時間：2023-03-15 15:06:27
序論：在您撰寫智能科學(xué)與技術(shù)時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，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；人類智能；人工智能
0引言
不久前剛結(jié)束的圍棋人機大戰(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，同時也激起了社會對智能科學(xué)技術(shù)及其人才培養(yǎng)十分強烈的期待。人們對“中國大腦”計劃的熱議達到了前所未有的程度，“中國制造2025”計劃正在快速推進，我國自主研制的智能服務(wù)機器人正在走向服務(wù)領(lǐng)域的許多行業(yè)，國內(nèi)許多企業(yè)自發(fā)興起的“機器換人”浪潮正高歌猛進。國務(wù)院政府工作報告中提出的“互聯(lián)網(wǎng)+”雖然被人們解釋為互聯(lián)網(wǎng)向各領(lǐng)域的強勢滲透，但是更多的有識之士卻把“+”理解為“升級”，即“計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”向“人工智能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”的升級，而這正好與“中國大腦”計劃相呼應(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)對設(shè)置了本專業(yè)的全國各主要高校做了一次普遍性的專業(yè)調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各校對于“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的理解差異非常巨大。最狹義的理解，是把本專業(yè)看做是“計算機科學(xué)與技術(shù)的一個分支”；最廣義的理解，是把它看做是“從理工到人文和社會幾乎無所不包的綜合學(xué)科”。
從科學(xué)研究和長遠發(fā)展的觀點來看，這樣發(fā)散的理解會有利于人們解放思想，激勵創(chuàng)新，把本學(xué)科的研究做深做透做到位。不過，從當(dāng)前的本學(xué)科教育教學(xué)來說，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)制過于寬泛和過于狹窄的偏差。圖1就是為此而設(shè)計的基本模型。
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“問題”；其上的整個部分代表主體及其與客體相互作用的過程：主體接受來自客體所產(chǎn)生的“本體論信息”，經(jīng)過主體思考之后產(chǎn)生與客體交互的“智能行為”反作用于客體，解決問題。就在這個主客相互作用的過程中，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個體，也可以是人類群體。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，這既是人類與生俱來的目標，也是人類永不枯竭的動力。為了實現(xiàn)這個目標，人類就要運用自己的智慧和知識不斷去發(fā)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)解決而且可能解決的問題，在此基礎(chǔ)上努力去解決所發(fā)現(xiàn)的問題，不斷前進。
人類的這種智慧能力包含兩個相互聯(lián)系相互作用相輔相成的部分：其一是根據(jù)人類所追求的目標和現(xiàn)有的知識去發(fā)現(xiàn)問題、定義問題和預(yù)設(shè)問題求解目標的能力，這是人類在長期實踐過程中積累起來的一種內(nèi)隱性的智慧能力，所以稱為隱性智慧；其二是在隱性智慧所確定的工作框架內(nèi)，在求解目標的引導(dǎo)下，運用相關(guān)信息和知識去生成解決問題的策略，成功解決問題實現(xiàn)求解目標的能力，這是一種外顯性和操作性的智慧能力，所以稱為顯性智慧。
在圖1的模型中，隱性智慧具體表現(xiàn)為“主體所定義的問題、主體的知識庫里已經(jīng)擁有的知識、主體為求解問題所預(yù)設(shè)的求解目標（也存在知識庫內(nèi)）”，這三者就構(gòu)成了主體為求解問題所設(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、認知、基礎(chǔ)意識、情感生成、理智生成、綜合決策、策略執(zhí)行、效果檢驗以及反饋學(xué)習(xí)優(yōu)化”所代表的問題求解過程。
由于隱性智慧是人類內(nèi)隱性的智慧，需要明確的目標、足夠的知識、很強的直覺能力、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)值得解決的問題，所以，隱性智慧難以用人造機器去模擬。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、生成和執(zhí)行策略的能力，因此，顯性智慧有可能被人造機器所模擬。在約定俗成的學(xué)術(shù)語匯中，“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。于是，人類的顯性智慧也常常被稱為“人類智能”。
鑒于人類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“人類隱性智慧和顯性智慧奧秘”的科學(xué)技術(shù)稱為“智能科學(xué)技術(shù)”，而把其中著重研究和模擬“人類顯性智慧（人類智能）能力”的科學(xué)技術(shù)稱為“人工智能”科學(xué)技術(shù)，或者就簡稱為“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；又具有極強的深刻性，涉及人類創(chuàng)造性智慧的深邃奧秘；還具有極強的應(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)具備人文社會科學(xué)、基礎(chǔ)自然科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)科學(xué)的知識與能力，應(yīng)當(dāng)自覺遵循“文理交互，理工融通”的交叉科學(xué)理念。雖然我國高校仍有文科、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，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識論信息，特別是其中的語法信息、語義信息和語用信息）、知識（包括本能性知識、經(jīng)驗性知識、規(guī)范性知識、常識性知識、知識的內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)和外部生態(tài)系統(tǒng)）、基礎(chǔ)意識、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，同時也考慮到讀者可以很容易從現(xiàn)有文獻中詳細了解到這些概念，因此，這里只予以列舉，而不準備展開具體的討論。有需要的讀者可以參閱相關(guān)文獻。
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)觀和方法論問題。只有掌握了這些新的科學(xué)觀和方法論，才能準確地理解“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)觀和方法論進行對比。眾所周知，智能系統(tǒng)是一類開放的復(fù)雜信息系統(tǒng)，因此，這里的比較對象也要選擇相對比較復(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：認為研究的對象是物質(zhì)的；（2）結(jié)構(gòu)觀：認為研究的關(guān)注點應(yīng)當(dāng)是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；（3）孤立觀：認為所研究的物質(zhì)對象是與其它對象沒有關(guān)聯(lián)的；（4）靜止觀：認為所研究的物質(zhì)對象是靜止的，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)對象的時候，物質(zhì)科學(xué)技術(shù)所采用的方法論就是“分解一分析”，更具體地說就是“分而治之，各個擊破，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：認為所研究的對象是信息；（2）系統(tǒng)觀：認為研究的關(guān)注點應(yīng)當(dāng)是系統(tǒng)化的信息，即必須同時關(guān)注信息的形式、內(nèi)容和價值；（3）生態(tài)觀：認為信息不是孤立的或靜止的，而是生長發(fā)展的；（4）機制觀：認為信息的生長發(fā)展必然存在一定的機制。
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，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)觀和機制觀”。
這個對比告訴我們，由于研究對象不同，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。雖然在研究局部細節(jié)問題的時候，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)全局問題的時候，這種差別就會變得十分顯著。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。
事實上，“人工智能”的研究就經(jīng)歷了一場方法論的變革。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（物理符號系統(tǒng)）和行為模擬（感知動作系統(tǒng)）三大學(xué)派，結(jié)果長期不能互相融通。20世紀末和21世紀初，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（物理符號系統(tǒng)）和行為模擬（感知動作系統(tǒng)）分別是機制模擬的A、B、C型，從而實現(xiàn)了人工智能模擬方法的統(tǒng)一，見表2。
