摘要:当科技强国提出5.0工业革命,当大数据、物联网等新兴技术与产业深度融合,当人工智能以迅雷不及掩耳之势席卷全球,我们身处的世界,正经历着瞬息万变的科技浪潮和产业革命,这既对科技及工程教育提出挑战,亦提供难得的发展机遇。为此,澳大的工程教育正在积极变革,以跨学科驱
在科技浪潮淘涌澎湃、
教育理念不断革新的当下,
教育与科研的融合
成为推动社会进步的关键力量。
最新一期的《澳大新语》的”封面专题”
围绕工程教育与人工智能的融合,
着眼于澳大工程教育的全方位创新,
以行业需求为导向,
重塑教学体系,
为学生开启通往智能工程时代的大门。
当科技强国提出5.0工业革命,当大数据、物联网等新兴技术与产业深度融合,当人工智能以迅雷不及掩耳之势席卷全球,我们身处的世界,正经历着瞬息万变的科技浪潮和产业革命,这既对科技及工程教育提出挑战,亦提供难得的发展机遇。为此,澳大的工程教育正在积极变革,以跨学科驱动课程创新,深度探索工程与人工智能的融合路径,打造紧扣业界需求的课程体系,致力为粤港澳大湾区,尤其是澳门及横琴合作区的产业转型升级,输送适应时代发展的高素质工程专业人才,为区域发展注入新动力。
澳大工程教育涵盖土木及环境工程系、电机及电脑工程系、机电工程系等多个学系。各学系均设有本、硕、博学位课程,本科阶段着重为学生奠定坚实的工程学专业基础;研究生阶段,开设土木工程、建造项目管理、电机及电脑工程、机器人与自主系统、机电工程等理学硕士学位项目,注重培养学生的专业深度与实践能力。
面对新兴技术的冲击,澳大工程教育体系正在创新与优化,跨学科合作成为课程改革的亮点之一。科技学院为开设工程教育的学术单位,在工程相关的教学内容方面,不断强化数字化、资讯化、智能化等元素,将融入人工智能概念及应用的课程于各年级分层设置,满足不同背景、不同程度学生的多样化学习需求。各工科学系都在积极探索,在课程设计中融入人工智能、数据科学元素。
以土木工程为例,鉴于基于数位孪生的智慧建筑技术在土木工程领域应用广泛,及时开设理学硕士学位(建造项目管理)课程。学生通过学习,能运用人工智能算法进行项目进度预测、资源调配优化,提升在工程建设全生命周期的管理能力;机电工程专业则探索智能制造、机器人应用的新方向,利用人工智能实现设备故障诊断和预测性维护。
为顺应科技发展趋势,微电子系、人工智能系、机器人系正在计划筹建中,持续拓展工程教育与新兴技术融合的深度与广度。
澳大的工程教育始终将育人目标紧扣产业需求。要求学生具备扎实的科学素养、创新精神以及动手实践能力,成为全体工程学子的必备素养。
须成忠教授
“要成为卓越工程人才,必须科学素养和工程能力融合、创新性和批判性思维并重。”科技学院院长须成忠教授在谈到工程学的育人要求时指出,尤其需要注重学生动手能力培养。在课程设计与教学安排中,为学生提供大量将理论知识应用于实际场景的机会,通过各类实验课程及实践项目,如组织本科生参与基于人工智能的小型工程项目,切实提升解决实际问题的能力。
对于硕士研究生培养,须教授分享做法,「我们从学生招募到入学,从课程到实验,从实习到就业升学,提供全流程的服务。」入学时举办迎新仪式,帮助学生快速融入,增强归属感;高达52.4%的硕士研究生以奖学金、担任教学助理、研究助理等多种方式获得资助,得以专注学习。每门研究生课程的核心科目均设有实验部分,并打造示范性实验室(Showcase Laboratory),搭建将核心理论知识应用于实践的平台。学院还举办行业研讨会系列讲座,让学生聆听业界代表讲解真实案例,深入了解行业动态。学生可选择以项目报告或实习作为两年制硕士课程的毕业考核方式,取代传统单一的研究论文模式,进一步锻炼实践能力与创新思维能力。
师生们参观钢结构预制组件制作厂房
