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如何筑牢新工科背景下“产学研用”协同育人的底座?

2022-10-21

在新一轮科技革命与产业变革的浪潮下,国家的发展取决于人才的储备,尤其是具备扎实理论知识、丰富实践经验以及熟练动手能力的创新型人才。为此,多所高校相继推进新工科、新医科、新农科、新文科的“四新”建设,对人才培养模式进行了全方位改革。与此同时,“四新”建设的核心在于推动学科专业交叉融合,将教学内容和创新实践相结合,推动学生综合素质和能力的提高,真正打造一条产学研一体化的教育模式。


武汉工程大学计算机科学与工程学院 人工智能学院


以教育部“新工科”的研究基地——武汉工程大学为例,充分发挥化工及相关学科特色和优势的同时,不断优化专业结构,创新“人工智能+”的新工科人才培养模式,并通过增加实践型教学内容,推动人才高质量培养。在2022年秋季新学年开启之际,武汉工程大学完成了新建“创新人工智能实验室”的验收工作:一方面,大力推进高水平教学研究型大学建设;另一方面,依托全新的软硬件一体化解决方案攻克 “新工科”建设中的两大挑战:


1. 攻克教学资源整合的难题

新工科建设强调在实践中开展研究,在研究中解决实践问题。这也就要求高校必须合理构建理论与实践一体化的硬件类基础课程教学体系,弥补传统理论课和实践环节之间的空隙,强化实践教学,进而提高学生硬件学习的积极性和动手能力,培养学生的创新意识。

换言之,就是如何做好课程的顶层设计和合理规划,采用新的教育教学模式,突破现有资源限制,提高学生的学习兴趣和学习能力?为此,武汉工程大学通过打造适应新工科人才培养的硬件环境,升级了适应现代教育技术应用的人工智能创新实验室,以构建“产学研用”一体化的人才培养模式。

武汉工程大学智能科学与技术教研室


首先,英特尔的酷睿处理器和至强可扩展处理器为核心的端边云一体化解决方案,不仅可为创新人工智能实验室提供强大的算力支持,还可通过算力资源的智能调度与供给,满足师生在不同场景下的创新应用开发,甚至是根据不同教学场景还可以进行定制化的性能拓展,接入更多设备来达到最佳的教学体验。

图注:端边云一体化解决方案


其次,将英特尔下一代计算单元部署在人工智能实训单元内,通过内置的一系列学习和AI开发套件,即可进行数据采集、边缘计算等一系列工作,让学生能够更快地进行自动驾驶、工业缺陷检测等人工智能实训项目的构建。

图注:工业缺陷检测实训平台


最后,英特尔依托vPro平台在可管理性、安全性等方面优势,为课堂部署方案带来了高效、安全且快捷的IT管理能力,既让学生更自如且完整地参与数据采集、模型搭建、模型训练、模型调优和模型推理等一系列复杂的人工智能全流程实训,还为老师提供与学生互动的轻松途径,实现师生在人工智能教学、科研环节中能体验到一致的训练推理效果。


2. 直面设备维护管理的挑战

过去,面对复杂的产业体系和专业的高精设备,师生都需要花费极大的时间成本和精力进行专业技能之外的设备调试与资源整合学习。针对这一挑战,英特尔® vPro® 平台通过现代化的管理能力,帮助IT 运维部门实现主动管理,远程发现、维修和帮助保护联网计算资产,在对电脑维护与管理总成本进行有效降低的同时,还能让师生不被设备问题所困扰,专注进行课程教学与实训操作。

在武汉工程大学人工智能创新实验室和实训单元内,依托vPro平台平台对自动驾驶模型车、工业缺陷检测等终端设备进行现代化的管理,可高效保持设备的稳定性能,使设备的算力能够满足高负载应用,提升信息教学环境专业水平,让师生们可以开展丰富且专业性强的教学活动。更重要的是,当实验室内设备出现系统崩溃、硬盘损坏等严重故障时,维修人员不需要跨教学楼跋涉维护,依托英特尔® vPro® 平台的远程修复功能,不仅有效减轻 IT 部门的工作压力,也充分保证了信息化教学环境的利用效率。

图注:武汉工程大学创新人工智能实验室


随着人工智能创新实验室的投入使用,武工大的人工智能教育模式将进一步向产业端靠拢,并在以算力为核心的端边云一体化解决方案助力下,加速人工智能技术在千行百业中的落地。硬件设备和软件资源的简单“拼盘化”,并不能完全满足师生在人工智能领域的教学需求和对实训资源的操作需求。一体化的“端边云”解决方案可以将资源有效串联,帮助学校培养人工智能领域的实践型人才,完善人工智能领域学科布局;帮助学生更好实现创新突破和实训成果转化,满足自身专业技能培养需求,真正为产业创新服务。



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