由此可見，以往人們把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程、物理符號系統(tǒng)課程（即普遍流行的人工智能和專家系統(tǒng)課程）、感知動作系統(tǒng)課程（即智能機器人或智能體課程）分開講授或者只講授其中一門或兩門課程的做法是不合理的。
同時，我們一直把圖1的模型稱為“智能科學(xué)與技術(shù)的基本模型”。不過，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)觀和機制觀，那么，我們也可以把圖1稱為“生態(tài)意義上的信息科學(xué)與技術(shù)基本模型”。這是因為，雖然在經(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”和“由信息、知識和目標轉(zhuǎn)換為智能”這兩個核心部分命名為“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)
在我國教育部的學(xué)科目錄中，“智能科學(xué)與技術(shù)”其實就是“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”、“計算”、“自動化”、“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學(xué)科，顯然有待進一步合理化。
3基本課程
北京郵電大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)研究中心最近實施的全國高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)計劃調(diào)查表明，我國多數(shù)學(xué)校的教學(xué)計劃確實體現(xiàn)了“計算機科學(xué)與技術(shù)的一個分支學(xué)科”的特點，很少學(xué)校的教學(xué)計劃能夠表現(xiàn)“文理相交，理工融通”的交叉科學(xué)精神。這就提出了一個尖銳的問題，如果真的把“智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科”辦成“計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科”的一個分支學(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，人們的知識結(jié)構(gòu)必須包含社會科學(xué)、人文科學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)知識與綜合能力。
為此，由中國人工智能學(xué)會教育工作委員會和清華大學(xué)出版社計算機分社共同組建的“全國高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系列教材規(guī)劃與編審委員會”（以下簡稱編委會）提出了如下的本學(xué)科核心課程和相應(yīng)的核心教材。
（1）一年級第一學(xué)期的課程智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論是一個引導(dǎo)型課程，旨在以準確而通俗的概念、全面而淺近的思路、親切而富有感染力的語言，引導(dǎo)剛剛踏入校門的新生了解：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）二年級第一學(xué)期的課程腦與認知科學(xué)基礎(chǔ)是本學(xué)科特需的自然科學(xué)基礎(chǔ)（腦科學(xué)）和社會科學(xué)基礎(chǔ)（認知科學(xué)），旨在為學(xué)生提供關(guān)于人類智能的腦科學(xué)基礎(chǔ)知識和人類認知能力的科學(xué)知識，特別是關(guān)于“腦結(jié)構(gòu)如何產(chǎn)生認知能力（物質(zhì)如何生成精神）”的科學(xué)機理。
（3）二年級第二學(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，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）三年級第一學(xué)期的課程機器智能是本學(xué)科的專業(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)機器（人造系統(tǒng)）智能奠定理論和方法的基礎(chǔ)。
（5）四年級第一學(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，使學(xué)生能夠從“智能科學(xué)與技術(shù)”的學(xué)科知識基礎(chǔ)上站立起來，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，而又遠遠超越課堂”。
編委會認為，這些核心課程的綜合（加上各個學(xué)校的人文社會科學(xué)通識課程和各有特色的專業(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
關(guān)鍵詞：課程體系；實驗體系；教學(xué)平臺
中圖分類號：G642 文獻標識碼：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)新的重要生長點，“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)是面向21世紀、具有廣闊發(fā)展前景和巨大應(yīng)用需求的新型專業(yè)。該專業(yè)旨在培養(yǎng)具有信息科學(xué)、智能科學(xué)、腦與認知科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)的基本理論知識，掌握計算機、人工智能、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理、自動控制、系統(tǒng)優(yōu)化專業(yè)知識和綜合技能的高級復(fù)合型人才。2004年，北京大學(xué)開始在“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)招生，開創(chuàng)了“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)本科教育的先河。隨后，國內(nèi)更多院校陸續(xù)開設(shè)該專業(yè)，現(xiàn)在“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)在全國已初具規(guī)模。
盡管“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)被譽為“操縱未來的專業(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)驗和體系非常有限，仍需要開拓創(chuàng)新，努力探索，大膽實踐。本文結(jié)合我校在專業(yè)建設(shè)過程中的一些探索和想法，就教學(xué)平臺建設(shè)談一些體會，重點談?wù)n程體系、實驗體系、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的問題。
2 課程體系建設(shè)
計算機和通訊技術(shù)的結(jié)合，形成了以計算機為核心的信息網(wǎng)絡(luò)，由此引發(fā)的信息革命也是一場數(shù)字化革命，智能革命的時空動力是網(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)”專業(yè)的課程體系建設(shè)應(yīng)以計算機科學(xué)的內(nèi)涵為邏輯起點，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)合我院的實際，我們在對學(xué)生、學(xué)科和社會需求研究的基礎(chǔ)上，確定了課程內(nèi)容。我們把對學(xué)習(xí)主體的尊重、學(xué)科的發(fā)展和社會的需要協(xié)調(diào)起來，在課程體系建設(shè)方面重點考慮了以下內(nèi)容：
(1)面向應(yīng)用
我院是以教學(xué)為主的高等院校，重點培養(yǎng)應(yīng)用型人才，學(xué)生應(yīng)具有較強的實踐動手能力。
(2)以學(xué)生為中心
課程體系的建設(shè)應(yīng)樹立以學(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，它和測控技術(shù)、自動化技術(shù)、計算機技術(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，我們將該專業(yè)培養(yǎng)的重點放在智能信息處理、智能機器人兩個方向上。
按照課程設(shè)置的原則，遵循國家的相關(guān)規(guī)定，參考其他院校的經(jīng)驗，我院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系圍繞“三個平臺，兩個方向，一個目標”進行建設(shè)。三個平臺分別為公共基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)課平臺；兩個方向分別為智能信息處理和智能機器人；一個目標為培養(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 實驗體系建設(shè)
“智能科學(xué)與技術(shù)”是一個新興專業(yè)，實驗教學(xué)體系尚處于探索階段?？偨Y(jié)近年來智能信息處理和智能機器人理論研究成果和實驗設(shè)備開發(fā)已有素材的基礎(chǔ)上，我們在“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的實驗教學(xué)體系建設(shè)上重點考慮了以下幾方面：
(1)層次化
實驗教學(xué)一方面是為了配合理論教學(xué)而設(shè)置的驗證性實驗，一方面是為了提高學(xué)生的綜合能力而進行的綜合設(shè)計性實驗。此外還應(yīng)面向?qū)W生就業(yè)，通過各種方法和手段開展實訓(xùn)、創(chuàng)新性實驗。
(2)開放性
