来了颠覆性的变革。医学技术革命性的飞跃对我国当下“新医科”人才的培养提出了现实的挑战。为了应对人工智能背景下“新医科”建设面临的挑战，应加强国家层面对“新医科”人才培养的顶层设计，探索以创新为导向的新医科人才培养模式，重塑新型医学人才的评价体系。
关键词：人工智能，新医科，人才培养
[基金项目：江苏省第六批教育改革发展战略性与政策研究重点课题“医工结合高校协同发展机制与路径研究”（ZLZCY2017-13）]
近年来，人工智能技术在医疗领域取得了突破性进展，目前，已在智能影像、智能语音、医学机器人、临床智能决策等方面得到广泛应用，人工智能主导的“超级医生”正日益成为现实。同时，医疗人工智能的变革也冲击着整个医学教育界，面对第四次科技革命对医学教育发展的革命性的影响和前所未有的挑战，培养适应时代和科技要求的新医科人才已刻不容缓。
1 医疗人工智能发展现状及对现代医学的影响
人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）在医疗领域的应用备受青睐，成为新医科发展的重要驱动力，并推动了智能医学的诞生。随着第三代AI突破前两代计算速度、数据质量和存储容量的极限，在大数据、自然语言处理技术、深度学习的支持下，推动了人工智能发展实现“质”的跨越，逐步从科学研究发展为实际应用。医疗与AI的结合伴随着人工智能发展的全过程，目前已经实现了深度融合和全方位的介入，也是人工智能领域发展最为迅速的领域之一，目前主要应用于以下几个方面。
（1）健康医疗大数据应用及其应对。大数据和算法是人工智能应用的前提。2016年6月国务院印发《关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见》，将健康医疗大数据上升为战略资源，按“统筹规划、分段实施”的思路，部署利用“互联网+健康医疗”探索新型卫生服务模式。传统的数据采集、处理、分析过程的复杂性、长期性导致最终结果的无效性和滞后性，而AI恰好既简化了数据的收集程序，又可以通过语音识别、影像识别、人机交流、自然语义、深度学习、数字可视化等方法，建立大型医疗机构诊疗数据库、医疗费用数据库、公共卫生与疾病监测数据库、自我健康管理数据库、生物信息数据库等，最终达到智能分诊、智能用药、智能管理的目标。IBM、阿里巴巴、腾讯等国内外企业巨头正依靠其庞大的消费群体渗入医疗领域，为健康医疗大数据的可获性、有效性、动态性提供基础性技术支持。毫无疑问，面对这一根本性变革，医疗机构必须尽快实现硬件和软件的数据化、标准化和智能化，才能适应智能化医疗的到来。
（2）医学图像识别系统应用与展望。现代医学归根结底属于循证医学，仍以检验结果为依据，因此影像检查成为现代医疗诊断的主要依据之一。人工智能在医学影像的应用方兴未艾，肿瘤影像的临床应用最为成熟，通过对病灶或靶区的自动勾画，以及三维模型的重建，实现影像分类、靶点检测、图像分割、影像检索。第三代AI产品大多以数据为基础，从原始数据中得出抽象的泛化特征，通过反复学习和模型建立进行判断，其中深度学习作为研究最热的算法，在影像识别系统中的应用引人注目，如通过对血管分割方法的反复学习，卷积神经网络（CNN）可对血管造影图像中血管进行分割，相比人工极大提高了精准化程度。近年来，国内外进行人类医生与医疗人工智能在CT、MRI、病理切片读片比赛，医疗AI展现了其与生俱来的速度和精度的优势，而远超人类医生。“AI+医学影像”带来诸多惊喜，不仅帮助患者快速完成如B超、CT、X线等影像学检查，同时辅助医生提高读片效率，降低误诊率、漏诊率。从医疗机构个体看，当下越来越多的医院开始使用各类人工智能医学图像识别系统，提升诊断效率和精准度，但数据的区域性乃至全国的共享与融通还没有形成一体化，而从长远看，高标准建设区域人工智能图像识别诊疗中心（病理、医学影像），或许是提升诊断水平、节约医疗资源的治本之策。
（3）医疗机器人对传统诊疗手段的影响。医疗机器人是目前医疗与AI研究相互结合的新兴产业，按其功能分为手术机器人、康复机器人、医疗服务机器人、健康服务机器人，其在外科手术、康复保健、健康管理、精准医疗等方面展现出广阔的市场前景和发展活力。其中最具影响力的手术机器人是美国直觉外科手术公司（Intuitive Surgical）研发的达芬奇机器人，涉及普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科以及头颈外科等方面，其操作的灵活性使精准化医疗成为现实。此外，以纳米靶向机器人为代表的医用微型机器人使用范围较局限，仅用于胃镜、肠道等检查。康复机器人在临床上的接受度和使用度最高，约占41%。此外，医院物流机器人在无菌物资配送、术后物资的回收、高值管控物资的递送等方面所具有的优势，逐渐成为智慧医院重要组成。高端医疗机器人正成为国内三级以上医院争相应用的先进诊疗技术和具有显示度的一项技术，受制于国内管控，目前临床应用数量还比较有限，但由机器人手术的风险、法律和伦理风险，仍然需要加强评估和控制。此外，AI还被广泛而深度地应用于新药研究、健康管理、基因测序、诊疗助理、医学教育、医学科研、医保审核与监管等领域。
