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智能科学与技术论文篇1
2创新型智能技术人才培养
智能科学与技术的发展与计算机技术几乎同时起步，但其进展比计算机技术要慢许多，根本问题在于高级智能的载体——“人脑”是世界上最复杂的系统，人类对它的认识和了解仍然处于初级阶段。近年来通过智能技术解决实际应用问题有了长足进步，国内已相继有20多所高校面向市场变化和未来需求，自2004年以来陆续开办了智能科学与技术本科专业。尽管大多数智能技术的理论基础还不完备，但实际应用的强劲需求与问题解决能力超越了薄弱理论基础的约束。本专业课程的教学内容与课程实践都适合教师与学生以研究者的身份参与到“教”与“学”的活动之中。1）研究型教学。蓬勃发展中的智能技术需要教师启发式、创造式、批判式地“教”，学生也要创造式、批判式地“学”。教与学要能够从研究思维、问题探索、模型改进、算法优化、脑认知和自然智能指导的角度推进教学活动，进行创新性教学和研究型学习。教学实践活动中应强调学生半监督式学习与自监督学习为主导，鼓励引导深度学习，经典案例、前沿讲座、讨论探索贯穿课堂教学，课程考核注重创新科技实践、问题探索、课程内容探索、课程研究性专题报告、以课程为基础的作品开发等创新效果和教学效果。2）“研究型分组”培养。智能科学与技术专业开办时间不长，成熟教材不多，课程体系需要不断适应学生和社会的需求做出调整，又加上智能科学专业课程本身的发展探索与实际应用现在处于同步发展阶段，决定了专业老师大力推进“研究型班级教学”，在教学过程中实施“大班基础讲授”+“小班研究型讨论”+“小组探索型课题实施与报告”的教学体系，同时来自相关研究方向的研究生也作为助教协助专业老师对小班（组）课题讨论进行引导。3）科研训练提高学习积极性。大类培养模式下实施科研训练引导学习，大一、大二年级主要学习公共基础课程和大类专业基础课程，其中的数学基础课，如线性代数、高等数学、概率统计、离散数学等，由于缺乏实际应用案例支撑，很多学生会怀疑这些知识在将来本专业学习中的用处，课堂课后处于被动学习状态，个别学生还会由于认识滞后，产生厌学情绪甚至放弃基础知识学习，以致于专业分流后表现为学习能力严重不足。通过吸收本科生参加科学创新实践和科技活动，使他们发现数学知识能够用来解决实际问题，有利于提高本科生学习基础知识的积极性，变被动学习为主动学习。同时，教师也能从中发现部分优秀本科生的创新潜力和研究能力，激发他们科学研究的兴趣，引导他们把智能科学技术作为研究方向并致力于攻读相关方向硕士研究生、博士研究生，进一步强化其科学创新能力，势必会使其获得高水平创新性成果。大类培养模式下强化专业教育与实践，专业老师要积极主动引导学生，变被动地等待学生选专业转变为吸引优质学生，以大二上学期为主要时间点，引导大类专业学生对特色专业的兴趣，通过科学研究和学生科技活动吸引选拔学生进科研团队，同时实施科研成果进课堂、进教材、进学生活动。专业教师、班导师可宣讲专业特色和就业前景，指导本科生申请大学生科研训练计划、参加科技竞赛、开发智能技术特色作品。大类培养模式下实施科研训练计划，需要本科生积极主动地理解大类下各子专业的特点和特色，结合自己的兴趣爱好和实际情况，在大类培养结束时分流到各特色专业。因此，本科生参加科研实践和专业科技活动的时间点很重要，从大一结束后的暑假开始，一直延续到本科毕业，同时实施“泛毕业设计”（即大二选方向并实施课题基础储备，大三实施课题，大四结合专业实习完善毕业设计）[3]，这样既充分利用了本科生大二大三充裕的课后时间，也缓解了大四本科生面临就业、考研、出国等问题的突出矛盾。
3智能系统开发人才培养
智能技术已成为当前技术革命创新的源泉，智能系统广泛应用于工业、农业、服务业等各领域，比如2014年11月2日开始处女航的皇家加勒比邮轮公司“海洋量子号”邮轮也因为大规模运用了高科技智能系统而号称“世界上第一艘智能邮轮”。智能系统是建立在“智能技术+计算技术”基础上，结合了控制技术、信息技术的软硬件系统。智能系统开发人才培养目标是社会急需的智能系统开发工程师，其从事的工作主要包括智能系统的设计、开发、维护、运营、服务及相关的技术指导。为了适应智能系统开发人才的培养，应该建设智能终端实验平台、计算智能实验平台、脑认知实验平台、高性能计算平台等人才培养基地与实训基地，推进实施智能终端软件开发技术、智能系统应用课程设计、智能系统与工程课程设计、智能游戏开发与设计、人机交互系统开发与设计等教学实践活动。
4复合型智能技术人才培养
智能科学与技术是一门综合学科，智能技术也广泛应用到智能交通、智慧城市建设、电子信息、信息安全、电子政务、电子商务、工业制造、教育、医疗、管理、农业现代化、国防现代化等众多领域，需要大量复合型智能技术人才。笔者认为，以下4条措施是智能科学与技术新兴专业培养复合型人才切实可行的培养方案：①充分发挥大类培养特色明显的人才培养优势，开放“全校特色专业选修课”，跨专业、跨学院科教团队，与大学生科技创新计划融合，重点培养学生的综合性、复合性、应用性；②引导并严格要求B学分课程学习，特别是设计规划实施好“科技创新”、“文体活动”、“技能认证”、“企业实习”、“暑期社会实践”等综合能力提高计划；③交叉融合办好本科生二专业，鼓励学有余力的本科生对知识的渴求，允许学生在本专业的基础上再辅修另一个专业，并提供配套措施，保证二专业学生能获得优质教育，发挥学科交叉融合优势，使本科生形成宽广深厚的知识结构，培养有特色的智能科学技术专业复合人才；④通过与企业横向合作，建立校企实训基地，紧跟企业和市场需求，与企业联合培养复合应用人才。
智能科学与技术论文篇2
1 引言
智能科学与技术学科以计算机科学为基础，结合了认知科学、信息学、控制科学、生命科学、语言学等学科的相关理论和研究方法，是一门新兴的交叉学科，将成为21世纪信息科学研究的制高点和信息产业价值的主要提升点。
在国外，许多著名高校都设立了“人工智能”专业并授予智能科学专业学位：世界多数知名的理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室，进行智能科学专业的研究生培养及科研工作。在国内，智能科学与技术专业起步则较晚：2003年12月5日，教育部正式批准北京大学信息科学技术学院设立“智能科学与技术”本科专业，这标志着我国“智能科学与技术”专业的诞生。
厦门大学在智能科学与技术领域已经有多年的研究积累和师资储备。2006年12月，教育部正式批准厦门大学设立“智能科学与技术”本科专业，2007年6月6日，厦门大学智能科学与技术系经学校批准成立，并于2007年9月迎来了第一届本科生。本文将简要介绍近几年来厦门大学“智能科学与技术”专业的建设情况。
2 厦门大学智能科学与技术相关领域的科学研究进展
厦门大学在智能科学与技术领域的研究已开展了多年。早在1988年，学校就成立了校级科研机构――“厦门大学人工智能与计算机研究所”，目前，经厦门大学批准，正式更名为“厦门大学人工智能研究所”。它是一个以实用智能技术研究为主、集基础研究与应用开发于一体的研究机构，是厦门大学组建智能科学与技术系的主要基础。
厦门大学智能科学与技术系面向国际学科发展趋势和国家发展的重大需求，利用人工智能研究的方法和手段，不断开辟新的研究领域，逐渐确立了语言信息处理、认知计算、智能信息检索、中医信息处理、视频图像处理、智能机器人等主要研究方向。在语言信息处理方面，现设手写汉字识别、自然语言理解、机器翻译、语料库技术等研究领域；在认知计算方面，现设觉知计算、脑机接口、机器感觉、隐喻逻辑等研究领域；在智能信息检索方面，现设文本信息过滤、信息检索、信息提取、智能数据挖掘、Web挖掘等研究领域；在中医信息处理方面，现主要研究开发多媒体中草药智能查询系统、基于舌象中医智能体检系统；在视频图像处理方面，现设图像数据库、生物特征识别、遥感图像、地理信息系统等研究领域。2008年，系里引进了被称为“人工大脑之父”的著名学者Hugo de Garis教授，并以他为首组建了人工大脑研究室，该研究室的目标是，经过三年左右的时间，建设中国首个人工大脑。
