時(shí)間：2023-03-15 15:06:27
序論：在您撰寫(xiě)智能科學(xué)與技術(shù)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：智慧；智能；人類(lèi)智能；人工智能
0引言
不久前剛結(jié)束的圍棋人機(jī)大戰(zhàn)，使人工智能受到人們空前廣泛的關(guān)注。它一方面表明智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展極為迅速，同時(shí)也激起了社會(huì)對(duì)智能科學(xué)技術(shù)及其人才培養(yǎng)十分強(qiáng)烈的期待。人們對(duì)“中國(guó)大腦”計(jì)劃的熱議達(dá)到了前所未有的程度，“中國(guó)制造2025”計(jì)劃正在快速推進(jìn)，我國(guó)自主研制的智能服務(wù)機(jī)器人正在走向服務(wù)領(lǐng)域的許多行業(yè)，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)自發(fā)興起的“機(jī)器換人”浪潮正高歌猛進(jìn)。國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告中提出的“互聯(lián)網(wǎng)+”雖然被人們解釋為互聯(lián)網(wǎng)向各領(lǐng)域的強(qiáng)勢(shì)滲透，但是更多的有識(shí)之士卻把“+”理解為“升級(jí)”，即“計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”向“人工智能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”的升級(jí)，而這正好與“中國(guó)大腦”計(jì)劃相呼應(yīng)！
為了適應(yīng)這種發(fā)展的需要，努力辦好“智能科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)，北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)研究中心曾經(jīng)對(duì)設(shè)置了本專(zhuān)業(yè)的全國(guó)各主要高校做了一次普遍性的專(zhuān)業(yè)調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各校對(duì)于“智能科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)的理解差異非常巨大。最狹義的理解，是把本專(zhuān)業(yè)看做是“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的一個(gè)分支”；最廣義的理解，是把它看做是“從理工到人文和社會(huì)幾乎無(wú)所不包的綜合學(xué)科”。
從科學(xué)研究和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，這樣發(fā)散的理解會(huì)有利于人們解放思想，激勵(lì)創(chuàng)新，把本學(xué)科的研究做深做透做到位。不過(guò)，從當(dāng)前的本學(xué)科教育教學(xué)來(lái)說(shuō)，這樣分散的理解可能使“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科的人才培養(yǎng)工作迷失方向。
1基本模型
為了準(zhǔn)確理解“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科，首先需要建立“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科的基本模型，這樣才能從學(xué)科整體上厘清它的基本概念、基本原理和基本規(guī)律，規(guī)制過(guò)于寬泛和過(guò)于狹窄的偏差。圖1就是為此而設(shè)計(jì)的基本模型。
在圖1中，底部的橢圓代表外部環(huán)境的客體事物，也就是需要研究的“問(wèn)題”；其上的整個(gè)部分代表主體及其與客體相互作用的過(guò)程：主體接受來(lái)自客體所產(chǎn)生的“本體論信息”，經(jīng)過(guò)主體思考之后產(chǎn)生與客體交互的“智能行為”反作用于客體，解決問(wèn)題。就在這個(gè)主客相互作用的過(guò)程中，主體充分展現(xiàn)了自己的智慧能力。其中的主體可以是人類(lèi)個(gè)體，也可以是人類(lèi)群體。因此，這是研究“智能科學(xué)與技術(shù)”的基本模型。
不斷提升自己生存與發(fā)展的水平，這既是人類(lèi)與生俱來(lái)的目標(biāo)，也是人類(lèi)永不枯竭的動(dòng)力。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，人類(lèi)就要運(yùn)用自己的智慧和知識(shí)不斷去發(fā)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)解決而且可能解決的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上努力去解決所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，不斷前進(jìn)。
人類(lèi)的這種智慧能力包含兩個(gè)相互聯(lián)系相互作用相輔相成的部分：其一是根據(jù)人類(lèi)所追求的目標(biāo)和現(xiàn)有的知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、定義問(wèn)題和預(yù)設(shè)問(wèn)題求解目標(biāo)的能力，這是人類(lèi)在長(zhǎng)期實(shí)踐過(guò)程中積累起來(lái)的一種內(nèi)隱性的智慧能力，所以稱(chēng)為隱性智慧；其二是在隱性智慧所確定的工作框架內(nèi)，在求解目標(biāo)的引導(dǎo)下，運(yùn)用相關(guān)信息和知識(shí)去生成解決問(wèn)題的策略，成功解決問(wèn)題實(shí)現(xiàn)求解目標(biāo)的能力，這是一種外顯性和操作性的智慧能力，所以稱(chēng)為顯性智慧。
在圖1的模型中，隱性智慧具體表現(xiàn)為“主體所定義的問(wèn)題、主體的知識(shí)庫(kù)里已經(jīng)擁有的知識(shí)、主體為求解問(wèn)題所預(yù)設(shè)的求解目標(biāo)（也存在知識(shí)庫(kù)內(nèi)）”，這三者就構(gòu)成了主體為求解問(wèn)題所設(shè)置的初始工作框架。顯性智慧則具體表現(xiàn)為圖1中的“感知、認(rèn)知、基礎(chǔ)意識(shí)、情感生成、理智生成、綜合決策、策略執(zhí)行、效果檢驗(yàn)以及反饋學(xué)習(xí)優(yōu)化”所代表的問(wèn)題求解過(guò)程。
由于隱性智慧是人類(lèi)內(nèi)隱性的智慧，需要明確的目標(biāo)、足夠的知識(shí)、很強(qiáng)的直覺(jué)能力、豐富的想象能力、甚至需要靈感和頓悟能力，才能創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)值得解決的問(wèn)題，所以，隱性智慧難以用人造機(jī)器去模擬。然而，由于顯性智慧具有外顯性和操作性特征，主要具備獲取信息、生成知識(shí)、生成和執(zhí)行策略的能力，因此，顯性智慧有可能被人造機(jī)器所模擬。在約定俗成的學(xué)術(shù)語(yǔ)匯中，“智慧”比較抽象，帶有形而上的色彩；而“智能”則比較具體，帶有形而下的特點(diǎn)。于是，人類(lèi)的顯性智慧也常常被稱(chēng)為“人類(lèi)智能”。
鑒于人類(lèi)顯性智慧與隱性智慧之間存在不可分割的深刻內(nèi)在聯(lián)系，人們就把研究和探索“人類(lèi)隱性智慧和顯性智慧奧秘”的科學(xué)技術(shù)稱(chēng)為“智能科學(xué)技術(shù)”，而把其中著重研究和模擬“人類(lèi)顯性智慧（人類(lèi)智能）能力”的科學(xué)技術(shù)稱(chēng)為“人工智能”科學(xué)技術(shù)，或者就簡(jiǎn)稱(chēng)為“人工智能”。換言之，人工智能是“智能科學(xué)與技術(shù)”的一部分。
圖1的基本模型及其相關(guān)解釋啟示我們：“智能科學(xué)與技術(shù)”的內(nèi)涵既具有極強(qiáng)的基礎(chǔ)性，涉及與物質(zhì)資源同樣基礎(chǔ)的信息資源；又具有極強(qiáng)的深刻性，涉及人類(lèi)創(chuàng)造性智慧的深邃奧秘；還具有極強(qiáng)的應(yīng)用性，涉及極其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
因此，為了研究與學(xué)習(xí)“智能科學(xué)與技術(shù)”，人們應(yīng)當(dāng)具備人文社會(huì)科學(xué)、基礎(chǔ)自然科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)科學(xué)的知識(shí)與能力，應(yīng)當(dāng)自覺(jué)遵循“文理交互，理工融通”的交叉科學(xué)理念。雖然我國(guó)高校仍有文科、理科、工科之分，但是，為了培養(yǎng)有發(fā)展能力和創(chuàng)新能力的人才，還是要在發(fā)揮各校特色的同時(shí)努力貫徹“文理交互，理工融通”的方針。這是智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的鮮明特點(diǎn)，需要引起教學(xué)與研究人員的高度關(guān)注。
2基本方法
概念是學(xué)科的基石。從圖1的基本模型可以看出，“智能科學(xué)與技術(shù)”包含了許多重要的新概念。除了上面已經(jīng)討論過(guò)的隱性智慧和顯性智慧的基礎(chǔ)概念之外，還有信息（包括本體論信息和認(rèn)識(shí)論信息，特別是其中的語(yǔ)法信息、語(yǔ)義信息和語(yǔ)用信息）、知識(shí)（包括本能性知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)、規(guī)范性知識(shí)、常識(shí)性知識(shí)、知識(shí)的內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)和外部生態(tài)系統(tǒng)）、基礎(chǔ)意識(shí)、情感、理智、智能策略、智能行為等一系列基本概念。
考慮到本文篇幅的限制，同時(shí)也考慮到讀者可以很容易從現(xiàn)有文獻(xiàn)中詳細(xì)了解到這些概念，因此，這里只予以列舉，而不準(zhǔn)備展開(kāi)具體的討論。有需要的讀者可以參閱相關(guān)文獻(xiàn)。
這里需要特別關(guān)注的，是研究和學(xué)習(xí)“智能科學(xué)與技術(shù)”所需要確立的新的科學(xué)觀和方法論問(wèn)題。只有掌握了這些新的科學(xué)觀和方法論，才能準(zhǔn)確地理解“智能科學(xué)與技術(shù)”的基本概念、基本內(nèi)容和基本規(guī)律。
有比較才能有鑒別，事物總是相比較而存在。了解“智能科學(xué)與技術(shù)”所需要的科學(xué)觀和方法論的便捷方法之一，就是把它們同讀者已經(jīng)熟悉的“物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)”的科學(xué)觀和方法論進(jìn)行對(duì)比。眾所周知，智能系統(tǒng)是一類(lèi)開(kāi)放的復(fù)雜信息系統(tǒng)，因此，這里的比較對(duì)象也要選擇相對(duì)比較復(fù)雜的物質(zhì)系統(tǒng)。表1就是這種比較的一些結(jié)果。
由表1可知，“物質(zhì)科學(xué)技術(shù)”所采用的科學(xué)觀包括（1）物質(zhì)觀：認(rèn)為研究的對(duì)象是物質(zhì)的；（2）結(jié)構(gòu)觀：認(rèn)為研究的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；（3）孤立觀：認(rèn)為所研究的物質(zhì)對(duì)象是與其它對(duì)象沒(méi)有關(guān)聯(lián)的；（4）靜止觀：認(rèn)為所研究的物質(zhì)對(duì)象是靜止的，至少在研究期內(nèi)是靜止的。
基于這樣的科學(xué)觀，在處理比較復(fù)雜的物質(zhì)對(duì)象的時(shí)候，物質(zhì)科學(xué)技術(shù)所采用的方法論就是“分解一分析”，更具體地說(shuō)就是“分而治之，各個(gè)擊破，直接還原”。也就是人們所熟悉的“還原論”。
和“物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)”的情形不同，“智能科學(xué)與技術(shù)”的科學(xué)觀包括（1）信息觀：認(rèn)為所研究的對(duì)象是信息；（2）系統(tǒng)觀：認(rèn)為研究的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是系統(tǒng)化的信息，即必須同時(shí)關(guān)注信息的形式、內(nèi)容和價(jià)值；（3）生態(tài)觀：認(rèn)為信息不是孤立的或靜止的，而是生長(zhǎng)發(fā)展的；（4）機(jī)制觀：認(rèn)為信息的生長(zhǎng)發(fā)展必然存在一定的機(jī)制。
基于這樣的科學(xué)觀，“智能科學(xué)與技術(shù)”所采用的方法論就是“轉(zhuǎn)換―創(chuàng)生”。更具體一些說(shuō)，就是“智能科學(xué)與技術(shù)”基本模型（圖1）所展示的“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生定律”。其中，“信息轉(zhuǎn)換”是手段，“智能創(chuàng)生”是目的。
十分清楚，“物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)”的“分而治之”方法論體現(xiàn)了它的“物質(zhì)觀、結(jié)構(gòu)觀、孤立觀和靜止觀”；“智能科學(xué)與技術(shù)”的“轉(zhuǎn)換創(chuàng)生”方法論體現(xiàn)了它的“信息觀、系統(tǒng)觀、生態(tài)觀和機(jī)制觀”。
這個(gè)對(duì)比告訴我們，由于研究對(duì)象不同，導(dǎo)致學(xué)科的性質(zhì)也不相同，我們不能把自己所熟悉的“物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)”的科學(xué)觀和方法論統(tǒng)統(tǒng)照搬到“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科領(lǐng)域。雖然在研究局部細(xì)節(jié)問(wèn)題的時(shí)候，這兩種科學(xué)觀和方法論的差異表現(xiàn)的不是很明顯，但是在研究系統(tǒng)全局問(wèn)題的時(shí)候，這種差別就會(huì)變得十分顯著。這也是值得“智能科學(xué)與技術(shù)”的研究者和學(xué)習(xí)者特別關(guān)注的特點(diǎn)。