2 人工智能对传统医学教育的挑战
2.1 医学模式面临重大变革
纵观人类医学模式发展的历程，社会学家将医学模式发展进行了明确的划分：神灵主义医学模式、自然哲学医学模式、生物医学模式与心理-社会医学模式。而当下随着医疗人工智能的不断发展，生物-心理-社会医学模式已无法涵盖人们对医学的认识，将逐步为智慧医学模式所替代。智慧医学模式将拥有更加丰富的内涵，其对健康、对疾病和诊疗、康复在理念和措施上形成全新的认识和判断，“智慧”源于通过大数据和算法对疾病预见和判断，智慧源于解决健康问题的方式和手段的创新，疾病“诊疗”为中心的现代医学教育面临着重大调整。
2.2 学科专业设置亟需调整
我国目前的医学学科专业的设置主要借鉴前苏联的模式，分科较细，一般按照“基础医学课程、临床医学课程、临床实习、住院医师规培”四个阶段。在医疗人工智能发展的背景下，智慧医学的发展必然要求多学科的交叉融合，通过大数据和科学的算法，探索出最优化的临床路径。从学科发展的要求看X+医学或者医学+X是必然的选择。传统医学的医学影像学专业、临床（病理学专业）在专业设置上应该进行调整，大数据、云计算和科学的算法为医疗人工智能快速、精准地判断提供了基础和条件，其在医学影像、病理诊断等领域，有取代大部分临床医生的可能性，培养规模也应该逐步减少。医疗人工智能的发展催生了对大量的跨学科复合型人才的需求，目前根据教育部2012年本科专业目录的设置，与医疗人工智能相关专业很少、培养规模有限，从课程设置看，知识结构相对单一，与医疗人工智能的知识和能力结构要求看，显然无法满足需要。
2.3 培养模式面临严峻挑战
AI给人类社会的发展带来无限机遇的同时，我们必须承认第三代AI的研究仍停留在深度学习、人机交流等层次上，要想实现新的突破，必须依靠具备创新意识、创新思维、创新能力的新医科人才。国内多数医学院校的教学模式以老师为中心，学生在学习过程中处于被动地位，不利于创新精神的培养。在临床实践教学过程中，基于我国严峻的医患形势，临床实习带教呈不断弱化之势，难以激发学生创新思维。创新作为AI发展的基石和核心，现阶段教学形式与培养创新意识应贯穿医学教育的始终。
目前国内医学院校的医学生的课程结构大都围绕基础医学+临床医学进行，从医疗人工智能对医学人才的要求看，缺乏AI相关模块，没有很好地与大数据、云计算、互联网、物联网等学科融合，即使小部分高校开始着手“智能医学工程”专业，但由于经验不足，在学科的设置、各学科之间的衔接等方面仍存在诸多问题。因此，打破传统医学教育单一学科的局限性，是高等医学教育的当务之急。
2.4 医学伦理学和法律面临新问题
从人工智能发展的现状看，随着深度学习的不断深入，未来人工智能本身的“自主性”和“独立性”不断增强。当下的人工智能仍处在“弱人工智能”阶段，其仍受制于人类编制程序控制，从弱人工智能过渡到具有独立意识和意志的强人工智能、超人工智能，可能已为时不远。医疗关乎民众的生命健康，医疗人工智能的发展，需要及时构建人工智能健康发展的法律法规、制度体系和伦理底限。标准化的医疗大数据系统建立过程中，个人的医疗信息和隐私将无处遁形，而现阶段我国个人隐私保护和数据的确权立法严重滞后。此外，人工智能的执业资格及其主体地位、产品准入的审批、超级人工智能的限制，急需立法上寻求统筹安排，医疗人工智能的伦理规范和底限需要进一步明确。
3 人工智能背景下“新医科”建设的应对
3.1 加强国家层面对“新医科”人才培养的顶层设计
教育部高等教育司司长吴岩在2019年全国高教处长会的报告中，以四个“大”准确定位了医学教育的地位；大国际、大民生、大学科、大专业。以人工智能、大数据、互联网、区块链为代表的新一轮科技浪潮迎面而来，医学与理科、工科、文科等多学科的交叉融合对原来医学教育提出了现实的挑战，在这样的新背景下，需要建设具备新理念、新学科、新结构、新质量的新医科。培养适应医疗人工智能迅速发展的新医科人才，对现有医学专业的升级、医学人才培养模式的改革、师资队伍的全维度建设具有较高的要求，需要国家层面的政策支持和激励手段。在现代大医学观的视角下，医学再也不是以前的生物医学、经验医学，而是向多学科渗透的前沿交叉学科，从诊断治疗逐渐过渡到预防康复，从生物医学观逐渐过渡到生物-心理-社会医学观，从“以医生为主体”的医疗服务模式过渡到“以AI为主体”的智能服务模式。为进一步促进高等医学教育与人工智能领域的融合，完善新医科人才培养体系，教育部特印发《高等学校人工智能创新行动计划》，提出智能医学相关专业发展的“三步走”战略，探索医学教育新模式。为深入贯彻十九大精神，抓好医疗人工智能背景下新医科人才的培养环节，教育部连续发文《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》《教育信息化2.0行动计划》，从宏观层面对未来医学教育的改革方向做出统筹规划，当战略布局成形后，仍需要一系列配套的保障和激励措施，特别是高等医学院校一流师资队伍的打造、优质教学资源共享平台的建设、政府的财政投入等细节，推动医学专业与新一轮产业革命的交叉融合，为新医科人才的培养营造良好氛围。