推动国际学术交流及科研合作是澳大的特色,在科技学院的统筹下,澳大的工程学科与多间国外大学建立联合培养计划,如与里斯本大学合办“2+2”双博士学位、与伦敦帝国理工学院等合作“1+3“硕博课程等。同时为学生提供到国外大学短期进修、参与全球学术论坛,及邀请全球优秀学者到澳大访问交流的机会,促进国际学术交流, 拓宽国际视野。
须教授指出,近年大量毕业于世界名校的年轻教师纷纷加入学院,目前逾八成教职员毕业于世界知名大学,带来优质的教学和丰富的研究经验,推动教学、研究成果显著,过去12年,学院发表的学术论文数量增长了两倍,进入SCI Q1和Q2的文章高达85.7%,彰显学院的科研实力。在泰晤士高等教育(THE)2025年公布的世界科目排名中,学院的工程学位列世界126名;工程学进入基本科学指标资料库(ESI)前1%之列。
工程专业毕业生的升学及就业情况理想,不少继续深造的毕业生获伦敦帝国理工学院、爱丁堡大学、香港大学、墨尔本大学、南加州大学及新加坡国立大学等顶尖大学取录。
科技学院2025年首次举办“横琴合作区和大湾区科技及工程就业实习双选会”
就业方面,科技学院与格力、南光、广汽等60多间企业和政府部门紧密合作,为每位学生提供宝贵的实习机会,也为企业物识及网罗合适的专业人才创造条件。今年3月,学院首次举办「横琴合作区和大湾区科技及工程就业实习双选会」,吸引近30间大湾区企业提供近1,000个科技与工程相关职位,助力学生在就业市场脱颖而出。须教授透露,学院近半博士毕业后在高校任教,而硕士毕业生的平均月薪达到人民币23,000元,力证学院的育人成效与学生的市场竞争力。
值得一提的是,根据澳门特区政府订定的建筑及城市规划范畴的认证注册制度,具有包括土木工程学、环境工程学、电机工程学、机电工程学等专业范畴学位在内的人士,通过实习及考试后可登记成为工程师。据统计,澳门近80%的机电工程师、50%电机工程师及25%的土木工程师自澳大毕业。
在科技发展的征程中,澳大正稳步前行,始终以产业需求为导向,不断优化工程教育教学体系,推动工程与人工智能的深度融合,加强师资队伍建设,深化产学研合作,为学生提供更优质的教育资源与实践机会,为澳门经济适度多元及横琴合作区的产业发展输送更多高素质专业人才。
土木工程(Civil Engineering)中的“Civil”,源自“Civilisation(文明)”的词根,从城市基建、交通运输、环境工程到智能建造,土木工程是社会发展的重要基石,土木工程师是人类生存环境的塑造者、是人类文明的坚实铺路人。在时代的滚滚浪潮中,土木工程领域正经历深刻变革,对人才提出新考验。澳大土木工程教育正紧扣趋势,贴合智能化行业需求,持续革新,培养契合时代发展的卓越土木工程人才。
周万欢教授
土木工程是一门实践性极强的科学。澳大的土木及环境工程学士学位课程框架参照葡萄牙工程教育体系搭建,此后历经革新,成功通过香港工程师学会认证。一直跟进评鉴工作的土木及环境工程系主任周万欢教授指出,该系在港澳地区较早采用“成果导向教育”(outcome-based education)的教育理念,着重培养学生扎实的工科基础和解决实际问题的能力。
为让学生紧贴行业需求,该系构建全过程式的实践教学体系:课堂中融入实际案例、邀请业界分享,让学生真切明白项目的实际难点和解决方案。同时,为学生搭建先进的实验平台,如大气污染实时监测系统、土木工程虚拟实境与扩增实境强化之施工安全训练平台等,鼓励他们动手操作,深化理解。
学生有众多“走出去”与业界交流的机会,包括参加行业讲座、参访企业等。因院系与本地和大湾区的知名建筑公司、结构设计院、政府基础设施的施工单位建立长期合作关系,让学生获得充足的实习机会。
秦梓超
