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摘要：智能科學與技術(shù)概論課程是智能科學與技術(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，對學生深入學習后續(xù)課程有很大幫助。文章從智能科學與技術(shù)概論課程的教學實際出發(fā)，提出該課程的整體課程規(guī)劃，并根據(jù)學生的學習情況驗證其適用性。

關(guān)鍵詞 ：智能科學；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

智能科學與技術(shù)概論課程是智能科學與技術(shù)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。學生通過學習基礎(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，便于將來學習必修專業(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，如何讓學生順利地過渡到更高層次的專業(yè)課學習中，如何提高其學習興趣，如何幫助學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個學時，共32個學時。

1.2 講授方式

(1)精講多練。通過講解智能科學的相關(guān)內(nèi)容并結(jié)合相關(guān)實驗，讓學生掌握智能科學的基礎(chǔ)知識，提高其學習興趣，為后續(xù)課程的學習打下良好基礎(chǔ)。

(2)以項目為導(dǎo)向組織教學，通過案例教學，將構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行引入教學過程中。

(3)鼓勵學生自主學習，加強基本職業(yè)能力的訓(xùn)練。教學過程中注意互動和引導(dǎo)，運用講授教學、練習教學、實驗教學、案例教學等多種教學方法完成教學任務(wù)。

(4)教學實施過程中，提供豐富的教學資源，如多媒體課件、案例、網(wǎng)絡(luò)資源、優(yōu)秀學生作品和外文技術(shù)資料等。

(5)對學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：智能科學導(dǎo)論，主要涉及智能科學與技術(shù)的目標界定、學科分類、涉及范圍、學科定位、人類認知以及學科簡史等知識點。該單元將在2個學時中完成，并要求學生課外學習2個學時。

單元二：學科基礎(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)提高學生的學習興趣，使其全面認識后續(xù)專業(yè)學習。該單元共20個學時，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：模式識別機器學習實驗。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，讓學生理解模式識別以及機器學習等知識。該實驗共4個學時。

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個學時。

實驗四：機器人實驗。學生在機器人實驗室，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

學校于2012年申請創(chuàng)辦智能科學與技術(shù)專業(yè)。該專業(yè)培養(yǎng)學生掌握計算機基礎(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。智能科學與技術(shù)概論課程在大二下學期開設(shè)，共32學時，其中理論教學16學時，實踐教學16學時。通過理論教學和實踐教學，學生了解了智能科學的基礎(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，為日后深入學習專業(yè)課打下良好基礎(chǔ)。

2.1 教材選擇

由于本專業(yè)辦學時間較短，沒有足夠的針對智能科學與技術(shù)概論的教材可供選擇。現(xiàn)階段使用較多的教材為《智能科學與技術(shù)導(dǎo)論》以及《智能科學》。《智能科學與技術(shù)導(dǎo)論》是鐘義信主編、北京郵電大學出版社出版的、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個學時較為合適，并不適于我校智能科學與技術(shù)概論課程的要求。《智能科學》是史忠植主編、清華大學出版社出版的專業(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)地介紹了智能科學的概念和方法，吸收了腦科學、認知科學、人工智能、數(shù)理邏輯、社會思維學、系統(tǒng)理論、科學方法論和哲學等方面的研究成果，適合高年級學生使用，安排64個學時較為合適，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)學推導(dǎo)要求較高的模式識別、機器學習等課程接受程度較低。該課程的教學目的是讓學生了解相關(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)學推導(dǎo)。

2.3 資源配置

學校的智能科學與技術(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)學生的軟硬件知識儲備，提高學生的實際動手能力。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)學生設(shè)計具有智能算法應(yīng)用的硬件設(shè)備。教學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，智能科學與技術(shù)概論已經(jīng)完成了2輪的課程教學，并在課程結(jié)束后組織學生填寫調(diào)查問卷。題目分兩類，第一類包括課程目標是否清晰、該課程能否提起學生對該專業(yè)課的學習興趣、該課程的實驗設(shè)計能否有效提高學生的動手能力，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。除極個別學生外，大多數(shù)學生都選擇了符合以及完全符合，說明該課程設(shè)計可以滿足教學要求。第二類問題總結(jié)學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、自主學習、分析問題、解決問題等，為多選題。從圖2可以看出，學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)計基本滿足教學目標。

4 結(jié)語

智能科學與技術(shù)概論對智能專業(yè)學生的深入學習起到了重要的引導(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，并編寫適合我校學生使用的教材。

參考文獻：

[1]鐘義信，智能科學技術(shù)導(dǎo)論[M]．北京：北京郵電大學出版社，2007.

篇（2）

0 引言

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前我國已有幾十所高校相繼設(shè)立了智能科學與技術(shù)專業(yè)。作為國家民委直屬的民族高校，為順應(yīng)學科交叉和未來技術(shù)發(fā)展的趨勢，中南民族大學計算機科學學院近年來申請并設(shè)立了智能科學與技術(shù)本科專業(yè)。在對智能專業(yè)新生培養(yǎng)的過程中，教學團隊借鑒其他高校先進經(jīng)驗并結(jié)合計算機科學學院現(xiàn)狀，針對智能科學與技術(shù)專業(yè)學生的特點，探索和嘗試一種多元化專業(yè)啟蒙教育模式，其目標是通過對大一學生進行專業(yè)啟蒙教育調(diào)動學生學習專業(yè)的主觀能動性，激發(fā)學生研究專業(yè)知識的興趣，幫助學生認清自己的優(yōu)勢與不足，制訂出適合自己的專業(yè)學習規(guī)劃和職業(yè)規(guī)劃。

我國的傳統(tǒng)教育一向重視啟蒙教育，宋代朱熹就曾著有《易學啟蒙》一書。啟蒙是教育永恒的使命，針對個人的啟蒙通常是教育活動的主要形式。專業(yè)啟蒙教育是大學專業(yè)教育的起步，對學生的專業(yè)學習及職業(yè)發(fā)展具有基礎(chǔ)性意義。

1 專業(yè)啟蒙教育的現(xiàn)狀’

當前一種較普遍的觀點認為專業(yè)啟蒙教育就是對新生進行“專業(yè)百科知識”的啟蒙，通過專業(yè)導(dǎo)論課程教學實現(xiàn)。傳統(tǒng)專業(yè)導(dǎo)論課程的教學一般可以分為專業(yè)概況介紹、專業(yè)培養(yǎng)體系與學習目標講解、學習方法與興趣培養(yǎng)、該專業(yè)的社會需求和就業(yè)前景等4個部分。與其他許多理工科專業(yè)一樣，智能科學與技術(shù)專業(yè)的教學計劃中也會有在第一學期開設(shè)智能科學與技術(shù)導(dǎo)論課程，但由于智能專業(yè)具有交叉性、綜合性并且受到傳統(tǒng)教學體系等諸多因素的影響，智能專業(yè)導(dǎo)論課在實際課堂講授過程中遇到一些困難。例如，由于受教學計劃制訂規(guī)則的限制，包括平均的周學時數(shù)、學分數(shù)以及專業(yè)課程前后銜接等，教師在學生大學4年的第1學期甚至第1學年很難安排其他專業(yè)課教學。

根據(jù)筆者對一些開設(shè)智能科學與技術(shù)專業(yè)院校的教學計劃和大綱的調(diào)研情況看，許多學校和中南民族大學計算機科學學院目前的情況相似，在第一學期安排的專業(yè)課是C語言程序設(shè)計，在第二學期安排數(shù)字邏輯和（或）C++程序設(shè)計等專業(yè)基礎(chǔ)課。這就導(dǎo)致在智能專業(yè)第一學年中，智能科學與技術(shù)導(dǎo)論課“獨挑”專業(yè)啟蒙教育重擔的結(jié)果，可能出現(xiàn)的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 專業(yè)的“點、線、面”難以顧全

1）有限的課時數(shù)與豐富的內(nèi)容難以匹配。

智能科學與技術(shù)專業(yè)集計算機軟硬件、自動控制、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代科技于一身，是一門多學科交叉的綜合性學科，因此其內(nèi)容之豐富、難度之深、應(yīng)用面之廣可想而知，而導(dǎo)論課能安排的學時很有限。這使得教師在上導(dǎo)論課時很難兼顧知識面與知識深度，要想完整并系統(tǒng)地在新生面前展現(xiàn)該專業(yè)的前沿性內(nèi)容非常困難；許多學生聽完導(dǎo)論課后難以從宏觀角度理解和認識智能專業(yè)，常常會產(chǎn)生“霧里看花”、不知所云的感覺。

2）專業(yè)導(dǎo)論課與專業(yè)理論課銜接不緊密。

萬事開頭難。大一新生由于知識結(jié)構(gòu)不完整并缺乏認知能力，難以從整體上把握學科形態(tài)，對導(dǎo)論所涉及知識的理解和掌握程度有限，然而等到高年級再接觸大量專業(yè)課時，學生已基本忘記了入學時學習的導(dǎo)論課基本內(nèi)容。由于缺乏對該專業(yè)的宏觀把握，學生在后來的專業(yè)課學習中常常是孤立地學習某一門專業(yè)知識，很少會主動并且有意識地將相關(guān)課程聯(lián)系起來學習。這就妨礙了學生綜合運用所學知識能力的提高，不利于學生發(fā)散性和創(chuàng)造性思維的養(yǎng)成。

1.2 學生普遍缺乏對未來的規(guī)劃

1）對專業(yè)產(chǎn)生片面性認識。

按照現(xiàn)行的教學計劃安排，智能專業(yè)的新生多半從計算機類課程開始進行專業(yè)課學習。專業(yè)啟蒙教育中也特別強調(diào)計算機技術(shù)的重要性，再加上新生易受“先入為主”效應(yīng)的影響，一些學生在和筆者座談時就流露出只要學好計算機課程，掌握幾門編程語言，今后就能夠勝任智能系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計工作的想法，這種想法在以技術(shù)至上為學習理念的學生中很具有代表性。

2）對專業(yè)的學習興趣難以維持。

教師在上導(dǎo)論課時都會精心準備一些課件和素材，以便新生一開始就能產(chǎn)生對該專業(yè)知識的好奇，但隨著時間的推移并且較長時間沒有深入到專業(yè)學習與研究中，很多學生對該專業(yè)的學習興趣下降，有的甚至將興趣轉(zhuǎn)向其他專業(yè)。筆者在跟蹤抽樣走訪中發(fā)現(xiàn)有一些學生已流露出厭學情緒和轉(zhuǎn)專業(yè)的想法，對自己的未來也缺乏規(guī)劃。

1.3 專業(yè)認知度與相互溝通能力有待提高

通過對計算機科學學院2012級智能專業(yè)新生進行走訪和座談，筆者了解到很多學生特別是來自于民族地區(qū)的學生在上大學前很少或者根本沒聽說過這個專業(yè)，許多學生的專業(yè)志向是家長或教師幫忙填的，還有相當一部分是專業(yè)調(diào)劑。這就造成整個年級中，第一志愿報考智能科學與技術(shù)專業(yè)的學生比例低于50%，也就是說有一半以上的新生是“被智能”。

就民族院校自身而言，少數(shù)民族學生的比例超過漢族學生，有較多的學生來自土家、壯、苗、回、畬、朝鮮等民族，即使是漢族學生，他們也多半來自于各地的自治縣或自治鄉(xiāng)，因此這些學生除了具有一般大學新生的特質(zhì)，如由于在初高中階段一心準備高考，而缺乏對社會的了解，對所報考的專業(yè)知之甚少外，還受到基礎(chǔ)弱、底子薄、知識面窄、見識不多、思維不夠活躍、羞于表達、漢語表達能力較弱等因素的困擾。這就勢必導(dǎo)致一些學生對智能專業(yè)的認知度低，對即將開始的專業(yè)知識學習也沒有準備，興趣不高，得過且過，與教師間的相互交流也存在一定障礙。

2 多元化專業(yè)啟蒙教育模式與實施步驟

在對計算機科學學院當前專業(yè)素質(zhì)教育存在的問題進行探討后，筆者認為從大一開始就應(yīng)采用多元化的策略開展智能專業(yè)啟蒙教育，著手培養(yǎng)學生對學科的認知感，在學習方法和創(chuàng)新思維上給予啟蒙和引導(dǎo)，幫助學生形成自己的專業(yè)視角和學科分析架構(gòu)，為今后專業(yè)學習打下良好基礎(chǔ)。

2.1 制訂教改計劃。促進專業(yè)啟蒙教育

剛?cè)雽W的新生對于學校的學習和生活環(huán)境比較陌生，加上不同民族學生在生活習慣、風俗、待人接物觀念上有差異，新生之間渴望相互交流對新學校和新專業(yè)的看法，但苦于交流渠道的欠缺。根據(jù)以往的觀察發(fā)現(xiàn)，能否有效地融入班級和團隊，是影響學生未來專業(yè)學習的一個非常重要的因素，因此筆者在新生專業(yè)啟蒙教育中將如何解決學生與人溝通的問題放在第一位考慮。只有先解決了學生思想和交流方面的問題，才能為他們解開心鎖，為專業(yè)學習營造一個良好的氛圍。

從2012級智能科學專業(yè)的學生進校開始，我們就在新生中開展放飛夢想的“云帆計劃”。選派優(yōu)秀專業(yè)課教師擔任智能科學各小班的班主任。各班主任從新生踏入大學校門的那天起，就從各民族學生自身的特點人手，通過定期個別談話、班委會、各民族學生宣介會、專業(yè)學習規(guī)劃討論會等形式有計劃、有目的地幫助他們增進彼此了解，加深其對智能專業(yè)的認識，引導(dǎo)和強化班級學風建設(shè)。這種目的明確、有計劃性的活動形式極大地提升了班級凝聚力，使得班上新生之間的關(guān)系更加融洽，同時為后續(xù)科研興趣小組和學科研討小組活動的順利推進奠定基礎(chǔ)。

2.2 建立專業(yè)教師輔導(dǎo)訪談制

為了進一步提高學生對智能專業(yè)的認知和學習興趣，智能專業(yè)教學團隊作為輔導(dǎo)教師組織了多次師生訪談。在訪談過程中學生提出很多他們關(guān)心的問題，如大學課程學習和高中課程學習有什么不同？與同班同學和同寢室同學間的關(guān)系該如何處理？C語言學習的重要性體現(xiàn)在哪些方面？除了專業(yè)書籍之外，還有哪些書籍是學生在大學階段需要了解的？考研和找工作的關(guān)系該如何處理？機器人與智能專業(yè)有何關(guān)系？智能專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)趨勢怎樣？少數(shù)民族學生如何學好智能科學與技術(shù)專業(yè)課？

針對這些問題，輔導(dǎo)教師不是只進行簡單的說教，而是本著“授人以魚不如授人以漁”的教育宗旨，盡量從客觀、專業(yè)的角度闡述自己的觀點和看法，通過介紹案例、科技信息動態(tài)及教師自我學習的親身體會，引導(dǎo)學生就自身關(guān)心的問題進行思考和探索。此外，教師還特別提出學生要學會根據(jù)自身的情況對前人的成功經(jīng)驗有所取舍，批判地繼承前人的觀點，力求探索出一條適合各民族學生的求學成長道路。