3.2 探索以创新为导向的新医科人才培养模式
（1）积极构建以需求为导向的“新学科”。传统“基础医学+临床医学”为主要框架的学科结构，未给予AI知识模块应有的地位。“医学+X”方案的提出引发业内人员的共鸣，如何做到医学与其他学科的完美融合？如何做好跨专业学科的课程设计？如何做好跨专业人才的培养？这些都是医疗人工智能发展不得不面对的问题。当下，学科的贯通-衔接-整合是核心。一方面，立足中国医学发展的国情，在确保目标同质化的基础上，以多元化渠道促进多学科交叉融合，基于AI较大的数据储存量和较快的运算速度，为减轻学生记忆负担，实现学习重心向AI技术的适当偏移，可减少病理学、影像学、解剖学、细胞生物学等形态学科的课时数，增加工程学、统计分析、数据处理等AI相关学科的学习，引领学生尽早接触AI，加强医学与工学、理科、生物信息、纳米技术和大数据等新兴领域的联系。另一方面，新医科人才的培养并非要求医学生必须掌握新一代技术革命前沿领域的核心技术，而是需要掌握相关学科的基础知识，预测未来医疗领域的工作环境，整合资源建设符合未来需求的交叉实验室。此外，选拔理科学、工程学、计算机等专业的优秀毕业生，鼓励其攻读医学专业，亦或是医学毕业生转攻理工等专业，跨学科跨专业培养AI人才。鉴于医疗人工智能的应用优势及发展趋势，医学院校需将信息技术、人工智能、工程学原理、数据统计、科研学术等前沿知识融入医学专业学科的学习中，鼓励综合大学之间跨专业、多学科的交流合作，全面提升医学生的综合素养以及未来的职业竞争力。
（2）拓展以创新为核心的“新教学”。创新是医疗人工智能时代的主体，也是新医科发展中的灵魂。一方面，打造创新型教师队伍是培养创新型人才的关键，将激发学生的创新潜能纳入医学教育改革的顶层设计，是医学教育改革的第一要务。在理论教学过程中，打破传统的“以教师为主体”，把舞台留给学生，留给学生发言和思考的空间，引导学生形成集中与发散互融的思维模式，即灵活的学习能力、成熟的抽象思维和缜密的分析思维。推行问题导向学习（PBL）模式，摒弃传统的灌输教育，以学生为中心，在多元化医学课程整合模式下，结合医疗人工智能在临床中的应用实例，克服AI理论与实践相割裂的不足。另一方面，科研作为医学教育的重要组成部分，同时也是培养医学人才创新意识、创新思维、创新能力的最直接途径，医学院校首先要加大对大学生创新创业大赛等竞赛的宣传，鼓励学生积极参与科研活动，其次需重视课程实验中的设计性试验，在实验设计的过程中锻炼学生的逻辑思维，注重设计的创新点，培养集临床技能、医学知识、创新思维、创新能力为一身的复合型医学人才。
（3）突出以人文教育为特色的“新素质”。人工智能是一个集多门学科精华的尖端学科，随着AI在各个领域的运用，其终将成为取代人类简单脑力劳动的工具，可能导致传统的社会职业体系发生改变、患者的医疗隐私被泄露等。为了应对这种潜在风险，医学教育必须强调医学生的人文素质和法律素质。首先，医学生人文素质、法律素质的培养离不开人文、法律课程的学习，针对高校各课程比例失衡的问题，需加大人文、法律学科的占比，设置人文、法律学科核心课程体系，促进临床医学、公共卫生事业管理等专业与它们的融合，建议将《医学伦理学》《卫生法学》《医患沟通学》《医学心理学》等课程作为医学人文课程体系的核心，并鼓励医学教育者围绕与医学相关联的社会问题，让学生在新的价值坐标系中准确定位人类生命与健康的价值。提升医学人才法律和伦理的素养，还可以强化科学研究中的底线思维和法律意识，避免突破法律的边界和产生伦理的悲剧。
3.3 重塑新型医学人才的评价体系
人才评价是医学教育的中间环节，关系到人才的培养和使用，重塑新型医学人才的评价体系至关重要。在信息时代，互联网、大数据以及人工智能等先进技术，使得社会对于人才的能力需求也不断变化，除了人才培养目标与模式要随之调整与更新外，新型医学人才的评价体系也要适应时代的发展。新医科人才的评价体系不应局限于对医学知识和临床技能的关注，应增加对AI等新技术的考核，针对AI等新技术的评估，还是强调理论指导实践，建议将学校考核小组评估、行业专家小组评估、国际对比评估相结合，打造“三位一体”的信息素养评估体系。首先，由于新医科教育涉及学科跨度大、种类多，可创新多元化的评估方法，根据不同学科对学生的不同要求，“因科制宜”制定不同评估标准，多方位多标准评价，注重医学生的综合素质和个性化发展。其次，新医科教育强调的是学生的创新能力，而创新能力的培养更是体现在学习过程中，传统的静态评价体系无法满足对学生创新能力的评估，因此建议评价体系趋于动态化，重视学生的培养全过程；无论智能医学如何发展，医德作为医学的精髓，更应该在评价体系中特别强调医德、医风等道德层面的认识和评价。