本科四年级学生秦梓超不掩饰对工地现场施工管理工作的兴趣,源于他在中国路桥工程有限责任公司(港澳地区)的一段实习经历。他主要负责水泥灌注桩施工,还参与施工监测、技术数据记录及分析、协助工程师检查及验收施工质量等多项工作。 “实习让我对实际施工有了深刻理解,亲睹灌注桩的施工工艺、质量控制标准技术的应用,令我对未来职业规划有了新思考。”
当下,土木工程行业正在被新兴技术重塑,诸如人工智能、大数据、物联网等前沿科技,已深度渗透到项目的规划、设计、施工及运维各环节。周万欢教授深信,“未来的土木工程师,不仅要掌握传统技能,更要利用新兴技术提升工程效率及安全性。”土木工程教育必须紧跟趋势,革新教学内容。
在课程设置上,澳大密切关注行业动态及规范标准,及时将新内容纳入土木工程教学中。如将人工智能、大数据等技术,应用于岩土工程数值分析、交通工程资料分析、结构分析、优化计算、智慧监测以及预测建模等学科上,提升学生对前沿技术工具的掌控力。
吴焕淋
该系本科生吴焕淋甫毕业即获世界知名企业奥雅纳工程顾问(澳门分公司)聘用,有感工作需要,遂回母校攻读硕士学位。她直言选择正确,岩土工程领域正经历快速发展,澳大在新技术应用领域也与时俱进,贴合行业需求。且具工作经验后,她对课程内容的应用场景有更深刻的理解,“有一次,上司白天向我解释如何从土壤测试结果获得某项土壤参数,当天晚上教授又讲解同一概念。这不仅让学习更加高效,也帮助我工作时从更严谨的角度分析问题,相得益彰。”
周教授认为,土木工程是一门系统科学,因此学生的综合能力很重要,自主学习、团队协作、创新思维及解决实际问题的能力不可或缺,支持他们参与学科竞赛是锻炼这些能力的不二之举。近三年,该系学生在全国大学生桥梁设计竞赛、全国大学生结构设计信息技术大赛等多项高水平赛事中取得佳绩,部分为粤港澳大湾区高校中最佳或唯一得奖,更有学生自此加入导师的科研团队,延续科研兴趣。
学生参观建筑工地,听业界实地分享。
周教授指出,“土木工程是支撑社会发展的基石,无论行业如何变革,我们的毕业生始终能在全球范围内找到符合自身发展的机会。”事实上,澳大毕业生在澳门土木工程行业内的认可度颇高,近半本科毕业生进入工程公司,从事基础设施建设、建筑设计、结构分析等工作,近三年毕业的硕士研究生更是百分百就业,学生毕业后赴香港甚至海外工作的机会也不少。此外,每年约五成本科毕业生选择升学深造,不少获新加坡国立大学、香港大学、香港科技大学、悉尼大学、瑞典皇家理工学院等录取。
“尽管行业存在周期性变化,但土木工程不会消失,而是不断演进,我们要做的是跟上时代的步伐,让学生具备更强的竞争力。”澳大的土木工程教育始终秉持服务社会、推动行业发展的宗旨,致力于培养真正优秀的工程师、永远会在行业变革中找到属于自己机会的土木工程专业人才。
电机及电脑工程教育,旨在培养电气、电子和电脑领域的专业人士。澳大近年以跨学科融合为利刃,跨越知识边界,开设前沿课程,充分结合人工智能技术,全力拓展学生的专业视野。毕业生在粤港澳大湾区的就业和创业赛道均成绩斐然。
当今,科技迅猛发展的时代,人工智能、物联网、智能电网等技术正重塑全球产业格局。澳大电机及电脑工程以及物联网相关课程,均将跨学科知识作为教学重点,将生物医学工程、电力工程与自动化、微电子、无线通信、物联网工程及智能系统等领域有效融合。
Carlos Silvestre教授
电机及电脑工程系主任Carlos Silvestre教授表示,澳大电机及电脑工程课程不仅涵盖传统工程学科,更积极引入人工智能等新兴技术,开设人工智能原理、物联网数据分析、云计算等课程,与智慧城市物联网国家重点实验室、模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室及产业界合作,确保学生掌握扎实且前沿知识和技能,培养他们具备前瞻性的行业视野。他指出:“时代发展日新月异,课程必须追上步伐,学生方能学以致用。”