2.3 改進教學模式

在師生間關(guān)系更為融洽的基礎(chǔ)上，筆者采用“縱、橫”結(jié)合的方式進行新生專業(yè)啟蒙教育。“縱向”方面主要是從課程配套與銜接上進行改革嘗試，以智能專業(yè)導(dǎo)論課為專業(yè)啟蒙先導(dǎo)，以各專業(yè)骨干課程的宣介為后繼，讓新生既了解將要學習的內(nèi)容，又在第一時間找到和認識相關(guān)教師，為其早日進入專業(yè)學習作好鋪墊。

“橫向”則是將課堂教學與對學生的平時管理相結(jié)合，營造出思想與專業(yè)教育相互結(jié)合和相互促進的教育氛圍，在學生的感性世界和理性世界之間搭好橋梁。具體做法有：為了激發(fā)學生的學習興趣，該教學團隊抓住智能科學與技術(shù)導(dǎo)論課開設(shè)的時機，摒棄一貫的說教方式，在導(dǎo)論課教學中引人技術(shù)宣講會、專題報告會、教學實踐環(huán)節(jié)，請不同研究方向的教師就各自研究領(lǐng)域的研究動態(tài)和應(yīng)用前景介紹前沿技術(shù)和最新動態(tài)，讓學生既感到智能的有趣，又了解智能專業(yè)的一些重點和難點。

另外，我們還在課余時間通過組織新生參觀開放實驗室和教師研究室、與課題組中的研究生座談、鼓勵新生與高年級優(yōu)秀學生組成同民族和同鄉(xiāng)學習互助組等活動，讓學生在腦海中初步建立起知識、技術(shù)、專業(yè)和學科間的聯(lián)系。同時，從大一開始就安排新生參加大學生電子設(shè)計比賽、大學生創(chuàng)新比賽、機器人設(shè)計比賽等一系列學科競賽，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，幫助他們逐步了解智能專業(yè)學習和研究的基本方法。

2.4 組建興趣小組，實現(xiàn)自我引導(dǎo)

在發(fā)揮學生自主積極學習的諸多因素中，興趣愛好尤為關(guān)鍵。為了使得興趣成為促進學生進一步學習的直接推動力，從新生入學之初，筆者就有意識地引導(dǎo)和協(xié)助新生自發(fā)組成興趣小組，以小組為單位參與各類學科競賽和班級活動。最初的分組情況表明新生在早期更傾向于以寢室為單位參與各類活動，如在專業(yè)規(guī)劃演講比賽、電工實習、競賽科目選擇等班級活動中，學生更多地以寢室為單位進行分組，原因在于同一個寢室學生的作息時間比較一致，方便大家統(tǒng)一行動。

然而，隨著學習的深入，寢室的界限漸漸模糊，將學生聯(lián)合在一起的更多的是共同興趣和愛好。這種方式建立起來的關(guān)系更加牢固，并且在這樣的興趣小組中每個學生的分工更加明確，團隊中的每個成員都希望能為小組作出貢獻，因而更能激發(fā)出學生的創(chuàng)作靈感，提高學習積極性。這一點在后續(xù)開展的機器人創(chuàng)新比賽中得到了很好的證明，如2012級智能專業(yè)的學生通過聯(lián)合、分工、協(xié)作，利用課余時間完成了選題、分析、搭建構(gòu)型、軟件編程、報告撰寫、視頻拍攝上傳等流程，最終順利地完成了預(yù)定任務(wù)，向組委會提交自己的設(shè)計作品。通過興趣小組的成功運作，各個興趣小組已開始成為優(yōu)秀學生專業(yè)啟蒙教育的宣傳站，成為吸引新生鉆研科學知識的“吸鐵石”。

2.5 設(shè)立多層次考評模式

傳統(tǒng)的考評體系主要偏重于學生的卷面考試成績，這種考評模式過于片面，不利于創(chuàng)新型學生的發(fā)展。為了適應(yīng)當今社會對復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的需求，結(jié)合智能科學與技術(shù)的多學科交叉性、融合性、綜合性很高的學科特點，我們在專業(yè)啟蒙教育別注重綜合考評體系的建立。

我們將專業(yè)導(dǎo)論課的考評分為多個層次：（1）卷面考試。期末考試仍然采用書面形式，注重對學生掌握基本概念和基礎(chǔ)內(nèi)容情況的考查。（2）討論報告。針對導(dǎo)論課教學內(nèi)容，組織學生進行專業(yè)知識認知的專題討論會，學生以小組為單位進行選題、資料查閱、PPT制作和小論文撰寫，最后進行答辯討論，從而訓(xùn)練和培養(yǎng)新生分析問題、邏輯推理、書面及口頭表達的能力。（3）實踐環(huán)節(jié)。教學實踐環(huán)節(jié)會讓新生實際動手制作小型簡易的微控制裝置，增強感性認識，鍛煉動手能力。

篇（3）

中圖分類號：G642　文獻標識碼：A

1　引言

智能科學與技術(shù)學科以計算機科學為基礎(chǔ)，結(jié)合了認知科學、信息學、控制科學、生命科學、語言學等學科的相關(guān)理論和研究方法，是一門新興的交叉學科，將成為21世紀信息科學研究的制高點和信息產(chǎn)業(yè)價值的主要提升點。

在國外，許多著名高校都設(shè)立了“人工智能”專業(yè)并授予智能科學專業(yè)學位：世界多數(shù)知名的理工類院校都設(shè)立有人工智能研究所或?qū)嶒炇遥M行智能科學專業(yè)的研究生培養(yǎng)及科研工作。在國內(nèi)，智能科學與技術(shù)專業(yè)起步則較晚：2003年12月5日，教育部正式批準北京大學信息科學技術(shù)學院設(shè)立“智能科學與技術(shù)”本科專業(yè)，這標志著我國“智能科學與技術(shù)”專業(yè)的誕生。

廈門大學在智能科學與技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)有多年的研究積累和師資儲備。2006年12月，教育部正式批準廈門大學設(shè)立“智能科學與技術(shù)”本科專業(yè)，2007年6月6日，廈門大學智能科學與技術(shù)系經(jīng)學校批準成立，并于2007年9月迎來了第一屆本科生。本文將簡要介紹近幾年來廈門大學“智能科學與技術(shù)”專業(yè)的建設(shè)情況。

2　廈門大學智能科學與技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的科學研究進展

廈門大學在智能科學與技術(shù)領(lǐng)域的研究已開展了多年。早在1988年，學校就成立了校級科研機構(gòu)――“廈門大學人工智能與計算機研究所”，目前，經(jīng)廈門大學批準，正式更名為“廈門大學人工智能研究所”。它是一個以實用智能技術(shù)研究為主、集基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)于一體的研究機構(gòu)，是廈門大學組建智能科學與技術(shù)系的主要基礎(chǔ)。

廈門大學智能科學與技術(shù)系面向國際學科發(fā)展趨勢和國家發(fā)展的重大需求，利用人工智能研究的方法和手段，不斷開辟新的研究領(lǐng)域，逐漸確立了語言信息處理、認知計算、智能信息檢索、中醫(yī)信息處理、視頻圖像處理、智能機器人等主要研究方向。在語言信息處理方面，現(xiàn)設(shè)手寫漢字識別、自然語言理解、機器翻譯、語料庫技術(shù)等研究領(lǐng)域；在認知計算方面，現(xiàn)設(shè)覺知計算、腦機接口、機器感覺、隱喻邏輯等研究領(lǐng)域；在智能信息檢索方面，現(xiàn)設(shè)文本信息過濾、信息檢索、信息提取、智能數(shù)據(jù)挖掘、Web挖掘等研究領(lǐng)域；在中醫(yī)信息處理方面，現(xiàn)主要研究開發(fā)多媒體中草藥智能查詢系統(tǒng)、基于舌象中醫(yī)智能體檢系統(tǒng)；在視頻圖像處理方面，現(xiàn)設(shè)圖像數(shù)據(jù)庫、生物特征識別、遙感圖像、地理信息系統(tǒng)等研究領(lǐng)域。2008年，系里引進了被稱為“人工大腦之父”的著名學者Hugo de Garis教授，并以他為首組建了人工大腦研究室，該研究室的目標是，經(jīng)過三年左右的時間，建設(shè)中國首個人工大腦。

經(jīng)過十幾年的不懈努力，我們在上述研究領(lǐng)域均取得了一批有影響的重要研究成果，在我國學術(shù)界具有一定的學術(shù)地位，獲得數(shù)十項國家和省部級項目經(jīng)費的支持。目前在研的項目有國家自然科學基金項目3項、國家863項目2項、國家863子項目2項、福建省自然科學基金項目1項、福建省科技計劃重點項目2項。在漢字識別、詞語切分標注、語法分析、詞義消歧、指代消解、語言神經(jīng)基礎(chǔ)、漢語理解策略、網(wǎng)上信息的選擇翻譯、統(tǒng)計機器翻譯、語音識別與合成、計算機音樂、計琴學等諸多方面進行了有特色的研究，形成了具體的算法，并且還提出了一種系統(tǒng)性的協(xié)動計算理論，出版專著5部，數(shù)百篇，其中近三年被EI、SCI等檢索的論文達200余篇。

在基礎(chǔ)理論研究的基礎(chǔ)上，智能科學與技術(shù)系還十分注重產(chǎn)學研結(jié)合，先后與北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司和深圳名人電腦等公司進行合作研發(fā)，廣泛開展應(yīng)用系統(tǒng)的研制開發(fā)，主要包括：手寫漢字機器識別系統(tǒng)、漢語分詞和詞性標注系統(tǒng)、機器翻譯系統(tǒng)以及網(wǎng)上漢語文本分類和信息過濾系統(tǒng)。其中，手寫漢字機器識別系統(tǒng)獲浙江省教育廳科學技術(shù)進步三等獎：機器輔助漢英互翻系統(tǒng)獲福建省科技廳科技進步三等獎；漢語分詞和詞性標注系統(tǒng)獲得2003年863中文信息處理評測第二名：機器翻譯系統(tǒng)(包括XMMT漢英機器翻譯系統(tǒng)、Matrix英漢機器翻譯系統(tǒng)、Light英漢機器翻譯系統(tǒng)和Neon英漢雙向機器翻譯系統(tǒng))在863智能接口評測中多次名列前茅，形成多項產(chǎn)品，技術(shù)授權(quán)國內(nèi)多家單位使用。

在科研平臺建設(shè)方面，智能科學與技術(shù)系發(fā)揮廈門大學多學科交叉的優(yōu)勢，聯(lián)合人文學院、外文學院和海外教育學院華文系的學術(shù)力量，于2003年成立了“廈門大學語言技術(shù)中心”，其中，漢外多語言機器翻譯為主攻方向之一。2006年獲批了“智能信息技術(shù)福建省高校重點實驗室”；目前，以人工大腦相關(guān)內(nèi)容為研究核心的“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點實驗室”也已獲批。

3　廈門大學“智能科學與技術(shù)”專業(yè)建設(shè)情況

廈門大學智能科學與技術(shù)系現(xiàn)有一個本科專業(yè)(智能科學與技術(shù))，三個學術(shù)型碩士學位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ)、模式識別與智能系統(tǒng)、計算機應(yīng)用技術(shù))，一個“計算機技術(shù)”工程碩士培養(yǎng)方向(智能工程及網(wǎng)絡(luò)安全方向)，一個博士學位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ))。現(xiàn)有在校本科生近90人，碩士研究生80多人，博士研究生25人，博士后2人。本系教職工近30人，其中：教授5人，副教授5人，80％具有博士學位或者博士在讀，40歲以下的年輕教師占2／3。

3.1　本科生專業(yè)建設(shè)

在本科生培養(yǎng)方面，廈門大學智能科學與技術(shù)系的目標是要求學生能夠有效和系統(tǒng)地掌握本學科的理論基礎(chǔ)，比較深入地理解智能科學與技術(shù)理論；培養(yǎng)具有一定的分析、綜合和創(chuàng)新能力，能夠承當智能信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和智能科學與技術(shù)學科教學任務(wù)的，德、智、體全面發(fā)展的科學技術(shù)工作者：畢業(yè)生適宜到科研機構(gòu)、學校、技術(shù)或行政管理部門、公司、廠礦等企事業(yè)單位從事科技研究、應(yīng)用開發(fā)、信息管理和教學工作，也可以進一步攻讀該專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的碩士學位。

為了實現(xiàn)上述目標，我們遵循“寬口徑、厚基礎(chǔ)、抓關(guān)鍵、重實踐”四項基本原則，制定了較合理的教學計劃，在本科一、二年級安排公共基本課程、校通識教育課程、院系通修課程；從二年級下學期開始結(jié)束院系通修課程，轉(zhuǎn)而推出部分學科通修課程，向?qū)I(yè)化過渡，三年級開始加入方向性選修課程。其中，公共基本課程621學時、33學分；校通識教育課程262學、15學分；學科通修課程1544學時、90學分；方向性課程120學時、分；學科跨方向性課程108學時、6學分。這樣的安排能真正使學生在獲得扎實而寬厚的理論基礎(chǔ)、合理的知識結(jié)構(gòu)的同時，培養(yǎng)較強的獲取新知識的能力和創(chuàng)新精神。

為了能切實提高學生的動手實踐能力，我們在辦學過程中十分重視和強調(diào)實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練并倡導(dǎo)理論與實際 相結(jié)合，已經(jīng)規(guī)劃建設(shè)一個特色實驗室――“仿腦認知與智能機器人”實驗室，可支撐仿腦認知與智能機器人兩個方向相關(guān)課程的教學實驗，總經(jīng)費預(yù)算100萬元。依托該實驗室，結(jié)合相關(guān)課程，高年級本科生可以進行“心理物理測試實驗”、“眼動測試實驗”、“面部表情與腦電對照實驗”、“行為學與智能關(guān)系測試實驗”、“機器人避障行走路徑規(guī)劃”、“機器人目標識別與跟蹤”、“機器人聲控實驗”、“機器人智能語言翻譯”、“機器人足球比賽”等眾多特色實驗。

3.2　研究生專業(yè)建設(shè)

廈門大學智能科學與技術(shù)系的研究生培養(yǎng)以加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心，以加強基礎(chǔ)課、專業(yè)課，實驗實踐教學、論文創(chuàng)新寫作、促進理論與實踐相結(jié)合為重點，包含碩士研究生和博士研究生兩個培養(yǎng)層次。其中，碩士研究生層次又分為學術(shù)型研究生和工程碩士兩種類型，分別進行培養(yǎng)。