開放性包含兩個層面的含義，一是開放實驗時間和實驗場地，讓學(xué)生自己選擇實驗時間和實驗場地；二是開放實驗內(nèi)容，讓學(xué)生自己選擇部分實驗項目，提高學(xué)生理解和解決問題的能力，加強學(xué)生的動手實踐能力。
(3)有特色
立足我院信息通信特色，強化智能信息處理、智能機器人方向的實驗設(shè)置。
為此，我們的實驗室建設(shè)體系圍繞“三個層次，兩個方向”進行建設(shè)。三個層次是配合理論教學(xué)的驗證性實驗、提高學(xué)生能力的綜合設(shè)計性實驗、強調(diào)創(chuàng)新的開放性實驗。兩個方向是奇偶智能信息處理和智能機器人，智能信息處理以圖形圖像為主要處理對象，進行圖像處理、模式識別等內(nèi)容的實驗，以軟件設(shè)計為主、部分結(jié)合硬件；智能機器人重點放在了以硬件設(shè)計為主的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。具體的教學(xué)實驗平臺如圖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，國家明確提出了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。作為新興的專業(yè)，“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)更是應(yīng)該從一開始就抓住這個機遇，制定創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新模式。我們認為，培養(yǎng)創(chuàng)新精神需要堅持“一個中心”、“三個結(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，逐漸形成獨具特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。重點考慮做好以下幾方面的工作：
(1)加強學(xué)生集中實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，建立實習(xí)基地，加強認識實習(xí)、課程設(shè)計、開放實驗、科研訓(xùn)練、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，提高學(xué)生的團隊協(xié)作、認真求實和獨立思考的創(chuàng)新意識。
(2)增加選修課、跨學(xué)科課程和素質(zhì)拓展類課程，提高學(xué)生的求知欲、進取心、挑戰(zhàn)欲、自信心、意志力等。
(3)積極引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參加各種競賽，參加學(xué)科競賽是引導(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、能力強學(xué)生參與教師的科研活動，使學(xué)生的能力在真正的科研活動中得到鍛煉和提高。
有智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的大學(xué)有北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)、東北財經(jīng)大學(xué)、上海理工大學(xué)、廈門大學(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、計算機系、電子學(xué)系等10個系于1985年成立，主要從事機器感知、智能機器人、智能信息處理和機器學(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)性本科專業(yè)，覆蓋面很廣。專業(yè)涉及機器人技術(shù)，以新一代網(wǎng)絡(luò)計算為基礎(chǔ)的智能系統(tǒng)，微機電系統(tǒng)，與國民經(jīng)濟、工業(yè)生產(chǎn)及日常生活密切相關(guān)的各類智能技術(shù)與系統(tǒng)，新一代的人機系統(tǒng)技術(shù)等。
（來源：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)專業(yè)重要的必修基礎(chǔ)課，對整個專業(yè)課程體系有概括性的引導(dǎo)作用，對學(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)情況驗證其適用性。
關(guān)鍵詞 ：智能科學(xué)；專業(yè)基礎(chǔ)必修課；課程規(guī)劃
基金項目：2012年遼寧省普通高等學(xué)校本科工程人才培養(yǎng)模式改革試點項目(G2201249)。
第一作者簡介：林寶尉，男，講師，研究方向為計算機視覺、模式識別，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)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。學(xué)生通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課，能夠了解整個專業(yè)的知識構(gòu)成、體系結(jié)構(gòu)以及發(fā)展方向，便于將來學(xué)習(xí)必修專業(yè)課，包括模式識別、人工智能、智能機器人等課程。在這個過程中，如何讓學(xué)生順利地過渡到更高層次的專業(yè)課學(xué)習(xí)中，如何提高其學(xué)習(xí)興趣，如何幫助學(xué)生深入了解各門專業(yè)課之間的層次關(guān)系，都是該專業(yè)設(shè)置過程中需要考慮的問題。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。雖然專業(yè)導(dǎo)引課也從全局對該專業(yè)的情況進行了介紹，但其內(nèi)容以學(xué)生職業(yè)引導(dǎo)、興趣培養(yǎng)為主，對專業(yè)課程的設(shè)置并無過多展開。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
課程將學(xué)生的能力體系分為5個部分：技術(shù)知識與推理能力、開發(fā)式思維與創(chuàng)新、個人職業(yè)能力、態(tài)度與習(xí)慣、時間構(gòu)思設(shè)計實現(xiàn)和社會貢獻，與其對應(yīng)的二級、三級及詳細指標見表1。每個能力指標平均對應(yīng)4個學(xué)時，共32個學(xué)時。
1.2 講授方式
(1)精講多練。通過講解智能科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容并結(jié)合相關(guān)實驗，讓學(xué)生掌握智能科學(xué)的基礎(chǔ)知識，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)以項目為導(dǎo)向組織教學(xué)，通過案例教學(xué)，將構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行引入教學(xué)過程中。
(3)鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強基本職業(yè)能力的訓(xùn)練。教學(xué)過程中注意互動和引導(dǎo)，運用講授教學(xué)、練習(xí)教學(xué)、實驗教學(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)實施過程中，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)對學(xué)生進行多方面考核與評價。結(jié)合課程實施過程，從知識掌握、能力水平、態(tài)度表現(xiàn)等方面，對學(xué)生進行全方位的考核。
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)的目標界定、學(xué)科分類、涉及范圍、學(xué)科定位、人類認知以及學(xué)科簡史等知識點。該單元將在2個學(xué)時中完成，并要求學(xué)生課外學(xué)習(xí)2個學(xué)時。
單元二：學(xué)科基礎(chǔ)理論知識，主要涉及機器系統(tǒng)、視覺感知、高級語言編程等知識點。該單元主要介紹支撐學(xué)科的相關(guān)課程，并在實踐課中使用高級語言編寫簡單系統(tǒng)。該單元共10個課時，其中包括4個實踐課時。
單元三：專業(yè)課介紹，主要涉及數(shù)字圖像處理介紹、模式識別介紹、計算機視覺介紹、智能機器人介紹等相關(guān)必修專業(yè)課的入門介紹，并在每次課程結(jié)束后配合實踐編程、工具使用、機器人搭建等實踐環(huán)節(jié)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其全面認識后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)。該單元共20個學(xué)時，其中包括12個實踐課時。
1.4 實驗設(shè)置
實驗課程共16個學(xué)時，包括4次實驗，詳細內(nèi)容如下。
實驗一：數(shù)字圖像處理實驗。使用課程中講授的Matlab語言，實現(xiàn)數(shù)字圖像的傅里葉變換、邊緣檢測功能。該實驗共4個課時，配合單元一以及單元二的部分知識點，使學(xué)生基本掌握Matlab編程語言，并理解數(shù)字圖像處理的基本知識。
實驗二：模式識別機器學(xué)習(xí)實驗。該實驗利用高級程序語言，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的SVM算法以及KMeans算法，讓學(xué)生理解模式識別以及機器學(xué)習(xí)等知識。該實驗共4個學(xué)時。
實驗三：計算機視覺實驗。使用圖像拼接、3D場景重建等相關(guān)專業(yè)工具，實現(xiàn)二維圖片的3D重現(xiàn)。該實驗共4個學(xué)時。
實驗四：機器人實驗。學(xué)生在機器人實驗室，實際動手組裝博創(chuàng)模塊化機器人，并編程實現(xiàn)機器人運動調(diào)試。該實驗共4個學(xué)時，實驗地點為模塊化機器人實驗室。
1.5 結(jié)課考試