3.4 探究多主体的复合型人才共育模式
新医科人才的培养需整合各方资源，在利用现有存量资源的基础上，统筹国内外先进资源，发挥政府投入、政策支持的引导作用，撬动高等医学院校、医疗机构、企业、科研机构等社会资源，形成多方支持的新格局。一方面，建立公平、公正、有效的医学资源使用平台，是医学教育改革不可缺少的环节之一，坚持政府统一标准、卫生行政部门统一管理，整合智能化医疗机构、医疗人工智能大数据企业、人工智能实验室等最新资源，调动专家协会、医疗AI企业、行业人才、医疗机构的积极性，按照新一代卓越医师培养目标，吸纳海外高端技术人才，着力培养大批量全方位、多层次、高质量的综合型医疗人才，组建世界一流的创新型科研团队，培养一批具备国际眼光的学科带头人和行业领军人。另一方面，在教育资源的整合过程中，更应注意提升资源管理效率，建议采取分阶段分层次管理，统筹本科生临床教学、住院医师规范化培训以及持续医学教育管理，形成在校教育、毕业后医学教育、持续医学教育的完整教育管理系统，充分利用互联网、大数据、AI等先进技术成立专门的科教中心，实现三个阶段的教学和管理工作之间的无缝衔接，解决“碎片化”管理造成的资源浪费、功能重叠、效率低下等问题。
4 结语
医疗人工智能无论是在疾病诊断、治疗还是疾病预防、康复方面，都有着广泛的应用前景，其广阔的发展空间、爆发式的增长速度及实用化有望促进医疗服务的标准化和优质化。医疗人工智能时代的到来必将引起医学教育模式的颠覆性变革，过去强调的“熟能生巧”“经验积累”被淘汰，取而代之的是医疗机器人等AI产品广泛应用，医生也将由传统的操作者转变为设计监督者。因此，传统医学教育观念、教学方式、学科建设、教学评价已无法满足社会和科技对新医科人才的呼唤，必然要求教育主管部门、医疗行业组织、医科院校等探索以培养创新为导向的教学方式、构建多学科交叉融合的教学结构、重塑新型医学人才评价体系、探究复合型人才共育模式。回顾历史，每一次科技革命带给医学教育的挑战和机遇都是巨大的，医学教育必须顺应时代和科技的发展趋势，才能赢得自身的发展。
作者： 徐州医科大学/博奥木华（上海）生物科技有限公司 范舜 博奥木华（上海）生物科技有限公司 谈在祥
来源： 《中国高校科技》2019年第07期
产教融合下新工科ICT人才培养路径探索
摘要：新的科技革命带来相关前沿技术的突破并广泛应用于产业相关领域，从而带来产业人才需求的变化。“新工科”的提出正是为了适应产业的转型与升级，并培养出其所需要的人才。面临产业需求与人才供给侧之间的矛盾，产教融合提供了解决矛盾的有效途径。重庆邮电大学基于产教融合的视角在学科专业结构优化、课程体系构建、实践教学平台打造、协同育人机制等方面对ICT新工科人才培养进行了积极的探索和有益尝试。
关键词：新工科，ICT人才培养，产教融合
[本文系教育部首批新工科研究与实践项目“面向新经济的地方高校工科ICT专业改造升级路径探索与实践”和重庆市高等教育教学改革研究重大项目“多学科交叉融合的新工科专业课程体系的理论建构与实践”（181002）的研究成果]
世界工程教育的发展与最新潮流显示：工科人才培养与业态转型方向以及工业未来的发展趋势保持高度一致，日趋复杂的工程实景将更紧密地嵌入工程教育工程。随着席卷全球的新一轮的科技革命和产业变革的蓬勃兴起，传统的工程教育以及工程人才的培养面临着诸多挑战。正是在这种背景下，“新工科”应运而生。面对新技术、新业态、新产业为主要特点的新经济形态，如何培养其所需要的工程人才是“新工科”急需解决的问题。 “新工科”在人才培养方面的目标就是培养出能够适应与引领未来工程所需求的各类人才。
1 “新工科”的提出
18世纪60年代以英国为发源地、以蒸汽机为代表的技术革命带来了产业的变革，工厂制代替了手工工场、机器替代手工劳动；19世纪70年代发源于德国与美国、以电力的广泛引用为代表的技术革命迅速改变了工业生产的现状，进入了电力工业发展的阶段；20世纪四五十年代兴起于美国的科技革命，以新能源技术与信息技术等为代表，改变了产业形式，大大地推动了人类方方面面的变革。
从人类社会发展历史中的三次技术革命来看，每一次科技革命的发生都会引起新的经济形态的出现，带来产业结构与形态的升级与改变。随着美国“工业互联网”、德国“工业4.0”等的出现以及人工智能、大数据、云计算等前沿科技取得的巨大进步，以智能产业为标志的新一轮科技革命正在席卷全球，从而引起产业形态的巨大改变。产业形态的改变导致其对人才需求的变化，产业需求人才的改变从而为高等工程教育的变革与转型提供了巨大的机遇与挑战。