在學術(shù)型碩士研究生培養(yǎng)方面，我們的目標是培養(yǎng)適應(yīng)智能科學與計算機科學的發(fā)展，適應(yīng)國家社會發(fā)展與進步事業(yè)需要的，德、智、體、美全面發(fā)展，系統(tǒng)地掌握本學科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的，具有創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實際的高級專門人才和能適應(yīng)未來從事基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)研究和工程應(yīng)用研究之人才。畢業(yè)生適宜到科研部門、學校從事科學研究和教學工作；適宜到計算機產(chǎn)業(yè)相關(guān)的企事業(yè)單位從事智能科學與計算機科學技術(shù)的開發(fā)研究、應(yīng)用與管理等工作；可以繼續(xù)攻讀智能科學與計算機科學及其相關(guān)學科的博士學位。目前包含“人工智能基礎(chǔ)”、“模式識別與智能系統(tǒng)”和“計算機應(yīng)用技術(shù)”三個專業(yè)。其中，“人工智能基礎(chǔ)”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：認知科學理論、認知邏輯學、計算語言學、智能計算方法、藝術(shù)認知與計算、腦高級功能成像等；“模式識別與智能系統(tǒng)”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：計算機視覺、機器翻譯系統(tǒng)、智能中醫(yī)診斷系統(tǒng)、機器音樂、模式識別、音頻信息處理等：“計算機應(yīng)用技術(shù)”專業(yè)包含如下培養(yǎng)方向：人工智能應(yīng)用技術(shù)、自然語言處理技術(shù)、智能信息檢索技術(shù)、多媒體綜合應(yīng)用技術(shù)、圖像與視頻處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

在工程碩士培養(yǎng)方面，目前智能系招收“計算機技術(shù)”工程碩士――B方向(智能工程及網(wǎng)絡(luò)安全)的工程碩士研究生，目標是培養(yǎng)具有扎實的計算機學科專業(yè)知識和工程技術(shù)能力，掌握現(xiàn)代智能與網(wǎng)絡(luò)科學前沿知識，在智能工程與網(wǎng)絡(luò)安全方向具有一定研究深度和項目研發(fā)能力的高層次應(yīng)用型人才。培養(yǎng)方向包括：嵌入式智能家居、視頻圖像處理、網(wǎng)絡(luò)視覺監(jiān)控、模式識別與智能系統(tǒng)、智能機器人、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容監(jiān)管、黑客與網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全、信息檢索與信息過濾、自然語言處理、機器翻譯、語音識別與合成、智能中醫(yī)信息處理、人工大腦、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。

在博士研究生培養(yǎng)方面，設(shè)有“人工智能基礎(chǔ)”博士學位授予專業(yè)，目標是培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實，具有創(chuàng)新意識，對某一領(lǐng)域有全面深入了解或?qū)δ骋粦?yīng)用領(lǐng)域有獨立解決實際問題的能力，能夠解決前人未能解決的科學問題或社會發(fā)展中亟待解決的技術(shù)問題的高級專業(yè)人才：其研究工作對科學技術(shù)或社會經(jīng)濟的發(fā)展具有明顯貢獻，為人工智能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用提供新的基礎(chǔ)或新技術(shù)、新方法。培養(yǎng)方向包括：人工智能以及應(yīng)用技術(shù)、藝術(shù)認知與計算、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、認知神經(jīng)科學、軟計算方法及其應(yīng)用、智能多媒體信息處理、腦功能成像技術(shù)等。

篇（4）

就業(yè)前景分析方面，谷歌首席經(jīng)濟學家哈爾•瓦里安預(yù)計，未來即將出現(xiàn)一類新型的專業(yè)人才和職業(yè)崗位——數(shù)據(jù)科學家，當然數(shù)據(jù)智能分析師也會應(yīng)運而生。現(xiàn)下時代是數(shù)據(jù)時代，甚至稱之為大數(shù)據(jù)時代，企事業(yè)單位面臨大量數(shù)據(jù)如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、醫(yī)療數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)等，實際應(yīng)用中普遍遇到分析能力弱、噪聲數(shù)據(jù)多、缺少分析方法、分析軟件能力差、模型可信度低等問題，其主要原因在于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法不能滿足需要，而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機器學習技術(shù)、模式識別技術(shù)、知識發(fā)現(xiàn)等智能技術(shù)可以為數(shù)據(jù)智能分析方法與工具提供技術(shù)支撐。2014年4月24日，百度高級副總裁王勁在第4屆“技術(shù)開放日”上正式宣布推出“大數(shù)據(jù)引擎”，數(shù)據(jù)智能概念由此產(chǎn)生。數(shù)據(jù)智能分析是指通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機器學習、深度學習、模式識別與分析、知識發(fā)現(xiàn)等技術(shù)，對數(shù)據(jù)進行處理、分析和挖掘，提取隱藏在數(shù)據(jù)中有價值的信息和知識，從而尋求有效解決方案及決策支持預(yù)測。目前社會急需懂得智能技術(shù)的各層次數(shù)據(jù)智能分析人才，可以預(yù)計，熟練掌握智能技術(shù)的數(shù)據(jù)科學家、數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)挖掘人員將有廣闊的用武之地。培養(yǎng)手段探索方面：①以“點—線—面”結(jié)合的方式橫向縱向設(shè)置課程群，面向數(shù)據(jù)智能分析，以案例為導(dǎo)向貫穿“線”上的各關(guān)節(jié)點課程，比如以數(shù)學基礎(chǔ)課（線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、數(shù)學分析）大類專業(yè)課（程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)）數(shù)據(jù)智能分析專業(yè)課（數(shù)據(jù)挖掘、機器學習、多維數(shù)據(jù)分析）為主線，理論與實踐齊頭并進；②立足培養(yǎng)“計算技術(shù)+智能信息+知識技術(shù)”的高級數(shù)據(jù)分析師，理論學習—隨課實驗—集中實踐—科技活動—企業(yè)實習—畢業(yè)設(shè)計等教學環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)配合，“資格認證—競賽獲獎—獎學資助”激勵培養(yǎng)；③以大數(shù)據(jù)智能分析為契機，積極培養(yǎng)本科生的大數(shù)據(jù)計算思維和認知能力，使其掌握大數(shù)據(jù)智能分析方法、機器學習數(shù)據(jù)挖掘工具和開發(fā)環(huán)境。政策導(dǎo)向分析方面：建議中國計算機學會與中國商業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)分析專業(yè)委員會等機構(gòu)緊密協(xié)調(diào)合作，設(shè)立適應(yīng)新時代社會與經(jīng)濟發(fā)展的“數(shù)據(jù)智能分析師”認證[6]，當然將大數(shù)據(jù)智能分析納入計算機水平考試的可選項也是當前的一種解決方案，提高智能科學與技術(shù)專業(yè)社會認可度，增強本專業(yè)學生的歸屬感，更好地培養(yǎng)各層次的數(shù)據(jù)智能分析人才。

2創(chuàng)新型智能技術(shù)人才培養(yǎng)

智能科學與技術(shù)的發(fā)展與計算機技術(shù)幾乎同時起步，但其進展比計算機技術(shù)要慢許多，根本問題在于高級智能的載體——“人腦”是世界上最復(fù)雜的系統(tǒng)，人類對它的認識和了解仍然處于初級階段。近年來通過智能技術(shù)解決實際應(yīng)用問題有了長足進步，國內(nèi)已相繼有20多所高校面向市場變化和未來需求，自2004年以來陸續(xù)開辦了智能科學與技術(shù)本科專業(yè)。盡管大多數(shù)智能技術(shù)的理論基礎(chǔ)還不完備，但實際應(yīng)用的強勁需求與問題解決能力超越了薄弱理論基礎(chǔ)的約束。本專業(yè)課程的教學內(nèi)容與課程實踐都適合教師與學生以研究者的身份參與到“教”與“學”的活動之中。1）研究型教學。蓬勃發(fā)展中的智能技術(shù)需要教師啟發(fā)式、創(chuàng)造式、批判式地“教”，學生也要創(chuàng)造式、批判式地“學”。教與學要能夠從研究思維、問題探索、模型改進、算法優(yōu)化、腦認知和自然智能指導(dǎo)的角度推進教學活動，進行創(chuàng)新性教學和研究型學習。教學實踐活動中應(yīng)強調(diào)學生半監(jiān)督式學習與自監(jiān)督學習為主導(dǎo)，鼓勵引導(dǎo)深度學習，經(jīng)典案例、前沿講座、討論探索貫穿課堂教學，課程考核注重創(chuàng)新科技實踐、問題探索、課程內(nèi)容探索、課程研究性專題報告、以課程為基礎(chǔ)的作品開發(fā)等創(chuàng)新效果和教學效果。2）“研究型分組”培養(yǎng)。智能科學與技術(shù)專業(yè)開辦時間不長，成熟教材不多，課程體系需要不斷適應(yīng)學生和社會的需求做出調(diào)整，又加上智能科學專業(yè)課程本身的發(fā)展探索與實際應(yīng)用現(xiàn)在處于同步發(fā)展階段，決定了專業(yè)老師大力推進“研究型班級教學”，在教學過程中實施“大班基礎(chǔ)講授”+“小班研究型討論”+“小組探索型課題實施與報告”的教學體系，同時來自相關(guān)研究方向的研究生也作為助教協(xié)助專業(yè)老師對小班（組）課題討論進行引導(dǎo)。3）科研訓(xùn)練提高學習積極性。大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練引導(dǎo)學習，大一、大二年級主要學習公共基礎(chǔ)課程和大類專業(yè)基礎(chǔ)課程，其中的數(shù)學基礎(chǔ)課，如線性代數(shù)、高等數(shù)學、概率統(tǒng)計、離散數(shù)學等，由于缺乏實際應(yīng)用案例支撐，很多學生會懷疑這些知識在將來本專業(yè)學習中的用處，課堂課后處于被動學習狀態(tài)，個別學生還會由于認識滯后，產(chǎn)生厭學情緒甚至放棄基礎(chǔ)知識學習，以致于專業(yè)分流后表現(xiàn)為學習能力嚴重不足。通過吸收本科生參加科學創(chuàng)新實踐和科技活動，使他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學知識能夠用來解決實際問題，有利于提高本科生學習基礎(chǔ)知識的積極性，變被動學習為主動學習。同時，教師也能從中發(fā)現(xiàn)部分優(yōu)秀本科生的創(chuàng)新潛力和研究能力，激發(fā)他們科學研究的興趣，引導(dǎo)他們把智能科學技術(shù)作為研究方向并致力于攻讀相關(guān)方向碩士研究生、博士研究生，進一步強化其科學創(chuàng)新能力，勢必會使其獲得高水平創(chuàng)新性成果。大類培養(yǎng)模式下強化專業(yè)教育與實踐，專業(yè)老師要積極主動引導(dǎo)學生，變被動地等待學生選專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)槲齼?yōu)質(zhì)學生，以大二上學期為主要時間點，引導(dǎo)大類專業(yè)學生對特色專業(yè)的興趣，通過科學研究和學生科技活動吸引選拔學生進科研團隊，同時實施科研成果進課堂、進教材、進學生活動。專業(yè)教師、班導(dǎo)師可宣講專業(yè)特色和就業(yè)前景，指導(dǎo)本科生申請大學生科研訓(xùn)練計劃、參加科技競賽、開發(fā)智能技術(shù)特色作品。大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練計劃，需要本科生積極主動地理解大類下各子專業(yè)的特點和特色，結(jié)合自己的興趣愛好和實際情況，在大類培養(yǎng)結(jié)束時分流到各特色專業(yè)。因此，本科生參加科研實踐和專業(yè)科技活動的時間點很重要，從大一結(jié)束后的暑假開始，一直延續(xù)到本科畢業(yè)，同時實施“泛畢業(yè)設(shè)計”（即大二選方向并實施課題基礎(chǔ)儲備，大三實施課題，大四結(jié)合專業(yè)實習完善畢業(yè)設(shè)計）[3]，這樣既充分利用了本科生大二大三充裕的課后時間，也緩解了大四本科生面臨就業(yè)、考研、出國等問題的突出矛盾。

3智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)

智能技術(shù)已成為當前技術(shù)革命創(chuàng)新的源泉，智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域，比如2014年11月2日開始處女航的皇家加勒比郵輪公司“海洋量子號”郵輪也因為大規(guī)模運用了高科技智能系統(tǒng)而號稱“世界上第一艘智能郵輪”。智能系統(tǒng)是建立在“智能技術(shù)+計算技術(shù)”基礎(chǔ)上，結(jié)合了控制技術(shù)、信息技術(shù)的軟硬件系統(tǒng)。智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)目標是社會急需的智能系統(tǒng)開發(fā)工程師，其從事的工作主要包括智能系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、維護、運營、服務(wù)及相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)。為了適應(yīng)智能系統(tǒng)開發(fā)人才的培養(yǎng)，應(yīng)該建設(shè)智能終端實驗平臺、計算智能實驗平臺、腦認知實驗平臺、高性能計算平臺等人才培養(yǎng)基地與實訓(xùn)基地，推進實施智能終端軟件開發(fā)技術(shù)、智能系統(tǒng)應(yīng)用課程設(shè)計、智能系統(tǒng)與工程課程設(shè)計、智能游戲開發(fā)與設(shè)計、人機交互系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計等教學實踐活動。

4復(fù)合型智能技術(shù)人才培養(yǎng)

智能科學與技術(shù)是一門綜合學科，智能技術(shù)也廣泛應(yīng)用到智能交通、智慧城市建設(shè)、電子信息、信息安全、電子政務(wù)、電子商務(wù)、工業(yè)制造、教育、醫(yī)療、管理、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化等眾多領(lǐng)域，需要大量復(fù)合型智能技術(shù)人才。筆者認為，以下4條措施是智能科學與技術(shù)新興專業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型人才切實可行的培養(yǎng)方案：①充分發(fā)揮大類培養(yǎng)特色明顯的人才培養(yǎng)優(yōu)勢，開放“全校特色專業(yè)選修課”，跨專業(yè)、跨學院科教團隊，與大學生科技創(chuàng)新計劃融合，重點培養(yǎng)學生的綜合性、復(fù)合性、應(yīng)用性；②引導(dǎo)并嚴格要求B學分課程學習，特別是設(shè)計規(guī)劃實施好“科技創(chuàng)新”、“文體活動”、“技能認證”、“企業(yè)實習”、“暑期社會實踐”等綜合能力提高計劃；③交叉融合辦好本科生二專業(yè)，鼓勵學有余力的本科生對知識的渴求，允許學生在本專業(yè)的基礎(chǔ)上再輔修另一個專業(yè)，并提供配套措施，保證二專業(yè)學生能獲得優(yōu)質(zhì)教育，發(fā)揮學科交叉融合優(yōu)勢，使本科生形成寬廣深厚的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)有特色的智能科學技術(shù)專業(yè)復(fù)合人才；④通過與企業(yè)橫向合作，建立校企實訓(xùn)基地，緊跟企業(yè)和市場需求，與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用人才。

篇（5）

    1現(xiàn)狀分析

    我國的智能科學與技術(shù)(Intelligence Science and Technology,IST)專業(yè)創(chuàng)辦至今已有8年歷史了。它從無到有,逐步壯大,現(xiàn)在全國已有近20所大學試辦這個新專業(yè)[1-2]。應(yīng)該說,智能科學與技術(shù)專業(yè)的8年征途并不平坦,開拓者們也為之付出了艱辛和心血。現(xiàn)在,我們至少可以說,智能科學與技術(shù)專業(yè)已再不是“嬰兒”,而是“小學生”了。然而,我們需要繼續(xù)努力,上好中學、大學以及研究生課程,邁上專業(yè)建設(shè)的新征途,攀登學科建設(shè)的新高峰。

