编者案：当前，数字手艺正在从前所未有的速率、深度和广度融入教诲。中国当局高度正视开展数字教诲，《教诲强国建立计划纲领（2024—2035年）》明白提出，要增进野生智能助力教诲变化。2025天下数字教诲大会以“教诲开展与变化：智能时期”为主题，旨在掌握智能时期教诲开展脉搏，深化数字教诲国际协作，引领数字教诲立异开展。在教诲部高档教诲司的指点下，本期推出增进野生智能助力教诲变化专题，聚焦怎样连续促进高档教诲数字化转型、智能化晋级，约请出名大黉舍长、院士等撰文讨论安身聪慧教诲新阶段野生智能赋能高档教诲立异开展的新尺度、新途径，为放慢高档教诲高质量开展、建成教诲强国供给有力支持。
择要：在野生智能手艺深度重构环球财产格式的布景下，工程智能作为跟尾科学发明与财产理论的中心关键，正鞭策传统工科转型、讲授场景改革与讲授形式重构的深度变化。同济大学经由过程建立工程智能研讨院等五大研讨院、立异“师—机—生”三元协同讲授系统、建立聪慧校园以顺应本性效劳等详细办法赋能学科转型、立异教诲形式、提拔管理才能，体系探究工程智能驱动学科转型开展的立异途径。
野生智能作为新一轮科技的中心驱动力，正深度浸透并重构工程范畴的全性命周期流程。在产业消费场景中，基于智能协同架构确当代化工场加快完成范围化布置，数据驱动的产线协同优化机制与资本静态调理体系已演进为行业基准设置。国际机械人结合会（IFR）2024年度《天下机械人陈述》（World Robotics Report， Report No. WR2024）数据显现，2023年中国产业机械人装置量达27.6万台，占环球总量的51%，这一数据实证了中国在智能配备集成使用范畴的环球引领职位。产业机械视觉与多模态感知手艺经由过程及时工况监测体系及非常预警算法，明显提拔了制作体系的运转效能与质量掌握程度。在生物医药范畴，野生智能手艺经由过程份子对接模仿与药效团建模，完成了药物构效干系的高效剖析，其关于潜伏化合物生物活性的猜测精度，有用收缩了候选药物从尝试室研发光临床前研讨的转化周期。农业智能化范畴依托“野生智能+大数据”手艺平台，无人机精准施药体系、智能水肥一体化浇灌安装及泥土多参数监测传感器收集已完成范围化使用，在提拔食粮宁静程度和作物遗传改进服从方面效果明显[1]。
当前，野生智能已成为驱开工程范畴立异开展的新质消费力。其手艺系统正在重塑工程立异的方范式：深度进修基于仿生神经收集架构，经由过程特性主动提取与形式辨认算法，完成了海量工程数据的智能剖析；以GPT-4、DeepSeek-V3为代表的预锻炼大模子手艺，依托超大范围跨模态语料锻炼构成的常识交融才能，为庞大工程成绩求解供给了跨学科认知框架。
野生智能经由过程手艺赋能与场景立异的双轮驱念头制，正在加快工程范畴从经历依靠型决议计划形式向数据智能决议计划范式的构造性转型。这类以数据闭环迭代机制、算法静态优化框架与范畴常识图谱深度交融为特性的立异范式，不只催生了工程智能这一穿插学科范畴，更经由过程手艺链与代价链的协同重构，鞭策人类工程理论向高精度建模、自立化决议计划与可连续立异的智能化阶段演进。
科学智能（AI for Science）努力于处理“0到1”的根底实际打破，经由过程机械进修算法与推理模子处置海量数据，提醒数据内涵联系关系纪律，其中心在于科学发明的“实际准确性考证”。工程使用则更夸大“理论可行性优先”准绳。以地道工程为例，面临公开地质前提的高度不愿定性，工程智能经由过程及时数据处置与静态决议计划机制，在施工宁静与进度掌握间成立均衡。这类决议计划形式的中心特性在于：在庞大束缚前提下，优师长教师成可施行的工程处理计划，而非寻求实际模子的绝瞄准确性。