事實(shí)上，“人工智能”的研究就經(jīng)歷了一場(chǎng)方法論的變革。按照“分解―分析”的方法論思想，人工智能被分解為結(jié)構(gòu)模擬（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）、功能模擬（物理符號(hào)系統(tǒng)）和行為模擬（感知?jiǎng)幼飨到y(tǒng)）三大學(xué)派，結(jié)果長(zhǎng)期不能互相融通。20世紀(jì)末和21世紀(jì)初，一些研究人員提出“新的集成”和“現(xiàn)代方方法”試圖找到三者融通的具體方法，但是都沒(méi)有取得成功。2007年，本文作者按照“轉(zhuǎn)換―創(chuàng)生”方法論思想提出了機(jī)制模擬的智能生成方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：結(jié)構(gòu)模擬（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）、功能模擬（物理符號(hào)系統(tǒng)）和行為模擬（感知?jiǎng)幼飨到y(tǒng)）分別是機(jī)制模擬的A、B、C型，從而實(shí)現(xiàn)了人工智能模擬方法的統(tǒng)一，見(jiàn)表2。
由此可見(jiàn)，以往人們把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程、物理符號(hào)系統(tǒng)課程（即普遍流行的人工智能和專(zhuān)家系統(tǒng)課程）、感知?jiǎng)幼飨到y(tǒng)課程（即智能機(jī)器人或智能體課程）分開(kāi)講授或者只講授其中一門(mén)或兩門(mén)課程的做法是不合理的。
同時(shí)，我們一直把圖1的模型稱(chēng)為“智能科學(xué)與技術(shù)的基本模型”。不過(guò)，如果注意到“智能科學(xué)與技術(shù)”的科學(xué)觀一信息觀，系統(tǒng)觀，生態(tài)觀和機(jī)制觀，那么，我們也可以把圖1稱(chēng)為“生態(tài)意義上的信息科學(xué)與技術(shù)基本模型”。這是因?yàn)椋m然在經(jīng)典意義上的信息科學(xué)與技術(shù)基本模型只能覆蓋到圖1模型中的信息層次，但在生態(tài)學(xué)意義上，知識(shí)和智能都是信息的生態(tài)學(xué)產(chǎn)物，因此生態(tài)學(xué)意義上的信息科學(xué)與技術(shù)基本模型就覆蓋了圖1模型的全體。在生態(tài)學(xué)的意義上，“智能科學(xué)與技術(shù)”基本模型與“信息科學(xué)與技術(shù)”基本模型就合二為一：自頂向下觀察，圖1就是“智能科學(xué)與技術(shù)”的基本模型；自底向上觀察，圖1就是“信息科學(xué)與技術(shù)”的基本模型。于是有：
智能科學(xué)與技術(shù)=生態(tài)學(xué)意義的信息科學(xué)與技術(shù)
如果把“智能科學(xué)與技術(shù)”模型中的“由信息轉(zhuǎn)換為知識(shí)”和“由信息、知識(shí)和目標(biāo)轉(zhuǎn)換為智能”這兩個(gè)核心部分命名為“核心智能科學(xué)與技術(shù)”，把非生態(tài)學(xué)意義上的信息科學(xué)與技術(shù)命名為“常規(guī)信息科學(xué)與技術(shù)”，那么，也可以有：
智能科學(xué)與技術(shù)=核心智能科學(xué)與技術(shù)+常規(guī)信息科學(xué)與技術(shù)
在我國(guó)教育部的學(xué)科目錄中，“智能科學(xué)與技術(shù)”其實(shí)就是“核心智能科學(xué)與技術(shù)”，目錄中的“信息科學(xué)與技術(shù)”其實(shí)就是“常規(guī)（非生態(tài)學(xué)意義的）信息科學(xué)與技術(shù)”，后者又被劃分成“通信”、“計(jì)算”、“自動(dòng)化”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“信息安全”這樣一些更加狹窄而且相互交疊的二級(jí)學(xué)科，顯然有待進(jìn)一步合理化。
3基本課程
北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)研究中心最近實(shí)施的全國(guó)高校智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃調(diào)查表明，我國(guó)多數(shù)學(xué)校的教學(xué)計(jì)劃確實(shí)體現(xiàn)了“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的一個(gè)分支學(xué)科”的特點(diǎn)，很少學(xué)校的教學(xué)計(jì)劃能夠表現(xiàn)“文理相交，理工融通”的交叉科學(xué)精神。這就提出了一個(gè)尖銳的問(wèn)題，如果真的把“智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科”辦成“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科”的一個(gè)分支學(xué)科，那么，這樣的“智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科”還有存在的理由嗎？
由以上分析的“智能科學(xué)與技術(shù)”的基本模型和基本方法可以知道，為了學(xué)習(xí)、理解和掌握“智能科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科，人們的知識(shí)結(jié)構(gòu)必須包含社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合能力。
為此，由中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)和清華大學(xué)出版社計(jì)算機(jī)分社共同組建的“全國(guó)高校智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)系列教材規(guī)劃與編審委員會(huì)”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)編委會(huì)）提出了如下的本學(xué)科核心課程和相應(yīng)的核心教材。
（1）一年級(jí)第一學(xué)期的課程智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論是一個(gè)引導(dǎo)型課程，旨在以準(zhǔn)確而通俗的概念、全面而淺近的思路、親切而富有感染力的語(yǔ)言，引導(dǎo)剛剛踏入校門(mén)的新生了解：什么是“智能科學(xué)與技術(shù)”？為什么要學(xué)習(xí)“智能科學(xué)與技術(shù)”？怎樣才能學(xué)好“智能科學(xué)與技術(shù)”？
（2）二年級(jí)第一學(xué)期的課程腦與認(rèn)知科學(xué)基礎(chǔ)是本學(xué)科特需的自然科學(xué)基礎(chǔ)（腦科學(xué)）和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)（認(rèn)知科學(xué)），旨在為學(xué)生提供關(guān)于人類(lèi)智能的腦科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和人類(lèi)認(rèn)知能力的科學(xué)知識(shí)，特別是關(guān)于“腦結(jié)構(gòu)如何產(chǎn)生認(rèn)知能力（物質(zhì)如何生成精神）”的科學(xué)機(jī)理。
（3）二年級(jí)第二學(xué)期的課程不確定性數(shù)學(xué)引論是本學(xué)科特需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)課程，旨在為學(xué)生提供關(guān)于“智能科學(xué)與技術(shù)”領(lǐng)域必然涉及到的各種不確定性（包括隨機(jī)不確定性、模糊不確定性、粗糙不確定性以及非線性引起的混沌不確定性）的描述與處理知識(shí)，特別要闡明這些不確定性的根源、相互關(guān)系、描述和處理方法。
（4）三年級(jí)第一學(xué)期的課程機(jī)器智能是本學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，旨在用“智能科學(xué)與技術(shù)”的方法論闡述人類(lèi)智能的各種模擬方法（包括結(jié)構(gòu)模擬、功能模擬、行為模擬和機(jī)制模擬），以及這些不同模擬方法之間的相互關(guān)系和統(tǒng)一的途徑，為學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器（人造系統(tǒng)）智能奠定理論和方法的基礎(chǔ)。
（5）四年級(jí)第一學(xué)期的課程《科技史與方法論》，由于智能科學(xué)技術(shù)本身富有科學(xué)觀和方法論的特色，因此這是一門(mén)具有本學(xué)科特色的總結(jié)性課程，旨在為學(xué)生提供關(guān)于科學(xué)技術(shù)發(fā)展史（特別是智能科學(xué)技術(shù)發(fā)展史）所展現(xiàn)的科學(xué)觀和方法論知識(shí)，使學(xué)生能夠從“智能科學(xué)與技術(shù)”的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)上站立起來(lái)，具有縱觀和把握智能科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)律的能力，使學(xué)生的學(xué)術(shù)眼界能夠“形成于課堂，而又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越課堂”。
編委會(huì)認(rèn)為，這些核心課程的綜合（加上各個(gè)學(xué)校的人文社會(huì)科學(xué)通識(shí)課程和各有特色的專(zhuān)業(yè)課程），將為學(xué)習(xí)者提供必要的“文理相交，理工融通”的交叉學(xué)科思維素質(zhì)和能力。無(wú)論是理科型學(xué)校還是工科型學(xué)校，都要在保證上述核心課程優(yōu)質(zhì)教學(xué)的基礎(chǔ)上努力發(fā)揮自己的特色，而不應(yīng)當(dāng)削弱這些核心課程的教學(xué)質(zhì)量。
5結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：課程體系；實(shí)驗(yàn)體系；教學(xué)平臺(tái)
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A、
1 引言
智能科學(xué)的理論、技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展成為信息技術(shù)創(chuàng)新的重要生長(zhǎng)點(diǎn)，“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)是面向21世紀(jì)、具有廣闊發(fā)展前景和巨大應(yīng)用需求的新型專(zhuān)業(yè)。該專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)具有信息科學(xué)、智能科學(xué)、腦與認(rèn)知科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)的基本理論知識(shí)，掌握計(jì)算機(jī)、人工智能、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理、自動(dòng)控制、系統(tǒng)優(yōu)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)和綜合技能的高級(jí)復(fù)合型人才。2004年，北京大學(xué)開(kāi)始在“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)招生，開(kāi)創(chuàng)了“智能科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)本科教育的先河。隨后，國(guó)內(nèi)更多院校陸續(xù)開(kāi)設(shè)該專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)在全國(guó)已初具規(guī)模。
盡管“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)被譽(yù)為“操縱未來(lái)的專(zhuān)業(yè)”，但將其納入本科教育，仍處于探索階段，可供參考的資料和形成的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體系非常有限，仍需要開(kāi)拓創(chuàng)新，努力探索，大膽實(shí)踐。本文結(jié)合我校在專(zhuān)業(yè)建設(shè)過(guò)程中的一些探索和想法，就教學(xué)平臺(tái)建設(shè)談一些體會(huì)，重點(diǎn)談?wù)n程體系、實(shí)驗(yàn)體系、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的問(wèn)題。
2 課程體系建設(shè)
計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的結(jié)合，形成了以計(jì)算機(jī)為核心的信息網(wǎng)絡(luò)，由此引發(fā)的信息革命也是一場(chǎng)數(shù)字化革命，智能革命的時(shí)空動(dòng)力是網(wǎng)絡(luò)革命，促使信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為智能網(wǎng)絡(luò)?！爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)的課程體系建設(shè)應(yīng)以計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)涵為邏輯起點(diǎn)，以數(shù)字信息獲取、處理和響應(yīng)的本質(zhì)屬性為中心，由淺入深地推理和演繹出一套完整的理論體系，在理論框架的指導(dǎo)下科學(xué)合理地建立一套完整的課程體系。結(jié)合我院的實(shí)際，我們?cè)趯?duì)學(xué)生、學(xué)科和社會(huì)需求研究的基礎(chǔ)上，確定了課程內(nèi)容。我們把對(duì)學(xué)習(xí)主體的尊重、學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)的需要協(xié)調(diào)起來(lái)，在課程體系建設(shè)方面重點(diǎn)考慮了以下內(nèi)容：
(1)面向應(yīng)用