    在IST專業(yè)建設(shè)上,北京大學信息科學技術(shù)學院等起了重要的帶頭作用,中國人工智能學會及其教育工作委員會等工作委員會和專業(yè)委員會發(fā)揮了很好的組織作用[3-4]。他們齊心協(xié)力,默默奉獻,做了大量有目共睹的開創(chuàng)性工作,值得充分肯定。現(xiàn)已有北京大學、首都師范大學、北京郵電大學、南開大學、西安電子科技大學等高校培養(yǎng)出IST專業(yè)的畢業(yè)生。也就是說,我們有了IST專業(yè)的第一代“產(chǎn)品”了。然而,我們的IST專業(yè)還是有些不盡人意之處,特別是發(fā)展速度比預(yù)料的要慢,發(fā)展規(guī)模不如預(yù)期的大,發(fā)展目標還有待進一步明確。筆者試圖概括我國IST專業(yè)發(fā)展的喜與憂,探討發(fā)展戰(zhàn)略,為IST的專業(yè)建設(shè)和學科發(fā)展出謀獻策,供同行討論與參考。

    2喜憂參半

    如上所說,我國IST專業(yè)的發(fā)展既取得可喜成果,又存在某些憂慮,即喜憂參半。下面擬就IST專業(yè)的辦學成績和存在問題進行探討。1主要成績

    歸納起來,8年來,我國IST專業(yè)建設(shè)取得的主要成績包括下列各點。

    1) 申報并獲準試辦IST專業(yè),促進信息科學和智能科學的發(fā)展,為國內(nèi)外信息科學學科建設(shè)開辟了一個新的增長點。

    2) 在調(diào)查研究和科學分析的基礎(chǔ)上,制定了IST專業(yè)教學大綱和教學計劃,為專業(yè)建設(shè)建立了基本框架[5-6]。

    3) 結(jié)合IST的專業(yè)特點和教育發(fā)展要求,初步規(guī)范了IST專業(yè)課程設(shè)置,開展專業(yè)建設(shè)和課程教學等方面的改革,取得一大批成果[7-8]。

    4) 編寫了一批具有明顯特色的相關(guān)教材,為新專業(yè)教學和學科建設(shè)提供必要的資源,起到較好的示范和輻射作用[7,9]。許多學校在實驗教學上進行了一些探討,并積累了不少經(jīng)驗,值得推廣與借鑒[10-12]。

    5) 聚集了一群有志于智能科學技術(shù)教育的教師,形成了一支熱愛教育、樂于奉獻、熟悉業(yè)務(wù)的師資隊伍,為IST專業(yè)的人才培養(yǎng)和學科發(fā)展打下重要基礎(chǔ)。

    6) 經(jīng)常組織本專業(yè)的教育與教學研討會和座談會,進行全國性或校際間的交流,總結(jié)心得體會,共同提高,使IST專業(yè)沿著正確的方向發(fā)展。

    7) 培養(yǎng)出一批基本掌握智能科學技術(shù)基礎(chǔ)理論和專門知識,具有從事本專業(yè)工作能力的本科畢業(yè)生,為國家輸送有特色的急需的建設(shè)人才。

    8) 為爭取我國智能科學與技術(shù)一級學科博士學位授予權(quán)做了大量工作,并取得重要進展,為IST學科的進一步發(fā)展創(chuàng)造重要條件[13]。2瓶頸問題

    概括地說,IST專業(yè)建設(shè)和發(fā)展面臨的問題主要涉及如下幾點。

    1) 專業(yè)規(guī)模和發(fā)展速度沒有達到預(yù)期結(jié)果,仍停留在“試辦”狀態(tài)。

    到目前為止,全國試辦IST專業(yè)的學校已近20所,已初具規(guī)模,“閃亮登場”。然而,本專業(yè)的規(guī)模和發(fā)展速度不盡人意,離“大發(fā)展”的預(yù)期結(jié)果尚有較大差距。

    2) 辦學主體存在一定的局限性,缺乏跨學科大聯(lián)合的氛圍。

    如前所述,北京大學和中國人工智能學會等對IST專業(yè)建設(shè)發(fā)揮了重要的帶頭和組織作用。由于IST專業(yè)具有高度跨學科等重要特點,單純依靠某一兩個現(xiàn)有專業(yè)來“派生”和由一兩個學會來“催生”IST新專業(yè),是難以快速發(fā)展和如愿以償?shù)摹，F(xiàn)有專業(yè)或?qū)W會都有一定的局限性,與其他學會間的交流合作也需要有改進之處。

    3) 教學大綱與《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要》要求存在差距,有待更新。

    《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要》[14](以下簡稱《綱要》)是我國“優(yōu)先發(fā)展教育,建設(shè)人力資源強國”的重要戰(zhàn)略部署。《綱要》中許多新思路是我們以前沒有想過的。IST的教學大綱需要按《綱要》的要求進行大刀闊斧的修訂,力求符合《綱要》精神。

    4) 實驗教學和網(wǎng)絡(luò)教學亟待加強。

    在新專業(yè)建設(shè)初期,實驗室建設(shè)投入經(jīng)費有限,這對開展實驗教學有些不利影響。一些學校的實驗未能滿足IST專業(yè)各課程教學的基本要求。

    5)IST專業(yè)的產(chǎn)學研結(jié)合模式急需探討與建立。

    產(chǎn)學研結(jié)合是高等教育的一項經(jīng)驗。《綱要》也強調(diào)“創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制”對本科生教育的重要性。雖然有許多企事業(yè)行業(yè)適合IST專業(yè)就業(yè),但該專業(yè)不像機電、化工、通信、冶金等專業(yè)那樣有比較對口的實習和就業(yè)企業(yè)。因此,探討與建立IST專業(yè)的產(chǎn)學研結(jié)合模式,也是一項比較艱難的急需解決的問題。

    3發(fā)展策略

    針對上述存在問題,以下特就智能科學與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略提出若干思考。

    1) 樹立“大智能科學技術(shù)”思想,突破單個學會的局限性,通過大聯(lián)合、大合作,實現(xiàn)大團結(jié)、大發(fā)展。

    一個專業(yè)要在全國產(chǎn)生較大影響,發(fā)揮該專業(yè)的特有作用,沒有足夠大的規(guī)模是不行的。例如,自動化、計算機、通信、電子信息等專業(yè),全國有數(shù)以千計的大學開設(shè)。我們是否可以設(shè)定IST專業(yè)發(fā)展規(guī)模的第一個目標,即爭取在5~10年內(nèi),有50~100所大學開設(shè)該專業(yè)?如果能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標,IST專業(yè)就走上了“可持續(xù)發(fā)展”的大道。到那時或者更早一些時日,“試辦”也就必然被“正辦”所取代。

    值得指出的是,目前大多數(shù)大學強調(diào)“辦學資源有限”,不大愿意支持申報新的專業(yè),這對IST專業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生一定的負面影響。我校的IST專業(yè)就是經(jīng)過3年努力,才向國家教育部呈交《高等學校增設(shè)專業(yè)申請表》的。

    我們需要把圈子搞大些,進行跨學科的大聯(lián)合,集思廣益,合作共贏,謀求IST專業(yè)的發(fā)展大計。基于中國人工智能學會(CAAI)的學科特色,由CAAI牽頭組織申報IST專業(yè)及其一級學科博士學位授予權(quán),是順理成章的。同時,單個學會也有局限性,雖不能說是“勢單力薄”,但力量不如合作的強大。提倡和實現(xiàn)多學會聯(lián)合舉辦智能科學技術(shù)教育教學研討會,以及多學科聯(lián)合申報與建設(shè)IST專業(yè),將克服原有局限性,并以大聯(lián)合促進大發(fā)展,應(yīng)視為一種可行策略。在今后的IST辦學過程中,我們需要主動加強與相關(guān)學會(含一級學會和二級學會)和高等學校(含重點學校和一般學校)的聯(lián)系與合作,力爭辦好已有的IST專業(yè),創(chuàng)造經(jīng)驗,擴大輻射作用和積極影響,爭取有更多的高校申報與加入IST專業(yè)行列。

    2) 再接再厲申報一級學科博士學位授予權(quán),力爭獲得批準。

    在全國同行及多個學會有代表性的專家建議和支持下,中國人工智能學會及其教育工作委員會積極組織一批有識之士,從事“智能科學與技術(shù)”博士學位一級學科授予權(quán)的論證和申報工作,并取得重大進展。由于一些原因,申報工作在最后階段未獲通過與批準,需要大家繼續(xù)努力。“智能科學與技術(shù)”博士學位一級學科授予權(quán)的獲得,必將為IST專業(yè)提供更為寬闊的發(fā)展空間,使IST專業(yè)攀登新的高峰。

    3) 申報成立“高等學校智能科學與技術(shù)教學指導(dǎo)委員會”,并爭取改“試辦”為“正辦”。

篇（6）

河北工業(yè)大學自2008年3月開始設(shè)立“智能科學與技術(shù)”專業(yè),并于當年9月開始招生,每年的招生規(guī)模為1個班,擬定30人。今年4月,我們對在校大一、大二學生進行問卷調(diào)查,包括基本信息、專業(yè)信息、學習狀況、智能科技活動、畢業(yè)去向等方面。通過此次問卷調(diào)查,我們對本專業(yè)的學生情況有了基本了解,為專業(yè)培養(yǎng)方向確定、課程大綱制定等教學環(huán)節(jié)提供有效的信息。

 

1基本信息調(diào)查

 

涉及學生基本信息的2個問題如表1所示:

 

表1基本信息調(diào)查表

 

問題一:你的性別

 

1 男 2 女

 

問題二:你的年級

 

1 大一 2 大二

 

本次參與調(diào)查的學生共52人,其中男生44人,女生8人,大一學生27人,大二學生25人。由數(shù)據(jù)可以看到,我校“智能科學與技術(shù)”專業(yè)的男生數(shù)目遠高于女生,特別是二年級僅有2位女生。

 

2專業(yè)信息調(diào)查

 

涉及專業(yè)信息調(diào)查的7個問題如表2所示[1]:

 

表2專業(yè)信息調(diào)查表

 

問題一:你對所學專業(yè)的滿意度:

 

1 很滿意 2 比較滿意 3 一般 4 比較不滿意 5 很不滿意 6 *空白

 

問題二:你報考前對所學的專業(yè)有多少了解?

 

1 很了解 2 比較了解 3 一般 4 比較不了解 5 很不了解 6 空白

 

問題三:你報考前對該專業(yè)的了解途徑是通過:

 

1 電視等媒體 2 父母 3 老師 4 朋友或他人 5 網(wǎng)絡(luò) 6 其他

 

7 空白

 

問題四:你報考前對自己興趣的把握程度:

 

1 很了解 2 比較了解 3 一般 4 比較不了解 5 很不了解 6 空白

 

續(xù)表

 

問題五:你選擇專業(yè)時考慮的首要因素是:

 

1 興趣愛好 2 父母或他人的建議 3 就業(yè)率高 4 熱門專業(yè) 5 好錄取

 

6 好奇 7 其他 8 空白

 

問題六:你填報志愿時對決策影響最大的是:

 

1 父母 2 自己 3 老師 4 朋友 5 其他 6 空白

 

問題七:你現(xiàn)在對所學專業(yè)的了解程度:

 

1 很了解 2 比較了解 3 一般 4 比較不了解 5 空白

 

* 這里需要說明的是,原問卷中該問題僅包含前5個選項,第6個虛擬答案是為了后續(xù)統(tǒng)計方面增上的,主要是為了處理該問題無回答的情況(下同)。

 

通過分析問題一的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對專業(yè)的滿意度總體情況較好,主要集中于“比較滿意”和“一般”。

 

2) 相較于一年級,二年級的專業(yè)滿意度顯著增加,不存在“比較不滿意”的情況,這從另一個側(cè)面說明,通過一年的培養(yǎng),學生對專業(yè)的滿意度提升。

 

3) 與男生相比,女生對于專業(yè)滿意度的感覺更加集中,無“很滿意”和“比較不滿意”的情況。

 

通過分析問題二的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對所學專業(yè)的了解程度不是很高,主要集中在“一般”和“比較不了解”上。

 

2) 與一年級相比,二年級學生對所學專業(yè)了解程度略有增加,“比較不了解”的情況有所減少,這從另一個側(cè)面說明,通過一年的學習,學生對專業(yè)的了解程度有所增加。

 

3) 與男生相比,女生在專業(yè)了解程度上略低。

 

通過分析問題三的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對專業(yè)的了解途徑比較集中,主要集中于“網(wǎng)絡(luò)”。

 

2) 一年級和二年級學生在了解途徑上沒有顯著差別。

 

3) 男生主要通過網(wǎng)絡(luò)了解專業(yè),而女生主要通過“網(wǎng)絡(luò)”和“老師”這兩種途徑。

 

通過分析問題四的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對自己興趣的把握總體情況較好,主要集中于“比較了解”和“一般”。

 

2) 與一年級相比,二年級對于興趣的把握略好。

 

3) 與男生相比,女生對興趣把握更明確些。

 

通過分析問題五的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生在選專業(yè)時考慮的首要因素比較集中,主要集中于“興趣愛好”。

 

2) 一年級與二年級無明顯差異。

 

3) 男生與女生在此問題上也無明顯差異。

 

通過分析問題六的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生填報志愿時主要集中于“自己”這個選項。

 

2) 一年級與二年級無明顯差異。

 

3) 男生與女生在此問題上也無明顯差異。

 

通過分析問題七的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對專業(yè)的滿意度一般,主要集中于“一般”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生對專業(yè)的了解程度有所增加,這從另一個側(cè)面說明,通過一年的培養(yǎng),學生對專業(yè)的了解程度略有提升。

 

3) 男生與女生對于專業(yè)了解程度無明顯差異。

 

3學習狀況調(diào)查

 

涉及學習狀況調(diào)查的9個問題如表3所示[2]:

 

表3學習狀況調(diào)查表

 

問題一:第一次接觸該專業(yè)時,你對該專業(yè)的興趣如何?

 

1 興趣濃厚 2 興趣不濃,只感到好奇 3 不感興趣 4 討厭 5 空白

 

問題二:如果可以重新選擇,你會選擇:

 

1 現(xiàn)在所學的專業(yè) 2 其他專業(yè) 3 空白

 

問題三:在學習中遇到困難時,

 

1 通過網(wǎng)絡(luò)等資源自己解決 2 求助于老師 3 請教同學 4 置之不理 5 空白

 

問題四:你每天課外會花時間學習嗎?

 

1沒有 2 很少,除了完成作業(yè) 3 一般 4 經(jīng)常 5 空白

 

問題五:在大學階段的學習中,你更愿意把時間花在:

 

1 專業(yè)學習 2 基礎(chǔ)課學習 3 學習自己感興趣的專業(yè)

 

4 學習培養(yǎng)其他方面的能力,如社會工作、人際交往等 5 玩耍享樂 6 空白

 

續(xù)表

 

問題六:你如何對待考試?

 

1 平時積累 2 臨陣磨槍 3 平時積累加期末復(fù)習 4 臨場發(fā)揮 5 隨便 6 空白

 

問題七:你在學習過程中是否覺得吃力?

 

1 很吃力 2 吃力 3 很輕松 4 空白

 

問題八:你覺得所學的專業(yè)是否適合自己能力的發(fā)揮和潛能的發(fā)展?