经过十几年的不懈努力，我们在上述研究领域均取得了一批有影响的重要研究成果，在我国学术界具有一定的学术地位，获得数十项国家和省部级项目经费的支持。目前在研的项目有国家自然科学基金项目3项、国家863项目2项、国家863子项目2项、福建省自然科学基金项目1项、福建省科技计划重点项目2项。在汉字识别、词语切分标注、语法分析、词义消歧、指代消解、语言神经基础、汉语理解策略、网上信息的选择翻译、统计机器翻译、语音识别与合成、计算机音乐、计琴学等诸多方面进行了有特色的研究，形成了具体的算法，并且还提出了一种系统性的协动计算理论，出版专著5部，数百篇，其中近三年被EI、SCI等检索的论文达200余篇。
在基础理论研究的基础上，智能科学与技术系还十分注重产学研结合，先后与北京德威特电力系统自动化有限公司和深圳名人电脑等公司进行合作研发，广泛开展应用系统的研制开发，主要包括：手写汉字机器识别系统、汉语分词和词性标注系统、机器翻译系统以及网上汉语文本分类和信息过滤系统。其中，手写汉字机器识别系统获浙江省教育厅科学技术进步三等奖：机器辅助汉英互翻系统获福建省科技厅科技进步三等奖；汉语分词和词性标注系统获得2003年863中文信息处理评测第二名：机器翻译系统(包括XMMT汉英机器翻译系统、Matrix英汉机器翻译系统、Light英汉机器翻译系统和Neon英汉双向机器翻译系统)在863智能接口评测中多次名列前茅，形成多项产品，技术授权国内多家单位使用。
在科研平台建设方面，智能科学与技术系发挥厦门大学多学科交叉的优势，联合人文学院、外文学院和海外教育学院华文系的学术力量，于2003年成立了“厦门大学语言技术中心”，其中，汉外多语言机器翻译为主攻方向之一。2006年获批了“智能信息技术福建省高校重点实验室”；目前，以人工大脑相关内容为研究核心的“福建省仿脑智能系统重点实验室”也已获批。
3 厦门大学“智能科学与技术”专业建设情况
厦门大学智能科学与技术系现有一个本科专业(智能科学与技术)，三个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术)，一个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向)，一个博士学位授予专业(人工智能基础)。现有在校本科生近90人，硕士研究生80多人，博士研究生25人，博士后2人。本系教职工近30人，其中：教授5人，副教授5人，80％具有博士学位或者博士在读，40岁以下的年轻教师占2／3。
3.1 本科生专业建设
在本科生培养方面，厦门大学智能科学与技术系的目标是要求学生能够有效和系统地掌握本学科的理论基础，比较深入地理解智能科学与技术理论；培养具有一定的分析、综合和创新能力，能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的，德、智、体全面发展的科学技术工作者：毕业生适宜到科研机构、学校、技术或行政管理部门、公司、厂矿等企事业单位从事科技研究、应用开发、信息管理和教学工作，也可以进一步攻读该专业及相关专业的硕士学位。
为了实现上述目标，我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则，制定了较合理的教学计划，在本科一、二年级安排公共基本课程、校通识教育课程、院系通修课程；从二年级下学期开始结束院系通修课程，转而推出部分学科通修课程，向专业化过渡，三年级开始加入方向性选修课程。其中，公共基本课程621学时、33学分；校通识教育课程262学、15学分；学科通修课程1544学时、90学分；方向性课程120学时、分；学科跨方向性课程108学时、6学分。这样的安排能真正使学生在获得扎实而宽厚的理论基础、合理的知识结构的同时，培养较强的获取新知识的能力和创新精神。
为了能切实提高学生的动手实践能力，我们在办学过程中十分重视和强调实践环节的训练并倡导理论与实际 相结合，已经规划建设一个特色实验室――“仿脑认知与智能机器人”实验室，可支撑仿脑认知与智能机器人两个方向相关课程的教学实验，总经费预算100万元。依托该实验室，结合相关课程，高年级本科生可以进行“心理物理测试实验”、“眼动测试实验”、“面部表情与脑电对照实验”、“行为学与智能关系测试实验”、“机器人避障行走路径规划”、“机器人目标识别与跟踪”、“机器人声控实验”、“机器人智能语言翻译”、“机器人足球比赛”等众多特色实验。
3.2 研究生专业建设
厦门大学智能科学与技术系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心，以加强基础课、专业课，实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点，包含硕士研究生和博士研究生两个培养层次。其中，硕士研究生层次又分为学术型研究生和工程硕士两种类型，分别进行培养。
在学术型硕士研究生培养方面，我们的目标是培养适应智能科学与计算机科学的发展，适应国家社会发展与进步事业需要的，德、智、体、美全面发展，系统地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的，具有创新能力、理论联系实际的高级专门人才和能适应未来从事基础研究、应用基础研究、技术开发研究和工程应用研究之人才。毕业生适宜到科研部门、学校从事科学研究和教学工作；适宜到计算机产业相关的企事业单位从事智能科学与计算机科学技术的开发研究、应用与管理等工作；可以继续攻读智能科学与计算机科学及其相关学科的博士学位。目前包含“人工智能基础”、“模式识别与智能系统”和“计算机应用技术”三个专业。其中，“人工智能基础”专业包含如下培养方向：认知科学理论、认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像等；“模式识别与智能系统”专业包含如下培养方向：计算机视觉、机器翻译系统、智能中医诊断系统、机器音乐、模式识别、音频信息处理等：“计算机应用技术”专业包含如下培养方向：人工智能应用技术、自然语言处理技术、智能信息检索技术、多媒体综合应用技术、图像与视频处理技术、虚拟现实技术等。
在工程硕士培养方面，目前智能系招收“计算机技术”工程硕士――B方向(智能工程及网络安全)的工程硕士研究生，目标是培养具有扎实的计算机学科专业知识和工程技术能力，掌握现代智能与网络科学前沿知识，在智能工程与网络安全方向具有一定研究深度和项目研发能力的高层次应用型人才。培养方向包括：嵌入式智能家居、视频图像处理、网络视觉监控、模式识别与智能系统、智能机器人、网络内容监管、黑客与网络攻防技术、网络信息安全、信息检索与信息过滤、自然语言处理、机器翻译、语音识别与合成、智能中医信息处理、人工大脑、虚拟现实技术等。
在博士研究生培养方面，设有“人工智能基础”博士学位授予专业，目标是培养基础扎实，具有创新意识，对某一领域有全面深入了解或对某一应用领域有独立解决实际问题的能力，能够解决前人未能解决的科学问题或社会发展中亟待解决的技术问题的高级专业人才：其研究工作对科学技术或社会经济的发展具有明显贡献，为人工智能技术发展和应用提供新的基础或新技术、新方法。培养方向包括：人工智能以及应用技术、艺术认知与计算、数据挖掘技术、认知神经科学、软计算方法及其应用、智能多媒体信息处理、脑功能成像技术等。
智能科学与技术论文篇3
1人工智能对新工科人才的新要求