我院是以教學(xué)為主的高等院校，重點(diǎn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才，學(xué)生應(yīng)具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。
(2)以學(xué)生為中心
課程體系的建設(shè)應(yīng)樹(shù)立以學(xué)生為本、為學(xué)生服務(wù)的思想，有利于學(xué)生素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(3)突出特色
信息通信是我院的傳統(tǒng)和特色，它和測(cè)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)密切相關(guān)。根據(jù)我院的辦學(xué)特色，參考其他兄弟院校的培養(yǎng)方案，我們將該專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的重點(diǎn)放在智能信息處理、智能機(jī)器人兩個(gè)方向上。
按照課程設(shè)置的原則，遵循國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，參考其他院校的經(jīng)驗(yàn)，我院智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程體系圍繞“三個(gè)平臺(tái)，兩個(gè)方向，一個(gè)目標(biāo)”進(jìn)行建設(shè)。三個(gè)平臺(tái)分別為公共基礎(chǔ)課平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)課平臺(tái)；兩個(gè)方向分別為智能信息處理和智能機(jī)器人；一個(gè)目標(biāo)為培養(yǎng)有特色、面向就業(yè)的工程應(yīng)用型人才。具體如圖1所示：
3 實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)
“智能科學(xué)與技術(shù)”是一個(gè)新興專(zhuān)業(yè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系尚處于探索階段?？偨Y(jié)近年來(lái)智能信息處理和智能機(jī)器人理論研究成果和實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)發(fā)已有素材的基礎(chǔ)上，我們?cè)凇爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)上重點(diǎn)考慮了以下幾方面：
(1)層次化
實(shí)驗(yàn)教學(xué)一方面是為了配合理論教學(xué)而設(shè)置的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，一方面是為了提高學(xué)生的綜合能力而進(jìn)行的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。此外還應(yīng)面向?qū)W生就業(yè)，通過(guò)各種方法和手段開(kāi)展實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。
(2)開(kāi)放性
開(kāi)放性包含兩個(gè)層面的含義，一是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地；二是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生自己選擇部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高學(xué)生理解和解決問(wèn)題的能力，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
(3)有特色
立足我院信息通信特色，強(qiáng)化智能信息處理、智能機(jī)器人方向的實(shí)驗(yàn)設(shè)置。
為此，我們的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)體系圍繞“三個(gè)層次，兩個(gè)方向”進(jìn)行建設(shè)。三個(gè)層次是配合理論教學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、提高學(xué)生能力的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。兩個(gè)方向是奇偶智能信息處理和智能機(jī)器人，智能信息處理以圖形圖像為主要處理對(duì)象，進(jìn)行圖像處理、模式識(shí)別等內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，以軟件設(shè)計(jì)為主、部分結(jié)合硬件；智能機(jī)器人重點(diǎn)放在了以硬件設(shè)計(jì)為主的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。具體的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖2所示：
4 創(chuàng)新能力培養(yǎng)
在高等學(xué)院質(zhì)量工程建設(shè)中，國(guó)家明確提出了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。作為新興的專(zhuān)業(yè)，“智能科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)更是應(yīng)該從一開(kāi)始就抓住這個(gè)機(jī)遇，制定創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新模式。我們認(rèn)為，培養(yǎng)創(chuàng)新精神需要堅(jiān)持“一個(gè)中心”、“三個(gè)結(jié)合”，即以學(xué)生為中心，課內(nèi)與課外相結(jié)合，科學(xué)與人文相結(jié)合，教學(xué)與研究相結(jié)合，逐漸形成獨(dú)具特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。重點(diǎn)考慮做好以下幾方面的工作：
(1)加強(qiáng)學(xué)生集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，建立實(shí)習(xí)基地，加強(qiáng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、科研訓(xùn)練、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、認(rèn)真求實(shí)和獨(dú)立思考的創(chuàng)新意識(shí)。
(2)增加選修課、跨學(xué)科課程和素質(zhì)拓展類(lèi)課程，提高學(xué)生的求知欲、進(jìn)取心、挑戰(zhàn)欲、自信心、意志力等。
(3)積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參加各種競(jìng)賽，參加學(xué)科競(jìng)賽是引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、靈活創(chuàng)新的有效途徑。
(4)組織素質(zhì)高、能力強(qiáng)學(xué)生參與教師的科研活動(dòng)，使學(xué)生的能力在真正的科研活動(dòng)中得到鍛煉和提高。
有智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)有北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、東北財(cái)經(jīng)大學(xué)、上海理工大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、中南大學(xué)、西安電子科技大學(xué)北京科技大學(xué)、武漢工程大學(xué)、湖南大學(xué)、中山大學(xué)、青島大學(xué)、西安郵電大學(xué)等25所大學(xué)。
智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)是智能科學(xué)系在2003年提出成立的，智能科學(xué)系的前身是北京大學(xué)信息科學(xué)中心，由北京大學(xué)數(shù)學(xué)系、計(jì)算機(jī)系、電子學(xué)系等10個(gè)系于1985年成立，主要從事機(jī)器感知、智能機(jī)器人、智能信息處理和機(jī)器學(xué)習(xí)等交叉學(xué)科的研究和教學(xué)。智能科學(xué)與技術(shù)是面向前沿高新技術(shù)的基礎(chǔ)性本科專(zhuān)業(yè)，覆蓋面很廣。專(zhuān)業(yè)涉及機(jī)器人技術(shù)，以新一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算為基礎(chǔ)的智能系統(tǒng)，微機(jī)電系統(tǒng)，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、工業(yè)生產(chǎn)及日常生活密切相關(guān)的各類(lèi)智能技術(shù)與系統(tǒng)，新一代的人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)等。
（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）
（大連東軟信息學(xué)院電子工程系，遼寧大連116023）
摘要：智能科學(xué)與技術(shù)概論課程是智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)重要的必修基礎(chǔ)課，對(duì)整個(gè)專(zhuān)業(yè)課程體系有概括性的引導(dǎo)作用，對(duì)學(xué)生深入學(xué)習(xí)后續(xù)課程有很大幫助。文章從智能科學(xué)與技術(shù)概論課程的教學(xué)實(shí)際出發(fā)，提出該課程的整體課程規(guī)劃，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況驗(yàn)證其適用性。
關(guān)鍵詞 ：智能科學(xué)；專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課；課程規(guī)劃
基金項(xiàng)目：2012年遼寧省普通高等學(xué)校本科工程人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)項(xiàng)目(G2201249)。
第一作者簡(jiǎn)介：林寶尉，男，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)視覺(jué)、模式識(shí)別，linbaowei@neusoft．edu．cn。
0 引言
智能科學(xué)與技術(shù)概論課程是智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的必修基礎(chǔ)課。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課，能夠了解整個(gè)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)構(gòu)成、體系結(jié)構(gòu)以及發(fā)展方向，便于將來(lái)學(xué)習(xí)必修專(zhuān)業(yè)課，包括模式識(shí)別、人工智能、智能機(jī)器人等課程。在這個(gè)過(guò)程中，如何讓學(xué)生順利地過(guò)渡到更高層次的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中，如何提高其學(xué)習(xí)興趣，如何幫助學(xué)生深入了解各門(mén)專(zhuān)業(yè)課之間的層次關(guān)系，都是該專(zhuān)業(yè)設(shè)置過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題。智能科學(xué)與技術(shù)概論的規(guī)劃起到了承上啟下的作用。雖然專(zhuān)業(yè)導(dǎo)引課也從全局對(duì)該專(zhuān)業(yè)的情況進(jìn)行了介紹，但其內(nèi)容以學(xué)生職業(yè)引導(dǎo)、興趣培養(yǎng)為主，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置并無(wú)過(guò)多展開(kāi)。因此，智能科學(xué)與技術(shù)概論課程的設(shè)置十分必要。
1 課程規(guī)劃設(shè)置
1.1 能力指標(biāo)
課程將學(xué)生的能力體系分為5個(gè)部分：技術(shù)知識(shí)與推理能力、開(kāi)發(fā)式思維與創(chuàng)新、個(gè)人職業(yè)能力、態(tài)度與習(xí)慣、時(shí)間構(gòu)思設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和社會(huì)貢獻(xiàn)，與其對(duì)應(yīng)的二級(jí)、三級(jí)及詳細(xì)指標(biāo)見(jiàn)表1。每個(gè)能力指標(biāo)平均對(duì)應(yīng)4個(gè)學(xué)時(shí)，共32個(gè)學(xué)時(shí)。
1.2 講授方式
(1)精講多練。通過(guò)講解智能科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容并結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握智能科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，提高其學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
(2)以項(xiàng)目為導(dǎo)向組織教學(xué)，通過(guò)案例教學(xué)，將構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行引入教學(xué)過(guò)程中。
(3)鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)基本職業(yè)能力的訓(xùn)練。教學(xué)過(guò)程中注意互動(dòng)和引導(dǎo)，運(yùn)用講授教學(xué)、練習(xí)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、案例教學(xué)等多種教學(xué)方法完成教學(xué)任務(wù)。