在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，教師從出勤情況、日常表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、結(jié)課項目及結(jié)課報告的完成情況對學(xué)生進行全方位的考核，其中結(jié)課項目、調(diào)查報告及實驗作業(yè)占最終成績的90%。結(jié)課項目為小組項目，4個學(xué)生為一個小組完成系統(tǒng)的設(shè)計、編寫、調(diào)試等步驟，并組織5名教師對每個小組進行答辯考核。
2 問題及改進
學(xué)校于2012年申請創(chuàng)辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。該專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生掌握計算機基礎(chǔ)、電子電路、控制方法、智能信息處理與識別等基本知識，使其具備信息處理、自動控制、人工智能系統(tǒng)開發(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)期開設(shè)，共32學(xué)時，其中理論教學(xué)16學(xué)時，實踐教學(xué)16學(xué)時。通過理論教學(xué)和實踐教學(xué)，學(xué)生了解了智能科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，掌握該專業(yè)核心專業(yè)課的關(guān)系，認識相關(guān)后續(xù)課程，并能夠使用簡單的算法和工具，為日后深入學(xué)習(xí)專業(yè)課打下良好基礎(chǔ)。
2.1 教材選擇
由于本專業(yè)辦學(xué)時間較短，沒有足夠的針對智能科學(xué)與技術(shù)概論的教材可供選擇?，F(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)》?！吨悄芸茖W(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、適合智能專業(yè)大一新生使用的專業(yè)教材，對整個專業(yè)有詳細的介紹，適合作為新生的專業(yè)導(dǎo)引課程，安排16個學(xué)時較為合適，并不適于我校智能科學(xué)與技術(shù)概論課程的要求。《智能科學(xué)》是史忠植主編、清華大學(xué)出版社出版的專業(yè)教材，該教材對整個智能專業(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)、認知科學(xué)、人工智能、數(shù)理邏輯、社會思維學(xué)、系統(tǒng)理論、科學(xué)方法論和哲學(xué)等方面的研究成果，適合高年級學(xué)生使用，安排64個學(xué)時較為合適，也不適于我校情況。
鑒于上述原因，我們設(shè)計該課程時，前半部分理論知識介紹使用了《智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論》，后半部分專業(yè)課程介紹使用自制課件。經(jīng)過2輪的教學(xué)實踐以后，我們將根據(jù)教材使用情況編寫自用的講義教材。
2.2 內(nèi)容設(shè)計
該課程內(nèi)容會介紹智能專業(yè)的重要專業(yè)課，但要在32學(xué)時內(nèi)完成所有專業(yè)課程的介紹，并保證該課程內(nèi)容不與專業(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，對于該課程的授課效果非常重要。
在授課過程中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對簡單的數(shù)字圖像處理、計算機視覺的流行應(yīng)用以及動手要求強的機器人課程興趣較大，但對數(shù)學(xué)推導(dǎo)要求較高的模式識別、機器學(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，所以，建議加大實驗動手課程的課時比例，讓學(xué)生多使用相關(guān)知識、算法和應(yīng)用，盡量避開復(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)專業(yè)創(chuàng)建于電子工程系，依托電子系的軟硬件實驗室，培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件知識儲備，提高學(xué)生的實際動手能力。其中，軟件算法將配合嵌入式設(shè)備進行硬件集成，并指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計具有智能算法應(yīng)用的硬件設(shè)備。教學(xué)過程中將使用校實驗室中的模式識別嵌入式開發(fā)板、博創(chuàng)模塊化機器人平臺以及Turtlebot智能機器人平臺。該課程在實際講授時，理論課以及算法相關(guān)實驗在大班進行，硬件實踐課程在小班進行，能取得較好的授課效果。
3 實施效果
在該課程設(shè)計內(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)生填寫調(diào)查問卷。題目分兩類，第一類包括課程目標是否清晰、該課程能否提起學(xué)生對該專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣、該課程的實驗設(shè)計能否有效提高學(xué)生的動手能力，以及該課程的內(nèi)容相關(guān)設(shè)計是否優(yōu)秀。統(tǒng)計結(jié)果如圖1所示。除極個別學(xué)生外，大多數(shù)學(xué)生都選擇了符合以及完全符合，說明該課程設(shè)計可以滿足教學(xué)要求。第二類問題總結(jié)學(xué)生在課程中獲取的知識能力，包括編程調(diào)試、理論知識應(yīng)用、信息獲取、技術(shù)文檔寫作、自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題等，為多選題。從圖2可以看出，學(xué)生對各項能力的認可率均超過50%，其中信息獲取、分析問題等能力的認可率接近80%，說明該課程設(shè)計基本滿足教學(xué)目標。
4 結(jié)語
智能科學(xué)與技術(shù)概論對智能專業(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)自身的實際情況出發(fā)，設(shè)計出適合該專業(yè)學(xué)生的課程設(shè)計安排。經(jīng)過兩輪的實施效果證明，該課程的設(shè)計方式比較適合學(xué)生。隨著課程的持續(xù)，我們將不斷解決存在的問題，并編寫適合我校學(xué)生使用的教材。
參考文獻：
[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．重新認識工程教育：國際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)；專業(yè)引導(dǎo)；人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(簡稱智能專業(yè))是教育部于2004年新增的目錄外試點專業(yè)，國內(nèi)現(xiàn)有17所院校開設(shè)了該專業(yè)(2010年統(tǒng)計數(shù)據(jù))。我校依托學(xué)科優(yōu)勢與教學(xué)資源，2006年獲教育部批準開辦工學(xué)門類中電子信息類的智能專業(yè)，并于2007年正式招生。2009年招生數(shù)為3個班(90人)。
幾年來，圍繞智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新技術(shù)人才的培養(yǎng)定位，努力進行了以“課程體系為基礎(chǔ)，實驗室建設(shè)為重點，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)專業(yè)建設(shè)[1-2]。為提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，實施了實驗室全面開放，探索并進行了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的創(chuàng)新實踐體系構(gòu)建工作[3]。在這些工作開展過程中，我們特別注意到同學(xué)們個人主觀能動性問題，著手進行專業(yè)引導(dǎo)教育4年不斷線，并試行了學(xué)生專業(yè)導(dǎo)師制的探索。良好的開端是成功的一半，“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。本文主要介紹我們在新生專業(yè)引導(dǎo)教育的探索與實踐。
1專業(yè)引導(dǎo)教育的必要性
“引”指帶領(lǐng)向某個目標行動?！皩?dǎo)”指傳導(dǎo)、引導(dǎo)，另還有教育、啟發(fā)的含義。專業(yè)引導(dǎo)是對本專業(yè)學(xué)生行將學(xué)習(xí)的專業(yè)進行鋪墊式引導(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，“大一怎么過”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，影響到成長與成才，也影響到高等教育最終目標的實現(xiàn)[4]。為此，我們不僅加強了新生的入學(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)境的過渡；同時也特別重視新生階段的日常專業(yè)引導(dǎo)教育，提高學(xué)生的專業(yè)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。
1.1幫助學(xué)生了解專業(yè)概況
調(diào)查顯示，絕大部分新生對自己的專業(yè)并不了解或者了解不夠全面，通過專業(yè)引導(dǎo)，可讓新生知道自己所學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置、專業(yè)培養(yǎng)目標、就業(yè)方向和就業(yè)現(xiàn)狀以及學(xué)好本專業(yè)的方法與技巧等，可減少學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的盲目性，培養(yǎng)其專業(yè)意識，樹立正確的專業(yè)思想和學(xué)習(xí)觀，為學(xué)好本專業(yè)打下良好基礎(chǔ)。