 

1 是 2 否 3 中間狀態(tài) 4 空白

 

問題九:想學好自己所選的專業(yè),你覺得你該做到哪種程度:

 

1 老師講什么就學什么 2 不僅學老師講的,還通過其他資料鞏固自己的專業(yè)知識 3 花更多的時間擴展與專業(yè)有關(guān)的知識 4 空白

 

通過分析問題一的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生初次接觸該專業(yè),對專業(yè)感興趣情況一般,主要集中于“興趣濃厚”和“興趣不濃,只感到好奇”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生對該專業(yè)的興趣有所上升,不存在“不感興趣”的同學。

 

3) 與男生相比,女生對于專業(yè)感興趣情況整體較低。

 

通過分析問題二的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對專業(yè)的重新選擇問題,主要集中在“現(xiàn)在所學的專業(yè)”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生在專業(yè)選擇上絕大多數(shù)集中在“現(xiàn)在所學的專業(yè)”,說明通過一年的專業(yè)學習,同學們對專業(yè)的滿意度有所上升。

 

3) 男生和女生在此問題上基本無差異。

 

通過分析問題三的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對待學習中遇到的困難,主要集中于“通過網(wǎng)絡(luò)等資源自己解決”和“請教同學”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生對待學習困難“請教同學”比例有所增加。

 

3) 與男生相比,女生更傾向于“請教同學”,無“置之不理”的情況。

 

通過分析問題四的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生每天課外時間學習情況總體較好,“沒有”所占比例較低。

 

2) 與一年級相比,二年級學生選擇“經(jīng)常”的比例有所提高,這說明通過一年的培養(yǎng),學生的學習主動性有所提升。

 

3) 與男生相比,女生在課外時間學習上主要集中在“一般”,無“沒有”情況。

 

通過分析問題五的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 在大學學習期間的時間分配上,學生在“基礎(chǔ)課學習”上的選擇比例較低。

 

2) 一年級和二年級基本無差異。

 

3) 與男生相比,女生在專業(yè)學習上的時間較少,無“基礎(chǔ)課學習”和“學習自己感興趣的專業(yè)”。

 

通過分析問題六的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對考試的看待比較重視,主要集中于“平時積累加期末復(fù)習”。

 

2) 一年級與二年級在此問題上無明顯差異。

 

3) 男生于女生對于此問題也無明顯差異。

 

通過分析問題七的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對于該問題,學生的情況有所差異,主要集中于“吃力”和“很輕松”。

 

2) 一年級與二年級在此問題上無明顯差別。

 

3) 男生與女生在此問題上無明顯差別。

 

通過分析問題八的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對該問題的選擇比較集中,主要集中于“中間狀態(tài)”。

 

2) 與一年級相比,二年級的學生在“中間狀態(tài)”選項的比例上略高。

 

3) 男生與女生在此問題上無明顯差異。

 

通過分析問題九的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對于此問題,學生的選擇比較集中,主要集中于“不僅學老師講的,還通過其他資料鞏固自己的專業(yè)知識”和“花更多的時間擴展與專業(yè)有關(guān)的知識”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生對“花更多的時間擴展與專業(yè)有關(guān)的知識”的選擇略有增加,這從另一個側(cè)面說明,通過一年的學習,學生對專業(yè)知識擴展的要求有所提高。

 

3) 男生與女生在此問題上無明顯差異。

 

4科技活動調(diào)查

 

涉及科技活動調(diào)查的9個問題如表4所示[3]:

 

表4科技活動調(diào)查表

 

問題一:你聽說過大學生科技競賽或課外科技活動嗎?

 

1 完全不知道 2 對某些活動略有耳聞 3 基本聽說過 4 全部知道 5 空白

 

問題二:你是否參加過科技創(chuàng)新課題或科技比賽?

 

1 省級或省級以上 2 校級或市級 3 院級 4 從來沒有 5 空白

 

問題三:你不參加的原因是什么?

 

1 對相關(guān)信息關(guān)注度不夠 2 沒有興趣 3 浪費時間 4 門檻太高 5 空白

 

問題四:你是否會在同學的影響下參加科技創(chuàng)新活動?

 

1 會 2 不會 3 不知道 4 空白

 

問題五:受周圍同學影響參加科技創(chuàng)新活動的原因:

 

1 別人參加,我也想試試 2 找到很好的合作者 3 有很好的課題可做 4 空白

 

問題六:受周圍同學影響不參加科技創(chuàng)新活動的原因:

 

1 參加比賽是別人的事 2 太費時間,影響學業(yè) 3 自身條件不夠 4 空白

 

問題七:關(guān)于科技創(chuàng)新活動相關(guān)信息的了解:

 

1 不注意,跟自己沒關(guān)系 2 有所了解 3 非常關(guān)注 4 空白

 

問題八:你是否參加過學校科技創(chuàng)新開展的學術(shù)講座?

 

1 經(jīng)常 2 有時 3 從來沒有 4 空白

 

問題九:你對在大學期間參加科技創(chuàng)新活動的看法如何:

 

1 很有意義 2 價值不大 3 毫無意義 4 其他 5 空白

 

通過分析問題一的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對學生的調(diào)查結(jié)果主要集中于“對某些活動略有耳聞”和“基本聽說過”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生的認識程度比較平均。

 

3) 男生與女生在此問題上無明顯差異。

 

通過分析問題二的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對學生參加科技創(chuàng)新或比賽的調(diào)查結(jié)果主要集中于“從來沒有”。

 

2) 一年級與二年級學生在此問題上無明顯差異。

 

3) 男生與女生在此問題上也無明顯差異。

 

通過分析問題三的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對于不參加科技活動和競賽原因的選擇比較分散。

 

2) 與一年級相比,二年級學生的關(guān)注程度比一年級要略高一些,其他無明顯差異。

 

3) 男生與女生對于不參加活動和競賽的原因無明顯差異。

 

通過分析問題四的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對于是否會在同學影響下參加科技活動的問題上,主要集中于“會”。

 

2) 相較于一年級,二年級學生無明顯差異。

 

3) 男生與女生在此問題上也無明顯差異。

 

通過分析問題五的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對影響原因的選擇比較集中,即“我可以找到很好的合作伙伴”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生對于“我可以找到很好的合作伙伴”的選擇略高,這從另一個側(cè)面說明,通過一年的學習,學生對同學之間的合作有了更多的理解。

 

3) 男生與女生在這個問題上無明顯差異。

 

通過分析問題六的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對影響原因的選擇比較集中,主要集中于“自身的條件不夠,沒有別人想法好”。

 

2) 一年級與二年級在這個問題上無明顯差異。

 

3) 男生與女生在此問題上也無明顯差異。

 

通過分析問題七的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生在這個問題上的選擇比較集中,主要集中于“有所了解,但不會去參加”。

 

2) 與一年級相比,二年級學生在“有所了解,但不會去參加”選項的比例上低于一年級,說明通過一年的學習,同學對參加科技創(chuàng)新活動的熱情有所提升。

 

3) 男生與女生在此問題上無明顯差異。

 

通過分析問題八的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對于該問題,學生的選擇比較集中,主要集中于“有時”和“從來沒有”。

 

2) 一年級與二年級無明顯差異。

 

3) 與男生相比,女生在“從來沒有”選項的比例上略高。

 

通過分析問題九的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對學生對科技創(chuàng)新活動看法的調(diào)查,主要集中于“很有意義,能鍛煉自己”。

 

2) 一年級與二年級無明顯差異。

 

3) 男生與女生在此問題上也無明顯差異。

 

5畢業(yè)去向調(diào)查

 

涉及畢業(yè)去向調(diào)查的9個問題如表5所示[4]:

 

表5畢業(yè)去向調(diào)查表

 

問題一:你畢業(yè)以后打算在哪里發(fā)展你的職業(yè)?

 

1 家鄉(xiāng)所在地 2 大學所在地 3 其他 4 空白

 

問題二:你現(xiàn)在是否經(jīng)常關(guān)注各類媒體就業(yè)信息?

 

1 經(jīng)常 2 偶爾 3 從不 4 空白

 

問題三:請問你畢業(yè)后考慮:

 

1 在本校深造 2 到外校深造 3 馬上工作 4 創(chuàng)業(yè) 5 出國深造或工作

 

6 其他 7 空白

 

問題四:你對自己畢業(yè)去向的前景是否樂觀?

 

1 是 2 否 3 空白

 

問題五:你認為找工作要專業(yè)對口嗎? 1 要 2 不要 3 在考慮 4 空白

 

問題六:現(xiàn)在除了上學是否有兼職?

 

1 有 2 沒有 3 在考慮 4 空白

 

問題七:你會選擇什么樣的方式就業(yè)?

 

1 熟人介紹 2 現(xiàn)場招聘 3 學校推薦 4 網(wǎng)上招聘 5 空白

 

問題八:你會選擇去什么企業(yè)?

 

1 國有企業(yè) 2 私營企業(yè) 3 中外合資或外企 4 不計較 5 空白

 

問題九:當你選擇工作單位的時候會注重哪些方面?

 

1 福利 2 發(fā)展空間 3 薪金 4 交通 5 其他 6 空白

 

通過分析問題一的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對于畢業(yè)去向,主要集中于“其他”。

 

2) 一年級與二年級的差別不明顯。

 

3) 男生與女生差別也不明顯。

 

通過分析問題二的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對媒體就業(yè)信息不太關(guān)注,主要集中于“偶爾”。

 

2) 一年級與二年級的差別不明顯。

 

3) 男生與女生沒有明顯差異。

 

通過分析問題三的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對該問題的選擇比較分散。

 

2) 與一年級相比,二年級對于“其他”的選擇略低,說明學生通過一年的學習,對自己將來的發(fā)展有了初步的計劃。

 

3) 與男生相比,女生沒有明顯差別。

 

通過分析問題四的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對畢業(yè)取向的前景比較樂觀,“是”略多于“否”。

 

2) 一年級與二年級的差別不明顯。

 

3) 相較于男生,女生沒有明顯差異。

 

通過分析問題五的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對該問題的選擇集中,主要集中于“要”和“在考慮”。

 

2) 與一年級相比,二年級對“在考慮”的選項有所降低,從一個側(cè)面說明學生對自己專業(yè)的認識更進一步。

 

3) 與男生相比,女生對“在考慮”的選項比率較高。

 

通過分析問題六的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 對學生是否有兼職比較集中,主要集中于“沒有”和“在考慮”。

 

2) 一年級與二年級的差別不明顯。

 

3) 男生與女生差別也不明顯。

 

通過分析問題七的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生在就業(yè)選擇方式上比較集中,主要集中于“現(xiàn)場招聘”和“網(wǎng)上招聘”。

 

2) 一年級與二年級沒有明顯的差異。

 

3) 男生與女生也無明顯差異。

 

通過分析問題八的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對企業(yè)的選擇比較集中,主要集中于“中外合資或外資”。

 

2) 一年級與二年級無明顯差異。

 

3) 相較于男生、女生對于國企的選擇多于男生,男生對合資或外資企業(yè)的選擇多于女生。

 

通過分析問題九的調(diào)查結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

 

1) 學生對選擇工作單位更注重的方面選擇比較集中,主要集中于“個人發(fā)展空間”。

 

2) 相較于一年級,二年級對個人空間發(fā)展略少于一年級。

 

3) 男生與女生無明顯差異。

 

6結(jié)語

 

通過此次調(diào)查,我們對河北工業(yè)大學“智能科學與技術(shù)”專業(yè)在校本科生的基本情況有所了解,特別是專業(yè)信息、學習狀況、科技活動、畢業(yè)去向等方面的

 

篇（7）

我國智能科學與技術(shù)本科專業(yè)（簡稱智能專業(yè)）已經(jīng)歷了10年的發(fā)展歷程，而且越來越多的高校經(jīng)教育部批準，加入智能領(lǐng)域的人才培養(yǎng)行列中，對智能專業(yè)的教育教學已有一定的實踐經(jīng)驗與成果。如今，社會已經(jīng)步入信息智能化時代，如何更好地適應(yīng)智能化社會的人才需求，應(yīng)在已有基礎(chǔ)上對智能專業(yè)及相關(guān)學科的發(fā)展作進一步探討。

1 智能專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)

人類社會從農(nóng)業(yè)社會、.工業(yè)社會到信息社會，發(fā)展到今天，在越來越多的領(lǐng)域，人工智能工具都能夠根據(jù)不斷出現(xiàn)的新情況來調(diào)整自身的規(guī)則系統(tǒng)，需要人工的產(chǎn)業(yè)也越來越少，但卻苦于信息與機器無智能的問題，因此有了以信息智能化和機器智能化為目標的智能科學與技術(shù)研究領(lǐng)域的出現(xiàn)。我國也非常重視其發(fā)展，在國家863項目指南中，智能化人機交互與中文處理平臺已被列為計算機軟硬件主題的重點項目，并將智能機器人納入863計劃長期支持的重要領(lǐng)域；國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）強調(diào)發(fā)展認知科學、智能交通管理系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)、智能感知技術(shù)、智能服務(wù)機器人等智能科學技術(shù)。智能科學與技術(shù)將在未來國家科技發(fā)展規(guī)劃和重大科研課題中扮演重要角色，也將成為智慧地球、智慧城市和智慧生活的引導(dǎo)者。我國智能科學技術(shù)教育已走出了一條星光大道，爭取在我國學位體系結(jié)構(gòu)中增設(shè)智能科學與技術(shù)博士和碩士學位授權(quán)一級學科，同時把我國智能科學與技術(shù)本科專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)推向一個更高的階段。

近年來，信息領(lǐng)域?qū)W科的熱門專業(yè)也開始面臨不同程度的就業(yè)壓力，作為信息領(lǐng)域的一支新生力量，智能專業(yè)便成為高等學校進行專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的著眼點。繼2003年北京大學首個提出并成立智能專業(yè)后，眾多高校把握先機，申請并建設(shè)了智能專業(yè)。

智能科學與技術(shù)本科專業(yè)是一門融合了電氣、計算機、傳感、通訊、控制等眾多學科領(lǐng)域，多學科相互合作、相互研究的跨學科專業(yè)。它涉及機器人技術(shù)、微機電系統(tǒng)、以新一代網(wǎng)絡(luò)計算為基礎(chǔ)的智能系統(tǒng)，以及與國民經(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)等。

經(jīng)調(diào)研，大部分高校的智能專業(yè)是基于自動化、通信與電子系統(tǒng)、計算機科學與技術(shù)、電氣工程、人工智能、機器視覺、數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索及知識工程等領(lǐng)域發(fā)展而來，并且具有雄厚的師資力量，為智能科學與技術(shù)未來的發(fā)展做好了充足的準備。部分高校智能科學與技術(shù)專業(yè)的師資隊伍所屬學科的比例如圖1所示。

2 智能科學與技術(shù)專業(yè)學生的繼續(xù)深造方向

智能科學與技術(shù)專業(yè)涉及非常多的專業(yè)領(lǐng)域，就其中的一個領(lǐng)域而言，就可以進行更深一步的研究，成為其繼續(xù)深造學科，例如智能專業(yè)本科后可以從事控制工程與科學、計算機科學與技術(shù)、智能科學與技術(shù)等學科，本文只列舉其中幾個例子。

