这些新专业因何更“智慧”

五位智慧专业学科负责人为您“揭秘”——

这些新专业因何更“智慧”

智慧林业——让更多“新林人”成为“兴林人”

讲述人：中国工程院院士，南京林业大学原校长、智慧林业专业负责人 曹福亮

这个学期，除了日常科研和社会服务工作外，我还在抓紧时间审定教案。因为今年9月，我们学校首批“智慧林业”专业的新同学迈进了校园、开启了大学生活。

对于已在林木资源高效培育领域耕耘45载的我来说，这个新专业确实值得期待。当前，我国林业正由传统林业向现代林业快速转变，培养适应和引领现代林业发展所需的人才是我们义不容辞的责任和使命。

我是国内较早提出“智慧林业”概念的学者。在我的积极倡导下，学校从2020年开始就在林学专业中选拔部分学生进行智慧林业方向的差异化模块培养，同时向教育部提交了“智慧林业”新专业的申请。

今年读大三的陈杨同学是学校首批智慧林业方向的学生。她对智慧林业和传统林学专业的差异体会颇深：“森林资源调查这门课上，以前，同学们拿着尺子测量，费时费力还不一定准。现在，我们运用无人机、激光雷达等装备，在50米左右的高空对区域内林业场景进行精细化航拍作业，再进行3D点云分析与处理，得到的数据比之前更精准、更全面。”

陈杨同学告诉我，她将来想打造一个天空地一体化的生态感知体系，让家乡的山田湖草真正实现定量化、精细化和科学化管理。她对自己未来职业的规划，正是这个行业最迫切的现实需求。

为此，我们在智慧林业课程设置上颇费心思。在主干课程上，除了植物学、树木学、气象与气候学等生物科学与林业科学知识外，新增了林业物联网、程序设计C语言、空间数据库、数字图像处理、林火智能监测与森林病虫害防治等融合信息科学和智能装备的特色专业知识，以期实现教育链与产业链的深度融合。

作为林学一级学科学术带头人，我还组织学科同人积极筹建以“林木室内表型舱”为核心内容的本科和研究生实验教学与科研平台，谋划设立智慧林业二级学科，整体推进智慧林业专业建设支撑体系。我们期待，用科技栽下的“智慧林”长势生机勃勃，为梦想拼搏的“兴林人”遍及青山绿水。

智能建造与智慧交通专业——智能+，交通强国“跑”出加速度

讲述人：山东大学齐鲁交通学院副院长 葛智

大家常说，要想富，先修路。近年来，随着交通强国、“一带一路”建设以及“新基建”的加速推进，我国基础设施建设进入了新的黄金期。最让我和同行有荣誉感的，莫过于看到自己的研究成果被应用到实际工程中去。

提起交通土木从业者，很多人的印象也许还停留在“顶着大太阳，肩挑背扛赶施工”的画面上。其实，随着大数据、物联网、人工智能、5G通信等新技术运用，城市和交通基础设施建设及运维已经迈进了“智能化建造、智慧化服务”的新时代，许多以前需要人工操作的工序，完全可以被机器替代。

举个例子，川藏铁路康定2号隧道施工中，用到了我们学院研发的“地质编录与围岩分级机器人”。以前单靠人工测量隧道，不仅费时，准确度还不高。现在，我们可以遥控机器人进入隧道，通过激光扫描直接生成精确的三维模型。机器人还可以同时对隧道前方的岩石面进行扫描，识别裂隙，对岩体分级，为后续调整挖掘方案提供依据。同样的工作量，使用机器人可以节约3个人工，减少140分钟作业时间，极大提高了工作效率。

今天，只懂施工的传统土木人才已经满足不了行业发展需要了。为此，我校以“双一流”建设为契机，提出布局建设以齐鲁交通学院为牵头单位的“智能建造与智慧工程”学科群，并成功获批“智能建造与智慧交通”新工科专业。虽然是第一年招生，但学生报考十分踊跃，最终录取了93名同学。

在人才培养模式上，我们充分考虑了学科交叉特性。从教师队伍来说，除了传统的土木交通专业教师，近几年我们还招聘了不少软件、机械、材料等专业的博士。在课程体系方面，我们打造了以土木类知识为基础，融合数学、计算机、控制、软件、机械等专业知识的多学科交叉课程体系，同时还提供工程软件、工程建造、交通工程、智能运维与管理等选修课模块，充分满足同学们个性化学习的需要。

我们相信，只要大家真心热爱土木交通行业，在实践中潜心钻研，一定能推动交通强国建设“跑”出加速度。

智慧水利专业——“千里眼”“顺风耳”保障国家水安全

讲述人：河海大学水利水电学院智慧水利系系主任 俞晓东

近年来，随着遥感、物联网、人工智能等一项项信息化手段的介入，水利工作者有了“千里眼”和“顺风耳”，能提前快速预警，有效减轻洪涝灾害损失。

在新时代背景下，践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路，需要水利业务与信息技术的深度融合。举个例子，我们想知道某个区域发生极端降雨后，会不会引发洪涝灾害，怎样有效降低损失。最有效的办法是搭建一个一模一样的虚拟区域，在里面设置一场暴雨，监测洪涝过程以及对该区域的影响，然后针对性地制定措施、降低损失，形成应急方案。当现实世界中暴雨来临，就知道可能发生哪些危险，迅速采取应对措施。