当前，我国正在实施创新驱动发展战略，提出了“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”等重大发展战略。而国家提出的重大发展战略，需要有高水平的高等教育，特别是一流的高等工程教育，才能实现。习近平提出：“教育兴则国家兴，教育强则国家强。高等教育发展水平则是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志。世界各国都把办好大学、培养人才作为实现国家发展、增强综合国力的战略举措。我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切，对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈。”然而，在人才培养、科学研究、社会服务等方面，我国目前的高等工程教育在满足国家战略需求时还存在着许多亟待改进的地方。“高等工程教育是国家创新体系建设的重要环节。”因此，无论是提高国家的未来竞争力，还是满足国家产业经济发展的现实需求，面临着新产业革命的高等工程教育亟需进行改革。正是基于此，我国提出了“新工科”建设，以改革高等工程教育，适应现代产业的需求。
“新工科”的提出迅速引起了学界、政府以及产业界的重视，也被作为一种新的高等工程教育理念用来指导工程教育的改革。“新工科”作为一个新提出的名词，我们首先需要明晰什么是“新工科”。教育部高等教育司在开展首批新工科项目研究与实践的通知中，将新工科概括为工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量以及分类发展的新体系。教育部副部长钟登华认为：“‘新工科’的内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来建设为理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才。”教育部发展研究中心马陆亭说：“在某种程度上说，新工科就是有别于传统工科的学科交叉产物。”2017年2月，教育部在复旦大学召开的高等工程教育发展战略研讨会探讨了“新工科”的内涵特征以及建设路径，形成了“复旦共识”，即我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点、世界高等工程教育面临新机遇与新挑战、我国高校要加快建设和发展新工科、工科优势高校工程科技创新和产业创新发挥主体作用等。同年4月，教育部在天津大学举办的新工科建设研讨会上更深层次地探讨了“新工科”，形成了“新工科”建设行动路线（即“天大行动”）。
“新工科”是相对于传统的工程教育而言的，但正是因为新的东西不是已经具有和已经熟悉的东西的简单的重复。因此，在理解“新工科”的内涵时要打破传统关于工科的界定，基于新的科技革命和产业变革以及新的经济形态来认识新工科。正是从这个角度，我们认为“新工科”应突出三个方面，即“新兴”“新型”和“新生”。所谓“新兴”，主要是指面向未来新技术和新产业发展，从其他非工科的学科门类中孕育、延伸和拓展出来的新出现的学科；所谓“新型”，主要是指对传统的或现有的学科进行内涵拓展、培养目标转变、培养标准提高、培养模式创新等改造升级而形成的新的学科；所谓“新生”，主要是指不同工程学科之间、工程学科与非工程学科之间进行交叉融合而产生的新的学科。
2 产教融合：“新工科”人才培养的新视角
科技革命带来新技术的突破并被广泛应用于产业领域，从而引起新产业的诞生以及传统产业结构的变革与升级。无论是新兴产业还是传统产业结构的改变，都会引起产业需求人才的变化。如美国“工业互联网”要求“工程人才要具备某个工业领域的专门知识，同时具备网络通信、信息、大数据处理、工业自动化等领域的知识，成为复合型人才”；“中国制造2025”要求未来从事制造业的人才需要具备：“应是复合型人才；运用信息技术的能力；有良好的职业道德、工匠精神；有较强的创新意识和扎实的基本功及学习能力；应具有迅速解决生产现场实际问题的能力、良好的与人沟通和团队合作能力、国际视野和跨文化交流能力”。“新工科”的提出就是要改变传统的工程教育，适应产业的发展，其核心任务就是在我国经济发展方式转变、新旧动能转换、产业结构转型升级，新技术、新产业、新业态和新模式蓬勃发展的环境下，培养出当前产业和行业急需的各种层次和类型的卓越工程科技人才。
但由于“新工科”尚处于初步的建设阶段，还未形成一定的人才培养理念和模式，这就造成其在短时间内难以培养出能够满足相关产业领域所需要的新型人才。与此同时，“新工科”大多是不同学科相互交叉融合的产物，往往会呈现出较强的学术前沿性，与此相关的产业领域具有转型升级快、技术革新快的特点。这造成了相关产业领域对新型人才的需求与“新工科”教育人才培养乏力之间的矛盾越来越深。因此，“新工科”需要探索出有效的人才培养模式，培养出适应相关产业领域所需求的人才。