(4)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，提供豐富的教學(xué)資源，如多媒體課件、案例、網(wǎng)絡(luò)資源、優(yōu)秀學(xué)生作品和外文技術(shù)資料等。
(5)對(duì)學(xué)生進(jìn)行多方面考核與評(píng)價(jià)。結(jié)合課程實(shí)施過(guò)程，從知識(shí)掌握、能力水平、態(tài)度表現(xiàn)等方面，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的考核。
1.3 講授內(nèi)容
該課程講授內(nèi)容分為3個(gè)單元，具體內(nèi)容如下。
單元一：智能科學(xué)導(dǎo)論，主要涉及智能科學(xué)與技術(shù)的目標(biāo)界定、學(xué)科分類(lèi)、涉及范圍、學(xué)科定位、人類(lèi)認(rèn)知以及學(xué)科簡(jiǎn)史等知識(shí)點(diǎn)。該單元將在2個(gè)學(xué)時(shí)中完成，并要求學(xué)生課外學(xué)習(xí)2個(gè)學(xué)時(shí)。
單元二：學(xué)科基礎(chǔ)理論知識(shí)，主要涉及機(jī)器系統(tǒng)、視覺(jué)感知、高級(jí)語(yǔ)言編程等知識(shí)點(diǎn)。該單元主要介紹支撐學(xué)科的相關(guān)課程，并在實(shí)踐課中使用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)簡(jiǎn)單系統(tǒng)。該單元共10個(gè)課時(shí)，其中包括4個(gè)實(shí)踐課時(shí)。
單元三：專(zhuān)業(yè)課介紹，主要涉及數(shù)字圖像處理介紹、模式識(shí)別介紹、計(jì)算機(jī)視覺(jué)介紹、智能機(jī)器人介紹等相關(guān)必修專(zhuān)業(yè)課的入門(mén)介紹，并在每次課程結(jié)束后配合實(shí)踐編程、工具使用、機(jī)器人搭建等實(shí)踐環(huán)節(jié)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其全面認(rèn)識(shí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)。該單元共20個(gè)學(xué)時(shí)，其中包括12個(gè)實(shí)踐課時(shí)。
1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
實(shí)驗(yàn)課程共16個(gè)學(xué)時(shí)，包括4次實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)內(nèi)容如下。
實(shí)驗(yàn)一：數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)。使用課程中講授的Matlab語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的傅里葉變換、邊緣檢測(cè)功能。該實(shí)驗(yàn)共4個(gè)課時(shí)，配合單元一以及單元二的部分知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生基本掌握Matlab編程語(yǔ)言，并理解數(shù)字圖像處理的基本知識(shí)。
實(shí)驗(yàn)二：模式識(shí)別機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)利用高級(jí)程序語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的SVM算法以及KMeans算法，讓學(xué)生理解模式識(shí)別以及機(jī)器學(xué)習(xí)等知識(shí)。該實(shí)驗(yàn)共4個(gè)學(xué)時(shí)。
實(shí)驗(yàn)三：計(jì)算機(jī)視覺(jué)實(shí)驗(yàn)。使用圖像拼接、3D場(chǎng)景重建等相關(guān)專(zhuān)業(yè)工具，實(shí)現(xiàn)二維圖片的3D重現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)共4個(gè)學(xué)時(shí)。
實(shí)驗(yàn)四：機(jī)器人實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際動(dòng)手組裝博創(chuàng)模塊化機(jī)器人，并編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)調(diào)試。該實(shí)驗(yàn)共4個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為模塊化機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。
1.5 結(jié)課考試
在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，教師從出勤情況、日常表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、結(jié)課項(xiàng)目及結(jié)課報(bào)告的完成情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的考核，其中結(jié)課項(xiàng)目、調(diào)查報(bào)告及實(shí)驗(yàn)作業(yè)占最終成績(jī)的90%。結(jié)課項(xiàng)目為小組項(xiàng)目，4個(gè)學(xué)生為一個(gè)小組完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編寫(xiě)、調(diào)試等步驟，并組織5名教師對(duì)每個(gè)小組進(jìn)行答辯考核。
2 問(wèn)題及改進(jìn)
學(xué)校于2012年申請(qǐng)創(chuàng)辦智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)。該專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、電子電路、控制方法、智能信息處理與識(shí)別等基本知識(shí)，使其具備信息處理、自動(dòng)控制、人工智能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等基本能力。智能科學(xué)與技術(shù)概論課程在大二下學(xué)期開(kāi)設(shè)，共32學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)16學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)16學(xué)時(shí)。通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生了解了智能科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，掌握該專(zhuān)業(yè)核心專(zhuān)業(yè)課的關(guān)系，認(rèn)識(shí)相關(guān)后續(xù)課程，并能夠使用簡(jiǎn)單的算法和工具，為日后深入學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課打下良好基礎(chǔ)。
2.1 教材選擇
由于本專(zhuān)業(yè)辦學(xué)時(shí)間較短，沒(méi)有足夠的針對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)概論的教材可供選擇。現(xiàn)階段使用較多的教材為《智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論》以及《智能科學(xué)》。《智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論》是鐘義信主編、北京郵電大學(xué)出版社出版的、適合智能專(zhuān)業(yè)大一新生使用的專(zhuān)業(yè)教材，對(duì)整個(gè)專(zhuān)業(yè)有詳細(xì)的介紹，適合作為新生的專(zhuān)業(yè)導(dǎo)引課程，安排16個(gè)學(xué)時(shí)較為合適，并不適于我校智能科學(xué)與技術(shù)概論課程的要求?！吨悄芸茖W(xué)》是史忠植主編、清華大學(xué)出版社出版的專(zhuān)業(yè)教材，該教材對(duì)整個(gè)智能專(zhuān)業(yè)的重要內(nèi)容都有涉及，系統(tǒng)地介紹了智能科學(xué)的概念和方法，吸收了腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能、數(shù)理邏輯、社會(huì)思維學(xué)、系統(tǒng)理論、科學(xué)方法論和哲學(xué)等方面的研究成果，適合高年級(jí)學(xué)生使用，安排64個(gè)學(xué)時(shí)較為合適，也不適于我校情況。
鑒于上述原因，我們?cè)O(shè)計(jì)該課程時(shí)，前半部分理論知識(shí)介紹使用了《智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論》，后半部分專(zhuān)業(yè)課程介紹使用自制課件。經(jīng)過(guò)2輪的教學(xué)實(shí)踐以后，我們將根據(jù)教材使用情況編寫(xiě)自用的講義教材。
2.2 內(nèi)容設(shè)計(jì)
該課程內(nèi)容會(huì)介紹智能專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)課，但要在32學(xué)時(shí)內(nèi)完成所有專(zhuān)業(yè)課程的介紹，并保證該課程內(nèi)容不與專(zhuān)業(yè)導(dǎo)引課以及智能信息處理導(dǎo)引課沖突，難度很大，因此選擇最合適的講授內(nèi)容，對(duì)于該課程的授課效果非常重要。
在授課過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)的流行應(yīng)用以及動(dòng)手要求強(qiáng)的機(jī)器人課程興趣較大，但對(duì)數(shù)學(xué)推導(dǎo)要求較高的模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等課程接受程度較低。該課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生了解相關(guān)課程的意義、歷史、發(fā)展等知識(shí)，所以，建議加大實(shí)驗(yàn)動(dòng)手課程的課時(shí)比例，讓學(xué)生多使用相關(guān)知識(shí)、算法和應(yīng)用，盡量避開(kāi)復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。
2.3 資源配置
學(xué)校的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)建于電子工程系，依托電子系的軟硬件實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件知識(shí)儲(chǔ)備，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。其中，軟件算法將配合嵌入式設(shè)備進(jìn)行硬件集成，并指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)具有智能算法應(yīng)用的硬件設(shè)備。教學(xué)過(guò)程中將使用校實(shí)驗(yàn)室中的模式識(shí)別嵌入式開(kāi)發(fā)板、博創(chuàng)模塊化機(jī)器人平臺(tái)以及Turtlebot智能機(jī)器人平臺(tái)。該課程在實(shí)際講授時(shí)，理論課以及算法相關(guān)實(shí)驗(yàn)在大班進(jìn)行，硬件實(shí)踐課程在小班進(jìn)行，能取得較好的授課效果。
3 實(shí)施效果
在該課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的指導(dǎo)下，智能科學(xué)與技術(shù)概論已經(jīng)完成了2輪的課程教學(xué)，并在課程結(jié)束后組織學(xué)生填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷。題目分兩類(lèi)，第一類(lèi)包括課程目標(biāo)是否清晰、該課程能否提起學(xué)生對(duì)該專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣、該課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能否有效提高學(xué)生的動(dòng)手能力，以及該課程的內(nèi)容相關(guān)設(shè)計(jì)是否優(yōu)秀。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。除極個(gè)別學(xué)生外，大多數(shù)學(xué)生都選擇了符合以及完全符合，說(shuō)明該課程設(shè)計(jì)可以滿足教學(xué)要求。第二類(lèi)問(wèn)題總結(jié)學(xué)生在課程中獲取的知識(shí)能力，包括編程調(diào)試、理論知識(shí)應(yīng)用、信息獲取、技術(shù)文檔寫(xiě)作、自主學(xué)習(xí)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等，為多選題。從圖2可以看出，學(xué)生對(duì)各項(xiàng)能力的認(rèn)可率均超過(guò)50%，其中信息獲取、分析問(wèn)題等能力的認(rèn)可率接近80%，說(shuō)明該課程設(shè)計(jì)基本滿足教學(xué)目標(biāo)。
4 結(jié)語(yǔ)
智能科學(xué)與技術(shù)概論對(duì)智能專(zhuān)業(yè)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)起到了重要的引導(dǎo)作用。我們根據(jù)自身的實(shí)際情況出發(fā)，設(shè)計(jì)出適合該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)安排。經(jīng)過(guò)兩輪的實(shí)施效果證明，該課程的設(shè)計(jì)方式比較適合學(xué)生。隨著課程的持續(xù)，我們將不斷解決存在的問(wèn)題，并編寫(xiě)適合我校學(xué)生使用的教材。
參考文獻(xiàn)：
[1]鐘義信，智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論[M]．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2007.