2.1 控制科學與工程

控制科學與工程是研究控制的理論、方法、技術(shù)及其工程應(yīng)用的學科。

經(jīng)調(diào)研，以湖南科技大學為例，該學科特色研究工作主要體現(xiàn)在群機器人協(xié)作控制技術(shù)、故障智能診斷方法研究與應(yīng)用、非線性系統(tǒng)分析與綜合、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)等方面：其中群機器人協(xié)作控制技術(shù)借鑒昆蟲的群智能行為，利用人工智能等技術(shù)使多個個體機器人完成一系列合作任務(wù)，面對未知環(huán)境搜索定位等復(fù)雜任務(wù)；故障智能診斷方法研究與應(yīng)用運用智能檢測、智能故障診斷、傳感器融合等技術(shù)研制大型機電設(shè)備與其復(fù)雜的運動控制及診斷系統(tǒng)，該研究成果已成功應(yīng)用于“機車走行部在線故障診斷系統(tǒng)”。群智能、智能檢測、故障診斷等技術(shù)的運用證明了智能科學與技術(shù)在此學科中起到重要的作用。

以北京信息科技大學為例，智能科學與技術(shù)系的4位教授分別在控制科學與工程學科的控制理論與控制工程、檢測技術(shù)與自動化裝置、模式識別與智能系統(tǒng)、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制二級學科指導(dǎo)研究生，從事的相關(guān)研究為專家系統(tǒng)、智能檢測系統(tǒng)、服務(wù)機器人、智能系統(tǒng)與智能導(dǎo)航。以其導(dǎo)航制導(dǎo)與控制二級學科為例，現(xiàn)設(shè)方向1——自主導(dǎo)航與控制，方向2——慣性儀表與慣性基組合系統(tǒng)，方向3——微/納機械傳感器，方向4——多自由度電動伺服定位技術(shù)。方向1在研究機器學習在導(dǎo)航與控制中的應(yīng)用、智能伺服技術(shù)、新概念飛行器等方面，方向2在信息融合與估計理論、多模組合導(dǎo)航技術(shù)、新型機器人的自然感知和運動機理、自主式初始對準等方面，方向3在研究性能穩(wěn)定可靠、敏感靈敏度高和準數(shù)字輸出的聲表面波慣性傳感器方面，方向4在研究基于模型和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的無模型自適應(yīng)控制方法方面，都離不開智能理論與方法，并促進智能理論與方法的發(fā)展。

2.2 計算機科學與技術(shù)

計算機科學與技術(shù)學科主要是圍繞計算機的設(shè)計與制造，以及信息獲取、標識、存儲、處理、傳輸和利用等領(lǐng)域方向，下設(shè)計算機應(yīng)用和計算機軟件與理論兩個二級學科，其中包括智能信息處理、人工智能與嵌入式系統(tǒng)等方向。信息時代的信息處理要求更高，當前信息處理技術(shù)逐漸向智能化方向轉(zhuǎn)變，以圖像、視頻、音頻等多媒體信息為研究對象，從信息的載體到信息處理的各個環(huán)節(jié)，都模擬人的智能來處理這些信息。人工智能學科與認知科學的結(jié)合，會進一步促進人類的自我了解和控制能力的發(fā)揮。目前，我國自主開發(fā)的“特定圖像內(nèi)容監(jiān)控系統(tǒng)”已通過上海移動公司的實地測試。通過研究具有認知機制的智能信息處理理論與方法，探索認知的機制，建立可實現(xiàn)的計算模型并發(fā)展應(yīng)用，可以帶來未來信息處理技術(shù)突破性的發(fā)展。

2.3 智能科學與技術(shù)

經(jīng)調(diào)研，以廈門大學為例，智能科學與技術(shù)作為碩士點一級學科包括認知邏輯學、計算語言學、智能計算方法、藝術(shù)認知與計算、腦高級功能成像這5個研究方向。其重點科研平臺之一的“智能信息技術(shù)福建省高等學校重點實驗室”的主要研究方向有中文信息處理、中醫(yī)信息處理、數(shù)字化中國人器官建模仿真及其臨床應(yīng)用。在中醫(yī)信息處理中，主要圍繞著如何構(gòu)建信息化中醫(yī)診斷的智能方法體系展開研究，涉及中醫(yī)診斷認知邏輯、中醫(yī)智能專家系統(tǒng)的構(gòu)成技術(shù)、中醫(yī)海量知識的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、中醫(yī)四診信息的獲取與分析技術(shù)、實用中醫(yī)信息系統(tǒng)的開發(fā)等。此方向的研究可賦予計算機以人的智能，從而實現(xiàn)對病人的癥狀診斷與治療。除此之外，智能機器人也是學習智能科學與技術(shù)的一個良好平臺，為了更好地學習智能，研究機器擬人化，F(xiàn)IRA世界杯于1995年被提出，其遠景目標之一是使機器人足球隊戰(zhàn)勝人類足球隊。此平臺大大拓寬了人工智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

3 智能科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案與專業(yè)發(fā)展前景分析

從智能專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)分析可知，智能科學與技術(shù)專業(yè)是一個緊跟時代潮流的專業(yè)，涉及的知識面和學科領(lǐng)域非常廣。但是，智能專業(yè)作為一個全國普通高等學校本科專業(yè)，有其不同于其他專業(yè)的知識內(nèi)核。中國人工智能學會教育工作委員會提出智能專業(yè)培養(yǎng)方案的核心課程應(yīng)有：智能科學與技術(shù)導(dǎo)論、智能數(shù)學基礎(chǔ)、腦與認知科學基礎(chǔ)和機器智能，這是各高校智能專業(yè)培養(yǎng)方案的共性部分，是基礎(chǔ)模塊。其他基礎(chǔ)模塊、專業(yè)特色模塊，目前階段應(yīng)在各高校智能專業(yè)建立和發(fā)展的專業(yè)學科基礎(chǔ)上設(shè)置，例如，側(cè)重控制系統(tǒng)的、側(cè)重計算機軟件的、側(cè)重知識工程的等。智能專業(yè)再發(fā)展一段時期后，各高校的智能專業(yè)的共性部分應(yīng)越來越多，個性部分也越來越獨立于源頭專業(yè)，例如，獨立于計算機科學與技術(shù)專業(yè)、自動化專業(yè)、電子工程專業(yè)等。這樣，在智能專業(yè)上層自然就形成智能學科，從而獨立于計算機科學與技術(shù)學科。這是專業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。

篇（8）

0引言

機器人是一個典型的機電一體化系統(tǒng)，它綜合了機械設(shè)計、電工電子、傳感器、計算機、微控制器編程控制系統(tǒng)和人工智能等學科的內(nèi)容，是智能科學與技術(shù)本科專業(yè)很多課程教學和實驗的理想的平臺。同時學生經(jīng)常參加各種機器人相關(guān)的比賽，旨在通過大賽全面培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)造能力、合作能力和進取精神，同時也深化和應(yīng)用智能科學與技術(shù)專業(yè)所學的知識。

與研究生相比，本科生對動手設(shè)計的興趣要遠遠高于對理論知識的學習。針對本科生的這一特點，為本科二、三年級的學生設(shè)計一些創(chuàng)新性的機器人項目，引導(dǎo)學生自己組隊，搭建相應(yīng)的硬件電路，為他們在高年級深入理解和學習智能科學與技術(shù)的專業(yè)課程提供一個硬件平臺，打下一定的專業(yè)基礎(chǔ)，并通過這些項目的實施提高學生的綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

1微控制器技術(shù)在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

微控制器技術(shù)應(yīng)用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口、中斷系統(tǒng)、定時器等功能（部分包括脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、顯示驅(qū)動電路以及A/D轉(zhuǎn)換器等）集成到一個芯片上，組成一個體積小但功能強大的計算機系統(tǒng)。該芯片可外接多種傳感器，實現(xiàn)對多種信息的采集處理，結(jié)合信息融合技術(shù)，可以實現(xiàn)機器各種預(yù)期的智能行為（如導(dǎo)航裝備、汽車的各種智能控制系統(tǒng)、智能家電等）。

高效地融合微控制器技術(shù)與人工智能技術(shù)，將智能算法嵌入到機器人微控制器中，系統(tǒng)則會呈現(xiàn)出各種智能行為。可實現(xiàn)智能算法的機器人平臺主要集中在以下幾個方面：智能家庭清掃類機器人、多傳感器融合的智能小車、視覺類機器人等。智能家庭清掃類機器人為機器人避障、路徑規(guī)劃等理論提供相應(yīng)的平臺，方便學生理解、學習根據(jù)某個或某些優(yōu)化準則，在機器人工作空間中尋找一條從初始狀態(tài)到目標狀態(tài)避開障礙物的最優(yōu)路徑等相關(guān)知識；視覺類機器人為圖像處理、模式識別等相關(guān)的理論提供相應(yīng)的平臺，方便學生理解、學習圖像的獲取和處理的智能算法；多傳感器信息融合類機器人可以為多傳感器融合技術(shù)提供一個硬件平臺，方便學生理解、學習、綜合應(yīng)用控制理論、信號處理、人工智能、概率和統(tǒng)計等相關(guān)知識。

2可實現(xiàn)智能算法的機器人平臺設(shè)計

各類機器人平臺的總體架構(gòu)大致相同，都需要包含系統(tǒng)輸入（傳感器）子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)以及運動控制子系統(tǒng)。各個子系統(tǒng)的功能需要硬件設(shè)計和軟件設(shè)計共同實現(xiàn)。文中結(jié)合微控制器技術(shù)重點闡述硬件設(shè)計部分，包括機器人的層次架構(gòu)、硬件選型、電路設(shè)計等。結(jié)合本科教學的特點，硬件設(shè)計從學生的理解能力、可操作性、可實現(xiàn)性、后期智能算法的可應(yīng)用性等多個方面綜合考慮，應(yīng)用微控制器技術(shù)，實現(xiàn)以下3種機器人平臺。

2.1智能家庭清掃類機器人

家庭清掃類機器人的硬件平臺相對比較成熟，市場上的國內(nèi)外的產(chǎn)品也較多。此類機器人任務(wù)較為單一，傳感器種類較少，硬件平臺搭建較為容易，對學生而言是一個較為理想的智能機器人平臺。

該平臺的硬件設(shè)計采用單CPU架構(gòu)，以輪式機器人為主。車體由車架、電池組、直流電機、車輪、微控制器、傳感器等組成。外部傳感器把環(huán)境信息輸入到單片機開發(fā)板，單片機開發(fā)板對信息進行處理，處理后的決策信號通過擴展轉(zhuǎn)接板傳給電機，控制電動轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)機器人的運動，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖l所示。

為保證機器人運動靈活且易于控制，我們采用圓形車體十三輪式移動機構(gòu)。兩主動輪差速驅(qū)動，第三個萬向輪起輔助支撐的作用。傳感器的布置有多種方案供選擇，學生選擇不同的位置安裝傳感器會影響到該機器人后期避障、路徑規(guī)劃等智能算法的設(shè)計及研究。微控制器采用TI公司的MSP430F149單片機，通過超聲/紅外傳感器感知環(huán)境信息，使用L298電機驅(qū)動模塊驅(qū)動左右兩個直流電機，使用PWM技術(shù)對電機的速度進行調(diào)節(jié)和控制，通過MAX7219驅(qū)動6位LED數(shù)碼管顯示器顯示系統(tǒng)運行過程中的各種信息。

2.2視覺類機器人

傳統(tǒng)的移動機器人視覺系統(tǒng)通常采用通用計算機進行視覺信息處理。隨著微控制器技術(shù)的不斷發(fā)展，高端的微控制器也具備了強大的數(shù)據(jù)處理能力。

由于視覺信息處理計算量很大，為了使設(shè)計的視覺類機器人平臺能夠應(yīng)用已定的圖像處理算法，視覺類機器人的層次架構(gòu)采用二級CPU架構(gòu)，主從式控制實現(xiàn)，如圖2所示。一級CPU采用ARM微控制器，嵌入裁剪的Linux系統(tǒng)，負責圖像信息的獲取、處理、系統(tǒng)管理等操作；二級CPU采用單片機微控制器實現(xiàn)對機器人運動的控制。

整個系統(tǒng)的硬件選型為搭載900MHz Quad-core ARM Cortex-A7處理器的樹莓派開發(fā)板、MSP430F149開發(fā)板、攝像頭、穩(wěn)壓電源模塊、直流電機、L298N電機驅(qū)動板、機器人機體、電源（12V蓄電池）和轉(zhuǎn)接板。

控制機器人移動的底盤控制方案除了前面清掃類機器人用到的雙輪差動驅(qū)動以外，還有一種全向驅(qū)動方式。全向驅(qū)動方式靈活性更強，其中三輪驅(qū)動的方式具有較強的穩(wěn)定性。結(jié)合視覺類機器人需求，該平臺采用全向驅(qū)動方式實現(xiàn)機器人的移動。

2.3多傳感器信息融合類機器人

多傳感器信息融合技術(shù)是近年來十分熱門的研究課題，它結(jié)合了控制理論、信號處理、人工智能、概率和統(tǒng)計的發(fā)展，為機器人在各種復(fù)雜的、動態(tài)的、不確定或未知的環(huán)境中工作提供了一種技術(shù)解決途徑。信息融合的研究內(nèi)容極其豐富，涉及的基礎(chǔ)理論較多，如有參數(shù)模板法、聚類分析、支持向量機、K均值聚類等分類方法；自適應(yīng)共振理論（ART）、自適應(yīng)共振理論映射和模糊自適應(yīng)共振理論網(wǎng)絡(luò)等自適應(yīng)的方法進行傳感器融合；專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯等人工智能方法對融合大量的傳感器信息，用于非線性和不確定的場合。

單級、二級CPU架構(gòu)只能滿足簡單的多傳感器技術(shù)的需求（如清掃類、視覺類機器人等），復(fù)雜的多傳感器融合類機器人的層次結(jié)構(gòu)采用“多CPU架構(gòu)+分布式控制”方式實現(xiàn)。在主控機上實現(xiàn)多傳感器信息融合算法，下位機則可根據(jù)需求設(shè)計多個CPU，每個CPU選用單片機控制機器人的不同部位，承擔固定任務(wù)，使得機器人系統(tǒng)高速、穩(wěn)定運行。同時每個微控制器負責獲取不同類型的傳感器信息，通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)傳給上位機。上位機通過智能分析算法得到?jīng)Q策，決策數(shù)據(jù)通過無線模塊傳到微控制器去執(zhí)行，如圖3所示。

整個系統(tǒng)的硬件選型為高性能PC機（上位機）、MSP430F149（下位機微控制器）、WIFI模塊、各種傳感器及執(zhí)行機構(gòu)（傳感器和執(zhí)行機構(gòu)由學生根據(jù)機器人項目的環(huán)境信息、具體的功能等確定）。