本文提出的工程智能（AI for Engineering）包罗两重完成途径：“1到N”的科学功效转化途径与“1到0”的理论反哺实际途径（如抗生素使用先于机了解析的典范案例）。该范式在智能制作、都会安防等工程场景中表现明显的使用导向性。相较于科学智能，工程智能具有三个根本特性：第一，多束缚前提下的可行性导向，需兼顾本钱、情况、资本等多元目的；第二，多学科手艺的集建立异，依靠跨范畴手艺整合与体系化办理；第三，全流程牢靠性保证，请求每一个决议计划环节具有可考证性与历程可控性（见下图）。
虽然野生智能手艺获得打破性停顿，但其在工程范畴的深度使用仍面对体系性应战。起首，瓶颈体如今认知推理与可注释性层面：现有狂言语模子在庞大属性联系关系使命中易呈现特性解耦生效。典范案比方图象检索场景中，输入“提玄色袋穿红衣者”的查询指令时，模子能够发生属性错位呼应，输出“提红袋穿黑衣者”的误判成果；在“斑马线闯红灯行人”检测使命中，模子对契合前提的特性联系关系才能不敷，招致枢纽属性（闯红灯）的漏检成绩。实证研讨表白，DeepSeek-R1模子的幻觉发作率仍达14.5%，凸显其证据链构建与溯因推理的范围性。
其次，可托性与可行性的协同窘境明显：大模子在工程计划天生时存在物理纪律适配偏向。以汽车设想为例，模子输出的三维参数化计划能够违背机器活动束缚（如车门开合轨迹干预），或毁坏多视图多少束缚（如俯视/侧视投影不婚配）。这源于大模子基于几率联系关系的天生机制，难以严厉遵照工程科学的根本道理与设想标准。
最初，多目的协同与跨域整合才能不敷：严重工程体系（如特高压电网、都会公开管廊）需完成感知—传输—计较—掌握手艺链的闭环优化，其庞大性体如今三个方面：一是多源异构要素耦合（人机物环静态交互）；二是根底设备收集叠合（高速交通网与市政管网的空间合作）；三是多物理场耦合（温度—渗流—应力—化学场的非线性互相感化）。现有模子在应对此类跨标准、多束缚的工程优化成绩时，仍缺少牢靠求解途径。
2023年11月，美国国度工程院结合国度科学基金会组建erVa同盟，构造麻省理工学院竞博官网首页、佐治亚理工学院等7所高校，结合谷歌、IBM等5家科技企业及国度尝试室，展开为期两天的闭门钻研，建立工程智能范畴将来十年三大中心攻关标的目的：工程设想智能化、制作体系自立化、运营办理协异化。集会同步构成两项计谋共鸣：工程智能与人类社会开展的伦理协同框架，和国度工程智能开展道路]。
该同盟提出协同立异架构：当局主导成立多学科研讨所（整合处所财务与本钱），大众工程嵌入专项AI研发方案，行业龙头企业构建跨范畴数据同享平台（笼盖设想—测试—运营全性命周期）。学术界被付与两重本能机能：经由过程跨学科研讨机构促进实际立异，依托学位认证系统与地区创重生态培育复合型人材。出格夸大政产学研深度耦合——当局兼顾资本分派，学界供给实际人材支持，财产界卖力手艺工程化落地。
环球顶尖高校加快促进产研交融：佐治亚理工学院野生智能中间与科学软件工程中间（CSSE）于2024年告竣计谋协作，重点打破能源、交通等范畴的可扩大AI处理计划，并方案于2025年3月正式启动“Tech AI”工程使用方案。该方案构建四大施行途径：使用导向研讨、财产协同立异、AI工程化平台、高端人材培育，经由过程年度“Tech AI Fest”整合三方力气，展现多学科研讨功效与门生立异理论[3]。