学生在基于传感器的协作机器人实验室进行研究
为了提升学生的实际应用能力,澳大电机及电脑工程领域设有嵌入式系统实验室、控制系统实验室、无线技术实验室等,配备行业标准工具Python、TensorFlow和MATLAB,支持学生在开发智能系统、控制系统、微电子、智能电网、生物医学工程等领域开展实际应用,实现理论知识与实践操作有机结合。
李浩博
学士学位课程三年级学生李浩博指出:“相较内地高校,澳大更强调培养应用能力。即使是本科生,教授们也很欢迎我们进入实验室参与研究项目,锻炼动手能力、解决问题的能力,以及研究报告的撰写能力。”在教授的指导下,他于2023世界机器人大赛–BCI脑控机器人大赛青年组情绪脑机赛项,荣获预赛第一及决赛三等奖。明年即将毕业,李浩博打算继续在澳大升读研究生,持续提升自我。
据了解,在澳大就读电机及电脑工程相关领域的学生中,每年约有10%学生通过参加本地、周边地区及国际赛事,提升自身的学术水平和实战能力。 Silvestre教授补充道,和本科生相比,硕士生的实习机会和研究项目的参与度更大,博士生与教授进一步合作发表研究成果。此外,课程更提供大量本地及大湾区企业的实习机会。
由于学生所具备的知识,可运用于电气建筑服务、铁路电气化系统、电力系统、微电子集成电路设计、无线通讯以及智能系统运算等领域,因此毕业生广泛任职于包括澳门轻轨、澳门电力公司、澳门广播电视等企业,担任电力工程师、系统经理等职位。以2023/2024学年为例,电机及电脑工程系共有32名本科生、32名硕士生和17名博士生,其中70%于毕业后二至三个月内已经成功入职,月薪起薪点由15,000澳门元起,前景可观。部分毕业生在复旦大学、中山大学、电子科技大学、加拿大西安大略大学等高校执教鞭或任职科研人员。
谢威教授
2021年在澳大取得博士学位后,谢威入选中国科学技术协会青年人才托举计划,其后获上海交通大学聘任,现任长聘教轨副教授,主要研究海洋与港口无人系统自主控制和设计制造。谢威教授表示:“澳大教学及科研设备先进,为我的学术发展奠定坚实基础。更重要的是,澳大师资优良,来自世界各地的教授不但学术水平高,而且富有教学热情和耐心。如今我也成为了学生导师,常以澳大的老师们作为榜样。”
此外,亦有毕业生选择创业,成立不同类型的科技公司。例如先皓科技,在澳门成立后于珠海进一步建设软件质量控制中心,业务范围包括集成大数据、空间地理资讯、呼叫中心等;在横琴‧澳门青年创业谷起家的立芯科技,集中物联网行业应用服务,包括NFC和RFID硬体、电子标签和解决方案,应用在服装、航空、零售、物流、供应链、图书馆等行业,服务对象覆盖世界50多个国家及地区。
随着粤港澳大湾区建设加速,Silvestre教授认为,必须把握机遇,积极对接区域发展需求,在这一点上,他认为,“澳大资源充足,这是我们的一大优势。“除了现有的课程改革,澳大未来还计划开设全新的微电子学学士学位课程和智能电网硕士学位课程,投放更多资源专注培养人工智能技术、智慧能源系统、微电子和机器人方面的人才,助力大湾区城市数位化转型与可持续发展。
在科技蓬勃发展、各行业加速变革的当下,应用型专业人才成为推动社会进步和产业革新的核心力量。澳大凭借其扎实的教学体系和前瞻性的教学理念,培育学子深入参与到机电工程的关键领域,为行业发展注入源源不断的动力。
郭志达教授
澳大的机电工程本科课程沿用以多元化与实用性为核心的课程体系。机电工程以机械设计为主,需要力学与热流体、材料、制造等相关知识,再加入机电一体化的应用与控制,属于跨领域的学科。由于范围广泛,澳大的机电工程教育可分为机器人及智能系统、先进材料与制造、流体和热传导、屋宇装备工程四个板块。机电工程系主任郭志达教授概括道:“与建筑物的’风火水电’相关,即冷气、消防系统、供排水以及电力系统等,均属于机电工程。”本科学生应多尝试跨领域学习,装备多元技能。
