北京邮电大学电子工程学院探索“AI+教育”全场景协同育人新路径

围绕新一代人工智能技术快速发展和新质生产力培育的时代背景，北京邮电大学电子工程学院开展了“AI赋能，虚实融合”的专业建设。电子信息科学与技术专业作为国家级一流本科专业建设点，拥有全国黄大年式教师团队、1个全国重点实验室、1个国家级实验教学示范中心、1个国家级虚拟仿真实验教学中心、2个省部级重点实验室；国家高层次人才6人，北京市教学名师5人，获批国家级一流本科课程7门。

20多年来，专业秉持“AI赋能·学科交叉·产教融合·个性化培养”的理念，面向泛在感知、广域互联与智能信息处理等前沿领域，以电磁多模态感知、无线传感、脑机接口等前沿技术方向为牵引，建设了“智能感知与信息处理”特色培养方向。

专业打造“价值塑造—成长关怀—创新实践”全场景协同教学模式，依托大模型、知识图谱等数智技术构建“五维一体”教学质量自评体系，推动“教—学—管—评”全要素改革，形成“四融合”课程体系，为数字经济时代复合型人才培养提供了系统性解决方案。

课程体系重构：从统一进度到个性化学习

电子信息科学与技术专业依托大学慕课、“邮谱”及电子E学智慧学习系统，构建了AI赋能的课程体系，支持知识点“串珠成链”的可视化关联与动态更新，实现个性化学习路径推荐。专业还利用AI赋能建设了“智能感知与信息处理”特色培养方向。

电子E学智慧学习系统通过大模型抽取知识点结构，将抽象学习内容转化为直观的图形化学习路径，使学习过程如同游戏闯关般生动有趣。系统基于知识图谱技术精确构建知识点逻辑关联，并根据学生个体状况智能推荐最优学习路径。

模型侧构建基于RAG（检索增强生成）的智慧答疑系统，将学校自有知识产权的10多门教材、5000余道精品习题、教学课件与知识图谱节点向量化存储，实现“自有题库秒级检索+大模型语义生成”双轮驱动，答案即刻呈现，随问随学，随学随练。教师端配套试卷智能分析、教案一键生成功能和学生行为数据大屏，让教学决策从经验驱动走向数据驱动。

平台形成了“测评—反馈—干预”闭环。通过大模型、知识图谱等技术解构传统学科知识体系，构建“批判思维—系统思维—创造思维”三级能力培养模型，教学模式从单一传授转向师—生—机多元协同，教学目标从夯实基础转向创新引领。

实验教学创新：虚实融合全链条贯通

实验教学是电子信息类专业人才培养的关键环节。北邮电子信息科学与技术专业建设了全开放全功能实验室，并配备数智化实验教学平台的8间常规实验室，对电路类基础实验课程的所有实验项目进行梳理，从课程设计、课堂管理到成果评估全方位进行数智化实践教学转型。

实验室全方位引入数智化及远程实物化实验教学手段，聚焦基础实验领域构建专属教学资源体系，创新性开发多模态实验数据智能分析系统，打造覆盖“学生自主学习—教师精准指导—管理智能决策”的全链条实验教学生态。

一是远程实物实验平台。学生通过互联网远程调用智能在线平台上的真实物理器件（示波器、传感器、频谱仪等），随时随地搭建真实电路并保存，支持多人协作实验。平台提供实时视频监控、数据同步传输和实验过程回放功能，并通过物联网技术与AI驱动的自动化设备，实现远程实物实验、电子电路数字孪生仿真、AI实验助教和学生自主学习等功能。

二是脑机接口“即学即练”训练平台。学校构建了面向大规模应用的跨语言、跨模态、跨设备、跨范式、跨地域的云计算群体脑机接口系统平台，并以此创建了“北邮—博睿康”“北邮—诚益通”校外实习实训基地和科创融合大挑战基地。专业依托平台连续承办了7届世界机器人大赛，每年有400余支队伍、2000余人报名参赛，学校学生获奖50多项，发表论文100多篇；开发了群体脑机接口“神聊”系统和“脑机象棋系统”。

三是VR集成电路虚拟仿真实验平台。针对集成电路制造设备昂贵、超净间要求严苛、实验耗材成本高等弊端，专业设计了从集成电路设计、制造、封装到测试的全流程VR虚拟仿真实验。平台目前已上线国家高等教育智慧教育平台，覆盖全国15个省、1个自治区、4个直辖市的40所高校，入选北京高校一流课程案例。

典型案例：“AI+项目驱动”教学范式

围绕电子信息科学与技术专业高级项目课，针对传统实验教学内容碎片化、技术滞后、指导效率低等问题，专业构建了“AI技术支撑+项目任务驱动”新型实验教学模式。依托脑机接口教学平台，以“基于人脸识别的数字签到系统”为载体，实现从“验证性实验”向“创新性实践”的教学转型。

该项目式课程实施流程分为6个阶段：项目分析设计、环境搭建与图像处理、人脸识别建模与优化、交互系统构建、系统集成与优化、项目测试验收与总结。AI技术贯穿项目实施全过程：通过平台智能划分数据集并自动增强数据，利用贝叶斯优化推荐算法参数；适配多场景检测器提升准确率，分析错误案例并给出改进方案；融合多算法提升模型泛化能力与效率。依托脑机接口教学平台，完成数据集智能划分、数据自动增强、贝叶斯超参数优化。在项目测试验收阶段，平台自动生成综合测评成绩。

学生通过项目掌握人脸识别核心原理及真实场景应用，学生参与度提升，实践成果亮眼，验证了AI赋能教学在提升实验教学质量方面的优势。

创业教育：分层递进全程贯通

专业基于AI赋能，构建了“面向未来、能力导向、纵向递进、横向交叉”的院级创新创业教育体系，打破学科与专业边界，跨越高水平科研与本科教育鸿沟，提供贯穿大学四年的分层递进、全程贯通培养机制。从低年级的双创课程和雏雁项目，到高年级的大创项目、学科竞赛、科技创新活动、科研能力训练，逐步增大项目和科研比重。学院组织教师参与双创教育，同时实行本科生导师制，为每位本科生一对一配置专业指导教师，引导学生深入了解前沿科学技术、积累专业知识、积淀扎实工程基础，并深入开展专业学科项目与课题。

近3年，专业学生参加大创（大学生创新创业训练计划）和雏雁项目总计558人次，教师指导学生完成大创项目200多项，其中国家级大创项目63项、北京市级大创项目39项，校级大创项目100余项。学生获得全国电子设计竞赛全国一等奖11项、二等奖19项，省部级一等奖71项、二等奖69项，获北京邮电大学“鸿雁杯”学生创新大赛一等奖26项、二等奖55项、三等奖67项。

专业负责人张洪欣教授担任全国高等学校电磁场教学与教材研究会副理事长，先后荣获北京市教学名师、北京市课程思政教学名师等荣誉，获北京市教学成果一等奖、中国电子学会2026年电子信息教学成果大赛一等奖、日内瓦国际发明展金奖、全国发明创业奖人物奖、第三十届全国发明展览会金奖暨“一带一路”暨金砖国家技能发展与技术创新大赛金奖等50余项奖项，其主编教材入选首批“十四五”国家级规划教材、北京市优质本科教材课件。