国际合作格式显现多极化态势：欧盟2024年1月公布环球首部《野生智能法案》（EU AI Act），成立手艺使用伦理框架；中国在智能制作、生物医药等范畴构成特征使用劣势，此中DeepSeek大模子完成手艺打破，其锻炼本钱仅为ChatGPT的7%，但机能迫近，彰显后发赶超态势。
在野生智能手艺一日千里的新情势下，高档教诲曾经在发作剧变，差别常识系统之间操纵本身独有的研讨范式和话语系统缔造出学科的“高墙”正在被突破，大学不克不及再被排名等“批示棒”牵着鼻子走，而是要自动求变，停止学科片面转型和讲授形式推翻式立异。而工程智强人材培育作为当前工程教诲范畴的变化性趋向，是对科技前进与财产变化海潮和教诲数字化开展趋向的自动呼应，同时符合中国式当代化建立请求，旨在完成杰出工程师高质量培育目的，是多重内内部需求协力鞭策的产品，具有深远的计谋意义和理论代价[4]。
传统工科教诲理念过于夸大专业化，在人材培育中简单形成常识面窄、人文秘闻和立异才能不敷的情况，难以顺应社会对立异型复合型人材的需求。超越80%的学科/专业是前三次产业的产品，存在需求失配、内在老化、称号陈腐、才能不适等成绩。需求完成传统工科向“新工科”的转型，秉承面向将来、育报酬本、立异开展、交融聚焦的理念准绳，对原有常识系统停止更新迭代，构建新的课程系统，融入多种讲授办法，构建多元到场、主客观协同的综合评价系统等[5]，以顺应野生智能时期的需求。比方，数学、物理、化学等根底性学科向实践使用延长，为野生智能手艺攻关和立异供给支持，大概操纵野生智能翻开研讨思绪，停止快速立异和常识发明。又如，在都会、交通、制作等工程手艺使用性强的学科中，能够借助壮大的野生智能手艺东西或算法力气，停止主动化、智能化转型，缔造更大的计谋效应和经济效益。建立这类学科，要在对峙其自己学科特征和常识架构的条件下，根据“以我为主，为我所用”的准绳，将此中过期的常识、看法以至专业停止裁减，进修野生智能手艺的道理和办法，使之抖擞重生，也为野生智能的立异开展供给新的场景和需求动力[6]。
在“互联网+教诲”的情境中，教诲场景已不再是简朴的讲授所在，而是包罗门生、西席、工夫、空间、进修内容、手艺东西，和人与人的毗连和交互方法的一个教诲生态，激发教诲的体系性变化——讲授内容由静态学科常识转向静态综合使命，讲授形式从以教为中间转为以学为主导，进修方法从人际合作拓展至人技协同，育人理念也从重常识改变为夸大“才能为重、代价为先”[7]，凸显“人”的中心肠位。而聚焦于工程智强人材培育角度，因为该范畴常常触及庞大的手艺使用、体系设想和多学科穿插的常识系统，传统的讲授形式能够难以满意其对理论才能和立异思想的高请求。因而，场景讲授可视为工程智强人材培育中不成或缺的主要环节。一方面，场景讲授有助于加强理论才能。场景讲授能为门生供给实在或假造的工程场景，让他们在模仿的事情情况中使用所学常识处理实践成绩。比方，在智能交通体系的进修中，经由过程构建都会交通流量模仿场景，门生能够直寓目到怎样操纵智能算法优化交通旌旗灯号灯的掌握，从而提拔处理庞大工程成绩的实战才能。同时，工程智能项目常常触及多学科常识的综合使用，而场景讲授可以突破学科界线，在详细的工程场景中整合差别窗科的常识和妙技，完成跨学科讲授。另外一方面，场景讲授有助于培育立异思想。与传统的实际讲授比拟，场景讲授更重视门生的自动探究和理论操纵，经由过程缔造开放的、具有实在需求的立异情况，让门生得以激起立异灵感，在实践的工程场景中不竭试错和调解，进一步熬炼思想才能和成绩处理才能。