[2] Edward FC，Johan M，Soren O．重新認(rèn)識(shí)工程教育：國(guó)際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M]．顧佩華，沈民奮，陸小華，譯．北京：高等教育出版社，2009．
關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)；人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)(簡(jiǎn)稱(chēng)智能專(zhuān)業(yè))是教育部于2004年新增的目錄外試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有17所院校開(kāi)設(shè)了該專(zhuān)業(yè)(2010年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。我校依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)與教學(xué)資源，2006年獲教育部批準(zhǔn)開(kāi)辦工學(xué)門(mén)類(lèi)中電子信息類(lèi)的智能專(zhuān)業(yè)，并于2007年正式招生。2009年招生數(shù)為3個(gè)班(90人)。
幾年來(lái)，圍繞智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新技術(shù)人才的培養(yǎng)定位，努力進(jìn)行了以“課程體系為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為重點(diǎn)，科學(xué)研究為龍頭，師資條件為保證”的可健康發(fā)展的有特色的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)[1-2]。為提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，實(shí)施了實(shí)驗(yàn)室全面開(kāi)放，探索并進(jìn)行了智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐體系構(gòu)建工作[3]。在這些工作開(kāi)展過(guò)程中，我們特別注意到同學(xué)們個(gè)人主觀能動(dòng)性問(wèn)題，著手進(jìn)行專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育4年不斷線，并試行了學(xué)生專(zhuān)業(yè)導(dǎo)師制的探索。良好的開(kāi)端是成功的一半，“大一”階段將為學(xué)生在以后幾年的學(xué)習(xí)、生活、工作上取得成功奠定良好基礎(chǔ)。因此，我們特別重視學(xué)生在“大一”階段的成長(zhǎng)。本文主要介紹我們?cè)谛律鷮?zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育的探索與實(shí)踐。
1專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育的必要性
“引”指帶領(lǐng)向某個(gè)目標(biāo)行動(dòng)。“導(dǎo)”指?jìng)鲗?dǎo)、引導(dǎo)，另還有教育、啟發(fā)的含義。專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)是對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生行將學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)進(jìn)行鋪墊式引導(dǎo)、概覽介紹，在使之充分了解的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生興趣，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
“大一”階段是大學(xué)生活的第一頁(yè)，“大一怎么過(guò)”將直接影響到學(xué)生后三年的學(xué)習(xí)、生活狀態(tài)，影響到受教育的效果，影響到成長(zhǎng)與成才，也影響到高等教育最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[4]。為此，我們不僅加強(qiáng)了新生的入學(xué)教育，幫助他們盡快適應(yīng)大學(xué)生活，順利完成從中學(xué)環(huán)境到大學(xué)環(huán)境的過(guò)渡；同時(shí)也特別重視新生階段的日常專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
1.1幫助學(xué)生了解專(zhuān)業(yè)概況
調(diào)查顯示，絕大部分新生對(duì)自己的專(zhuān)業(yè)并不了解或者了解不夠全面，通過(guò)專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)，可讓新生知道自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置、專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、就業(yè)方向和就業(yè)現(xiàn)狀以及學(xué)好本專(zhuān)業(yè)的方法與技巧等，可減少學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的盲目性，培養(yǎng)其專(zhuān)業(yè)意識(shí)，樹(shù)立正確的專(zhuān)業(yè)思想和學(xué)習(xí)觀，為學(xué)好本專(zhuān)業(yè)打下良好基礎(chǔ)。
1.2幫助學(xué)生培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)興趣
興趣是最好的老師。調(diào)查顯示，高考填報(bào)的志愿在一定程度上反映了學(xué)生的興趣，但更多的卻是“從眾”的結(jié)果。學(xué)生在中學(xué)期間學(xué)習(xí)壓力過(guò)大、心理成熟度不高，對(duì)于自己的興趣與志向既無(wú)時(shí)間去思考,也無(wú)能力去把握。通過(guò)專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和熱情，培養(yǎng)對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。
1.3幫助學(xué)生進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃與制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃
就業(yè)市場(chǎng)的導(dǎo)向與認(rèn)識(shí)的局限性使一部分學(xué)生對(duì)自身的專(zhuān)業(yè)前途缺乏信心，另一方面也確有一部分學(xué)生因高招錄取與現(xiàn)實(shí)熱愛(ài)的矛盾，從而產(chǎn)生專(zhuān)業(yè)厭學(xué)情緒。目前相當(dāng)多的高校在大二、大三階段給學(xué)生提供了二次選擇專(zhuān)業(yè)的機(jī)會(huì)。即使同學(xué)從小立志從事本專(zhuān)業(yè)，但從事專(zhuān)業(yè)也有專(zhuān)業(yè)方向之分。通過(guò)專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)，可讓新生盡早了解專(zhuān)業(yè)發(fā)展最新動(dòng)態(tài)及成果，樹(shù)立榜樣，有的放矢，制定學(xué)習(xí)計(jì)劃并盡早進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃工作。
1.4新專(zhuān)業(yè)的特殊性
新生面臨許多新問(wèn)題，最重要的一項(xiàng)就是“專(zhuān)業(yè)”問(wèn)題：專(zhuān)業(yè)究竟怎樣？前景如何？如何學(xué)好？特別是對(duì)于“智能科學(xué)與技術(shù)”這門(mén)尚具一定特殊性、剛剛起步的新專(zhuān)業(yè)更顯重要。
智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的特殊性在于，它是一門(mén)綜合交叉性學(xué)科，旨在培養(yǎng)具有腦與認(rèn)知科學(xué)、智能科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)的基本理論知識(shí)，掌握計(jì)算機(jī)、智能系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理的基本技能，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能去分析和解決實(shí)際問(wèn)題，素質(zhì)、能力、知識(shí)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才。雖具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用需求，但社會(huì)普遍缺乏了解。因此，通過(guò)專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育使新生逐步了解其所學(xué)新專(zhuān)業(yè)概括及其特殊性很有必要。
2專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育的指導(dǎo)思想
開(kāi)展新生專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育過(guò)程中，注意強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。
1) 通過(guò)介紹智能科學(xué)技術(shù)的基本概念、知識(shí)體系以及學(xué)校的學(xué)術(shù)特色，努力使學(xué)生對(duì)“智能科學(xué)技術(shù)”由完全陌生的狀態(tài)逐步建立一個(gè)初步、宏觀的科學(xué)認(rèn)識(shí)[5]。
2) 通過(guò)剖析智能科學(xué)技術(shù)與相關(guān)學(xué)科之間的關(guān)系，使學(xué)生明了智能科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)、控制科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)具有各自獨(dú)立的研究領(lǐng)域，同時(shí)又互相交叉、互相促進(jìn)。
3) 通過(guò)闡明智能科學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)計(jì)劃，解析專(zhuān)業(yè)課程結(jié)構(gòu)框架，使學(xué)生了解專(zhuān)業(yè)方向、各門(mén)課程(特別是大一階段的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等課程)的在專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的地位和作用，指引學(xué)生采用正確的學(xué)習(xí)方法來(lái)開(kāi)展本專(zhuān)業(yè)的課程學(xué)習(xí)，從而有利于本人及早進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃與制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃的工作。
4) 通過(guò)同學(xué)們普遍感興趣的問(wèn)題入手，例如機(jī)器人足球、人形機(jī)器人舞蹈等，因勢(shì)利導(dǎo)，將同學(xué)們課外興趣從網(wǎng)絡(luò)游戲吸引到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室參與學(xué)科競(jìng)賽與開(kāi)放項(xiàng)目上來(lái)。
3專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育的具體措施
基于上述分析，開(kāi)展了相對(duì)集中的入學(xué)教育，經(jīng)常性的貫穿整個(gè)“大一”階段的課程教學(xué)與課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的引導(dǎo)教育。為讓學(xué)生能夠及早進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，特別在第一學(xué)期安排了獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)“智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論――專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)與實(shí)踐”[1，3]。
3.1入學(xué)教育
按照學(xué)校的總體安排，我們?cè)谛律雽W(xué)教育第1周及時(shí)進(jìn)行全面的入學(xué)教育。其主要內(nèi)容涉及到校情與校風(fēng)、學(xué)風(fēng)與學(xué)籍、培養(yǎng)計(jì)劃與專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)與生活、安全與衛(wèi)生等諸多個(gè)方面。而專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育是入學(xué)教育的重要方面，我們采取的具體舉措包括參觀實(shí)驗(yàn)室、專(zhuān)題講座、師生座談、學(xué)長(zhǎng)交流等多種形式。
3.2專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)課
目前，我們開(kāi)設(shè)本課程是以專(zhuān)題講座與學(xué)生參觀體驗(yàn)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室、校外實(shí)踐基地多種形式，貫穿整個(gè)第1學(xué)期來(lái)開(kāi)展。其目的是針對(duì)學(xué)生的實(shí)際需要，系統(tǒng)、科學(xué)地解答學(xué)生各種各樣的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，為本專(zhuān)業(yè)的新生提供適時(shí)和恰當(dāng)?shù)摹皩?zhuān)業(yè)引導(dǎo)”，使他們盡快明確方向，融入環(huán)境，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。專(zhuān)題講座由全系教師參與，根據(jù)各自專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)完成。
諸多講座專(zhuān)題中，同學(xué)們普遍對(duì)機(jī)器人足球、人形機(jī)器人等比較感興趣。針對(duì)此，教師也因勢(shì)利導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)課程，特別是強(qiáng)調(diào)大一階段的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、高等數(shù)學(xué)、電路分析等課程的重要地位與學(xué)習(xí)方法，力爭(zhēng)使新生別在高考后松懈，別在“大一”階段掉隊(duì)，鞭策他們贏在起跑線上。
3.3創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)
目前高校中專(zhuān)業(yè)課課內(nèi)學(xué)時(shí)本來(lái)普遍緊張，本專(zhuān)業(yè)更是如此。其前沿性課程較多，理論性較強(qiáng)，受學(xué)制限制，不得已對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件、控制系統(tǒng)基礎(chǔ)等課程學(xué)時(shí)加以一定壓縮。課時(shí)如此緊張?jiān)趺崔k？為提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，我們決定課外開(kāi)放智能系實(shí)驗(yàn)室，建立課外科技創(chuàng)新實(shí)踐體系，開(kāi)展多種形式的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)來(lái)強(qiáng)化同學(xué)的“軟硬件能力”，從而加強(qiáng)智能專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。例如，我們?cè)趯?shí)踐中以同學(xué)們普遍感興趣的機(jī)器人這個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，提出了一個(gè)基于機(jī)器人制作、分層次的課外科技創(chuàng)新實(shí)踐方案[3]。針對(duì)大一階段的具體情況，我們主要從培養(yǎng)興趣、打牢基礎(chǔ)的角度考慮，讓同學(xué)們了解并進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)也舉辦一系列適宜大一學(xué)生參與的相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽。
3.3.1實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目
大一的同學(xué)進(jìn)入開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室，可進(jìn)行一些簡(jiǎn)易機(jī)器人的設(shè)計(jì)制作，也可參與到大二、大三學(xué)長(zhǎng)為主體的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題研究小組、學(xué)科競(jìng)賽小組中，做一些輔工作。我們給大一階段設(shè)定的目標(biāo)是鍛煉簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)與加工、基本電子電路設(shè)計(jì)、基本程序設(shè)計(jì)能力。同學(xué)們?cè)诖笠浑A段就因此接觸到 “大學(xué)生電子競(jìng)賽”、“智能汽車(chē)競(jìng)賽”、“機(jī)器人大賽”這一系列學(xué)科競(jìng)賽。雖然他們只能做一些輔工作，但這些輔工作無(wú)疑是非常有益的。既使他們培養(yǎng)了興趣，樹(shù)立了目標(biāo)，同時(shí)也建立了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放工作的學(xué)生團(tuán)隊(duì)。實(shí)踐中，我們又把學(xué)科競(jìng)賽的培訓(xùn)工作與實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使之成為由淺入深、成系統(tǒng)多層次的系列活動(dòng)。