1.1具备多学科交叉知识。人工智能导论是一个多个学科交叉而成的一门课程。人工智能导论主要包括知识系统、智能搜索技术、脑科学、机器学习、神经网络、支持向量机、专家系统、智能计算及分布式智能等内容[4]。因此，一个合格人工智能专业人才需要具备多学科知识。1.2具备多领域应用能力。人工智能导论的应用领域广泛，基本包含工业、农业及社会生活的各个行业（如工业生产、通信、医疗、金融、社会治安、交通领域及服务业等）[5]。人工智能导论课程要求学生在学好理论前提下也应该掌握各行业的相关知识，只有这样才能提高人工智能技术在各领域的应用。1.3具备人工智能创新创业精神。目前，创新驱动发展成为了我国现阶段发展的重要力量，人工智能成为经济发展的新引擎[5]。在大众创业、万众创新的号角下，人工智能技术作为创新创业过程中的一个大趋势。因此，当今新形势下培养具有创新创业精神的人工智能专业人才对我国经济发展及大学毕业生创新创业具有重要意义。1.4具备人工智能人文素养。人的内在品质就是人文素养，人文科学的知识水平和研究能力是人文素养的重要组成部分，人文素养是人文科学体现出来的以人为研究对象和中心的精神[6]。人工智能对人类社会带来的是便利还是带来灾难，关键是使用者的思想道德和人文素养。因此，培养具有人文精神的人工智能专业人才具有重要的意义。
2人工智能导论课程教学现状
目前，许多高校已经认识到传统的人工智能导论课程已经不能适应社会和学生发展的需要。尤其是地方普通高校在师资、科研及学科力量薄弱情况下进行人工智能导论的实践教学。目前人工智能导论的课程设置上主要存在的问题如下：⑴本科生课程内容陈旧。近年来，随着云计算、大数据、5G等信息技术的快速发展，也带动人工智能技术发展日新月异。对于高校来说，要紧跟人工智能技术前沿，传授学生的知识也要紧跟人工智能的发展。目前，虽然也出现了不少新的人工智能导论教材，但在课堂上能够教学的新内容仍然不多，教材内容仍然集中在传统的人工智能技术（如问题求解、知识表示、归结原理及经典推理等技术）上。⑵研究生课程内容重叠。研究生的人工智能导论课程应作为本科生课程的一个延续，但部分高校对研究生人工智能导论课程的教学重视不够。很多本科生已经学过的内容在研究生阶段又进行了重复。因此，在新工科背景下培养高层次的人工智能人才，就必须要在研究生阶段加强新工科人才实践能力的培养，选择合理的人工智能导论课程，改革研究生阶段人工智能导论的教学理念和教学模式。⑶实践课程不足。实践教学是提高人工智能新工科人才能力的重要路径。目前，大多数院校的人工智能导论课程理论与实践联系不够紧密，对学生实践能力的培养不够，只知道理论，而不进行实际的实践应用就不能成为合格的人工智能新工科人才。另外，大多数地方高校的人工智能实验室建设投入不足，实验条件差，验证性的实验较多，实验课时不足，学生对人工智能新技术的接触不够。⑷人工智能导论教材理论性过强。目前，现有的人工智能导论教材以理论为主，缺乏人工智能实践内容。在课程教学过程中学生经常会感觉索然无味，当实践课程开设不足时，这种情况会非常明显。学生会渐渐的对人工智能导论课程失去兴趣和热情，最终会导致课程的教学质量和效果下降，不能达到新工科人工智能专业人才培养的预期。⑸教学模式老旧。人工智能导论是多学科交叉的课程，课程内容理论性强、抽象、多知识点是新工科的特点。然而，大多数地方高校仍然采用过去的课堂教学模式（即“教师讲、学生听”的教学模式），这种单向灌输的教学方式以教师为主，学生的主动性不够，只是在被动接收知识。学校这种重视理论不重视实践的教学模式，在一定程度上影响了新工科人才的实践能力，从而导致教学内容与企业社会需求脱节。
3人工智能导论实践教学初探
3.1人工智能导论课程实践平台建设。为了提高学生对实践教学的兴趣，南阳师范学院计算机科学与技术学院在人工智能导论授课过程中广泛应用多种计算机实验教学平台，如采用开源的PaddlePaddle百度飞桨深度学习平台，希冀一体化人工智能实践教学平台及大数据综合实验平台。教师可以在实践教学过程中方便的使用这些平台进行授课，学生也可以在课堂中跟随老师完成相关实验，并能够在课下进行相关实验练习及提交作业。3.2人工智能导论课程实验内容优化。在人工智能导论实践教学过程中，以学生兴趣为导向，开展相关应用课程实验，南阳师范学院计算机科学与技术学院对人工智能导论实验课程内容进行优化。优化后的主要实验课程包括搜索优化算法实现、智能计算实现、贝叶斯分类实验、最近邻算法实验、机器学习实验及神经网络实验。最后，通过期末课程设计进一步提高学生解决实际问题及创新创业的能力。3.3人工智能导论实践教学模式改革。⑴校企合作为使人工智能导论实践教学不与企业脱节，校企合作是关键。应积极派遣教师进企业进修，了解企业需求，并提高教师的工程能力。从2018年以来，南阳师范学院计算机科学与技术学院每年暑假期间累积派遣教师58人/次前往百度、中兴、科大讯飞、神舟数码及江苏传智播客公司等进修培训。同时已经在固定时间邀请相关企业讲师到学校进行人工智能方面的项目教学。建立起了具有地方区域特色的师资队伍及校企协调的实践教学模式，从而避免人工智能导论课程实践与企业实际脱节。⑵“双导师”负责制人工智能导论实践课程实行“双导师”制，邀请企业中实践经验丰富的人才任教或任职，校企合作建立实践教师指导团队，改革教学策略及教学方法，以项目为牵引，将人工智能导论实践课程作为第二课堂学分。还要积极制定人工智能相关的科技作品竞赛的奖励机制，积极引导学生参加各种人工智能相关的比赛，从而进一步提高学生在创新实践方面的能力。⑶采用案例教学法以案例导入进行教学，提高学生兴趣。首先，从人工智能竞赛的部分赛事中、（如百度的人工智能大赛，“2020年全国人工智能大赛”，“2020中国高校计算机大赛人工智能创意赛”等）中选取贴近实际问题的案例作为人工智能导论实践课程的案例来源。然后，采用目前主流的人工智能开发软件进行算法代码的编写，引导学生采用Python语言调用第三方接口库进行算法的实现。最后，让学生使用主流的编程语言（如C++、Java等）开发完善算法或进行系统设计与实现。
4结束语
在新工科背景下，人工智能导论作为智能科学与技术专业的基础核心课程，人工智能人才培养应注重提高学生解决问题的能力。在这种背景下，笔者结合近年来了解到的企业需求和上课的实际，对人工智能导论实践教学模式进行初探，具体如下：①校企合作，构建人工智能实践平台；②建立案例库，优化实践的内容；③校企“双导师”制，采用案例教学，从而进一步提高学生在创新实践方面的能力。
参考文献:
[1]杨晴,王晓墨,成晓北等.新工科背景下的新能源科学与工程专业——哈佛大学工科教育在学科交叉方面的启示[J].高等工程教育研究,2019.S1:23-24，33
[2]李明媚,成希,罗娟.人工智能时代的高等教育之变与不变[J].黑龙江高教研究,2020.2:41-44
[3]陈义明,刘桂波,张林峰等.智能科学与技术专业课程体系建设的理论思考[J].计算机教育,2020.309(9):103-107
[4]刘永,胡钦晓.论人工智能教育的未来发展:基于学科建设的视角[J].中国电化教育,2020.2:37-42
智能科学与技术论文篇4
1引言
被认为是信息科学技术前沿和核心的“智能科学与技术”,自2004年由北京大学自主设立该本科专业以来,不但得到人们的普遍认同,而且得到了较大的发展,全国至今已有15所大学开办该本科专业,其中包含教育部直属高校7所和地方性高校7所,“211”高校就有10所。尽管“智能科学与技术”本科专业在全国已初具规模,但作为本科教育,乃处于起步和探索阶段,一级学科和二级学科还没有完全建立,培养方案的理论体系和实验体系还有待进一步探索和完善。本文主要结合我校在专业实验建设过程中的一些实际和体会,就“智能科学与技术”专业实验平台建设谈一些做法和设想。
2明确实验平台建设的目标和思路
专业的实验平台建设是为专业的培养目标服务的。我校“智能科学与技术”专业的培养目标是:学生要具备坚实的数学、电子技术、计算机和智能信息处理、机器学习和控制、计算机集成、智能理论与技术等较宽领域的工程技术基础知识和专业基础知识,能在科研、教育、企事业等部门从事智能理论研究、智能信息处理、智能技术应用等方面的教学、科研和开发应用等工作,成为能掌握智能理论与技术及专业技能的研究与应用的高级工程技术人才。培养要求是:了解信息系统及智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态;系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,以适应智能信息处理与技术应