智慧水利就是水利进入数字时代的一种新形态，基于数字虚拟技术，实现预报、预警、预演、预案功能。面对当前智慧水利相关研发人才、应用开发人才和实用技能人才需求的井喷态势，河海大学率先提出创办智慧水利专业，依托学校水利工程一流学科和水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程、计算机科学与技术、通信工程、物联网工程等水利类和信息类本科专业的一流师资与办学条件，开展校企深度合作，构建“水利+人工智能”复合专业培养新模式，培养既懂水利又懂信息技术的复合型人才，为我国智慧水利建设持续注入强劲动能。

作为新工科专业，智慧水利很重视对创新思维和实践能力的培养。希望选择这个专业的学生关注行业痛点、前沿动态，不要把思维局限在课本上，也不要把智慧固化在代码中，而是重视每一次课程实验、社会实践，把专业技术应用到实践中。

智慧能源工程专业——为“双碳”目标提供人才支撑

讲述人：中国工程院院士，上海交通大学国家电投智慧能源创新学院院长、智慧能源工程专业负责人 黄震

作为世界上最大的发展中国家，我们要实现“双碳”目标亟须推动经济与产业结构、能源结构等绿色转型，其中一项重要工作就是加强人才培养和储备。对于高等院校来说，亟须以多学科交叉、协同创新，培养适合未来能源发展趋势的复合型人才。

“智慧能源工程”本科专业就是依托上海交通大学国家电投智慧能源创新学院产教融合平台，以“双碳”背景下能源行业人才需求为导向而设立的。专业聚焦国家能源产业发展和技术需求，以能源类和信息类课程为主线，在电气工程、动力与能源工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、材料科学与工程等领域进行多学科交叉，旨在培养具有扎实的数理化基础，将信息化技术与电气工程、能源系统融会贯通，适应我国未来能源行业发展急需的复合型、创新型、实践型人才，为“双碳”目标的实现提供有力的人才支撑。

产教融合是这个专业的一大特色。为了提升学生学以致用的能力，我们设计了工学交替、逐级深化的实践教育课程。四年制本科，实践类课程学时占全部课程学时的36%。大一有认知实践，大二有拓展实践，大三有研究实践，到了大四，我们从企业一线征集研究课题，让同学们在毕业设计的实践中提前感受能源行业，解决实际问题。今年，我们从共建单位国家电力投资集团征集了183个课题，用于学生的探索研究。毕业设计将由学校和企业的“双导师”共同指导，让学生们充分体会学用相长的意义。

我们期待，智慧能源工程专业学生能运用所学，推动能源技术变革，创建全新的零碳能源系统，为早日实现“双碳”目标贡献聪明才智。

智慧海洋技术专业——逐梦深蓝，“向海而行”更自信

讲述人：哈尔滨工程大学未来技术学院常务副院长 张勇刚

随着海洋强国建设深入推进，近年来，发展海洋经济、保护海洋生态、维护海洋权益、构建海洋命运共同体日益成为国家迫切之需。身处智能化时代，设立智慧海洋技术专业，培养引领智慧海洋技术发展的未来领军人才，是我们的职责所在。

智慧海洋技术听上去很高深，但其实离生活并不遥远。比如近些年在我国推广的“海洋牧场”，就是像在陆地放牧牛羊一样，将海洋里的鱼、虾等，在一定海域内“圈养”起来。可是，在水下怎样监测和管理鱼群呢？这就需要用到智能化海洋监测技术。通过搭载多种监测仪器和传感器，海洋牧场不仅能实时监测水质、水文、鱼群动态等信息，还能通过分析信息对生态环境和生产运营进行实时预警、预报，从而实现智能化牧场管理。

又如，我们学校研发的“悟空号”无缆水下机器人，去年年底在马里亚纳海沟“挑战者”深渊完成了10896米深潜，刷新了世界纪录。相比陆地，海洋环境对人类来说更加复杂，而海洋机器人的应用创新，对于我们探测海底地质活动、了解深海生物、进行矿产开发等都有着极大帮助。此外，在船舶领域，传感器、通信、物联网、互联网等智能技术手段的介入，也让未来的船舶变得更加安全、经济与环保。

与传统的海洋工程类专业相比，智慧海洋技术专业特别强调学科专业的交叉融合，这也促使我们在人才培养模式上改革创新。我们从各专业选取了一批优秀老师作为授课教师，在学生打好学科基础后，鼓励学生选择自己感兴趣的专业方向，带着交叉学科的思维进行研究。同时，我们将实践创新能力提升作为培养学生的重要目标之一，注重过程性考核，将科研成果及时融入教学，依托科研项目、科研平台开展人才培养。

开学以来，同学们对新专业的热情很高。在接下来的学习中，我和同事们将注重培养学生在实践中边做边学的能力，在海洋强国建设的新征程上，让同学们拥有战风斗雨、劈波斩浪的勇气和能力。

项目团队：光明日报记者张胜、唐芊尔、苏雁、颜维琦、赵秋丽、冯帆、张士英、王斯敏光明日报通讯员方彦蘅、赵怡宁、胡惠茹

《光明日报》（ 2022年11月30日07版）