1.2幫助學(xué)生培養(yǎng)專業(yè)興趣
興趣是最好的老師。調(diào)查顯示，高考填報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)壓力過大、心理成熟度不高，對于自己的興趣與志向既無時間去思考,也無能力去把握。通過專業(yè)引導(dǎo)，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和熱情，培養(yǎng)對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。
1.3幫助學(xué)生進行職業(yè)規(guī)劃與制訂學(xué)習(xí)計劃
就業(yè)市場的導(dǎo)向與認識的局限性使一部分學(xué)生對自身的專業(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)實熱愛的矛盾，從而產(chǎn)生專業(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業(yè)的機會。即使同學(xué)從小立志從事本專業(yè)，但從事專業(yè)也有專業(yè)方向之分。通過專業(yè)引導(dǎo)，可讓新生盡早了解專業(yè)發(fā)展最新動態(tài)及成果，樹立榜樣，有的放矢，制定學(xué)習(xí)計劃并盡早進行職業(yè)規(guī)劃工作。
1.4新專業(yè)的特殊性
新生面臨許多新問題，最重要的一項就是“專業(yè)”問題：專業(yè)究竟怎樣？前景如何？如何學(xué)好？特別是對于“智能科學(xué)與技術(shù)”這門尚具一定特殊性、剛剛起步的新專業(yè)更顯重要。
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特殊性在于，它是一門綜合交叉性學(xué)科，旨在培養(yǎng)具有腦與認知科學(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，掌握計算機、智能系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理的基本技能，綜合運用所學(xué)知識與技能去分析和解決實際問題，素質(zhì)、能力、知識協(xié)調(diào)統(tǒng)一的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。雖具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用需求，但社會普遍缺乏了解。因此，通過專業(yè)引導(dǎo)教育使新生逐步了解其所學(xué)新專業(yè)概括及其特殊性很有必要。
2專業(yè)引導(dǎo)教育的指導(dǎo)思想
開展新生專業(yè)引導(dǎo)教育過程中，注意強調(diào)以下幾個方面的問題。
1) 通過介紹智能科學(xué)技術(shù)的基本概念、知識體系以及學(xué)校的學(xué)術(shù)特色，努力使學(xué)生對“智能科學(xué)技術(shù)”由完全陌生的狀態(tài)逐步建立一個初步、宏觀的科學(xué)認識[5]。
2) 通過剖析智能科學(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)和計算機科學(xué)技術(shù)具有各自獨立的研究領(lǐng)域，同時又互相交叉、互相促進。
3) 通過闡明智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標與培養(yǎng)計劃，解析專業(yè)課程結(jié)構(gòu)框架，使學(xué)生了解專業(yè)方向、各門課程(特別是大一階段的C語言程序設(shè)計等課程)的在專業(yè)培養(yǎng)目標中的地位和作用，指引學(xué)生采用正確的學(xué)習(xí)方法來開展本專業(yè)的課程學(xué)習(xí)，從而有利于本人及早進行職業(yè)規(guī)劃與制訂學(xué)習(xí)計劃的工作。
4) 通過同學(xué)們普遍感興趣的問題入手，例如機器人足球、人形機器人舞蹈等，因勢利導(dǎo)，將同學(xué)們課外興趣從網(wǎng)絡(luò)游戲吸引到開放實驗室參與學(xué)科競賽與開放項目上來。
3專業(yè)引導(dǎo)教育的具體措施
基于上述分析，開展了相對集中的入學(xué)教育，經(jīng)常性的貫穿整個“大一”階段的課程教學(xué)與課外創(chuàng)新實踐活動的引導(dǎo)教育。為讓學(xué)生能夠及早進行創(chuàng)新實踐活動，特別在第一學(xué)期安排了獨立實踐環(huán)節(jié)“智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論――專業(yè)認識與實踐”[1，3]。
3.1入學(xué)教育
按照學(xué)校的總體安排，我們在新生入學(xué)教育第1周及時進行全面的入學(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)計劃與專業(yè)學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)與生活、安全與衛(wèi)生等諸多個方面。而專業(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驗室、專題講座、師生座談、學(xué)長交流等多種形式。
3.2專業(yè)引導(dǎo)課
目前，我們開設(shè)本課程是以專題講座與學(xué)生參觀體驗校內(nèi)實驗室、校外實踐基地多種形式，貫穿整個第1學(xué)期來開展。其目的是針對學(xué)生的實際需要，系統(tǒng)、科學(xué)地解答學(xué)生各種各樣的專業(yè)問題，為本專業(yè)的新生提供適時和恰當(dāng)?shù)摹皩I(yè)引導(dǎo)”，使他們盡快明確方向，融入環(huán)境，積極主動地學(xué)習(xí)。專題講座由全系教師參與，根據(jù)各自專業(yè)特長完成。
諸多講座專題中，同學(xué)們普遍對機器人足球、人形機器人等比較感興趣。針對此，教師也因勢利導(dǎo)，強調(diào)專業(yè)課程，特別是強調(diào)大一階段的C語言程序設(shè)計、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，力爭使新生別在高考后松懈，別在“大一”階段掉隊，鞭策他們贏在起跑線上。
3.3創(chuàng)新實踐活動
目前高校中專業(yè)課課內(nèi)學(xué)時本來普遍緊張，本專業(yè)更是如此。其前沿性課程較多，理論性較強，受學(xué)制限制，不得已對計算機軟硬件、控制系統(tǒng)基礎(chǔ)等課程學(xué)時加以一定壓縮。課時如此緊張怎么辦？為提高學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，我們決定課外開放智能系實驗室，建立課外科技創(chuàng)新實踐體系，開展多種形式的創(chuàng)新實踐活動來強化同學(xué)的“軟硬件能力”，從而加強智能專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭能力。例如，我們在實踐中以同學(xué)們普遍感興趣的機器人這個創(chuàng)新實踐平臺，提出了一個基于機器人制作、分層次的課外科技創(chuàng)新實踐方案[3]。針對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)們了解并進入到實驗室，同時也舉辦一系列適宜大一學(xué)生參與的相關(guān)學(xué)科競賽。
3.3.1實驗室開放項目
大一的同學(xué)進入開放的實驗室，可進行一些簡易機器人的設(shè)計制作，也可參與到大二、大三學(xué)長為主體的實驗室開放課題研究小組、學(xué)科競賽小組中，做一些輔工作。我們給大一階段設(shè)定的目標是鍛煉簡單機械設(shè)計與加工、基本電子電路設(shè)計、基本程序設(shè)計能力。同學(xué)們在大一階段就因此接觸到 “大學(xué)生電子競賽”、“智能汽車競賽”、“機器人大賽”這一系列學(xué)科競賽。雖然他們只能做一些輔工作，但這些輔工作無疑是非常有益的。既使他們培養(yǎng)了興趣，樹立了目標，同時也建立了實驗室開放工作的學(xué)生團隊。實踐中，我們又把學(xué)科競賽的培訓(xùn)工作與實驗室開放項目進行有機的結(jié)合，使之成為由淺入深、成系統(tǒng)多層次的系列活動。
3.3.2智能系統(tǒng)平臺構(gòu)建方案競賽
愛因斯坦說“想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉?！?智能系統(tǒng)平臺構(gòu)建方案設(shè)計比賽不要求做出具體產(chǎn)品，而重點在于方案設(shè)計與展示。我們開展這一比賽的目的是為了進一步完善學(xué)科競賽的層次性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣并引導(dǎo)新生的專業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實踐方向。2009年11月我們搞了該學(xué)科競賽，它作為后續(xù)相關(guān)競賽的引導(dǎo)與補充，取得不錯的效果。實踐表明，智能系統(tǒng)平臺構(gòu)建方案設(shè)計比賽引起同學(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，精心進行方案設(shè)計并制作了演示文稿。教師與研究生組成的評委進行現(xiàn)場提問與點評，引導(dǎo)同學(xué)應(yīng)該如何通過學(xué)習(xí)來實現(xiàn)這個方案。這既強化了他們對本專業(yè)的認識，又極大地激發(fā)了他們創(chuàng)新實踐的興趣。
3.3.3機器人舞蹈競賽
機器人舞蹈競賽是全校性機器人大賽中的一個比賽項目。該項目主要考驗機器人動作的復(fù)雜性與藝術(shù)性以及每種情感動作與音樂伴奏的配合能力。參賽者需要自由設(shè)計機器人并配合一定音樂，根據(jù)舞蹈創(chuàng)意和音樂的協(xié)調(diào)進行程序設(shè)計完成舞步編排和整體的舞蹈表演。由于趣味性較強，同學(xué)表現(xiàn)出強烈的興趣，這有力促進了同學(xué)們對程序設(shè)計的學(xué)習(xí)。