如何解决人才供需之间存在的矛盾，是“新工科”人才培养必须解决的问题，而“产教融合”则是解决这种矛盾的有效途径。在当前的工程人才培养中，产业界还未真正参与工程人才培养工作，企业新技术、新工艺没有出现在教学内容中，而现代工程师所必需的经济、社会、国际交流、法律、管理、市场营销、环保等多方面的课程也严重不足，不能适应科学技术飞速发展的形势，不能满足新兴工业和技术发展的需要，不能满足对引进技术、设备和生产线进行消化吸收再创新的需要。正是基于这种情况，国务院办公厅在2017年12月发布了《关于深化产教融合的若干意见》，旨在全面推行校企协同育人，健全多元化办学体制，用10年左右的时间，建立健全需求导向的人才培养模式，总体形成教育与产业深度融合、良性互动的发展格局，基本解决人才培养供给与产业需求之间结构性矛盾，显著增强高等教育对经济社会发展和产业行业升级的贡献度。产教融合是指在工程教育过程中，把企业的人才需求融入到学校的人才培养各环节，企业与学校深度合作，多种方式积极参与到学校的专业设置与建设、课程内容开发与教材建设、人才培养模式改革，人才培养方案制定等学校教育教学改革中。
3 基于产教融合的ICT新工科人才培养的实践探索
新一轮科技和产业革命正驱动新经济的形成和发展，创新驱动发展已成为我国经济发展的新常态。确立科学研究、产业发展、技术进步和社会发展对高校人才的支持和引领作用，使培养人才更加适应经济和社会发展的需求，以高等教育的理念创新，推动我国高等教育强国建设。作为一所以信息通信技术（ICT）学科为特色和优势的高校，重庆邮电大学积极面对高等工程教育变革的挑战，主动适应战略性新兴产业发展对ICT人才的新要求，着力开展新时期工科教育改革与实践，按照“新理念、新结构、新模式、新质量和新体系”的要求，优化学科专业结构、改革课程内容和组织方式，按新工科理念构建和完善ICT创新人才培养体系。
3.1 以需求为导向不断推进学科专业结构优化
3.1.1 加强工科新专业建设
立足行业、服务地方经济社会发展，聚焦大数据智能领域的技术创新和产业布局，积极布局战略性新兴产业、新经济相关专业，加快新建工科专业的建设步伐。学校在已有5个国家级特色专业、16个省部级优势特色专业和4个省部级优势特色专业群的基础上，全面落实“学生中心、目标导向、持续改进”的工程教育专业认证理念，坚持内涵发展和特色发展，集中优质资源办好特色品牌专业，让更多的专业进入国家级一流专业和重庆市一流专业的行列。在已有31个成熟的ICT专业的基础上，深化与信息行业和重点IT企业的合作，加快空间信息与数字技术、集成电路设计与集成系统、机械电子工程等3个不足2届毕业生的新专业的建设进度。根据重庆市大数据、智能化产业对人才培养的相关要求进一步优化专业结构，2018年实现机器人工程、大数据科学与大数据技术、网络空间安全、邮政工程、医学信息工程等5个大数据智能领域新专业的首届招生。在未来3年内，探索设置智能制造工程、电子封装技术、电波传播与天线、信息对抗技术等新专业，填补重庆市产业紧缺且尚未开设专业的空白，进一步彰显学校信息学科办学特色。
3.1.2 加快现有专业的改造升级
以新工科人才培养需求为导向，以面向新产业的科技创新需求为驱动，以培养目标为引领建立多学科对专业的支撑，对照新技术、新业态和新经济的基本特征与新工科人才的基本要求，深化教育教学改革、科研体制改革和管理体制机制改革。针对目前工程教育存在的问题，学校通过高水平的教学体系内涵建设，将创新创业教育和思想政治教育贯穿人才培养的全过程，把思想政治教育、创新创业教育和专业教育有机融合起来，对现有专业不断进行改造升级，提升专业建设水平。用新工科理念指导专业建设和专业评估，建立“评估+认证”模式的新工科专业评估方案与实施机制，打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”，不断提高学校人才培养效果与培养目标的达成度、办学定位和人才培养目标与国家和区域经济社会发展需求的适应度、教学和质量保障体系运行的有效度、学生和社会用人单位的满意度，打造传统ICT专业的升级版。
3.1.3 构建三位一体的专业建设管理体系
专业建设是学校内涵建设的核心，也是学校主动适应社会需求的关键环节。专业建设管理是学校在政府有关法规和政策指导下，依据教育主管部门所提供的专业目录，从社会需求出发，立足自身的办学条件，对专业进行自主管理、控制，使专业结构能及时与区域产业结构相吻合的过程。高等教育从规模扩张转型到内涵建设，高等教育专业发展的指向转向专业自身的主动和自主发展，关注专业自我更新能力的提高，从而实现良性、持续发展。学校首先把好专业设置关，明确专业设置原则，严格专业设置条件，规范专业设置程序；然后通过明确专业建设责权利，研究专业战略，优化人才培养方案，深化课程建设改革，创新人才培养模式等构建专业建设提升机制，把好专业建设关；最后建立专业建设发展预警机制，把好专业发展预警关。最终形成了“专业设置准入、专业建设提升、专业发展预警”三位一体的本科专业建设管理体系，使学校的专业结构更为合理，形成以工为主，工、理、管、文等多学科协调发展的格局。
3.2 多学科交叉融合的新工科专业课程体系构建
3.2.1 新工科专业课程体系设计思路