别的，场景讲授也有助于讲授与理想糊口接轨，顺应行业需求，从而提拔人材培育质量。现在，工程智能行业的开展疾速，企业对人材的需求也更减轻视理论才能和对实践场景的了解。教诲4.0由此夸大进修内容与进修经历，增进教诲体系完成从传统教诲形式向顺应产业4.0时期数字经济的教诲形式的转型，协助门生经由过程当前的进修来提拔将来社会的顺应才能[8]。场景讲授符合了教诲4.0的主要准绳，努力于让门生提早熟习行业的实在事情情况和需求，培育门生的工程认识和职业素养，以更好地顺应将来职业开展。比方，场景讲授创设了实在的工程场景，门生能够经由过程到场实践的消费流程优化项目，理解企业对智能化消费的详细请求，思索手艺的可行性、本钱效益、宁静性等多方面身分，从而提拔作为工程智强人材的职业素养和义务感，生长为社会所需的高本质人材。
今朝，跟着假造理想（VR）、加强理想（AR）、物联网（IoT）等手艺的不竭开展，在讲授理论中构建传神的工程智能场景成为能够。因而，探究怎样使用海量教诲资本、教诲办理大数据、教诲举动数据等数字根底，创始游戏化进修、交际化进修、协同进修式、自立进修型、成绩驱动式、项目探求型等新场景进修形式，鞭策场景讲授与人材培育相分离，充实阐扬人材效能，是今朝工程智强人材培育的主要途径。
今朝讲授形式对常识通报服从、本性化需求满意和应对将来庞大成绩的才能培育上存在范围性，今朝大都黉舍次要供给在线课程进修平台，门生缺少自立进修、毕生进修的聪慧情况；传统讲授方法以常识教授为主，可是面向实践事情需求的才能和素养培育不敷，同时门生进修内驱力不敷；野生智能手艺的开展，经由过程深度变化进修方法，能够完成门生进修服从大幅提拔。在传统的教诲形式下，门生的常识滥觞单一化，但在野生智能快速开展确当下，门生获得常识的渠道丰硕多样。为此，西席讲授的内容不该范围于详细的常识点，而该当指导门生学会集理操纵野生智能停止自立进修，因而将来西席是“认知架构师”与“思想指导者”，将来门生是“常识建构者”与“立异理论者”，智能体则是“常识贮存库”和“才能加强器”，将来进修，是凸起智能体、常识图谱等新兴教诲要素，展示“师—机—生”三元形式，环绕人类共性成绩展开探究进修，面向前沿成绩启示深度考虑，即西席卖力指导门生构成体系的思想方法，智能体供给常识撑持和手艺帮助，门生则在西席和智能体的协助下停止自立进修和立异理论。
同济大学对准国度严重计谋，对标国际科学前沿，依托劣势明显的工程学科，阐扬新兴智能科学手艺学科和其他相干学科的劣势，订定并公布《野生智能赋能学科立异开展动作方案（2024—2027）》，体系性促进野生智能赋能学科立异开展jbo竞博电竞，赋强人材培育、学科建立、科技立异、师资建立、大学办理等各方面，鞭策教诲讲授全方位变革立异，为放慢开展新质消费力供给科技与人材支持。提出“1+N+1”的AI赋能道路，首提工程智能建立思绪。“1”指鞭策野生智能学科的开展和提拔。“N”指对既有学科和各项事情的片面赋能，增进传统学科的团体立异和转型晋级。“1”为“N”供给野生智能实际、办法、手艺、东西等支持；“N”则为“1”供给新场景、新使用，拓展野生智能赋能范畴。环绕“1+N+1”的团体开展思绪，黉舍打造并当选野生智能国产业教交融立异平台，自立智能机械人、极度情况制作当选将来学科，获批严重根底设备的工程互联网、水生态情况聪慧韧性体系两个学科打破先导方案，并研制出土木大模子CivilGPT、交通“行之”大模子、设想大模子、医学大模子Med-Go等4个学科大模子。