3.3.4C語言程序設(shè)計競賽
C語言程序設(shè)計是本專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，但由于受到學(xué)時、學(xué)分的限制，課內(nèi)學(xué)時相對不足，要達到新專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，是值得認真研究與探討的課題。課內(nèi)的教學(xué)改革是必需的，細節(jié)不在這里討論。我們在專業(yè)引導(dǎo)教育特別注意到了大一新生的C語言程序設(shè)計的學(xué)習(xí)問題，它是智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程中一個重要專題，此外我們還想到了通過課外競賽來促進該課程的學(xué)習(xí)。我們不僅利用機器人舞蹈比賽這個平臺，我們還組織、培訓(xùn)同學(xué)參加學(xué)校程序設(shè)計大賽來促進程序設(shè)計的學(xué)習(xí)。對于其中高水平的學(xué)生則進一步鼓勵引導(dǎo)其參加ACM程序設(shè)計活動。
3.4發(fā)揮專業(yè)教師作用
由專業(yè)教師擔(dān)任學(xué)生班主任工作，是我校自動化學(xué)院的成功經(jīng)驗。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。對此，學(xué)生反映普遍良好。在新生的專業(yè)引導(dǎo)教育，特別是課外創(chuàng)新實踐活動的引導(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)目標的轉(zhuǎn)變，促進應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作。專業(yè)導(dǎo)師制的一項重要任務(wù)也是推動學(xué)生課外科技創(chuàng)新實踐活動。專業(yè)教師針對學(xué)生的個性差異因材施教，和學(xué)生之間建立一種“導(dǎo)學(xué)”關(guān)系。通過雙向選擇，智能系教師每人擔(dān)任一定數(shù)量學(xué)生的專業(yè)導(dǎo)師，并以此為契機形成高年級-低年級“梯隊”。同學(xué)們組建“興趣小組”，以實驗室為平臺，有的參與“教師科研項目”，有的自主申請“學(xué)生課外科技基金項目”，當(dāng)然學(xué)生參加更多的課外科技創(chuàng)新實踐活動是“實驗室開放項目”。
3.5發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)長作用
在專業(yè)引導(dǎo)教育過程中，我們還充分發(fā)揮研究生、高年級優(yōu)秀學(xué)長的作用。定期開展學(xué)長交流系列活動，講座內(nèi)容包括本科課程學(xué)習(xí)、專業(yè)學(xué)習(xí)方法、實驗室開放項目、學(xué)科競賽等等。在介紹專業(yè)知識的同時，學(xué)長向本科新生傳授自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，引導(dǎo)他們的專業(yè)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實踐。
4結(jié)語
為建設(shè)好智能科學(xué)與技術(shù)新專業(yè)，采用專業(yè)教師擔(dān)任班主任、開設(shè)相關(guān)導(dǎo)引課程以及開放實驗室等多種措施并把科技創(chuàng)新與學(xué)科競賽輔導(dǎo)培養(yǎng)工作提前到“大一階段”，在新生專業(yè)引導(dǎo)教育方面進行了一定的探索與實踐。實踐中新生專業(yè)引導(dǎo)教育取得了不錯的效果。同學(xué)們普遍表現(xiàn)了強烈的興趣：不再沉溺于以前所鐘愛的網(wǎng)絡(luò)游戲，進入課外開放實驗室進行創(chuàng)新實踐活動，加入到學(xué)生科技競賽的團隊。在2010年6月舉辦的“三星杯”國際仿人機器人比賽、2010年7月舉辦的全國機器人大賽中，不少智能專業(yè)09級新生獲得了相關(guān)獎項。
筆者認為，著力針對新生進行專業(yè)引導(dǎo)教育是必要的，應(yīng)該充分重視這項工作。通過相對集中的入學(xué)教育與貫穿于整個“大一”階段的經(jīng)常性課內(nèi)、課外專業(yè)引導(dǎo)教育，加強了學(xué)生對專業(yè)的認識，有助于他們及早進行個人職業(yè)規(guī)劃與大學(xué)四年的學(xué)習(xí)計劃的制訂。其中，及早的創(chuàng)新實踐活動，特別有利于學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性的激發(fā)，有利于學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，有利于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。
參考文獻：
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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);實驗體系;實驗平臺;特色;創(chuàng)新
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
被認為是信息科學(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)立該本科專業(yè)以來,不但得到人們的普遍認同,而且得到了較大的發(fā)展,全國至今已有15所大學(xué)開辦該本科專業(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)”本科專業(yè)在全國已初具規(guī)模,但作為本科教育,乃處于起步和探索階段,一級學(xué)科和二級學(xué)科還沒有完全建立,培養(yǎng)方案的理論體系和實驗體系還有待進一步探索和完善。本文主要結(jié)合我校在專業(yè)實驗建設(shè)過程中的一些實際和體會,就“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)實驗平臺建設(shè)談一些做法和設(shè)想。
2明確實驗平臺建設(shè)的目標和思路
專業(yè)的實驗平臺建設(shè)是為專業(yè)的培養(yǎng)目標服務(wù)的。我?！爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專業(yè)的培養(yǎng)目標是:學(xué)生要具備堅實的數(shù)學(xué)、電子技術(shù)、計算機和智能信息處理、機器學(xué)習(xí)和控制、計算機集成、智能理論與技術(shù)等較寬領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識,能在科研、教育、企事業(yè)等部門從事智能理論研究、智能信息處理、智能技術(shù)應(yīng)用等方面的教學(xué)、科研和開發(fā)應(yīng)用等工作,成為能掌握智能理論與技術(shù)及專業(yè)技能的研究與應(yīng)用的高級工程技術(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、最新進展和發(fā)展動態(tài);系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識,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、集成、應(yīng)用智能系統(tǒng)的基本能力;具有較強的自學(xué)能力、文獻檢索、資料查詢動手能力、創(chuàng)新意識和較高的綜合素質(zhì)等。
實驗課不但是對相關(guān)理論知識的深入理解和綜合運用,而且更是對動手動腦能力的綜合培養(yǎng)和鍛煉。因此,實驗平臺建設(shè)目標和思路是將基礎(chǔ)實驗、設(shè)計性與綜合性實驗與課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等相結(jié)合,理論課程的實驗教學(xué)與智能科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,增加學(xué)生創(chuàng)新性的實驗與實踐,培養(yǎng)學(xué)生扎實的理論基礎(chǔ)和實踐與創(chuàng)新的基本技能。
根據(jù)最近中國人工智能學(xué)會教育工作委員會制定的“智能科學(xué)與技術(shù)”作為一級學(xué)科,“智能理論與方法”、“知識處理技術(shù)”、“智能系統(tǒng)與應(yīng)用”為一級學(xué)科下設(shè)的三個二級學(xué)科的思路,如圖1。因此,實驗平臺建設(shè)的思路應(yīng)是:(1) 能具備研究和探討自然智能系統(tǒng)的機理和機器智能的模擬方法的實驗系統(tǒng)。它主要包括:腦科學(xué)基礎(chǔ)、認知科學(xué)理論、智能的模擬理論與方法、面向智能的信息理論、知識理論、邏輯理論、復(fù)雜系統(tǒng)的自組織理論、決策理論、問題求解方法、機器學(xué)習(xí)、群體智能、人工情感、人工意識等。(2)能進行知識處理技術(shù)多的實驗設(shè)施或軟件系統(tǒng)、智能工具。通過這些設(shè)施或軟件,執(zhí)行由信息到知識和知識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器感知、機器學(xué)習(xí)等。(3)具備智能系統(tǒng)與應(yīng)用的各種對象,如智能機器人、智能裝置、智能信息網(wǎng)絡(luò)等?？傊?實驗的設(shè)備和環(huán)境既可使學(xué)生完成某門課程的驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗,也可完成多門課的交叉性實驗或課程設(shè)計。
圖1學(xué)科結(jié)構(gòu)圖