用等方面需求;掌握信息获取、处理的基本理论和智能处理的一般方法,具有设计、集成、应用智能系统的基本能力;具有较强的自学能力、文献检索、资料查询动手能力、创新意识和较高的综合素质等。
实验课不但是对相关理论知识的深入理解和综合运用,而且更是对动手动脑能力的综合培养和锻炼。因此,实验平台建设目标和思路是将基础实验、设计性与综合性实验与课程设计、毕业设计等相结合,理论课程的实验教学与智能科学技术相结合,增加学生创新性的实验与实践,培养学生扎实的理论基础和实践与创新的基本技能。
根据最近中国人工智能学会教育工作委员会制定的“智能科学与技术”作为一级学科,“智能理论与方法”、“知识处理技术”、“智能系统与应用”为一级学科下设的三个二级学科的思路,如图1。因此,实验平台建设的思路应是:(1) 能具备研究和探讨自然智能系统的机理和机器智能的模拟方法的实验系统。它主要包括:脑科学基础、认知科学理论、智能的模拟理论与方法、面向智能的信息理论、知识理论、逻辑理论、复杂系统的自组织理论、决策理论、问题求解方法、机器学习、群体智能、人工情感、人工意识等。(2)能进行知识处理技术多的实验设施或软件系统、智能工具。通过这些设施或软件,执行由信息到知识和知识到策略的思维性加工技术、智能检索、以及多媒体信息处理与机器感知、机器学习等。(3)具备智能系统与应用的各种对象,如智能机器人、智能装置、智能信息网络等。总之,实验的设备和环境既可使学生完成某门课程的验证性实验、综合性实验和设计性实验,也可完成多门课的交叉性实验或课程设计。
图1学科结构图
作者简介:陈以(1963-),男,广西玉林人,研究生,副教授,学院副院长,主要研究方向为智能控制、计算机应用技术。
3实验平台建设的主要内容
大学的实验教学不仅涵盖了理论课的内容,而且比理论课更为复杂。通过实验,既能丰富活跃学生的科学思维,又能使学生加深对课堂上学到的理论知识的理解、巩固和提高,并最终达到培养学生对客观世界的观察能力、分析能力和解决能力。为达到这样一个实验培养目的,实验平台建设的内容应从以下几方面入手。
3.1实验体系建设
“智能科学与技术”作为一个新办的专业,其实验教学体系尚处于探索和完善阶段。基于学校和学院现有的实验室基础,特别是学校创新实践教育特色和我院现有学科的实验室基础,我们在“智能科学与技术”专业的实验教学体系上重点考虑以下几方面的建设:
(1) 建立层次化的实验教学体系
层次化的实验就是让学生从验证性的实验开始,逐步到设计性、综合性和带创新性实验或工程项目开发实践等的实验环节,学生最后阶段的毕业设计环节属于综合性或创新性实践实验。实验层次安排主要体现实验教学的层次由简单到复杂、由单一到综合、由学习到创新的科学过程,形成由“验证性实验设计性实验综合性实验课程设计创新实践”的实验层次设置方法。
(2) 实验教学要与生产实际相结合
为增强学生学习的兴趣,培养学生的工程素质、动手能力和综合创新能力,也为提升就业率,我们注重依托CSIP(国家软件与集成电路公共服务平台)广西分中心(该中心设在我校)、学院申报的广西省级自动化实验教学示范中心等,促进服务市场应用与交流,采取请进来、走出去等多种途径实验教学方法将某些专业课实验和生产实习相结合。根据实验教学规划需要,进行仪器设备购置,使实验教学满足社会需求,形成以验证性实验为先导,综合性实验为巩固,设计性或工程性项目实践为提高,以社会需求为导向的实践教学培养体系。
(3) 实验教学与科研有机结合
实验是科研的基础,实验可以带动科研;科研反过来促进教学,并通过成果带动实践教学的改革和发展。参与老师的科研,学生不但能了解学科发展的规律和技术前沿,加深对课程内容的理解,提高学生的实践能力和创新能力,而且能升华学生对实验的内涵的解读,增强对实验学习的兴趣,明确做人、做事的道理,为未来走向社会打下坚实的基础。
(4) 特色建设与创新
特色是一所学校、甚至一个学科或专业赖以生存和发展的基础。我校是以工为主,电子信息类学科优势突出、创新实践教育特色鲜明的多科性大学。学校的前身是1960年成立的桂林机械专科学校,1980年,学校更名为桂林电子工业学院,全面开始本科教育。在原学校计算站的基础上,正式成立计算机系,成为广西最早开办计算机专业本科教育的高校,1995年开始进行研究生教育。2006年,桂林电子工业学院更名为桂林电子科技大学,原计算机系经重新组合,更名为计算机与控制学院。计算机与控制学院目前拥有计算机科学与技术、控制科学与工程两大学科,主要开设有计算机科学与技术、软件工程、信息安全、网络工程和自动化等本科专业,以及两大学科基本有的二级学科硕士点。我校的“智能科学与技术”专业就设在计算机与控制学院,这正是中国人工智能学会当初设立专业的初衷和建设发展的基础条件。
我校经过近50年的发展,目前已具有2个部级实验教学建设示范中心,2个部级特色专业建设点,1个部级教学团队,3个广西省级实验教学示范中心或建设中心,1个部级的大学生创新型实施单位及1个团中央大学生创新实践基地,以及具备创新型的机器人中心、飞思卡尔智能车中心、电子设计训练基地等多个省级或校级中心和基地。我院还有1个信息产业部部级重点实验室,1个ASEA培训中心,6个与华晟、研华、华为3COM、金蝶等知名企业共建的实验室或研究中心。对大学生电子设计大赛,我校自1997年派队参赛以来,每次在广西区和全国都有出色的表现,2001年还获得最高奖“索尼杯”;对飞思卡尔智能车比赛,我院代表队(代表学校)近年还连续获得华南赛区和全国赛一等奖等。学校还特设有创新学分,学生课外创新活动取得成果可以给予适当的学分来代替选修课学分。
我校的“电子信息类学科优势突出、创新实践教育鲜明”的特色在广西和华南地区具有较大的影响力,甚至在全国也有一定知名度。因此,我们在“智能科学与技术”专业实验体系建设中,紧紧结合现有的资源和条件,在智能机器人(车)、智能信息处理和智能技术与应用等方向,立足和发挥这一传统的优势和特色。在“夯实基础,独立实践,创新提高”的实验教学理念下,培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神和工程实践能力的高素质的综合型人才。
3.2实验管理平台建设
实验管理平台建设主要是针对实验老师与学生建立一个集网络化、开放式于一体的实验教学与管理体系。
网络化、开放式的实验教学体系是实验教学平台建设成熟的重要标志。学生通过这样一个完善和规范的实验教学与管理体系,可以自主预约想做的实验,自主选择实验内容、实验时间,并通过网络与实验教师的互动与交流。这种全开放的网络化实验教学体系,不但能充分调动学生的积极性、主动性,而且还能充分利用有效的资源,提高利用率,如图2所示。
我校实验选课系统充分考虑了“以学生为主”的实验教学模式和开放式教学的特点,学生可以根据各自的学习计划灵活选择实验项目以及开设的时间。实验教师、实验管理员可以方便地通过留言与学生交流,学生的问题也可以通过“一对一”的形式即时解决。教师则通过实验选课系统查阅学生选课情况、登录学生实验成绩、回答学生提问。通过近年的建设,我院的网络化的开放式实验教学体系已初具规模,再铺之于学校完善的网络实验选课系统,从而为学生提供了个性化学习的实验环境,提高他们独立自主的实践与创新能力。
3.3实验师资队伍建设
实验教学队伍的稳定和提高是实验教学发展、提高与创新的保证。我校有一系列相关的政策和措施稳定实验教
师队伍,鼓励青年实验人员在职攻读学位、外出进修、培训等,激励实验人员在搞好实验教学的同时,积极参加科研实践。总之,稳定和提高现有教师实验教学技能,积极引进高素质人才,是推动、加强和提高实验教学质量的需要。