3.3.2智能系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建方案競(jìng)賽
愛(ài)因斯坦說(shuō)“想象比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。” 智能系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建方案設(shè)計(jì)比賽不要求做出具體產(chǎn)品，而重點(diǎn)在于方案設(shè)計(jì)與展示。我們開(kāi)展這一比賽的目的是為了進(jìn)一步完善學(xué)科競(jìng)賽的層次性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣并引導(dǎo)新生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐方向。2009年11月我們搞了該學(xué)科競(jìng)賽，它作為后續(xù)相關(guān)競(jìng)賽的引導(dǎo)與補(bǔ)充，取得不錯(cuò)的效果。實(shí)踐表明，智能系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建方案設(shè)計(jì)比賽引起同學(xué)們極大關(guān)注。同學(xué)們大膽想象，深入調(diào)研，廣泛查閱資料，精心進(jìn)行方案設(shè)計(jì)并制作了演示文稿。教師與研究生組成的評(píng)委進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)與點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)同學(xué)應(yīng)該如何通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案。這既強(qiáng)化了他們對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)，又極大地激發(fā)了他們創(chuàng)新實(shí)踐的興趣。
3.3.3機(jī)器人舞蹈競(jìng)賽
機(jī)器人舞蹈競(jìng)賽是全校性機(jī)器人大賽中的一個(gè)比賽項(xiàng)目。該項(xiàng)目主要考驗(yàn)機(jī)器人動(dòng)作的復(fù)雜性與藝術(shù)性以及每種情感動(dòng)作與音樂(lè)伴奏的配合能力。參賽者需要自由設(shè)計(jì)機(jī)器人并配合一定音樂(lè)，根據(jù)舞蹈創(chuàng)意和音樂(lè)的協(xié)調(diào)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)完成舞步編排和整體的舞蹈表演。由于趣味性較強(qiáng)，同學(xué)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的興趣，這有力促進(jìn)了同學(xué)們對(duì)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。
3.3.4C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽
C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是本專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程，但由于受到學(xué)時(shí)、學(xué)分的限制，課內(nèi)學(xué)時(shí)相對(duì)不足，要達(dá)到新專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，是值得認(rèn)真研究與探討的課題。課內(nèi)的教學(xué)改革是必需的，細(xì)節(jié)不在這里討論。我們?cè)趯?zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育特別注意到了大一新生的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)問(wèn)題，它是智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程中一個(gè)重要專(zhuān)題，此外我們還想到了通過(guò)課外競(jìng)賽來(lái)促進(jìn)該課程的學(xué)習(xí)。我們不僅利用機(jī)器人舞蹈比賽這個(gè)平臺(tái)，我們還組織、培訓(xùn)同學(xué)參加學(xué)校程序設(shè)計(jì)大賽來(lái)促進(jìn)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。對(duì)于其中高水平的學(xué)生則進(jìn)一步鼓勵(lì)引導(dǎo)其參加ACM程序設(shè)計(jì)活動(dòng)。
3.4發(fā)揮專(zhuān)業(yè)教師作用
由專(zhuān)業(yè)教師擔(dān)任學(xué)生班主任工作，是我校自動(dòng)化學(xué)院的成功經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生輔導(dǎo)員重在指導(dǎo)學(xué)生的思想與生活，班主任則在學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃、成才教育、學(xué)生選課指導(dǎo)等方面扮演重要角色。對(duì)此，學(xué)生反映普遍良好。在新生的專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育，特別是課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的引導(dǎo)中，班主任發(fā)揮了重要作用。
此外，智能系還試行了“專(zhuān)業(yè)導(dǎo)師制”以便更好地適應(yīng)素質(zhì)教育的要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作。專(zhuān)業(yè)導(dǎo)師制的一項(xiàng)重要任務(wù)也是推動(dòng)學(xué)生課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。專(zhuān)業(yè)教師針對(duì)學(xué)生的個(gè)性差異因材施教，和學(xué)生之間建立一種“導(dǎo)學(xué)”關(guān)系。通過(guò)雙向選擇，智能系教師每人擔(dān)任一定數(shù)量學(xué)生的專(zhuān)業(yè)導(dǎo)師，并以此為契機(jī)形成高年級(jí)-低年級(jí)“梯隊(duì)”。同學(xué)們組建“興趣小組”，以實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，有的參與“教師科研項(xiàng)目”，有的自主申請(qǐng)“學(xué)生課外科技基金項(xiàng)目”，當(dāng)然學(xué)生參加更多的課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)是“實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目”。
3.5發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)長(zhǎng)作用
在專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育過(guò)程中，我們還充分發(fā)揮研究生、高年級(jí)優(yōu)秀學(xué)長(zhǎng)的作用。定期開(kāi)展學(xué)長(zhǎng)交流系列活動(dòng)，講座內(nèi)容包括本科課程學(xué)習(xí)、專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)方法、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽等等。在介紹專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，學(xué)長(zhǎng)向本科新生傳授自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)他們的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐。
4結(jié)語(yǔ)
為建設(shè)好智能科學(xué)與技術(shù)新專(zhuān)業(yè)，采用專(zhuān)業(yè)教師擔(dān)任班主任、開(kāi)設(shè)相關(guān)導(dǎo)引課程以及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等多種措施并把科技創(chuàng)新與學(xué)科競(jìng)賽輔導(dǎo)培養(yǎng)工作提前到“大一階段”，在新生專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育方面進(jìn)行了一定的探索與實(shí)踐。實(shí)踐中新生專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育取得了不錯(cuò)的效果。同學(xué)們普遍表現(xiàn)了強(qiáng)烈的興趣：不再沉溺于以前所鐘愛(ài)的網(wǎng)絡(luò)游戲，進(jìn)入課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，加入到學(xué)生科技競(jìng)賽的團(tuán)隊(duì)。在2010年6月舉辦的“三星杯”國(guó)際仿人機(jī)器人比賽、2010年7月舉辦的全國(guó)機(jī)器人大賽中，不少智能專(zhuān)業(yè)09級(jí)新生獲得了相關(guān)獎(jiǎng)項(xiàng)。
筆者認(rèn)為，著力針對(duì)新生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育是必要的，應(yīng)該充分重視這項(xiàng)工作。通過(guò)相對(duì)集中的入學(xué)教育與貫穿于整個(gè)“大一”階段的經(jīng)常性課內(nèi)、課外專(zhuān)業(yè)引導(dǎo)教育，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)，有助于他們及早進(jìn)行個(gè)人職業(yè)規(guī)劃與大學(xué)四年的學(xué)習(xí)計(jì)劃的制訂。其中，及早的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，特別有利于學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性的激發(fā)，有利于學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，有利于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。
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Exploration on Professional Guide Education in Intelligence Science and Technology Specialty
CHEN Wenbai, WU Xibao, LI Qing, LI Denghua, SU Zhong
(School of Automation, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192, China)
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);實(shí)驗(yàn)體系;實(shí)驗(yàn)平臺(tái);特色;創(chuàng)新
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1引言
被認(rèn)為是信息科學(xué)技術(shù)前沿和核心的“智能科學(xué)與技術(shù)”,自2004年由北京大學(xué)自主設(shè)立該本科專(zhuān)業(yè)以來(lái),不但得到人們的普遍認(rèn)同,而且得到了較大的發(fā)展,全國(guó)至今已有15所大學(xué)開(kāi)辦該本科專(zhuān)業(yè),其中包含教育部直屬高校7所和地方性高校7所,“211”高校就有10所。盡管“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)在全國(guó)已初具規(guī)模,但作為本科教育,乃處于起步和探索階段,一級(jí)學(xué)科和二級(jí)學(xué)科還沒(méi)有完全建立,培養(yǎng)方案的理論體系和實(shí)驗(yàn)體系還有待進(jìn)一步探索和完善。本文主要結(jié)合我校在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)建設(shè)過(guò)程中的一些實(shí)際和體會(huì),就“智能科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)談一些做法和設(shè)想。
2明確實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的目標(biāo)和思路
專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)是為專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的。我?！爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:學(xué)生要具備堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和智能信息處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和控制、計(jì)算機(jī)集成、智能理論與技術(shù)等較寬領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),能在科研、教育、企事業(yè)等部門(mén)從事智能理論研究、智能信息處理、智能技術(shù)應(yīng)用等方面的教學(xué)、科研和開(kāi)發(fā)應(yīng)用等工作,成為能掌握智能理論與技術(shù)及專(zhuān)業(yè)技能的研究與應(yīng)用的高級(jí)工程技術(shù)人才。培養(yǎng)要求是:了解信息系統(tǒng)及智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)科前沿、最新進(jìn)展和發(fā)展動(dòng)態(tài);系統(tǒng)地掌握本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí),以適應(yīng)智能信息處理與技術(shù)應(yīng)
用等方面需求;掌握信息獲取、處理的基本理論和智能處理的一般方法,具有設(shè)計(jì)、集成、應(yīng)用智能系統(tǒng)的基本能力;具有較強(qiáng)的自學(xué)能力、文獻(xiàn)檢索、資料查詢(xún)動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和較高的綜合素質(zhì)等。
實(shí)驗(yàn)課不但是對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的深入理解和綜合運(yùn)用,而且更是對(duì)動(dòng)手動(dòng)腦能力的綜合培養(yǎng)和鍛煉。因此,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)和思路是將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等相結(jié)合,理論課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與智能科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,增加學(xué)生創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐與創(chuàng)新的基本技能。
根據(jù)最近中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)制定的“智能科學(xué)與技術(shù)”作為一級(jí)學(xué)科,“智能理論與方法”、“知識(shí)處理技術(shù)”、“智能系統(tǒng)與應(yīng)用”為一級(jí)學(xué)科下設(shè)的三個(gè)二級(jí)學(xué)科的思路,如圖1。因此,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的思路應(yīng)是:(1) 能具備研究和探討自然智能系統(tǒng)的機(jī)理和機(jī)器智能的模擬方法的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。它主要包括:腦科學(xué)基礎(chǔ)、認(rèn)知科學(xué)理論、智能的模擬理論與方法、面向智能的信息理論、知識(shí)理論、邏輯理論、復(fù)雜系統(tǒng)的自組織理論、決策理論、問(wèn)題求解方法、機(jī)器學(xué)習(xí)、群體智能、人工情感、人工意識(shí)等。(2)能進(jìn)行知識(shí)處理技術(shù)多的實(shí)驗(yàn)設(shè)施或軟件系統(tǒng)、智能工具。通過(guò)這些設(shè)施或軟件,執(zhí)行由信息到知識(shí)和知識(shí)到策略的思維性加工技術(shù)、智能檢索、以及多媒體信息處理與機(jī)器感知、機(jī)器學(xué)習(xí)等。(3)具備智能系統(tǒng)與應(yīng)用的各種對(duì)象,如智能機(jī)器人、智能裝置、智能信息網(wǎng)絡(luò)等。總之,實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和環(huán)境既可使學(xué)生完成某門(mén)課程的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),也可完成多門(mén)課的交叉性實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)。
圖1學(xué)科結(jié)構(gòu)圖
作者簡(jiǎn)介:陳以(1963-),男,廣西玉林人,研究生,副教授,學(xué)院副院長(zhǎng),主要研究方向?yàn)橹悄芸刂?、?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。
3實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的主要內(nèi)容