作者簡介:陳以(1963-),男,廣西玉林人,研究生,副教授,學(xué)院副院長,主要研究方向為智能控制、計算機應(yīng)用技術(shù)。
3實驗平臺建設(shè)的主要內(nèi)容
大學(xué)的實驗教學(xué)不僅涵蓋了理論課的內(nèi)容,而且比理論課更為復(fù)雜。通過實驗,既能豐富活躍學(xué)生的科學(xué)思維,又能使學(xué)生加深對課堂上學(xué)到的理論知識的理解、鞏固和提高,并最終達到培養(yǎng)學(xué)生對客觀世界的觀察能力、分析能力和解決能力。為達到這樣一個實驗培養(yǎng)目的,實驗平臺建設(shè)的內(nèi)容應(yīng)從以下幾方面入手。
3.1實驗體系建設(shè)
“智能科學(xué)與技術(shù)”作為一個新辦的專業(yè),其實驗教學(xué)體系尚處于探索和完善階段。基于學(xué)校和學(xué)院現(xiàn)有的實驗室基礎(chǔ),特別是學(xué)校創(chuàng)新實踐教育特色和我院現(xiàn)有學(xué)科的實驗室基礎(chǔ),我們在“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的實驗教學(xué)體系上重點考慮以下幾方面的建設(shè):
(1) 建立層次化的實驗教學(xué)體系
層次化的實驗就是讓學(xué)生從驗證性的實驗開始,逐步到設(shè)計性、綜合性和帶創(chuàng)新性實驗或工程項目開發(fā)實踐等的實驗環(huán)節(jié),學(xué)生最后階段的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)屬于綜合性或創(chuàng)新性實踐實驗。實驗層次安排主要體現(xiàn)實驗教學(xué)的層次由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合、由學(xué)習(xí)到創(chuàng)新的科學(xué)過程,形成由“驗證性實驗設(shè)計性實驗綜合性實驗課程設(shè)計創(chuàng)新實踐”的實驗層次設(shè)置方法。
(2) 實驗教學(xué)要與生產(chǎn)實際相結(jié)合
為增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、動手能力和綜合創(chuàng)新能力,也為提升就業(yè)率,我們注重依托CSIP(國家軟件與集成電路公共服務(wù)平臺)廣西分中心(該中心設(shè)在我校)、學(xué)院申報的廣西省級自動化實驗教學(xué)示范中心等,促進服務(wù)市場應(yīng)用與交流,采取請進來、走出去等多種途徑實驗教學(xué)方法將某些專業(yè)課實驗和生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合。根據(jù)實驗教學(xué)規(guī)劃需要,進行儀器設(shè)備購置,使實驗教學(xué)滿足社會需求,形成以驗證性實驗為先導(dǎo),綜合性實驗為鞏固,設(shè)計性或工程性項目實踐為提高,以社會需求為導(dǎo)向的實踐教學(xué)培養(yǎng)體系。
(3) 實驗教學(xué)與科研有機結(jié)合
實驗是科研的基礎(chǔ),實驗可以帶動科研;科研反過來促進教學(xué),并通過成果帶動實踐教學(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,加深對課程內(nèi)容的理解,提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,而且能升華學(xué)生對實驗的內(nèi)涵的解讀,增強對實驗學(xué)習(xí)的興趣,明確做人、做事的道理,為未來走向社會打下堅實的基礎(chǔ)。
(4) 特色建設(shè)與創(chuàng)新
特色是一所學(xué)校、甚至一個學(xué)科或?qū)I(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。我校是以工為主,電子信息類學(xué)科優(yōu)勢突出、創(chuàng)新實踐教育特色鮮明的多科性大學(xué)。學(xué)校的前身是1960年成立的桂林機械?？茖W(xué)校,1980年,學(xué)校更名為桂林電子工業(yè)學(xué)院,全面開始本科教育。在原學(xué)校計算站的基礎(chǔ)上,正式成立計算機系,成為廣西最早開辦計算機專業(yè)本科教育的高校,1995年開始進行研究生教育。2006年,桂林電子工業(yè)學(xué)院更名為桂林電子科技大學(xué),原計算機系經(jīng)重新組合,更名為計算機與控制學(xué)院。計算機與控制學(xué)院目前擁有計算機科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程兩大學(xué)科,主要開設(shè)有計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全、網(wǎng)絡(luò)工程和自動化等本科專業(yè),以及兩大學(xué)科基本有的二級學(xué)科碩士點。我校的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)就設(shè)在計算機與控制學(xué)院,這正是中國人工智能學(xué)會當(dāng)初設(shè)立專業(yè)的初衷和建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。
我校經(jīng)過近50年的發(fā)展,目前已具有2個國家級實驗教學(xué)建設(shè)示范中心,2個國家級特色專業(yè)建設(shè)點,1個國家級教學(xué)團隊,3個廣西省級實驗教學(xué)示范中心或建設(shè)中心,1個國家級的大學(xué)生創(chuàng)新型實施單位及1個團中央大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地,以及具備創(chuàng)新型的機器人中心、飛思卡爾智能車中心、電子設(shè)計訓(xùn)練基地等多個省級或校級中心和基地。我院還有1個信息產(chǎn)業(yè)部部級重點實驗室,1個ASEA培訓(xùn)中心,6個與華晟、研華、華為3COM、金蝶等知名企業(yè)共建的實驗室或研究中心。對大學(xué)生電子設(shè)計大賽,我校自1997年派隊參賽以來,每次在廣西區(qū)和全國都有出色的表現(xiàn),2001年還獲得最高獎“索尼杯”;對飛思卡爾智能車比賽,我院代表隊(代表學(xué)校)近年還連續(xù)獲得華南賽區(qū)和全國賽一等獎等。學(xué)校還特設(shè)有創(chuàng)新學(xué)分,學(xué)生課外創(chuàng)新活動取得成果可以給予適當(dāng)?shù)膶W(xué)分來代替選修課學(xué)分。
我校的“電子信息類學(xué)科優(yōu)勢突出、創(chuàng)新實踐教育鮮明”的特色在廣西和華南地區(qū)具有較大的影響力,甚至在全國也有一定知名度。因此,我們在“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)實驗體系建設(shè)中,緊緊結(jié)合現(xiàn)有的資源和條件,在智能機器人(車)、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)勢和特色。在“夯實基礎(chǔ),獨立實踐,創(chuàng)新提高”的實驗教學(xué)理念下,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、具有創(chuàng)新精神和工程實踐能力的高素質(zhì)的綜合型人才。
3.2實驗管理平臺建設(shè)
實驗管理平臺建設(shè)主要是針對實驗老師與學(xué)生建立一個集網(wǎng)絡(luò)化、開放式于一體的實驗教學(xué)與管理體系。
網(wǎng)絡(luò)化、開放式的實驗教學(xué)體系是實驗教學(xué)平臺建設(shè)成熟的重要標志。學(xué)生通過這樣一個完善和規(guī)范的實驗教學(xué)與管理體系,可以自主預(yù)約想做的實驗,自主選擇實驗內(nèi)容、實驗時間,并通過網(wǎng)絡(luò)與實驗教師的互動與交流。這種全開放的網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)體系,不但能充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性,而且還能充分利用有效的資源,提高利用率,如圖2所示。
我校實驗選課系統(tǒng)充分考慮了“以學(xué)生為主”的實驗教學(xué)模式和開放式教學(xué)的特點,學(xué)生可以根據(jù)各自的學(xué)習(xí)計劃靈活選擇實驗項目以及開設(shè)的時間。實驗教師、實驗管理員可以方便地通過留言與學(xué)生交流,學(xué)生的問題也可以通過“一對一”的形式即時解決。教師則通過實驗選課系統(tǒng)查閱學(xué)生選課情況、登錄學(xué)生實驗成績、回答學(xué)生提問。通過近年的建設(shè),我院的網(wǎng)絡(luò)化的開放式實驗教學(xué)體系已初具規(guī)模,再鋪之于學(xué)校完善的網(wǎng)絡(luò)實驗選課系統(tǒng),從而為學(xué)生提供了個性化學(xué)習(xí)的實驗環(huán)境,提高他們獨立自主的實踐與創(chuàng)新能力。
3.3實驗師資隊伍建設(shè)
實驗教學(xué)隊伍的穩(wěn)定和提高是實驗教學(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)定實驗教
師隊伍,鼓勵青年實驗人員在職攻讀學(xué)位、外出進修、培訓(xùn)等,激勵實驗人員在搞好實驗教學(xué)的同時,積極參加科研實踐?？傊?穩(wěn)定和提高現(xiàn)有教師實驗教學(xué)技能,積極引進高素質(zhì)人才,是推動、加強和提高實驗教學(xué)質(zhì)量的需要。
我院目前實驗隊伍(含研究人員)共20人,其中正高職稱人員6名,副高職稱人員9名,中級職稱人員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)科研隊伍。實驗隊伍具有較優(yōu)良的素質(zhì),年齡、知識及職稱結(jié)構(gòu)比較合理,他們相對穩(wěn)定、富有活力,是我們具備高質(zhì)量、高水平實驗教學(xué)體系的保證。
4結(jié)束語