我院目前实验队伍(含研究人员)共20人,其中正高职称人员6名,副高职称人员9名,中级职称人员5名,具有博士学位人员5名,取得硕士学位的有16人,拥有一支以中青年为主体,以博士为骨干的较高层次的教学科研队伍。实验队伍具有较优良的素质,年龄、知识及职称结构比较合理,他们相对稳定、富有活力,是我们具备高质量、高水平实验教学体系的保证。
4结束语
实验不仅是理论的基础和源泉,而且实验环节作为整个教学体系的主要环节之一,在培养学生的实际动手能力和创新能力中起着无法替代的重要作用。因此,实验平台建设除了要帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,树立严谨科学的研究方法,掌握基本的科学实验技能外,还要充分调动他们的主观能动性,进行动手动脑与创新的实践,形成特色。
本文只是结合我校与我院自身的实际,就已有的专业实验体系和“智能科学与技术”新专业实验建设情况进行了探讨,还有待实践中继续完善与提高。
参考文献:
[1] 钟义信.设置“智能科学与技术”博士学位一级学科:必要性、可行性、紧迫性[J].计算机教育,2009(11):5-9.
智能科学与技术论文篇5
智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域，智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度，这正是当代科学技术发展的大趋势，对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识，具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养，具有从事科学研究、工程设计、教学工作或独立担负本专业技术工作能力，深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向，能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。
高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育，夯实本科教育基础并积极创造条件，大力开展创新教学，努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力，使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能，良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。
2教学计划与教学管理分析
智能科学与技术属于计算机类专业，其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识，尤其是大类专业招生教学的院校，通识课程主要是数学、物理文化基础，强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程，专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等；专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。
2.1学分
本科培养计划的学分中，国内外大学学分总数趋势是逐步减少，追求少而精。国内院校一般在130～190学分之间，如北京大学为150学分，清华大学为1 70学分，东南大学与浙江大学均为160学分，还有16学时为1学分的，也有18学时为1学分的。
中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分，其中必修课程须达76学分（共同必修58学分+资工组核心须达分+（资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分）），专业选修本系课程须达12学分，其他选修课程须达12学分，通识课程须达28学分（含外语课程必修8学分）。台湾“中央大学”为136学分，台湾“清华大学”为136学分，其中必修和必选学分126，其他与导师商量决定。
美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制，其中加州大学伯克利分校为120学分，麻省理工大学为90学分，加州大学洛杉矶分校为186学分，斯坦福大学为180学分。
2.2教学管理
在教学管理上，斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外，本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业，并且选择专业后允许更改，只要毕业时满足专业培养方案即可。
国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一，分为大类培养、专业培养和特殊培养3类，前两年不分专业，按学科分类集中培养。
台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程，再分小专业完成各学程，包括基础课、核心课和进阶课。
教学分组是现在的主流课程架构，也是体现专业方向的主要形式，分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学；台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式，台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。
2.3实验与实践教学
计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学，而目前课程该如何进行教学？这不仅是实验问题，如何以工程教育专业论证为目标，怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式，尤其是美国的大学，大作业体现的是实验与理论教学的结合，是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识，还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如，斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点，每1～2周有一次大作业，针对不同的任务，要求学生用不同的语言实现，使学生加深理解各类编程语言的应用场合；麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程，再修3门或4门核心课程，最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。
3智能科学与技术课程体系分析
智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上，需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究，主要包括感知技术和信息融合技术；自然语言处理与理解技术；知识处理（认识）技术，包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等；机器学习技术，特别是统计与规则相结合的学习技术；决策技术，即知识演绎技术特别是不确定推理技术等；策略执行技术，即控制与调节技术；智能机器人技术，特别是面向专门领域的智能机器人技术；智能机器人之间的合作技术；基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术；智能信息网络技术。
