特色
锚定交通强国战略下交通运输行业对人才培养的特别要求,以数智化驱动交通运输专业群内涵重构,打造多轨共享的数智融合新工科课程体系新内涵和虚实共生教学模式,构建产教协同、数智融创资源生态,破解传统教学与现代交通人才需求结构性矛盾。
(一)学科融合、能力升级,重构适配行业需求专业群数智化课程体系新内涵
面对行业数智化新基建浪潮,依托学科专业平台支撑,针对大类新型交通类专业、战略新兴类专业和新生专业(含微专业)内涵,全面融入新工科七新内涵(新理念、新模式、新内涵、新形态、新标准、新结构和新体系),遵循“基础科学+统计科学+控制科学+计算科学+数据科学+智能科学+大模型算力+专业核心课”数智化融合改造逻辑规律,依照智能控制、智能数据、智能计算和智能优化四通道专业模块,系统性再造多轨共享的数智融合新工科课程体系,采用统筹规划设计建设,依专业建设进程分步融入,有效避免新生专业和微专业孤立存在现象,全面支撑大类专业从技术能力到专业综合能力,再到数智化融合能力逐级跃升,重构交通运输专业群新工科数智融合课程体系新内涵。

1-3 学科融合、能力升级,重构适配行业需求专业群数智化课程体系新内涵
(二)智能牵引、开放共享,升级打造专业群数智融合课程资源与实验平台环境新生态
1. 依托虚拟教研室,联合国内外院校构建四维协同专业群数智融合多维多元课程资源建设新生态。
(1)结构维:按层级构建三级结构,按方向和需求划分多元模块,形成多层多元数智融合资源结构新生态;
(2)内容维:全面升级课程内涵,立项复杂工程问题背景案例融入,打造数智融合资源内涵新生态;
(3)高阶维:完善理解层,提升特征层,强化高阶层,养成教与学数智融合高阶评判新生态;
(4)创新维:针对理论、技术和管理前沿与行业深度融合,提升课程前沿性和时代感,构建资源内容方法前沿新生态。
2. 以新工科数智化为导向,依托三个国家级实验教学平台,与校企合作打造实验平台环境新生态。
(1)与腾讯、友道科技合作,创新“场景驱动-技术转化-生态反哺”资源开发机制,实现场景互通的数智化实验教学升级改造。
(2)与国铁集团、北京地铁等共建实验场景案例库,集成多个虚拟仿真实验系统,开发云端实验教学功能,建立“动态迭代-学分互认-质量共评”生态协同机制。
(3)建成覆盖铁路、道路、物流的“云-端-场”资源平台,创建数智化实验教学新环境,面向虚拟教研室院校开放实验项目、教学案例800余项。

1-4 智能牵引、开放共享,升级打造专业群数智融合课程资源与实验平台环境新生态
(三)五位一体、数智赋能,推行专业核心课程数智化教学改革新方法
引导教师推进AI数智赋能的课堂教学方法改革,构建“五位一体”的面向未来交通运输人才的智慧教学方法改革新范式。

1-5 五位一体、数智赋能,推行专业核心课程数智化教学改革新方法
1. 提升教师数智素养,智能图谱化专业逻辑,实现知识灌输到逻辑塑造转变。
核心课程智能提取知识能力点,梳理知识点关系,形成课程知识树,绘制课程知识图谱,实现课程、教材的可视化。
2. 临境化数字人教师分身课堂教学交互,推进智能教学改革新基建。
在数智化专业虚仿背景下,以教师数字分身和知识问答机器人形式,实现备课授课和学情分析,研发具备多模态交互能力的"交通数智导师"系统,集成智能备课、精准答疑、智能评阅等功能,实现教学全流程AI赋能。
3. 沉浸式师-生-机互动解惑,构建教学虚实融合新场景。
打造“5G+XR”沉浸式实验教学矩阵,包含“高铁调度指挥VR舱”“智慧物流沙盘”等30个虚实结合项目,学生可多重角色扮演,在数字人教师指导下完成从单点操作到系统协同的递进式训练。学生课后可以调出数 智化专业场景,由数字人针对场景解惑,也可由答疑助手文字解答。
4. 情景式学生能力智能化评判,形成教学数据驱动新范式。
构建“学习行为-能力发展-职业适配”三维评价模型,实现个性化学习路径推荐。通过智能分析工具实时生成学生能力画像,动态优化教学策略。
5. 智慧化教学仿真引擎,AI辅助教学精准赋能。
教师可以在课程教学中通过智慧化专业仿真大模型产生多情景需求的模型方案供课堂分析研讨。
成果创新点
成果以“内涵重构-能力升级-生态共建”为主线,创建动态响应行业需求变革的供给侧改革人才培养数智化内涵体系,试图破解教学内容滞后行业智能化发展,课程资源生态跟不上新工科数智化需求,实验设施场景和教学方法跟不上产业形态等难题,形成“学科交叉赋能、场景虚实共生、数据生态联动”的创新链。
1. 新体系,重构“需求牵引-技术嵌入-能力跃升”的交通运输专业群新工科数智化内涵的人才培养新体系。
突破交通运输传统专业边界,以新工科为理念,统计学为基础、计算思维为底层逻辑、数据科学为纽带、智能科学为核心、大模型算力为支撑,构建面向专业群技术、综合、数智三级能力跃升,四轨道模块组合任选的融合新工科思想、理念、内涵、模式、标准的数智融合专业培养新体系,为国内外同行提供借鉴。
2. 新机制,创建联合“院校-行业-公司”共建共享共用专业群数智融合课程与平台资源生态的互赢新机制。
团队依托虚拟教研室成员校协同,通过国际铁路联盟引入国际名校代尔夫特理工,联合国铁集团、北京地铁、京东等攫取真实场景案例,构建一云多端智能课程资源生态体系;与腾讯云和友道科技合作研发,建成“云-端-场”三场景互通实验教学平台资源,建立动态迭代-学分互认-质量共评生态协同机制,实现“资源动态聚合、产教协同创新、技术转化闭环”资源开发循环机制新突破。
3. 新方法,创新“数字人分身-虚实动态场景-大模型驱动-智能评价反馈”智慧教学方法改革新范式。
通过智慧教学新基建,实现教学流程数智化;训练数字人分身以教授、工程师、调度员等不同角色参与教学;通过虚实融合新场景,达成单点操作-系统协同-全局决策递进式训练;通过数据驱动新方式,抓取教学多情景模型方案;通过智能画像新技术,建立“学习行为-能力成长-职业发展”三维评价模型实现学习能力评价和教学策略调整。创新探索智慧教学新范式。