2025年，黉舍环绕“工程智能”体系规划的首批五大研讨院建立，包罗工程智能研讨院竞博官网首页、医学野生智能研讨院、极度情况制作研讨院、自立智能机械人研讨院、航空运输与高空经济研讨院，聚力鞭策野生智能赋能工程相干范畴科技立异、财产开展的立异探究。工程智能研讨院是根底，构建面向工程智能时空多模态大模子，和工程智能超等智能体和工程智能底座操纵体系；医学野生智能研讨院定位为片面赋能临床诊疗、片面赋能医学立异、片面赋能医学教诲、片面赋能国际尺度和伦理的管理；极度情况制作研讨院重点攻坚时空感知、超质料、超构造、无人制作、特灾防控五个范畴；自立智能机械人研讨院聚焦自立智能机械人的中心手艺，环绕机械人的本体驱动、机械脑决议计划掌握、机械人群体智能、机械人锻炼场四大标的目的展开研讨建立；航空运输与高空经济研讨院环绕高空飞翔器、智能遥感与通讯导航，高空交通与航空运输运转办理，机场及高空经济根底设备，高空协同效劳与功课，飞翔器智能调理与协同办理，和航空运输与高空财产等6大标的目的展开科技立异和人材培育。经由过程五大研讨院的建立，为国度打造教诲科技人材产教交融的新高地，完成科学研讨资本、人材培育资本的共建同享。
以极度情况制作研讨院为例，环绕极度天然情况和极度信息情况的科学前沿，经由过程逾越高/深地、极地、地外空间的严重根底设备牵引，破解高海拔冻融、高寒热带、高压深海、真空微重力、微流星体撞击等极度天然与信息情况下的选址计划、原位操纵、无人制作和特异灾祸防控等中心科学困难。研讨院整合土木、力学、质料、测绘、情况、机器、交通、修建等多学科力气，构建从纳米份子动力学至天膂力学的跨17个数目级的多标准研讨系统（微观—介观—宏观—宇观），鞭策场景驱动的根底实际和枢纽手艺攻关、树模工程考证、尺度标准订定与超学科拔尖立异人材培育一体化开展，重点打破时空感知、超质料、超构造、无人制作、特灾防控五大科技标的目的，构成极度情况下工程设备的“设想—制作—防灾”全链条系统，助力我国川藏铁路、南极科考站、月球基地等国度严重工程，并引领国际极度情况制作科学研讨与人材培育，为支持国度计谋和促进财产晋级供给坚固支持。
黉舍主动探究立异教诲形式，经由过程AI与工程教诲的深度交融，为培育具有环球视野、体系思想与立异才能的新时期人材探究一条立异途径，为天下教诲的转型晋级供给“同济特征范式”。
一是优化专业规划，以范畴培育鞭策学科穿插交融。同济大学对传统劣势工科，经由过程控范围、调构造面向第四次产业停止学科穿插和内在建立。自2018年以来，增设智能制作、智能制作工程、新能源质料与器件、微电子科学与工程、野生智能等新专业，经由过程野生智能融入课程系统和理论系统鞭策传统工科专业转型；在突破“黉舍—学院/系—专业教研室”的学科藩篱方面，2024年，依托上海自立智能无人科学中间，整合数学、物理、陆地、土木、修建、计划、交通、情况、测绘、机器、掌握、计较机、质料、能源、设想、办理等多学科劣势，打造将来手艺班，面向智能机械人、智能网联车辆、产业互联网、聪慧空间、极度情况制作等五个具有宽广开展远景的范畴标的目的，以野生智能素养为中心，以项目制课程为主线，打造跨院系、跨学科的本研一体化贯穿式培育系统。
二是建立将来教室，探究“师—机—生”三元讲授形式。推出以《野生智能科学与手艺》为代表的通识佳构课程，建立108门AI通识与“AI+X”交融课程，增进野生智能充实融入课程与理论。以“培育缔造智能体的杰出工程师”为目的，牵头建立包罗AI工程思想课程（Logical thinking）、AI智能根底课程（Intelligence）、AI工程手艺课程（Technologies）、AI场景工程理论课程（Experimentation）的百门工程智能中心课程、培训万名西席。黉舍在2025天下数字教诲大会上展现的“将来教室”，以“师—机—生”三元协同讲授形式为中心，依托天生式AI智能体Geekey，构建了无鸿沟教室与静态评价系统，聚焦都会可连续更新等实在成绩，展示了野生智能与教诲深度交融的立异理论。