大學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅涵蓋了理論課的內(nèi)容,而且比理論課更為復(fù)雜。通過(guò)實(shí)驗(yàn),既能豐富活躍學(xué)生的科學(xué)思維,又能使學(xué)生加深對(duì)課堂上學(xué)到的理論知識(shí)的理解、鞏固和提高,并最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生對(duì)客觀世界的觀察能力、分析能力和解決能力。為達(dá)到這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)目的,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的內(nèi)容應(yīng)從以下幾方面入手。
3.1實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)
“智能科學(xué)與技術(shù)”作為一個(gè)新辦的專(zhuān)業(yè),其實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系尚處于探索和完善階段。基于學(xué)校和學(xué)院現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ),特別是學(xué)校創(chuàng)新實(shí)踐教育特色和我院現(xiàn)有學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ),我們?cè)凇爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系上重點(diǎn)考慮以下幾方面的建設(shè):
(1) 建立層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
層次化的實(shí)驗(yàn)就是讓學(xué)生從驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,逐步到設(shè)計(jì)性、綜合性和帶創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)或工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐等的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),學(xué)生最后階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)屬于綜合性或創(chuàng)新性實(shí)踐實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)層次安排主要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單一到綜合、由學(xué)習(xí)到創(chuàng)新的科學(xué)過(guò)程,形成由“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐”的實(shí)驗(yàn)層次設(shè)置方法。
(2) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合
為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、動(dòng)手能力和綜合創(chuàng)新能力,也為提升就業(yè)率,我們注重依托CSIP(國(guó)家軟件與集成電路公共服務(wù)平臺(tái))廣西分中心(該中心設(shè)在我校)、學(xué)院申報(bào)的廣西省級(jí)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等,促進(jìn)服務(wù)市場(chǎng)應(yīng)用與交流,采取請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去等多種途徑實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法將某些專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃需要,進(jìn)行儀器設(shè)備購(gòu)置,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)滿足社會(huì)需求,形成以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為先導(dǎo),綜合性實(shí)驗(yàn)為鞏固,設(shè)計(jì)性或工程性項(xiàng)目實(shí)踐為提高,以社會(huì)需求為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系。
(3) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合
實(shí)驗(yàn)是科研的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)可以帶動(dòng)科研;科研反過(guò)來(lái)促進(jìn)教學(xué),并通過(guò)成果帶動(dòng)實(shí)踐教學(xué)的改革和發(fā)展。參與老師的科研,學(xué)生不但能了解學(xué)科發(fā)展的規(guī)律和技術(shù)前沿,加深對(duì)課程內(nèi)容的理解,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,而且能升華學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵的解讀,增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣,明確做人、做事的道理,為未來(lái)走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(4) 特色建設(shè)與創(chuàng)新
特色是一所學(xué)校、甚至一個(gè)學(xué)科或?qū)I(yè)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。我校是以工為主,電子信息類(lèi)學(xué)科優(yōu)勢(shì)突出、創(chuàng)新實(shí)踐教育特色鮮明的多科性大學(xué)。學(xué)校的前身是1960年成立的桂林機(jī)械專(zhuān)科學(xué)校,1980年,學(xué)校更名為桂林電子工業(yè)學(xué)院,全面開(kāi)始本科教育。在原學(xué)校計(jì)算站的基礎(chǔ)上,正式成立計(jì)算機(jī)系,成為廣西最早開(kāi)辦計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科教育的高校,1995年開(kāi)始進(jìn)行研究生教育。2006年,桂林電子工業(yè)學(xué)院更名為桂林電子科技大學(xué),原計(jì)算機(jī)系經(jīng)重新組合,更名為計(jì)算機(jī)與控制學(xué)院。計(jì)算機(jī)與控制學(xué)院目前擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程兩大學(xué)科,主要開(kāi)設(shè)有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全、網(wǎng)絡(luò)工程和自動(dòng)化等本科專(zhuān)業(yè),以及兩大學(xué)科基本有的二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)。我校的“智能科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)就設(shè)在計(jì)算機(jī)與控制學(xué)院,這正是中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)當(dāng)初設(shè)立專(zhuān)業(yè)的初衷和建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。
我校經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展,目前已具有2個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)示范中心,2個(gè)國(guó)家級(jí)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn),1個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì),3個(gè)廣西省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心或建設(shè)中心,1個(gè)國(guó)家級(jí)的大學(xué)生創(chuàng)新型實(shí)施單位及1個(gè)團(tuán)中央大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地,以及具備創(chuàng)新型的機(jī)器人中心、飛思卡爾智能車(chē)中心、電子設(shè)計(jì)訓(xùn)練基地等多個(gè)省級(jí)或校級(jí)中心和基地。我院還有1個(gè)信息產(chǎn)業(yè)部部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,1個(gè)ASEA培訓(xùn)中心,6個(gè)與華晟、研華、華為3COM、金蝶等知名企業(yè)共建的實(shí)驗(yàn)室或研究中心。對(duì)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽,我校自1997年派隊(duì)參賽以來(lái),每次在廣西區(qū)和全國(guó)都有出色的表現(xiàn),2001年還獲得最高獎(jiǎng)“索尼杯”;對(duì)飛思卡爾智能車(chē)比賽,我院代表隊(duì)(代表學(xué)校)近年還連續(xù)獲得華南賽區(qū)和全國(guó)賽一等獎(jiǎng)等。學(xué)校還特設(shè)有創(chuàng)新學(xué)分,學(xué)生課外創(chuàng)新活動(dòng)取得成果可以給予適當(dāng)?shù)膶W(xué)分來(lái)代替選修課學(xué)分。
我校的“電子信息類(lèi)學(xué)科優(yōu)勢(shì)突出、創(chuàng)新實(shí)踐教育鮮明”的特色在廣西和華南地區(qū)具有較大的影響力,甚至在全國(guó)也有一定知名度。因此,我們?cè)凇爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)中,緊緊結(jié)合現(xiàn)有的資源和條件,在智能機(jī)器人(車(chē))、智能信息處理和智能技術(shù)與應(yīng)用等方向,立足和發(fā)揮這一傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和特色。在“夯實(shí)基礎(chǔ),獨(dú)立實(shí)踐,創(chuàng)新提高”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念下,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、具有創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)的綜合型人才。
3.2實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)建設(shè)
實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)建設(shè)主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)老師與學(xué)生建立一個(gè)集網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放式于一體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理體系。
網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)成熟的重要標(biāo)志。學(xué)生通過(guò)這樣一個(gè)完善和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理體系,可以自主預(yù)約想做的實(shí)驗(yàn),自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與實(shí)驗(yàn)教師的互動(dòng)與交流。這種全開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,不但能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,而且還能充分利用有效的資源,提高利用率,如圖2所示。
我校實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)充分考慮了“以學(xué)生為主”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和開(kāi)放式教學(xué)的特點(diǎn),學(xué)生可以根據(jù)各自的學(xué)習(xí)計(jì)劃靈活選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及開(kāi)設(shè)的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)管理員可以方便地通過(guò)留言與學(xué)生交流,學(xué)生的問(wèn)題也可以通過(guò)“一對(duì)一”的形式即時(shí)解決。教師則通過(guò)實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)查閱學(xué)生選課情況、登錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)、回答學(xué)生提問(wèn)。通過(guò)近年的建設(shè),我院的網(wǎng)絡(luò)化的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已初具規(guī)模,再鋪之于學(xué)校完善的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng),從而為學(xué)生提供了個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,提高他們獨(dú)立自主的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。
3.3實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的穩(wěn)定和提高是實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展、提高與創(chuàng)新的保證。我校有一系列相關(guān)的政策和措施穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)教
師隊(duì)伍,鼓勵(lì)青年實(shí)驗(yàn)人員在職攻讀學(xué)位、外出進(jìn)修、培訓(xùn)等,激勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員在搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí),積極參加科研實(shí)踐?？傊?穩(wěn)定和提高現(xiàn)有教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能,積極引進(jìn)高素質(zhì)人才,是推動(dòng)、加強(qiáng)和提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的需要。
我院目前實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍(含研究人員)共20人,其中正高職稱(chēng)人員6名,副高職稱(chēng)人員9名,中級(jí)職稱(chēng)人員5名,具有博士學(xué)位人員5名,取得碩士學(xué)位的有16人,擁有一支以中青年為主體,以博士為骨干的較高層次的教學(xué)科研隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍具有較優(yōu)良的素質(zhì),年齡、知識(shí)及職稱(chēng)結(jié)構(gòu)比較合理,他們相對(duì)穩(wěn)定、富有活力,是我們具備高質(zhì)量、高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的保證。
4結(jié)束語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)不僅是理論的基礎(chǔ)和源泉,而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作為整個(gè)教學(xué)體系的主要環(huán)節(jié)之一,在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力中起著無(wú)法替代的重要作用。因此,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)除了要幫助學(xué)生鞏固和加深理解所學(xué)的理論知識(shí),樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的研究方法,掌握基本的科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能外,還要充分調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性,進(jìn)行動(dòng)手動(dòng)腦與創(chuàng)新的實(shí)踐,形成特色。
本文只是結(jié)合我校與我院自身的實(shí)際,就已有的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)體系和“智能科學(xué)與技術(shù)”新專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)建設(shè)情況進(jìn)行了探討,還有待實(shí)踐中繼續(xù)完善與提高。
參考文獻(xiàn):
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[2] 王萬(wàn)森,鐘義信,韓力群,等.我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育的現(xiàn)狀與思考[J].計(jì)算機(jī)教育,2009(11):10-14.