国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学，西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中，专业必修课程（2分）包括：①专业数学/理论基础（15学分）：算法分析与设计、集合论与图论、概率统计A、代数结构与组合数学、数理逻辑；②硬件与系统基础（分）：数字逻辑设计、微机原理和信号与系统；③智能基础（5学分）：脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程（15学分）包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程（29～32学分）：学生按照自己的兴趣，参考智能的2个专业方向推荐专业课组合，自行选择，至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他：①公共核心课程（分）：智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理；②专业方向课程（11～15学分）：机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。
西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、图像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。
建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求，设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”，湖南大学偏重“智能系统”，但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类，更需要大EECS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大EECS；其次是专业，计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主，湖南大学的智能科学与技术专业强调系统，因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课，然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等；研究学位课程包括模式识别、人工智能等，主要体现为智能科学与技术基础（人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别）、核心（智能控制导论、智能数据挖掘）和应用（机器人学）。
4结语
（1）在课程计划实施过程中，教师需要遵循课程的时序图，即描述课程的进阶关系，从本科直到研究生，同时还可以实行一定的修课限制，如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论，若数据结构不及格不能修算法设计课程等。
（2）程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件，如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”，湖南大学则以CCF―CSP软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。
（3）鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动，如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRT（student research training）计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。
智能科学与技术论文篇6
关键词 ：智能科学与技术；项目驱动；实践教学；课程建设
基金项目：北京信息科技大学2015年人才培养质量提高经费项目( 5111523309)；北京市教委科研计划项目( KM201411232006)。
第一作者简介：许晓飞，女，实验师，研究方向为智能机器人、创新教育，xuxiaofe12001@bistu．edu．cn。
0 引言
智能科学与技术专业及其专业导论（简称智能专业）课程建设的目标是依托检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、导航与制导等学科优势及其教学资源，尽快让新入学的本科生了解工科门类中智能科学与技术专业的学科专业分支内涵知识。教师可通过设计分解项目驱动，采取课堂讲解和实验指导的教学方式完成专业导论建设，实现专业的培养目标；培养学生面向现代前沿交叉技术的创新思维方式，从脑与认知科学等智能信息技术宏观上引领学生认识到掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理基本技能的必要性。
1 智能科学与技术导论教学现状分析
根据对以往教学效果的调研，我们发现智能科学技术导论这门实践教学课程教学效果不好的原因主要有以下几方面：①教学内容缺乏针对性。智能科学与技术汇集多种边缘学科与技术，如信号与信息处理、模式识别、图像处理、机器人学等课程，所涉及的研究领域及内容十分丰富，教学知识结构比较庞大，涵盖范围广，教学内容庞杂，热点分支多，知识点相对独立，联系不紧密。因此，在有限的教学时数中，教师需要在宽泛化及针对性之间寻求一种平衡。②学生缺乏相关知识。在实际教学活动中，由于智能科学技术导论课程一般开设在入学之初，学生处于高中到大学的过渡阶段，缺乏相关基础知识，因此他们的学习认知行为、学习方法、学习要求和学习内容的组织形式难以适应大学专业基础课的要求。如果课程内容过于偏重理论，那么教学过程会很枯燥；如果过于注重工艺的讲解，那么又会给学生增加理论学习难度。因此，教师在教学过程中如何摆脱两难境地，让学生尽快对整个专业系统和完整的知识体系有一个宏观认识，在有限的时间里能掌握、吸收并内化更多的智能科学基础知识，为后续专业课学习奠定基础。③教学方式落后。目前，智能科学技术导论课程采取的教学方式主要是传统以课堂教学为主的教学方式，如果知识面广而不深，学生知识结构的延伸就无法完成，同时对后续专业课教学也会有不利影响。
2 项目驱动的专业导论课程建设
作为一门专业基础课，智能科学技术导论首先应以学生在专业领域的发展为主线，在教学内容的组织上增加4个专题实践环节，选择适合学生接受能力且对后续专业课学习有帮助的难度适中的授课内容；另外，智能科学是一个不断发展的学科，其技术成果、研究动向更新快，教师在教学中应融人智能科学技术领域的最新科技成果，引导学生关注本专业的知识应用，及时掌握本学科领域发展的最新动态，扩大知识面，为今后专业课的学习以及就业作铺垫。
2.1 课程建设教育理论依据
在智能科学与技术本科专业的课程体系中，智能科学技术导论作为基础实践类课程，针对学生实际需要，科学、系统地解答相关专业问题。创新是一个实践过程，教师要重视在创新实践的过程中激发学生的兴趣，帮助学生完成由被动学习到主动学习、由正向思维到逆向思维的转变，使学生获得初步的科研能力。以往的教学关注理论知识的内容更多，繁重的理论学习任务使得学生没有足够的时间和精力参与课外创新实践活动。教师只追求“短、平、快”，对过程培养重视不够，是需要改进的一个重要问题。
作为“入门”课程，智能科学技术导论的讲授如果过度偏重理论，容易使学生失去学习的信心；而且强调理论如果造成教学内容重复知识点过多，也会使学生失去学习兴趣。因此，教师对教学内容的安排要做到难度适中，选择与学生接受能力相适应且对后续专业课学习有帮助的内容；遵循以“在实践中学、在学中实践”工程化教育为主、以学术发展为辅引入CDIO教育模式的理念，重视培养学生的工程能力，包括学科知识、学生的终身学习能力、团队交流能力和在企业和社会环境下的构思一设计一实施一运行能力，按照“项目任务驱动目标学习”的思路，重点培养学生的创新能力、实践动手能力及团队合作精神。