硕士课程侧重机器人及控制、先进材料与制造、高等热流体力学、能源、汽车工程等等,并融入嵌入式系统、物联网等现代技术,强化与产业的衔接能力,学生可选择专题研究或工程实习,实现理论与实务的紧密结合。博士课程专注于机电工程领域的创新研究,并通过产学研融合,提升学术和科研项目的实用价值。郭教授表示:“本硕博课程的教学内容,从基础到进阶紧密衔接,按阶段培养专业技能的应用能力。”
为顺应科技发展趋势,澳大自2023/2024学年起开办机器人与自主系统硕士学位课程,覆盖移动机器人、传感器技术与人工智能等知识领域。相关学士学位课程亦在筹划中,以更有系统地培育机电工程相关专业人才。
现时,澳大设有17间机电工程范畴的实验室,包括智能无人系统实验室、汽车工程实验室、机器人实验室、太阳能实验室等。郭教授指出:”实验室一方面是学术研究的主要设备支撑,另一方面为学生提供多元化实践平台。”
校友黄宝琪自入读澳大以来,从机电工程学士、硕士深造到博士,现于母校担任实验室行政主任,协助管理多个实验室。谈起在澳大的求学经历,她表示,学院为学生提供了丰富的学习体验,通过小组报告、实验及参观等形式,强化了学术交流、团队协作和沟通能力,这些能力在实验室工作中必不可少。此外,她亦先后在马尔他和澳门实习。这些实习机会涵盖了系统设计、生产流程、设施维护、设备管理及仓务管理等多个领域。她指出,“在澳大机电工程系的学习过程中,每个专业范畴都能通过实习来巩固所学知识,这不但有助于培养创新思维与解决问题的能力,更能让研究成果直接应用,显著提升了研究的实用性和针对性,充分体现了理论与实践结合的重要性,以及澳大在培育学生专业能力方面的卓越成就。”
郭教授鼓励学生时刻装备自我,自2022年起,组织机电工程系学生参与全国建筑信息模型(BIM)技能等级考试,强化学生的职业技能水平。值得一提的是,该系任教此专业技能的老师已成功考取高级资格,能够针对性为学生提供培训。教授们更积极指导学生参加海内外赛事,或于国际研讨会发表研究成果,成绩斐然。
学生于机器人实验室锻炼动手能力
”读工程,自然期望成为工程师,但考取专业资格需要受认可的工作经验。我们积极与产业界合作,助力打造快速考取通道。”郭教授说。目前已有九名毕业生在澳门银河担任工程师,并加入与香港工程师学会合作开展的工程毕业生培训计划,经过为期两年的职务轮换后,成功获得受国际认可注册工程师的报考资格。
除工程师岗位外,机电工程领域的毕业生的就业前景多元。根据近三年的追踪数据,约61%毕业生在毕业首三个月投身全职工作、31%升学深造、1%创业,其余7%毕业生六个月内亦已就业。就业领域以工程承包(42%)、设施管理(13%)与工程顾问(15%)为主,除了在本地政府部门、公共事业、综合度假休闲企业工程部和私人工程公司工作外,亦有毕业生入职三菱重工、奥雅纳(ARUP)等大型跨国企业。
林慧怡
现正就读博士二年级的林慧怡认为,毕业后可从事专业设备和系统的设计、设备管理维护和检测、技术支援、建造、设计及管理大型机电工程项目、绘制施工图和现场协调等工作。她曾在永利皇宫可持续发展部门实习,现时在实验室开展增材制造、材料表征和应用方面的研究,积累实际工程经验。她表示:”澳大经常组织机电工程日、校友分享会、职业讲座、企业参访等活动,增广见闻之余,有助建立业界关系网,对学生就业和创业都有莫大裨益。”
从专业技能到产学研应用,澳大时刻关注业界所需,充分结合前沿研究及新兴技术,为工程领域积极培养高质素的应用型人才。
来源:澳門大學