（中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410083）
摘要：針對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的先進(jìn)性和學(xué)科交叉性的特點(diǎn)，提出打破單個(gè)課程的局限，將最新的智能理論與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，建立智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用技術(shù)課程群以適應(yīng)信息學(xué)科發(fā)展；從教學(xué)內(nèi)容、課程群知識(shí)點(diǎn)、課程體系和考核體系4方面闡述課程群建設(shè)內(nèi)容，介紹具體的建設(shè)手段與措施。
關(guān)鍵詞 ：智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用技術(shù)；課程群；建設(shè)與實(shí)踐
第一作者簡(jiǎn)介：高琰，女，副教授，研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚?，gaoyan@csu．edu．cn。
0 引 言
“智能化”已經(jīng)成為全球科學(xué)技術(shù)特別是信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基本特征和普遍潮流。智能技術(shù)及其應(yīng)用也成為IT行業(yè)的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，如IBM公司提出了“智慧地球”口號(hào)。智能科學(xué)技術(shù)整體上正處于快速發(fā)展階段。中南大學(xué)順應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，主要目的是讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握智能科學(xué)與技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能與方法。為此，我們建立了智能科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)和智能科學(xué)技術(shù)應(yīng)用2個(gè)課程群，并且以課程群為單位對(duì)各課程進(jìn)行梳理，對(duì)課程資源進(jìn)行整合。
1 課程群的建設(shè)目的
課程群擺脫了課程的單一性，能夠較好地提高課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生專(zhuān)業(yè)水平。
智能技術(shù)應(yīng)用課程群主要承擔(dān)智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用技術(shù)課程，包括自然語(yǔ)言處理、生物特征識(shí)別、商務(wù)智能、知識(shí)工程、智能優(yōu)化及其應(yīng)用、計(jì)算機(jī)游戲程序設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)課程，是基于智能科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)課程群的拓展和延伸。
智能技術(shù)應(yīng)用課程群建設(shè)的目的是為適應(yīng)信息學(xué)科發(fā)展，打破單個(gè)課程的限制，將各門(mén)課的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合，將最新的智能理論與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合；通過(guò)各種特色專(zhuān)業(yè)課程（如自然語(yǔ)言處理、生物特征識(shí)別和虛擬現(xiàn)實(shí)與智能游戲等）的開(kāi)設(shè)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)課、各類(lèi)科研競(jìng)賽活動(dòng)、教師的科研項(xiàng)目等，更好地培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與智能技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生在科學(xué)研究、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、組織管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、技術(shù)創(chuàng)新及市場(chǎng)開(kāi)拓等方面的綜合素質(zhì)，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
2 課程群的建設(shè)內(nèi)容
針對(duì)當(dāng)前高校在技能培養(yǎng)理念、技能環(huán)節(jié)等方面存在的問(wèn)題，我們提出培養(yǎng)以智能技術(shù)應(yīng)用的編程人才為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)校特色為基礎(chǔ)，以學(xué)生興趣與就業(yè)需要為核心，將智能理論和應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合，構(gòu)建合理的實(shí)踐教學(xué)體系。通過(guò)對(duì)產(chǎn)業(yè)界人才培養(yǎng)體系的研究以及適合學(xué)生的教學(xué)方法研究，我們提出構(gòu)建產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的智能科學(xué)技術(shù)應(yīng)用課程群，以此保證學(xué)生整個(gè)工程化學(xué)習(xí)過(guò)程的可持續(xù)發(fā)展。建設(shè)內(nèi)容包括以下4個(gè)方面。
2.1 教學(xué)內(nèi)容
密切關(guān)注當(dāng)前技術(shù)發(fā)展，借鑒國(guó)內(nèi)外教材，編寫(xiě)具有自身特色的教材；引進(jìn)和翻譯最新技術(shù)資料，將其作為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充，引入到課程群中各門(mén)課的課件、題庫(kù)、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)案例中。
2.2 課程群知識(shí)點(diǎn)
課程群是將若干門(mén)在內(nèi)容上具有密切相關(guān)性，在知識(shí)、方法上有邏輯聯(lián)系的課程加以整合而成的。我們列出課程群中各門(mén)課程的知識(shí)點(diǎn)清單，根據(jù)清單再重新總結(jié)和梳理各課程間的知識(shí)點(diǎn)，分析它們之間的內(nèi)在關(guān)系后，完成對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的抽取、分析與匯編。我們?cè)诟鏖T(mén)課程的講授中，對(duì)各課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，既有不同的側(cè)重點(diǎn)，同時(shí)又要強(qiáng)調(diào)應(yīng)用領(lǐng)域的融合。例如：自然語(yǔ)言處理與智能游戲的結(jié)合，智能優(yōu)化算法與智能游戲的結(jié)合，商業(yè)智能與自然語(yǔ)言處理的結(jié)合，自然語(yǔ)言與生物特征識(shí)別的結(jié)合等。
在知識(shí)點(diǎn)的分析匯編過(guò)程中，不僅要注意課程群里各課程知識(shí)點(diǎn)的關(guān)系，還要注意它們與基礎(chǔ)課程的關(guān)系。例如：自然語(yǔ)言中的分類(lèi)算法在模式識(shí)別中講授過(guò)，所以在自然語(yǔ)言處理課程中應(yīng)側(cè)重基于文本特征的分類(lèi)算法。
2.3 課程體系
在產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的教學(xué)理念指導(dǎo)下，我們將課程內(nèi)容分為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)與編程、工程項(xiàng)目實(shí)踐3個(gè)部分。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論包括了某個(gè)領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)（如自然語(yǔ)言中的分詞及詞性標(biāo)注）及智能算法的應(yīng)用（如基于機(jī)器學(xué)習(xí)的文本分類(lèi)和信息抽?。辉O(shè)計(jì)與編程則是深入掌握一門(mén)技術(shù)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言（如C語(yǔ)言、C++、Java，Python等）和應(yīng)用領(lǐng)域的一種業(yè)界開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)（針對(duì)自然語(yǔ)言掌握NLTK語(yǔ)言包的使用，針對(duì)掌握智能游戲掌握OpenGL、Direct3D等）；工程項(xiàng)目實(shí)踐旨在提高學(xué)生實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力，為他們提供從學(xué)校走向工業(yè)界的途徑。
2.4 考核體系
課程考核是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，是檢測(cè)教學(xué)效果的必要手段。不同的考核方式，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和教師的教學(xué)態(tài)度。傳統(tǒng)考核方式已顯現(xiàn)出很多弊端，分?jǐn)?shù)的高低不能真正反映學(xué)生掌握知識(shí)和解決問(wèn)題的能力。為此可針對(duì)不同的課程，設(shè)計(jì)靈活多樣的考核方式。
3 建設(shè)方法與措施
3.1 師資培養(yǎng)
課程群建設(shè)涉及課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，要借助團(tuán)隊(duì)的力量實(shí)施。以學(xué)術(shù)帶頭人為建設(shè)團(tuán)隊(duì)核心，不斷提高師資隊(duì)伍的整體教學(xué)水平，充實(shí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。要求每位老師系統(tǒng)學(xué)習(xí)課程群中各門(mén)課程的內(nèi)容和相互關(guān)聯(lián)性，注重融合各課程的基礎(chǔ)知識(shí)和其實(shí)際應(yīng)用性，研制詳細(xì)的教研活動(dòng)時(shí)間表和活動(dòng)內(nèi)容。通過(guò)教師間相互聽(tīng)課和對(duì)教學(xué)活動(dòng)的溝通，建立良好的教師相互學(xué)習(xí)機(jī)制。同時(shí)建立教師隊(duì)伍的管理體制，設(shè)置檢查與匯報(bào)環(huán)節(jié)，分階段、按目標(biāo)對(duì)照教學(xué)任務(wù)進(jìn)行管理。
3.2 課程群教學(xué)內(nèi)容建設(shè)
各任課教師定期介紹課程內(nèi)容、綜合考慮課程間關(guān)系，在統(tǒng)一的教學(xué)框架下制訂各課程的教學(xué)計(jì)劃、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。各任課教師提交課程的知識(shí)點(diǎn)說(shuō)明和在課程群中的關(guān)系圖，大家一同進(jìn)行分析討論，梳理課程之間的關(guān)系。目前，我們明確每次上課講3～5個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并綜合編寫(xiě)了課程群總體的知識(shí)點(diǎn)手冊(cè)，手冊(cè)中清晰描述了每個(gè)知識(shí)點(diǎn)建設(shè)的主要課程。例如，分類(lèi)在自然語(yǔ)言處理、商務(wù)智能和生物特征識(shí)別中都涉及，我們綜合考慮將其放在商務(wù)智能中建設(shè)，其他課程協(xié)建。我們將課程群的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)關(guān)系和課程的資料放在教學(xué)資源平臺(tái)上，供學(xué)生查看。
同時(shí)，我們采用校內(nèi)教師與企業(yè)界開(kāi)發(fā)人員相結(jié)合的授課方式。邀請(qǐng)企業(yè)界開(kāi)發(fā)人員進(jìn)入課堂進(jìn)行1~2次教學(xué)，介紹業(yè)界的實(shí)際情況和最新進(jìn)展。業(yè)界開(kāi)發(fā)人員的授課很好地開(kāi)闊了學(xué)生的視野。
3.3 教學(xué)方法和考核手段改革
我們采用交叉授課、綜合實(shí)驗(yàn)、講座、討論課等便于展開(kāi)知識(shí)、開(kāi)闊視野的教學(xué)方法，在體現(xiàn)自身特點(diǎn)的同時(shí)又能體現(xiàn)課程間的交叉性和融合性。
同時(shí)我們注重實(shí)際項(xiàng)目訓(xùn)練。我們把學(xué)生5～7人分為一組，將方案構(gòu)思、設(shè)計(jì)思路和理性分析等一系列問(wèn)題作為考題，進(jìn)行實(shí)際的開(kāi)發(fā)訓(xùn)練，著重考查學(xué)生的邏輯思維、分析判斷能力和編程能力。學(xué)生通過(guò)公開(kāi)報(bào)告會(huì)來(lái)匯報(bào)成果，成績(jī)由其他同學(xué)和老師共同給出。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，又有效遏制了抄襲現(xiàn)象，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。
3.4 學(xué)科競(jìng)賽與教學(xué)的結(jié)合
課程群建設(shè)團(tuán)隊(duì)十分重視各類(lèi)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽，團(tuán)隊(duì)成員指導(dǎo)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，多次榮獲“華為杯”智能設(shè)計(jì)大賽及湖南省“挑戰(zhàn)杯”各項(xiàng)賽事的一、二、三等獎(jiǎng)。如2014年的華為杯一等獎(jiǎng)作品“基于UEA-FZ腦電放大器的虛擬手機(jī)撥號(hào)系統(tǒng)”和“基于體感控制的機(jī)器人皮影戲表演系統(tǒng)”，就是運(yùn)用了生物特征識(shí)別課程的相關(guān)知識(shí)。學(xué)科競(jìng)賽的成績(jī)會(huì)被綜合考慮到學(xué)生的成績(jī)中。
4 結(jié)語(yǔ)
課程群建設(shè)是專(zhuān)業(yè)建設(shè)的趨勢(shì)，它打破了單個(gè)課程的局限，符合“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”的原則。課程群的建設(shè)有利整合教學(xué)資源，接下來(lái)，我們將“以點(diǎn)帶面”，輻射到整個(gè)智能專(zhuān)業(yè)的課程中去。
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