2.2 课程建设研究内容
1)项目内容建设。
依据智能专业培养计划，智能科学与技术导论是一门独立实践课程。表1为智能科学技术导论实践类课程项目内容及课时安排。
智能科学与技术导论课程设置于本科一年级秋季学期，采用分散教学方式，共计32学时。教学改革内容包括在演示型实验项目的基础上，增加4个专题实践环节，揭示“层次化”“模块化”和“开放式”的课程特点；项目内容建设根据智能创新平台研究与开发的内在技术规律，立足于“基础性、综合性、实用性和创新性”原则，将本专业教师团队的最新学科项目和专业课程建设最新成果应用于教学，将最新、最适用的智能科学与技术学科内容融入教学；根据智能科学与技术专业的培养目标和方案并结合专业领域人才需求分布特点，及时调整授课内容和方法，更新课程教学讲义、实验大纲等教学文件，编写新的实验教学教材。
2)项目教学方法和手段的改革。
教师应建设智能科学与技术导论课程资源共享平台，使教学资源得到充分利用，促进师生在课下的交流，实时解答学生的疑问，以达到更好的教学效果；建设项目资料和视频库，针对课程具体项目特点，将实物、内部结构、工作原理、应用背景和工作过程以影音文件的形式体现，增强学生的感性认识、对抽象知识的理解以及对工程实际的认识和了解；建立阶梯式的实验教学平台，包括演示型和验证型实验及自选实验项目的多级实践项目，既注重基础实验，又强调系统综合能力的训练，使课堂教学在时间、空间及内容上得到有效延伸；建立学生课外实践活动平台，以弥补课内学时的不足，利用现有实验室条件，建设“智能科学与技术导论”学生业余创新制作工作室，增加学生实践机会；建立学生课外实践项目库，鼓励学生完成开放实验、进行自拟项目的开发调试，在教师的辅导下，锻炼学生学以致用的实践能力，激发和培养创新意识和创造力；通过不断地教学改革实践，总结课程建设经验，修正课程项目教学大纲、学期授课计划，监测课堂建设及预期效果，调整考试考核改革方案。
为了提高教学效果，使教学过程更生动形象，充分调动学生的学习兴趣，教师可在教学过程中加强以下教学方法与手段的运用。
(1)教师结合视频文件、成果实物等进行智能系统仿真演示和虚拟实验演示，将枯燥的理论知识实物化、感观化。
(2)采用“案例教学法”和“项目教学法”。教师讲解符合专业发展方向且贴近社会需求和工程实际的案例，以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣；将案例讲授与课程验证实验相结合，构建以真实项目为载体的基于工作流程的教学模式，调动学生的学习主动性。
(3)建设课外学习交流平台。鼓励学生加入课外实践创新基地，进入以智能科学与技术专业本科生为主体的智能机器人俱乐部梯队，进行团队成员间学习的交流；通过教学网站，鼓励专业教师上传“微课或慕课”，教学辅导信息，促进学生更深层次、更广范围、更深入地学习；建立网站答疑系统，使学生与教师的沟通更加快捷方便，使课程资源得到充分利用。
(4)针对课程特点进行应用设计项目考核，2～3人／组，让学生通过从方案比较到软硬件设计、制作与调试的实践，熟悉学科领域的工程项目实施模式。
(5)建设课外实践教学平台。建立学生课外实践项目库和创新工作室，通过开放实验和自选实验项目，满足学生不同层次的学习需求，为学生提供提高实践技能的实验平台，培养实践和创新能力。
3)评价与考核方式的改革。
为了更好地调动学生学习的积极性、主动性，全面客观地考查学生的综合素养，课程采用任务评价与课程评价相结合的方式，即根据学生在每个实验项目中的实践表现、学习成果质量等进行任务评价。项目开始时，教师专题案例资料，要求学生预习相关知识，课上引导学生分组讨论，组内各成员提出解决方案思路，再进行实际成果程序的演示讲评，最后教师根据课堂表现给出项目成绩。综合成绩是将演示项目成绩、参观项目成绩、验证项目成绩以及最后的结课专题书面报告成绩进行一定比例的加权平均得出，加权平均权重由专业教师团队集体讨论决定。考评体系改革的目标是实现对参与改革的智能科学与技术专业学生的包括创新能力在内的综合素质给予更科学的评判，以利于下一步正确引导学生的专业职业生涯科学规划。
3 项目驱动实践教学创新意识和团队协作
创新意识在一个充满团结协作精神的环境里更容易被激发，学生始终是创新能力培养的主体，是中心。在围绕智能导论项目驱动的课程建设研究和开发中，指导教师要设计6个环节衔接课堂教学新体系，即“精讲、举例、提问、点拨、研讨、评析”。
前4个环节教师是主体。精讲，就是简要介绍相关的理论知识和实际应用背景，明确提出培养目标。对基础实验突出4个“一”：围绕一个基本原理、掌握一组实验仪器、学会一种研究方法、解决一类实际问题。举例，通过演示，剖析实验的基本思路及技术要点。提问，在实验教学过程中，贯彻“发现问题、解决问题”的基本思想，引导学生接近问题、发现问题和解决问题，把对问题的认识逐渐引向深入。点拨，结合实验中的提问和暴露的具体问题，给予必要的指点。
后2个环节学生是主体。研讨，主动收集共性问题，组织集体讨论，积极思考并高质量参与，总结和强化知识点。评析，结合实验报告对实验项目进行分析和评价，得到有意义的结论。教师指导学生组建中、低年级到高年级之间的纵向梯级团队，定期进行各种学科竞赛和内部讨论学习，将大学生科技创新等活动内容作为实验教学的延伸。专题讨论，前沿讲座是提高创新教学质量和创新能力的有效途径，内容不拘一格，形式灵活多样，可以谈具体的实验感受，也可结合专业实验和设计谈实验方案，通过研讨扩大学生的知识面，培养团队精神。
教师可打造创新人才培养平台，合理使用各种现代化教学手段，采用参观、演示、实际项目电路搭建和程序仿真、实物调试等多种方式结合的方法，引导学生学习综合物联网技术、机器人技术以及智能信息处理技术的专业导论课程项目的任务与要求。在六大项目的学习讨论中，将在不同学科领域有特长的学生组成不同的项目小组，各团队成员通过定期或不定期的交流，充分发挥团队优势和提高分工协作能力。教师还需引导学生加入智能机器人俱乐部，参与全国几大有影响力的机器人赛事活动，通过方案设计、动作编排、程序优化、现场测试等环节的实践（如通过asuro小车平台，熟悉C语言程序控制小车，熟悉简单避障循迹功能），引导低年级学生通过解决实际问题达到学以致用的目的，结合教师演示讲解的大型工程硬软件调试仿真等系统，使学生能够将理论知识和实践经验相结合，达到最好的学习和实践效果。
4 结语
总体而言，项目驱动的智能科学与技术导论课程教学改革以培养专业素养认识及提高专业综合素质为目标，让学生通过深入浅出的实际项目运作完成课程学习，鼓励学生打造良好的专业素养，争当“智能工程师”，基本具备三大看家本领——智能思想、硬件设计能力和程序设计能力；在此基础上，吸收从新生中脱颖而出的创新能力强的学生参加学科创新项目，推广在实践类课程教学改革中（如智能创新实践平台等）具有一定借鉴价值的系列项目集。
综合素质的提高和创新能力的培养是社会进步和科技发展对高校人才培养提出的新的要求。高等学校的实验教学只有通过改革传统的实验教学内容、教学方法和教学手段，建立新型的实验教学体系，引入现代化的实验技术，才能更好地为创新人才培养服务，为深化教育教学改革注入活力。教师最感快乐的事是看见学生在实验室忙碌时专注的神情，在取得成果时灿烂的笑容。实验室教学创新任重而道远，需要在不断的实践中加强交流与反馈，积极进取，稳步提高。
参考文献：
[1]钟义信，智能科学技术导论[M]．北京：北京邮电大学出版社，2007: 1-3.
[2]王文涛，刘科，汪红，等，智能科学与技术专业的启蒙教育[J]．计算机教育，2013(19): 46-49.
[3]张宏勋，张秋香，管理革新与高校实验室创新文化的塑造[J]实验技术与管理，2008，25(12): 174．
[4]付延玲，对高校实施创新性实验的认识和思考[J]．实验室研究与探索，2008，27(4): 12-15.