實驗不僅是理論的基礎(chǔ)和源泉,而且實驗環(huán)節(jié)作為整個教學(xué)體系的主要環(huán)節(jié)之一,在培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力中起著無法替代的重要作用。因此,實驗平臺建設(shè)除了要幫助學(xué)生鞏固和加深理解所學(xué)的理論知識,樹立嚴謹科學(xué)的研究方法,掌握基本的科學(xué)實驗技能外,還要充分調(diào)動他們的主觀能動性,進行動手動腦與創(chuàng)新的實踐,形成特色。
本文只是結(jié)合我校與我院自身的實際,就已有的專業(yè)實驗體系和“智能科學(xué)與技術(shù)”新專業(yè)實驗建設(shè)情況進行了探討,還有待實踐中繼續(xù)完善與提高。
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（中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙410083）
摘要：針對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的先進性和學(xué)科交叉性的特點，提出打破單個課程的局限，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、課程群知識點、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)與實踐
第一作者簡介：高琰，女，副教授，研究方向為智能信息處理，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)的重要創(chuàng)新點，如IBM公司提出了“智慧地球”口號。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，開設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專業(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個課程群，并且以課程群為單位對各課程進行梳理，對課程資源進行整合。
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)專業(yè)的應(yīng)用技術(shù)課程，包括自然語言處理、生物特征識別、商務(wù)智能、知識工程、智能優(yōu)化及其應(yīng)用、計算機游戲程序設(shè)計等專業(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，打破單個課程的限制，將各門課的知識點結(jié)合，將最新的智能理論與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合；通過各種特色專業(yè)課程（如自然語言處理、生物特征識別和虛擬現(xiàn)實與智能游戲等）的開設(shè)，結(jié)合實驗課、各類科研競賽活動、教師的科研項目等，更好地培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用計算機技術(shù)與智能技術(shù)解決實際問題的能力，提高學(xué)生在科學(xué)研究、項目開發(fā)、組織管理、團隊協(xié)作、技術(shù)創(chuàng)新及市場開拓等方面的綜合素質(zhì)，提高就業(yè)競爭力。
2 課程群的建設(shè)內(nèi)容
針對當(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，強調(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)建合理的實踐教學(xué)體系。通過對產(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)生整個工程化學(xué)習(xí)過程的可持續(xù)發(fā)展。建設(shè)內(nèi)容包括以下4個方面。
2.1 教學(xué)內(nèi)容
密切關(guān)注當(dāng)前技術(shù)發(fā)展，借鑒國內(nèi)外教材，編寫具有自身特色的教材；引進和翻譯最新技術(shù)資料，將其作為課堂教學(xué)的有益補充，引入到課程群中各門課的課件、題庫、實驗、教學(xué)案例中。
2.2 課程群知識點
課程群是將若干門在內(nèi)容上具有密切相關(guān)性，在知識、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課程的知識點清單，根據(jù)清單再重新總結(jié)和梳理各課程間的知識點，分析它們之間的內(nèi)在關(guān)系后，完成對課程知識點的抽取、分析與匯編。我們在各門課程的講授中，對各課程的知識點進行統(tǒng)籌安排，既有不同的側(cè)重點，同時又要強調(diào)應(yīng)用領(lǐng)域的融合。例如：自然語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)智能與自然語言處理的結(jié)合，自然語言與生物特征識別的結(jié)合等。
在知識點的分析匯編過程中，不僅要注意課程群里各課程知識點的關(guān)系，還要注意它們與基礎(chǔ)課程的關(guān)系。例如：自然語言中的分類算法在模式識別中講授過，所以在自然語言處理課程中應(yīng)側(cè)重基于文本特征的分類算法。
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)容分為專業(yè)基礎(chǔ)理論、設(shè)計與編程、工程項目實踐3個部分。專業(yè)基礎(chǔ)理論包括了某個領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)（如自然語言中的分詞及詞性標注）及智能算法的應(yīng)用（如基于機器學(xué)習(xí)的文本分類和信息抽取）；設(shè)計與編程則是深入掌握一門技術(shù)開發(fā)語言（如C語言、C++、Java，Python等）和應(yīng)用領(lǐng)域的一種業(yè)界開發(fā)標準（針對自然語言掌握NLTK語言包的使用，針對掌握智能游戲掌握OpenGL、Direct3D等）；工程項目實踐旨在提高學(xué)生實際項目開發(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，分數(shù)的高低不能真正反映學(xué)生掌握知識和解決問題的能力。為此可針對不同的課程，設(shè)計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，要借助團隊的力量實施。以學(xué)術(shù)帶頭人為建設(shè)團隊核心，不斷提高師資隊伍的整體教學(xué)水平，充實實踐經(jīng)驗。要求每位老師系統(tǒng)學(xué)習(xí)課程群中各門課程的內(nèi)容和相互關(guān)聯(lián)性，注重融合各課程的基礎(chǔ)知識和其實際應(yīng)用性，研制詳細的教研活動時間表和活動內(nèi)容。通過教師間相互聽課和對教學(xué)活動的溝通，建立良好的教師相互學(xué)習(xí)機制。同時建立教師隊伍的管理體制，設(shè)置檢查與匯報環(huán)節(jié)，分階段、按目標對照教學(xué)任務(wù)進行管理。
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)計劃、課程設(shè)計與實驗計劃。各任課教師提交課程的知識點說明和在課程群中的關(guān)系圖，大家一同進行分析討論，梳理課程之間的關(guān)系。目前，我們明確每次上課講3～5個知識點，并綜合編寫了課程群總體的知識點手冊，手冊中清晰描述了每個知識點建設(shè)的主要課程。例如，分類在自然語言處理、商務(wù)智能和生物特征識別中都涉及，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知識點關(guān)系和課程的資料放在教學(xué)資源平臺上，供學(xué)生查看。
同時，我們采用校內(nèi)教師與企業(yè)界開發(fā)人員相結(jié)合的授課方式。邀請企業(yè)界開發(fā)人員進入課堂進行1~2次教學(xué)，介紹業(yè)界的實際情況和最新進展。業(yè)界開發(fā)人員的授課很好地開闊了學(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、綜合實驗、講座、討論課等便于展開知識、開闊視野的教學(xué)方法，在體現(xiàn)自身特點的同時又能體現(xiàn)課程間的交叉性和融合性。
同時我們注重實際項目訓(xùn)練。我們把學(xué)生5～7人分為一組，將方案構(gòu)思、設(shè)計思路和理性分析等一系列問題作為考題，進行實際的開發(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)生通過公開報告會來匯報成果，成績由其他同學(xué)和老師共同給出。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(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)科競賽與教學(xué)的結(jié)合
課程群建設(shè)團隊十分重視各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和學(xué)科競賽，團隊成員指導(dǎo)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，多次榮獲“華為杯”智能設(shè)計大賽及湖南省“挑戰(zhàn)杯”各項賽事的一、二、三等獎。如2014年的華為杯一等獎作品“基于UEA-FZ腦電放大器的虛擬手機撥號系統(tǒng)”和“基于體感控制的機器人皮影戲表演系統(tǒng)”，就是運用了生物特征識別課程的相關(guān)知識。學(xué)科競賽的成績會被綜合考慮到學(xué)生的成績中。
4 結(jié)語
課程群建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的趨勢，它打破了單個課程的局限，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，我們將“以點帶面”，輻射到整個智能專業(yè)的課程中去。
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