围绕相关专业培养目标和培养标准，按照“通识课程统筹、学科基础融合、专业基础融通、专业课程整合”的思路，构建通识教育、专业教育和创新创业教育有机融合、多学科交叉的课程体系，培养学生的一个意识、两种思维和十种能力。
通识教育包括通识基础课程群和学科专业基础课程群。通识基础课程群注重培养学生的人文素养、团队合作意识、创新意识、社会责任感、家国情怀、全球视野以及数字化思维等。学科专业基础课程群从未来技术、产业和经济社会发展的角度提供宽广的学科基础和专业基础，注重培养学生的团队合作意识、创新意识、现代工程意识、批判性思维、跨学科和系统思维、数字化能力等，并重视工程伦理和职业道德等方面的教育。
专业教育包括专业核心课程群和专业拓展课程群。面向未来为需求，为每个专业构建1～2个课程模块构建专业核心课程群，为在本专业领域发展提供不可或缺的专业理论、方法和技术。在内容选取上注意融合现有科技成果，尤其是本校的科研成果，不能仅靠对现有相关课程进行整合和重组，以凸显本校在新工科专业上独具的特色。专业核心课程注重培养学生的复杂工程问题解决能力、非结构化解决问题的能力、多学科团队协作能力、研究和开发能力以及创新能力等。为学生的职业和个性发展提供宽阔的平台，构建专业拓展课程群，主要由专业方向系列课程模块、专业训练系列课程模块和前沿发展课程模块组成。专业拓展课程群注重培养学生复杂工程问题解决能力、多学科团队协作能力、创新创业能力、动态适应能力、工程领导力、全球胜任力等。
创新创业教育主要由贯穿四年的“多层次、多学科”学科竞赛与创业大赛；“面向市场、核心关键”的科研训练、创业训练、项目培育；“瞄准前沿、出自大师、方向引领”学术讲座以及综合挑战课、创新创业训练与实践等方式来实现。同时，不断优化创新创业教育课程体系，将创新创业教育贯穿人才培养全过程。在教学内容设计中设置创新创业训练项目，从教师的科研课题中提炼创新创业训练项目，鼓励学生面向实际问题提出创新创业训练项目，从企业广泛吸纳面向产业技术创新的创新创业训练项目。在培养方案实施过程中，注重条件和内涵建设，挖掘和充实公共基础、学科基础、专业基础和专业课程的创新创业教育资源。在教学过程中注重与科学研究的结合，注重最新科技成果的引入，注重创新意识、创新精神和创新能力培养，切实加强多学科交叉融合，注重培养学生的批判性和创造性思维，加强创新理论与创新方法的教育。
3.2.2 新工科专业课程体系构建方法和措施
课程的多学科交叉融合。新工科专业的通识基础课程通过对现有的一些通识课程进行交叉来形成，学科专业基础课程通过对新生专业相关学科专业的基础课程进行交叉融合来形成；专业核心课程通过对新生专业相关学科专业原有的核心课程进行交叉融合来形成；专业拓展课程注重内容的创新性和前沿性，以专题性和动态变化的方式呈现。
课程的综合化。从产业角度看，需要将过去多个不关联的产业环节整合成一个相互关联的综合体，以满足新产业、新业态和新模式的发展；从课程体系建设看，构成新生专业的原有学科专业较多，需要对相互关联的课程进行合并、整合、重组和优化，以压缩课时、避免课程内容重复；从教学效果看，综合化后的课程既有利于提高学生的学习效果，又有利于学生综合运用课程内容解决问题；从能力培养看，综合化后的课程有利于扩大学生的思维空间，培养系统思维和整体思维以及解决复杂问题的综合能力。因此，专业课程体系建设还需要重视课程的综合化。
课程的模块化。现代课程体系建设的基本要求就是对课程进行模块化。为了对多门课程进行有效的交叉融合，为了满足学生的全面发展和个性发展需要，由若干个完整的课程模块组成新工科课程体系，每个课程模块由一组课程构成，课程性质根据需要设定为必修课、选修课等。
课程内容的选取。按照组成课程教学内容要具有有效性、稳定性、系统性和前沿性的原则来选取课程内容。首先，通过到在产业和行业领域处于领先地位的企业、研究院所和产业部门的调研，通过问卷调查以及毕业生的反馈，充分了解毕业生必须具备的核心素养和核心能力；其次，经过充分调研后，要对可能成为教学内容的知识、理论、方法和技术进行科学的比较和分析，根据稳定性和有效性原则最终确定教学内容；第三，尽可能获取本专业领域，尤其是相关学科交叉方面的各种研究成果，经过认真的分析和筛选，按照系统性和前沿性的要求，选择一些内容充实到教学内容，从而形成最终的课程教学内容。
3.3 打造ICT新工科实践教学平台
3.3.1 持续完善“两维度、三层次、多模块”实践教学体系
实施实验教学内容的建设与改革，修订完善实验教学计划，科学规划实验教学大纲，按专业分层次不断改革和更新实验教学内容；以全链实践教学平台为依托，面向学术和行业两维度，贯通基础、拓展和创新三层次，设置模块化的实验项目，不断完善“两维度、三层次、多模块”的实践教学体系，实现由点连线、由线到面、由面达体的个性化工程实践能力的培养。
3.3.2 构建科学合理的“虚实一体化”实践教学平台
以创新创业人才培养为目标，改善实验教学条件和建设环境；依托学校在ICT领域人才培养的传统优势，以“创新能力提升专业能力”为建设理念，分类聚合专业实践教学资源、产业协同育人资源、行业创新孵化资源；利用虚拟仿真技术完善传统实践教学环节，构建虚实结合的全天候开放实践教学平台。