以极度情况制作标的目的为例，经由过程构建“常识图谱—才能矩阵—素养维度”三位一体的全人教诲框架，依托自立研制的CivilGPT垂域大模子，构成“人机协同讲授—真假场景交融—本性化生长导航”的极度情况制作范畴聪慧教诲范式和“师—机—生”三元共生开展生态。依托将来手艺班和国度杰出工程师学院，以“项目驱动型课程链”为中心架构，交融“时空感知—超质料—超构造—无人制作—特灾防控”五大前沿手艺集群，打造跨院系、跨学科的本研一体化贯穿式培育系统。本科阶段接纳“门路式”培育形式：大一重视“通识根底”培育，构建以数理化根底课程、野生智能算法根底等实际课程为基石，以法式设想、自立智能体系开辟等项目制课程为主线的常识系统；大二强化专业根底，经由过程万物力学、通讯道理、超质料学、超构造设想道理、智能感知收集等中心课程，分离超质料构造智能设想、时空智能感知等理论项目，夯实极度情况制作范畴的专业根底；大三拓展多学科穿插深度，引入机械人学、极度灾祸学、智能制作手艺与配备、防灾韧性构造、数字孪生体系等前沿课程，并进入无人制作与特灾防控综公道论项目，片面提拔门生处理庞大工程成绩的才能；大四实施本研跟尾培育，大四第一学期开端进入本研跟尾课程进修和纵贯硕博阶段研讨标的目的的本科结业设想/论文事情。
黉舍片面促进教诲数字化转型“一硬一软十大工程”，打造聪慧校园的网、云、数、算中台，经由过程系列集成化、交融化、可视化平台，完成“招生—培育—进修—失业—校友”全链条的体系性晋级。在校内情况布置校级大模子使用低代码开辟平台，接入DeepSeek-R1、DeepSeek-V3、通义千问2.5、LLAMA等30余种最新开源大模子，为全校师生供给各种AI使用开辟的才能。开辟聪慧讲授数智学伴——同济小舟，嵌入多个聪慧讲授平台中，确保教诲情况的全方位撑持和呼应。
黉舍正在建立将来进修中间，整合教诲资本与立异进修形式，探究“师—机—生”三元讲授新范式，完成门生思想锻炼和培育庞大成绩处理才能。经由过程构建“‘师—机—生’通用平台与立异理论空间”和“垂域立异理论空间”，提拔低年级本科生的大众根底立异才能培育，助力高年级本科生和研讨生在“项目设想—信息感知—数据阐发—机了解析—掌握决议计划—工程使用”立异才能锻炼全流程打仗和理解所需的尝试模块，支持门生进阶妙技和可连续开展的自顺应进修、收罗式进修与导航式进修，增进跨学科进修与理论，提拔门生立异思想才能，为培育顺应时期需求的工程智能拔尖立异人材供给有力支持。此中，“师—机—生”通用平台次要打造AI深度赋能的软件根底，包罗基于常识图谱、数字化课本和资本的AI常识收集与大模子，和使用于教—学—评—管的AI智能体与讲授助手，为自顺应进修、收罗式进修、导航式进修供给平台支持。通用立异理论空间是基于AI的实体空间，探究“以门生生长为中间”的讲授撑持效劳，打造面向根底才能锻炼、产教交融和科教融汇的AI讲授硬件平台，完成跨校区资本分配与沉醉式体验，支持与效劳全校低年级本科生的大众根底立异才能培育。垂域立异理论空间将涵盖土木、修建、交通、设想等学科垂域标的目的，经由过程建立数字资本、聪慧课程和立异场景，构成垂直范畴的常识收集和大模子，进而和通用平台与立异理论空间构成互动干系，次要效劳高年级门生、本研贯穿和研讨生阶段的进修。
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