新工科+人工智能背景下专业教育研究齐子姝马军彦◆摘要：分析新工科建筑环境与能源应用专业课程设置中课程综合性不强、跨学科课程缺乏、学生分析工程技术问题能力不足和实践环节落后等问题，提出将人工智能融入教学各个环节。课程教学改革分步走：首先是基础学习，然后是综合提升。通过在基础课程教学中增加人工智能知识、跨学科教学以及完成综合项目设计等方法，提升学生人工智能综合应用、主动获取、实践操作、沟通协调和创新创业能力。◆Key：新工科;人工智能;教学改革;创新1引言以人工智能、大数据等前沿技术为代表的新一轮科技革命和产业变革正深刻改变着高等教育，近年我国不断出台政策推进人工智能教育的发展。2018年教育部发布的《高等学校人工智能创新行动计划》进一步明确了人工智能与教育融合发展，促进高等教育创新发展的总体规划。近年来，随着计算机技术发展及大数据的广泛应用，伴随人工智能在不断创新使其在社会发展中的作用越来越重要。高校传统教育对学生的教授思路局限，学生的个性很难得到发散和促进。传统的教学模式对学生的创新思维发掘和扩展能力有限，在这种背景下，基于人工智能的教学改革更有利于拓展课堂教学环境和学生思维，是未来教学改进的重要组成部分。建筑环境与能源应用专业是以改善居住环境、提高能源利用为主的综合性学科。在营造人工环境的同时，注重建筑及建筑设备能源的高效利用。当前建环专业的人才培养目标为：学生通过了解中国能源资源状况和社会可持续发展相关的法律法规，建立可持续发展理念，在建筑环境工程设计和实施过程中，主动推广使用节能环保材料。在建筑环境与能源应用专业的培养体系中，注重学生基本热力学理论与工程设计的培养，知识体系完整而全面。如何在新工科和人工智能的浪潮下，对建筑环境与能源应用专业的教学工作进行适应性改革，促使建环专业学生能够具备主动高效获取知识能力、基础性的实践操作能力、沟通协调与表达能力、创新创业能力和解决复杂工程问题能力等。为适应社会发展需求，应用人工智能技术，通过建环专业的教学改革是非常紧迫的任务。2建筑环境与能源应用专业现状建环专业的任务是以人工建筑为主要研究对象，综合采用供暖、通风、降温、净化等人工环境与能源利用技术，去创造适合人民群众生活与工作的健康、舒适、高效的建筑环境以及满足科学实验、特殊生产工艺过程要求的环境。专业主要使命是以达到最高效的能源利用及综合考虑经济适用条件下，营造健康的建筑环境，专业内涵包括室内外环境、节能减排等领域。在新工科与人工智能环境下，建筑环境与能源应用专业学生在培养过程中存在以下不足，很能满足当前社会对建环专业人才的需求。2.1教学模式陈旧当前，专业主干基础课例如空调工程、传热学、流体力学、建筑给排水等依然通过PPT+板书的传统教学模式，对学生进行知识灌输和讲授，不能有效激发学生的主动探索学习能力。注重对课后习题的书面解答，缺乏可视化的案例教学。学生对纸面上的简单计算可以驾驭，但是面临复杂的工程设计，解决综合分析问题的能力不足。2.2综合实践能力不足建筑环境与能源应用专业培养方案和授课计划中，理论教学占比较大，实践教学配比偏低。一方面担任教学任务的多数教室没有实际工程技术实践经验，实践教学仍以书面知识讲授为主，缺乏实际项目支撑;其次，学生的实践教学多以参观为主要手段，走马观花，只了解工程项目大概表象，不能深入工程设计环节，很难有效结合课程教授内容，即对课程讲授内容起不到促进理解作用，同时又与理论知识相脱离。最终，理论知识得不到应用，培养模式缺乏与新时代人工智能相适应的工程能力。2.3跨学科课程不足當前建环专业的培养方案中出本专业课程外缺少跨学科课程。人工智能涉及数据挖掘、智能控制、先进材料等学课程，大部分学校均未开设。在实践环节当中，学生跨学科综合项目实践同样缺乏。因此在人工智能普遍应用及其快速融入高校“新工科”建设的背景下，建环专业课程设置应契合时代发展的需求，在课程体系中加入人工智能课程，创新开展融入“新工科+人工智能”的理念和模式，使学生具备人工智能开发和研究的基础和能力。3教学改革实...