建设微电子全产业链实践教学大平台。面向学校电子科学与技术类专业，基于“全产业链能力导向”思路，聚焦半导体器件的制备与测试、射频与微弱信号电路、阵列/多通道信号处理、软件无线电创新等实验方向，充分整合内部资源，充分吸纳产研资源进平台，构建涵盖“设计→工艺制造→封装测试→系统开发”的微电子“全产业链实践教学环境”，建成全产业链开放服务式工程实践能力提升大平台。
建设大数据智能化实践教学平台。面向大数据、智能类相关专业，充分发挥学校在人工智能领域的学科优势，与科大讯飞、华为、电信运营商、BAT、奇虎360等学校董事单位的大数据智能化教学资源和实践项目充分对接，推动“新工科”建设和产教融合协同育人模式创新，新增包括大数据实验教学一体机、大数据计算框架、大数据采集清洗、大数据智能分析、大数据应用开发、数据安全与隐私保护、数据可视化等在内的实践教学资源，新增社交媒体大数据、互联网金融大数据、生态环保大数据、医疗健康大数据、教育大数据等行业应用案例，建设大数据智能化系统开发、大数据分析与处理等专业实践平台，为大数据智能化领域相关创新创业活动提供平台和技术方案支撑。
建设云计算数据中心实践平台。面向全校所有新工科专业，以现有教育部ICT产教融合基地为基础，扩展建设基于云计算架构的数据中心实践教学支撑平台。主要包括建设校内私有云数据中心，部署大规模虚拟实验平台，提供网上虚拟实验；部署软件开发协作平台，面向软件开发类学生，实现在云端的协同软件开发共享；部署在线考试平台，提供统一上机考试，在线答题阅卷等服务；部署云桌面，方便计算机房统一部署，简化管理运维；部署办公云桌面，提供校内信息系统归一化的软件桌面环境等。
3.4 以产教深度融合深入推进协同育人
3.4.1 创新产教融合协同育人机制
把市场和社会需求作为校企共谋发展的关键点，坚持深度融合，在专业设置与规划、人才培养模式改革、课程教学内容与教材开发、技术创新、实习实训等方面开展全方位、宽口径、多渠道、深层次的合作，充分发挥学校和企业各自优势，实现资源互补。共同编制人才培养方案，邀请政府部门、行业协会、合作企业深度参与人才培养方案的制定，以培养高质量工程创新人才为方向制定人才培养目标和人才培养规格；以产教融合对接平台试行和调整人才培养方案。逐步建立包括行业企业专家、专业知名学者等在内的人才培养方案审议制度。进一步推进学校和企业在课程设置、课程内容、课程资源等方面的衔接，做好课程体系调整和优化，形成衔接紧密、特色鲜明、动态调整的融产学研一体的课程衔接体系。按照国家卓越工程师培养标准，遵循工程的集成性与创新性特点，把工程实践能力、设计能力和创新能力作为工程人才培养的核心，重点推进基于问题、基于项目、基于案例等研究性学习，积极探索校企联合培养机制，加强跨专业、跨学科的复合型工程创新人才培养。
3.4.2 搭建产教融合协同育人平台
建立一批产教融合基地。依托学校董事会产学研合作平台，充分发挥创业校友联谊会、基金会功能，大力引入行业办学资源，积极与华为、腾讯、中国电信等ICT企业创新建设合作办学机构、共建实习实践基地和大型实验实训中心等校企合作育人平台。共建就业与人才储备基地，强化“优培生计划”等多种形式的合作办学，建立校企工程人才培养联合机制。通过以企业对人才的要求为中心组织中短期就业和人才预备培训、参与企业顶岗实习、向合作企业考核推荐毕业生等，构建得到行业企业认可的人才提升平台。联合开展技术研发与培训，依托产教融合对接平台，将企业真实研发项目引进实践实训课程，将项目实施变成企业课程内容。学院与企业联合申报课题，鼓励教师承担企业技术开发项目，形成一批科技成果，并将这些成果转换成教学资源。
3.4.3 建设大数据智能化工程教育产业学院
在“大数据时代”和“人工智能时代”已经到来的今天，重庆市正积极探索并推动大数据和人工智能相关产业发展。大数据智能的发展对于重庆市目前的战略产业转型升级、信息化带动工业化、城乡统筹的发展，把重庆打造成为中国西部新的信息高地等工作都有着重要的支撑作用。抢占大数据智能制高点，是重庆市跨越发展新的历史机遇。结合重庆市产业发展需要和学校优势学科专业，学校主动参与《重庆市以大数据智能化为引领的创新驱动发展行动计划（2018-2020年）》，聚焦大数据智能化领域人才需求，以新工科人才培养为先导，以新工科专业建设为单元主体，对接产业行业，通过“重庆微电子学院、重庆重邮讯飞人工智能学院、重庆示范软件学院”等3个实体学院的建设，形成新型的大数据智能化工程教育产业学院，进一步深化人才供给侧结构性改革，促进地方产业和高等教育的联动创新发展，为新时代国家创新驱动发展战略和重庆经济社会发展提供强有力的人才保证、智力支持和科技支撑。
作者： 重庆邮电大学教务处 王桂林 胡学刚 重庆邮电大学校
作者： 浙江大学 张威
来源： 《中国高等教育》2019年第02期