3機器人平臺在教學過程中的實踐及效果

在智能科學與技術(shù)專業(yè)的本科實踐環(huán)節(jié)中，組織大二、大三具備C語言基礎(chǔ)、單片機基礎(chǔ)的學生，3～5人自由組隊，根據(jù)教師給出的項目任務(wù)書進行項目設(shè)計、項目實施以及項目答辯等各個環(huán)節(jié)。圖4展示的是部分小組制作的機器人實物。其中圖4（a）所示的是一個基于超聲傳感器的輪式機器人。顯示屏可顯示機身距離障礙物的距離，該機器人只包含一個微控制器MSP430開發(fā)板。基于超聲傳感器檢測的數(shù)據(jù)實現(xiàn)對機器人的控制。圖4（b）所示的是一個視覺機器人，該機器人包含兩個微控制器，一個為樹莓派開發(fā)板，另一個為MSP430開發(fā)板。樹莓派開發(fā)板主要用于處理圖像信息，MSP430開發(fā)板主要用于控制機器人的運動。圖4（c）所示的是一個多傳感器融合的機器人系統(tǒng)。壓力傳感器、MPU6050傳感器等檢測機器人自身狀態(tài)的傳感器數(shù)據(jù)通過MSP430開發(fā)板外接的WIFI模塊傳給上位機，上位機的決策也可通過WIFI模塊傳給單片機控制器。

篇（9）

“智能科學與技術(shù)”是面向前沿高新技術(shù)的基礎(chǔ)型本科專業(yè)。它融合了機械、電子、傳感器、計算機軟硬件、人工智能、智能系統(tǒng)集成等眾多先進技術(shù)，是現(xiàn)代檢測技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、光學工程和機械工程等學科相互交叉和融合的綜合學科[1]。北京信息科技大學智能科學與技術(shù)專業(yè)于2005年開始申請，2006年獲教育部批準設(shè)立，2007年開始正式招收本科生，至2009年，規(guī)模已擴大到每屆3個班[2]。

智能科學與技術(shù)是集哲學、生命科學、電子、信息處理和計算機以及數(shù)學、物理等多學科為一體的交叉綜合性學科。同時，智能科學又是一個不斷發(fā)展的學科，它的技術(shù)成果和研究動向更新得很快[3]――這就給智能科學與技術(shù)的專業(yè)教育提出了很大的挑戰(zhàn)。

因此，智能科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)更加注重學生實踐應(yīng)用能力和研究思考能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)本科生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，注重本科生整體素質(zhì)的提高。實驗教學不僅可以使學生把實踐同課本知識聯(lián)系起來，而且能夠培養(yǎng)他們的實際動手能力、獨立思考能力和科學研究能力，對專業(yè)教學能起到很好的作用。本文主要介紹本專業(yè)在本科生實驗教學模式方面的思考。

1實驗教學理念與思路

我校的智能科學與技術(shù)專業(yè)結(jié)合自動化、信息網(wǎng)絡(luò)、航空航天和機器人開展。本著培養(yǎng)工程領(lǐng)域的應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才，實驗教學理念歸納如下。

1) 堅持以能力培養(yǎng)為核心，以學生為本，學習、實踐、創(chuàng)新相互促進，知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的實驗教學思想。

2) 培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的“大電類”人才，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才[4]。

為了能夠適應(yīng)時代要求，更好地實施《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》，在實驗教學理念與思想的指導(dǎo)下，我們對智能科學與技術(shù)專業(yè)的實驗教學進行了深化改革，展開創(chuàng)新模式的探討[5]。

2完善實驗教學體系，堅實實驗教學基礎(chǔ)

我校智能科學與技術(shù)專業(yè)分四個實驗層次，由淺入深地培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

它們分別為基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗、工程應(yīng)用實踐、科學研究實驗。

基礎(chǔ)實驗包括基本元器件的認知、基本實驗儀器的使用、基本操作技能的訓(xùn)練、重要原理的驗證、實驗數(shù)據(jù)的處理分析等，夯實學生的基礎(chǔ)理論，為后續(xù)的專業(yè)實驗和創(chuàng)新能力培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。我們以電路理論、模擬電路、數(shù)字電路為基礎(chǔ)，以電子工藝實習為平臺，設(shè)計制作小型實物型作品，如簡易數(shù)字表、機器貓、小收音機等。這些基礎(chǔ)實驗利于學生將基本理論與實際結(jié)合起來，提高學生對實驗的興趣，使學生有親手制作簡單電路的成就感。

專業(yè)實驗分為課堂實驗和課外實驗。課堂實驗包括教學內(nèi)容和一些擴展內(nèi)容。比如對檢測傳感器的性能、電機的驅(qū)動方式等進行實驗，讓學生把抽象理論落實到實際應(yīng)用環(huán)境中，促進學生對學習內(nèi)容的掌握。同時，擴展實驗內(nèi)容，利用開放實驗室環(huán)境，學生小組在教師的指導(dǎo)下，在一學期內(nèi)完成一項設(shè)計作品。經(jīng)過選擇元器件、購買元器件、選擇電路、搭建電路、實驗結(jié)果比較整個過程，學生對工程應(yīng)用有較系統(tǒng)的了解，提高發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

對于工程應(yīng)用實踐，雖然專業(yè)實驗也已經(jīng)涉及到一些具體內(nèi)容，但這與真正走出校園不同。我們鼓勵學生在暑假期間實習，并專門組織大三和大四學生去公司實習，體驗社會工作氣氛，培養(yǎng)他們的團隊合作精神、社會責任感和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。

科學研究實驗是學生在工程應(yīng)用實踐基礎(chǔ)上參與教師科研課題、申請科研項目等，提高學習積極性和主動性，并進一步提高工程實踐能力和創(chuàng)新思維能力。

3開放式網(wǎng)絡(luò)化實驗教學提高自主學習能力

智能科學與技術(shù)專業(yè)的實驗教學分為課堂和課外兩部分。課堂實驗主要在課上完成，課外實驗采用開放式網(wǎng)絡(luò)化管理，學生根據(jù)興趣愛好選擇一些開放式實驗，提高實踐能力。實驗室為學生創(chuàng)造了一個儀器設(shè)備先進、資源共享、開放服務(wù)的實驗教學環(huán)境，并提供了豐富的實驗教學資源，滿足學生的各種需求。網(wǎng)絡(luò)平臺為實驗室的開放式教學提供了良好保障，開放式實驗教學從以下幾個方面進行。

1) 實驗室實行開放式管理，學生可以網(wǎng)上預(yù)約，教師會處理學生的申請，為學生分配實驗室。教師在網(wǎng)絡(luò)平臺上提出實驗要求，并布置實驗作業(yè)，學生將實驗結(jié)果與報告提交到網(wǎng)絡(luò)平臺，由教師驗收，從而達到“教”與“學”的互動。

2) 為了便于學生學習，教師已經(jīng)把實驗項目中的關(guān)鍵步驟和重點難題錄制成視頻文件，放在網(wǎng)絡(luò)平臺上，學生可以根據(jù)需要下載。學生進入實驗室前，可以從網(wǎng)絡(luò)平臺上了解實驗的整個過程，利于實驗的進行和自身素質(zhì)的提高。

3) 進入預(yù)約的實驗室后，學生根據(jù)課前的預(yù)習進行實驗。每個實驗室都有專人現(xiàn)場指導(dǎo)，幫助學生解決實驗中的問題，使學生更好地完成實驗。

4組建科研小組，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

組建專業(yè)科研小組，有針對性地對本科生的專業(yè)學習加以引導(dǎo)和幫助，可以調(diào)動學生的興趣和積極性，使學生學到更多的學科前沿知識，為將來的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。科研小組既有助于學生在“開放、自由、輕松”的環(huán)境中學有所得，學有所長，又可以幫助教師結(jié)合學生的實際情況深化教學改革，營造更好的學習環(huán)境，培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新思維能力。

科研小組的成立在學生中引起了熱烈反響。學生踴躍報名，通過查閱資料、實踐調(diào)研等方式確定科研課題，結(jié)合實驗室提供的設(shè)備進行實驗或驗證，最終印證自己的想法。最終學生以小組為單位，向教師和全體學生作專題報告，評比后給予一定獎勵。這種小組研究的教學方式能充分調(diào)動學生的積極性，提高學生獨立分析與思考的能力。

5舉辦機器人比賽，提高學生實際操作能力

機器人大賽是我校智能科學與技術(shù)專業(yè)重點舉辦的一項比賽。實驗室中有參與比賽所必需的機器人，如舞蹈機器人、智能小車、足球機器人等。教師指導(dǎo)學生解決實際操作中的問題，學生也組成幫帶小組，甚至對新生進行培訓(xùn)。通過學校的選拔賽后，學生還有機會參加全國大學生機器人大賽，提高專業(yè)興趣和實踐能力。舉辦機器人大賽的優(yōu)點如下。

1) 幫助學生了解本專業(yè)的基本知識框架和專業(yè)方向，在培養(yǎng)學生運用基礎(chǔ)知識能力方面有很重要作用。

篇（10）

中圖分類號：G642　文獻標識碼：A

1　專業(yè)建設(shè)基本思路和目標

根據(jù)“教育要面向世界、面向未來、面向現(xiàn)代化”的總體要求，我校本專業(yè)定位為培養(yǎng)“設(shè)計與創(chuàng)新型”人才。按照“全面培養(yǎng)、強化基礎(chǔ)、因材施教、增強活力”的方針，我們力爭使學生通過四年的大學學習，系統(tǒng)地掌握智能科學的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能與方法，受到良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的訓(xùn)練，具有分析問題、解決問題以及知識自我更新和不斷創(chuàng)新的能力，以適應(yīng)智能科學與技術(shù)的飛速發(fā)展。在個人素質(zhì)方面，我們努力使學生具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識結(jié)構(gòu)和較強的適應(yīng)新環(huán)境、新群體的能力，并具有良好的語言和計算機運用能力。

2　專業(yè)人才培養(yǎng)模式

“智能科學與技術(shù)”作為新型專業(yè)，其本身具有發(fā)展非常迅速、技術(shù)并沒有完全定型且各有特色的特點。

我校“智能科學與技術(shù)”專業(yè)從2008年開始招生，專業(yè)的人才培養(yǎng)模式定位在“設(shè)計與創(chuàng)新型”。

“設(shè)計與創(chuàng)新型”人才模式的特色在于“創(chuàng)新”。“創(chuàng)新”可分為科學創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。科學創(chuàng)新是一類認識未知的創(chuàng)新，強調(diào)的是“創(chuàng)”，創(chuàng)造的原始性、首創(chuàng)性；技術(shù)創(chuàng)新是一類設(shè)計型的創(chuàng)新，強調(diào)的是“新”，是在市場經(jīng)濟條件下，提高生產(chǎn)力、發(fā)展經(jīng)濟的創(chuàng)新。

“設(shè)計與創(chuàng)新型”人才模式的立足點在“設(shè)計”。通過4年的培養(yǎng)，要使一個合格的本科生具備工程設(shè)計的基本知識、基本理論和基本技能。對于信息學科，就是要掌握軟件、硬件及系統(tǒng)，能從事工程設(shè)計的基本知識、基本理論和基本技能，具備開發(fā)軟件、硬件及系統(tǒng)的產(chǎn)品，有初步商品概念的基本素質(zhì)和能力。 畢業(yè)生可在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門、國防尖端科技部門、大型科學工程、交叉學科研究部門、大公司的研發(fā)機構(gòu)以及高等學校從事智能科學技術(shù)領(lǐng)域的科研、開發(fā)、管理或教學工作，成為掌握智能信息技術(shù)發(fā)展趨勢和前沿的專門科學技術(shù)人才，并可繼續(xù)攻讀“智能科學與技術(shù)”以及相關(guān)技術(shù)學科、交叉學科的碩士和博士學位，成為“智能工程師”和“智能科學家”。

3　專業(yè)培養(yǎng)方案和教學計劃

(1)實行學分制

總原則：兩階段模式。

第一年：完全剛性(大理、大文統(tǒng)一)。

第二年：通識+專業(yè)教育共存(學科通識平臺B1、B2組課程+部分專業(yè)核心課程)。

第三、四年：專業(yè)教育(專業(yè)核心課及專業(yè)限選、任選課1。

(2)專業(yè)核心課設(shè)置

除在學科通識階段已開設(shè)的數(shù)值計算與最優(yōu)化、離散數(shù)學、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計、計算機組成與結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理等課程，在專業(yè)教育階段設(shè)置如下專業(yè)核心課程：

高等程序設(shè)計(3，5學分)

操作系統(tǒng)原理(4學分)

人工智能基礎(chǔ)(4學分)

算法設(shè)計與分析(3學分)

計算機圖形圖像基礎(chǔ)(3學分)

(3)專業(yè)課程組設(shè)置

專業(yè)限選課和專業(yè)任選課我們實行課程組，學生完全根據(jù)個人興趣進行選擇：

①專業(yè)限選課(分三個課程組，學生任選1組修讀，每組6學分)

課程組l：隨機過程，智能優(yōu)化與控制原理；

課程組2：腦與認知科學，智能信息處理；

課程組3：模糊數(shù)學原理及應(yīng)用，模式識別基礎(chǔ)。

②專業(yè)任選課(6學分(按課程組選)+6學分(任選))

在以下課程組里任選1組

課程組1：機器學習導(dǎo)論，機器人學；

課程組2：計算機網(wǎng)絡(luò)原理，Web程序設(shè)計；

課程組3：計算機視覺基礎(chǔ)，

OpenGL程序設(shè)計。

在以下課程中任選2門

Linux／UNIX操作系統(tǒng)、Java程序設(shè)計、軟件設(shè)計模式、計算機動畫技術(shù)、程序設(shè)計、自動控制原理。

(4)課外培養(yǎng)

①文化素質(zhì)教育：采用多種形式進行人文教育，讓學生學會做人、學會學習、學會生活，學會工作，如：邀請知名學者工程院院士楊叔子、孫家廣等來我院進行素質(zhì)教育講座，組織學生積極開展“幫困助學”、“三下鄉(xiāng)”、“青年志愿者”獻愛心等活動。

②鼓勵學生積極參與各學科競賽、SIT項目和創(chuàng)新綜合實驗。

③讓學生參與方向?qū)嶒炇业目蒲泄ぷ鳎貜V知識面，提高科研能力。

4　教學改革和教學建設(shè)狀況

4.1　教學改革

強調(diào)計算機硬件、軟件及應(yīng)用技術(shù)三方面的融合，突出“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標，組織專業(yè)教師認真總結(jié)多年來的辦學經(jīng)驗，深入開展教學研究，提出一系列合理的教改方案。

(1)全面調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)計劃

按照“爭創(chuàng)優(yōu)秀，體現(xiàn)特色”的指導(dǎo)思想，我院將本專業(yè)培養(yǎng)計劃與國內(nèi)高水平院校看齊，并與國際接軌。參照ACM／1EEE-CS的《計算機教學計劃199I》和中國計算機學會教育委員會、全國高等學校計算機教育研究會聯(lián)合制訂的《計算機學科教學計劃1993~，從計算機科學與技術(shù)一級學科的知識組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合我院的實際情況，我們制定了有利于學科基本理論、基本知識和基本技能與方法系統(tǒng)性、完整性的掌握與訓(xùn)練，有利于設(shè)計與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學計劃。

(2)實行課程責任制

課程責任制是學院教學改革的一項重要措施，2000年底開始實施，其核心是將全院的教學任務(wù)分解為以課程為基本單元。

嚴格規(guī)范主要學位課程。對主講教師、助教、教材、教學內(nèi)容、教學過程、考核方式等各個環(huán)節(jié)嚴格把關(guān)。每門課程設(shè)主講、助教、教學助理三種職位，明確職責，各負其責。將全院教學任務(wù)按課程特色分解組合，主講教師的教學任務(wù)與自身科研方向結(jié)合。為教師工作提供盡可能好的環(huán)境，這樣既有助于教學(如答疑、輔導(dǎo)、指導(dǎo)實驗)，又有助于學術(shù)交流及科研的開展。

經(jīng)過長時間的探索，我院形成了現(xiàn)在的《課程責任制實施方案》，并與學校“崗位津貼制度”有機結(jié)合，實現(xiàn)了責、權(quán)、利的統(tǒng)一。

(3)全面實行課程信息化(教案網(wǎng)頁化)

本院的信息化工作從99年初啟動，由院自籌資金自主開發(fā)《電子化教學支持系統(tǒng)――網(wǎng)上學苑》(獲2001年度校新世紀教育立項、2002年度校教學成果獎)，目前已投入使用多年，效果良好。學院出資鼓勵教師制作電子教案(已有50多門次受到學院資助)，要求所有課程的基本材料上網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)上查閱電子教案、網(wǎng)上答疑輔導(dǎo)、網(wǎng)上批閱作業(yè)，目前課堂教學多媒體化率已達到100％。

(4)構(gòu)建新的實驗體系

我院提出了“課程實驗――實驗課程――工程設(shè)計訓(xùn)練――畢業(yè)設(shè)計”的新型特色實驗體系。

明確“課程實驗”和“實驗課程”的內(nèi)涵與目標，要求所有核心課程必有此環(huán)節(jié)。

“課程實驗”由理論課教師負責，主要利用計算機仿真平臺和工具驗證課堂所學，旨在加深對理論知識的理解。

“實驗課程”則是利用物理實驗設(shè)備進行綜合實驗，是單獨的實驗課程，由實驗室教師負責，往往是幾門理論課程的綜合訓(xùn)練。

“工程設(shè)計訓(xùn)練”集中執(zhí)行3周，在本院的工程中心進行，安排在第7學期。學生被分成若干小組，每個小組要求完成一個綜合設(shè)計任務(wù)，此部分也是畢業(yè)設(shè)計的預(yù)研。 “畢業(yè)設(shè)計”安排在第8學期，是對學生本科階段學習的綜合檢驗，也是走上工作崗位前的實戰(zhàn)訓(xùn)練。

這樣可不斷強化學生的動手能力，形成以技能訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計為主要目標的新型鏈條式實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)模式。

4.2教學建設(shè)

(1)師資隊伍建設(shè)

我院不斷提高教師隊伍素質(zhì)，積極引進高素質(zhì)人才，采取各種措施培養(yǎng)提高現(xiàn)有教師教學水平和學術(shù)能力，如：鼓勵中青年教師攻讀博士、碩士學位，參加外語培訓(xùn)等。

信息與智能技術(shù)系目前有26名專職教師，全部有碩士及以上學歷，其中教授6名，副教授10名，博士學位獲得者15人，其余全部為在讀博士。目前已初步建立起了一支老中青相結(jié)合，知識結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)相對合理的教師隊伍。

(2)實驗室建設(shè)

實驗室建設(shè)的指導(dǎo)思想是：

①一個目標：培養(yǎng)具有創(chuàng)新與設(shè)計基本能力的高素質(zhì)人才，創(chuàng)建科學創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新的基本環(huán)境。

②二類體系：面向基本教學的技術(shù)與專業(yè)的基礎(chǔ)性實驗體系；面向創(chuàng)新與設(shè)計能力培養(yǎng)的研究型實驗體系。

③三個層次：驗證型；技能型；創(chuàng)新與設(shè)計型。

近年來，學校及學院對本專業(yè)實驗室的建設(shè)加大了資金投入力度，共投入經(jīng)費800余萬元，相繼建立與改造了DIY實驗室及軟件、硬件實驗室，建立了可信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)計算與工程、分布式與虛擬技術(shù)、圖形與圖像處理等多個方向?qū)嶒炇遗c大學生創(chuàng)新基地，添置了相應(yīng)的實驗與測試儀器，充分滿足了本專業(yè)師生學習、實驗及開展科研活動的需求。針對智能科學與技術(shù)專業(yè)，我們將以機器人為平臺構(gòu)建智能系統(tǒng)實驗室。

(3)實驗室全面實行開放式管理

篇（11）

1背景

智能科學與技術(shù)是當前科學研究和工程實踐的理論與技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域，智能科學與技術(shù)專業(yè)是一個多學科交叉的跨應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)Ⅲ。智能科學技術(shù)的發(fā)展將把整個信息科學技術(shù)推向“智能化”的高度，這正是當代科學技術(shù)發(fā)展的大趨勢，對于這方面人才的需求也越來越迫切。智能科學與技術(shù)培養(yǎng)掌握堅實智能科學與技術(shù)基本理論和系統(tǒng)專門知識，具備作為工程師或領(lǐng)導(dǎo)者及公民的良好人文修養(yǎng)，具有從事科學研究、工程設(shè)計、教學工作或獨立擔負本專業(yè)技術(shù)工作能力，深入了解國內(nèi)外智能科學與技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)和發(fā)展動向，能結(jié)合與本學科有關(guān)的實際問題進行創(chuàng)新研究或工程設(shè)計的高級專門人才。

高校應(yīng)穩(wěn)妥發(fā)展與完善智能科學與技術(shù)專業(yè)的本科生教育，夯實本科教育基礎(chǔ)并積極創(chuàng)造條件，大力開展創(chuàng)新教學，努力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和工程實踐能力，使之成為具有系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，良好科研素質(zhì)和較強創(chuàng)造能力的智能科學與技術(shù)工程師。

2教學計劃與教學管理分析

智能科學與技術(shù)屬于計算機類專業(yè)，其必修課程設(shè)計原則是使學生具備計算機科學與工程的基礎(chǔ)理論知識，尤其是大類專業(yè)招生教學的院校，通識課程主要是數(shù)學、物理文化基礎(chǔ)，強調(diào)扎實的自然科學基礎(chǔ)。專業(yè)教學的特色體現(xiàn)在專業(yè)必修和專業(yè)選修課程，專業(yè)必修課一般分為數(shù)學基礎(chǔ)和專業(yè)課程。計算機類專業(yè)數(shù)學基礎(chǔ)課程一般包括線性代數(shù)、微積分、離散數(shù)學、微分方程、概率與統(tǒng)計、數(shù)值計算等；專業(yè)課程一般包括程序設(shè)計基礎(chǔ)、高等程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計算機組成與結(jié)構(gòu)、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計等。

2.1學分

本科培養(yǎng)計劃的學分中，國內(nèi)外大學學分總數(shù)趨勢是逐步減少，追求少而精。國內(nèi)院校一般在130～190學分之間，如北京大學為150學分，清華大學為1 70學分，東南大學與浙江大學均為160學分，還有16學時為1學分的，也有18學時為1學分的。

中國臺灣的大學一般在130學分左右。臺灣交通大學最低畢業(yè)學分為128學分，其中必修課程須達76學分（共同必修58學分+資工組核心須達分+（資工組副核心課程學分+另2組核心課程學分）），專業(yè)選修本系課程須達12學分，其他選修課程須達12學分，通識課程須達28學分（含外語課程必修8學分）。臺灣“中央大學”為136學分，臺灣“清華大學”為136學分，其中必修和必選學分126，其他與導(dǎo)師商量決定。

美國的大學各校差異較大。美國的學分計算有4學期制、兩長一短制及兩學期制，其中加州大學伯克利分校為120學分，麻省理工大學為90學分，加州大學洛杉磯分校為186學分，斯坦福大學為180學分。

2.2教學管理

在教學管理上，斯坦福大學給學生提供了非常寬松的自由發(fā)展空間。新生入校后不分專業(yè)、不分學院。除了醫(yī)學院和法學院學生需要經(jīng)過一定的選拔程序外，本科生可以在入學后的前一個學期適當時候隨意選擇專業(yè)，并且選擇專業(yè)后允許更改，只要畢業(yè)時滿足專業(yè)培養(yǎng)方案即可。

國內(nèi)的浙江大學是較早實行按大類招生的學校之一，分為大類培養(yǎng)、專業(yè)培養(yǎng)和特殊培養(yǎng)3類，前兩年不分專業(yè)，按學科分類集中培養(yǎng)。

臺灣的大學專業(yè)也是按大類完成前期的基礎(chǔ)課程，再分小專業(yè)完成各學程，包括基礎(chǔ)課、核心課和進階課。

教學分組是現(xiàn)在的主流課程架構(gòu)，也是體現(xiàn)專業(yè)方向的主要形式，分組課程是體現(xiàn)專業(yè)特色的課程組。國內(nèi)清華大學采用的是分組教學；臺灣的大學基本上采用的是以教學方向分組的方式，臺灣的大學教學分為課程與修業(yè)、學分學程。

2.3實驗與實踐教學

計算機類專業(yè)各大院校都強調(diào)課程實驗與實驗教學，而目前課程該如何進行教學？這不僅是實驗問題，如何以工程教育專業(yè)論證為目標，怎樣使教學目標達到畢業(yè)要求是關(guān)鍵。做中學是主流實驗教學方式，尤其是美國的大學，大作業(yè)體現(xiàn)的是實驗與理論教學的結(jié)合，是考查學生是否理解理論知識的重要途徑。學生不僅能夠?qū)W習扎實的數(shù)學和計算機專業(yè)知識，還進行大量的實踐創(chuàng)新訓(xùn)練。麻省理工大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校、斯坦福大學都屬于實踐創(chuàng)新性教學模式。例如，斯坦福大學程序設(shè)計范式課程重點比較C、C++、Java的特點和難點，每1～2周有一次大作業(yè)，針對不同的任務(wù)，要求學生用不同的語言實現(xiàn)，使學生加深理解各類編程語言的應(yīng)用場合；麻省理工大學的課程計劃是必須先修12學分的實驗課程，再修3門或4門核心課程，最后選擇3門方向?qū)W科和1門關(guān)于該方向的實驗課、2門專業(yè)拓展課。

3智能科學與技術(shù)課程體系分析

智能科學與技術(shù)課程體系在智能基礎(chǔ)理論研究的基礎(chǔ)上，需要安排基礎(chǔ)性、通用性、關(guān)鍵性的智能技術(shù)研究，主要包括感知技術(shù)和信息融合技術(shù)；自然語言處理與理解技術(shù)；知識處理（認識）技術(shù)，包括知識提煉、知識分類、知識表示技術(shù)等；機器學習技術(shù)，特別是統(tǒng)計與規(guī)則相結(jié)合的學習技術(shù)；決策技術(shù)，即知識演繹技術(shù)特別是不確定推理技術(shù)等；策略執(zhí)行技術(shù)，即控制與調(diào)節(jié)技術(shù)；智能機器人技術(shù)，特別是面向?qū)ｉT領(lǐng)域的智能機器人技術(shù)；智能機器人之間的合作技術(shù)；基于自然語言理解的智能人機交互與合作技術(shù)；智能信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

國內(nèi)最早創(chuàng)辦智能科學與技術(shù)專業(yè)的學校包括北京大學，西安電子科技大學是第2批開始培養(yǎng)智能專業(yè)學生的院校。北京大學的本科教學計劃中，專業(yè)必修課程（2分）包括：①專業(yè)數(shù)學/理論基礎(chǔ)（15學分）：算法分析與設(shè)計、集合論與圖論、概率統(tǒng)計A、代數(shù)結(jié)構(gòu)與組合數(shù)學、數(shù)理邏輯；②硬件與系統(tǒng)基礎(chǔ)（分）：數(shù)字邏輯設(shè)計、微機原理和信號與系統(tǒng)；③智能基礎(chǔ)（5學分）：腦與認知科學與人工智能基礎(chǔ)。專業(yè)限選課程（15學分）包括信息論基礎(chǔ)、計算方法B、數(shù)字邏輯設(shè)計實驗、微機實驗、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實習、機器感知和智能處理實驗、智能多媒體信息系統(tǒng)實驗。選修組合課程（29～32學分）：學生按照自己的興趣，參考智能的2個專業(yè)方向推薦專業(yè)課組合，自行選擇，至少選修20學分的智能專業(yè)課程。公共核心+專業(yè)方向+新技術(shù)及其他：①公共核心課程（分）：智能科學技術(shù)導(dǎo)論、模式識別基礎(chǔ)、生物信息處理、智能信息處理；②專業(yè)方向課程（11～15學分）：機器感知與智能機器人方向、智能信息處理與機器學習方向、新技術(shù)及其他。

西安電子科技大學智能專業(yè)主要課程包括電路分析理論、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、數(shù)字電路及邏輯設(shè)計、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、微機原理與系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、人工智能概論、算法設(shè)計與分析、最優(yōu)化理論與方法、機器學習、計算智能導(dǎo)論、模式識別、圖像理解與計算機視覺、智能傳感技術(shù)、移動通信與智能技術(shù)、智能控制導(dǎo)論、智能數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)信息檢索、智能系統(tǒng)平臺專業(yè)實驗等課程及30多門選修課程。

建議各學校可以根據(jù)學院教學特色與實際需求，設(shè)計專業(yè)核心課程。北京大學偏重“信息處理”，湖南大學偏重“智能系統(tǒng)”，但需要強調(diào)的一個前提就是智能科學與技術(shù)專業(yè)屬于大計算機類，更需要大EECS專業(yè)的基礎(chǔ)。編程、電路、數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機系統(tǒng)這五大核心基礎(chǔ)就是大EECS；其次是專業(yè)，計算機以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、編譯、數(shù)據(jù)庫五大經(jīng)典專業(yè)核心課為主，湖南大學的智能科學與技術(shù)專業(yè)強調(diào)系統(tǒng)，因此信號與系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、人工智能是最基本的專業(yè)核心課，然后再分不同的分支。湖南大學智能科學與技術(shù)專業(yè)核心課程包括人工智能概論、機器學習、計算智能導(dǎo)論、模式識別、智能控制導(dǎo)論、智能數(shù)據(jù)挖掘、機器人學等；研究學位課程包括模式識別、人工智能等，主要體現(xiàn)為智能科學與技術(shù)基礎(chǔ)（人工智能概論、機器學習、計算智能導(dǎo)論、模式識別）、核心（智能控制導(dǎo)論、智能數(shù)據(jù)挖掘）和應(yīng)用（機器人學）。

4結(jié)語

（1）在課程計劃實施過程中，教師需要遵循課程的時序圖，即描述課程的進階關(guān)系，從本科直到研究生，同時還可以實行一定的修課限制，如臺灣交通大學計算機概論與程式設(shè)計和面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計兩科皆不及格者不得修數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法概論，若數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不及格不能修算法設(shè)計課程等。

（2）程序設(shè)計類課程用上機程序能力考試來設(shè)置合格條件，如臺灣交通大學基礎(chǔ)程式設(shè)計及格條件為通過“程式能力鑒定”，湖南大學則以CCF―CSP軟件能力測試作為程序設(shè)計課程通過的考核標準。

（3）鼓勵學生參與項目、競賽等課外科技活動，如臺灣“清華大學”的綜合論文訓(xùn)練是由具有同等水平的項目訓(xùn)練成果或SRT（student research training）計劃項目以及其他課外科技活動成果經(jīng)認定后代替的。