[5]向晓东，张榜生，刘晓云，构建大学生科技创新活动的长效机制[J]实验技术与管理，2012，29(5): 19-24．
智能科学与技术论文篇7
人工智能（Artificial Intelligence，AI），又称为机器智能或计算机智能，是计算机科学或智能科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。人工智能近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，而远期目标是用自动机模仿人类的思维活动和智力功能。
1来之不易的大好机遇
比起国际上人工智能的发展情况，我国的人工智能研究起步较晚，发展道路曲折坎坷，经过质疑、批判甚至压制的艰难发展历程。直到20世纪80年代初期，中国的人工智能研究才开始活跃起来，但由于当时社会上把“人工智能”与“特异功能”混为一谈，对两者一起批判，并一并斥之为“伪科学”，使中国人工智能经历过一段弯路。
中国人工智能学会于1981年在长沙成立后，长期得不到中国科学技术协会和国内科技界的认同，只能挂靠到中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以挂靠到中国科学技术协会。这足以表明中国人工智能学会成立后经历的20多年岁月是多么艰辛。因此，在这个时期内，有比较多的中国人工智能学者研究人工智能哲学问题是有历史原因的。
直到改革开放之后，我国的人工智能才逐渐走上发展之路。近两年来，国家领导人对人工智能高度评价，并对我国人工智能的发展提出重要指示，有关部门了《中国制造2025》《机器人产业发展规划（2016―2020年）》《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》。这些文件体现了我国已把人工智能技术提升到国家发展战略的高度，为中国人工智能的发展创造了前所未有的优良环境，也赋予人工智能艰巨而光荣的历史使命。
2016年4月，中国人工智能学会联合20余家国家一级学会，在北京举行“2016全球人工智能技术大会暨人工智能60周年纪念活动启动仪式”。这次活动恰逢国际人工智能诞辰60周年，谷歌Alpha Go与世界围棋冠军李世石上演“世纪人机大战”，将人工智能的关注度推到了前所未有的高度。启动仪式共同庆祝国际人工智能诞辰60周年，传承和弘扬人工智能的科学精神，开启智能化时代的新征程。
2大力发展智能科学与技术教育
包括人工智能教育在内的智能科学技术教育是智能科技和智能产业赖以发展的强化剂和推动力，也是高素质智能科技人才培养及智能科技与产业可持续发展的根本保证。我国的智能科技教育已初步形成学科教育与课程教学体系，并在大学计算机、智能科学与技术、电子信息、自动化等专业开设不同层次的人工智能类课程。中国智能科技的进一步发展和人工智能的基础建设问题，都与智能科技人才培养密不可分。只有培养足够多的高素质智能科技人才，才能保证我国智能科技的顺利发展，进而攀登国际智能科技的高峰。
智能科技教育和人才培养是智能科技学科发展的重要基础。我国自20世纪80年代中期开始在少数高校开设各种人工智能类课程以来，经过推广与提高，30年前的人工智能星星之火如今已形成燎原之势，数以百计的高校开设了各种层次的人工智能类课程，有些课程已成为我国高校教育园地上的名花。例如，中南大学的人工智能课程已成为首批部级精品课程、教育部新世纪优秀网络课程、部级全国双语示范课程、首批部级精品视频公开课和部级资源共享课程。全国已有20门智能类课程入选部级质量工程。尽管为数不多，但这些智能类课程在改革中不断发展壮大，已为国家培养了成千上万的智能科技专门人才。虽然这些课程只占数以千计的部级质量工程课程的冰山一角，但也表明智能科技课程仍然占有一席之地，并具有不可替代的作用，产生了非常大的影响。
全国智能科学与技术教育暨教学学术研讨会是我国人工智能教育与教学领域具有特色的最权威的学术盛会，自2002年起已成功举办了13次，对于智能科技及其相关学科的教育教学、学科建设和人才培养发挥了十分重要的作用。
2004年在北京大学开设的智能科学与技术专业，已发展到全国近30所大学，仅这些大学的“智能”专业每年就培养大约2 000名人工智能专业人才。据估计，近30年来，全国高校已培养人工智能及其相关学科的硕士和博士数以千计，本科毕业生数以万计。这些高层次的人工智能专门人才是我国发展人工智能的最为宝贵的财富。这些年轻的智能人有幸遇上千载难逢的人工智能大好发展机遇，必将成为我国智能科技跨越式发展的中坚力量。
3客观评价我国人工智能科技水平
无论是智能科技学科建设或是智能科技类课程建设，都离不开对我国人工智能水平与国际先进水平差距的深刻认识。
有些学者或企业家认为，我国的人工智能科技水平已经与美国不相上下。我们需要科学客观地评估已有成绩，既不要妄自菲薄，又不能夜郎自大，既要充分肯定成绩，又要深刻认识差距。过高地估计我国现有人工智能成果既不实事求是，又不利于人工智能学科与产业的健康发展。
美国是世界上人工智能科技整体水平最高的国家。分析中美两国在人工智能方面的差距，有助于我们保持清醒的认识。许多人工智能界内专家指出：我们在人工智能方面一直跟踪美国的理论，然后应用并在一些地方有所创新，应用上的追赶很快，但是，在基础理论研究方面和美国还是差距很大的。国内做人工智能基础理论研究的人很少，这是学术环境问题造成的。例如，美国把脑科学和类脑科学排在研究的最前面，而我国在这方面的自主研发能力却比较薄弱，在突破和创新上也有所差距。又如，国内在深度学习方面发表了不少论文，但真正有理论创新或具备重要应用价值的研究并不多。
美国人已经在构思下一个人工智能是什么，而我们这里还没有动静，这是我们面临的最大挑战。这个难题牵涉面很广，不是一两个团队投入进去就能解决的。这种差距在很大程度上源于我们学术评价体系以及以实际应用为导向有关。我们可能要通过10～20年的努力才能在人工智能方面全面赶上美国。
许多有识之士认为，我国当前的人工智能基础研究和应用开发与国际先进水平存在很大差距，国际影响力有待提高。然而，国内有一部分人工智能研究与开发人员却过高地估计成绩，认为我国的人工智能已经在很多方面甚至全面超过国际先进水平。评价一门学科是否达到或超过国际先进水平，不但要有客观标准和国际同行普遍认可，而且要有一批令人信服的标志性成果。这里笔者不准备具体讨论或争论这个问题，而是试图从以国际人工智能之父图灵命名的国际计算机学科科技最高奖图灵奖的获奖情况来说明我国人工智能的发展水平。
自1969年以来，美国计算机学会先后举行过48届图灵奖评审与颁奖，图灵奖得主共计64位。其中，美籍华裔计算机科学家姚期智2000年获得图灵奖，他是图灵奖设立48年以来获得该奖项的唯一华裔学者。在64位图灵奖得主中，有12位杰出人工智能专家获此殊荣，但当中没有一个是中国人。
4坚持人工智能研究及教育的正确方向
国际人工智能在过去60年历程里，取得举世瞩目的进展和公认成果，但其发展也是极其曲折与坎坷的。之所以艰难前行，除了由于科学发展的必然性外，社会上对人工智能的误解与偏见及人工智能内部的偏激争论，特别是在人工智能哲学与方法论方面的争论都是不争的事实。人工智能三大不同学派之间势不两立的争论持续了约30年，直到本世纪初才平静下来。人工智能学界已形成共识，即面对现代社会科技、经济和人民生活的重大问题，任何一种人工智能方法，无论是符号主义、连接主义或行为主义，均不可能单枪匹马打天下，而需要各个学派之间携手合作，走综合集成、优势互补、共同发展的康庄大道。尤其是今天的中国，人工智能面对大数据、机器人、“互联网+”等国家重大战略所带来的机遇与挑战，探索大规模深度学习、类脑神经计算、智能机器人、智能互联网、智能物联网、智能移动终端、产业智能化升级等重大理论和技术问题，推进社会智能化进程，提升社会文明程度，才是人工智能研究与发展的主流，至于学派和方法之争已不是人工智能研究的关键。
在人工智能与哲学的关系方面，应该说人工智能有哲学和方法论问题需要研究，但人工智能不属于哲学。有一些人从信息哲学或人工智能哲学角度进行人工智能研究，既是需要的，也是值得支持的，但不应该过分夸大哲学和方法论问题对人工智能的作用，必须强调智能实现理论、方法、技术在人工智能研究中的核心地位，必须注重人工智能是一门具有较强理论基础的新兴技术学科的这一基本属性。
人工智能作为一门新兴技术学科，特别需要就其发展和应用中的一系列重大理论和技术问题进行踏踏实实的研究。吴文俊先生曾经语重心长地告诫我们：“我们真正的意图绝不在于口舌之争，在字面上夸夸其谈。真正应该做的事是实干巧干，借计算机时代来临的大好契机，率先在全世界推行脑力劳动机械化，以具体成就和我们的成功来向世人表明我们的主张。”
前面提到，人工智能诞生60年走过了极其曲折与坎坷的历程，但我们不愿意更多地回忆与评论国内外人工智能发展过程中的种种艰难往事，只是希望大家能记住历史教训。过激的、势不两立的学派争论和过于浓厚的哲学色彩都不利于人工智能学科全面与健康的发展。今天，在进行人工智能/智能科技研究与教育时，一定要把握人工智能作为一门自然科学新兴学科的方向，从获得国际人工智能学界认同和经受应用检验两个角度，创造中国人工智能的新成果和新品牌。
智能科学与技术专业抓住教材建设和师资队伍建设作为专业建设的突破口，这是非常正确的，尤其是教材，作为课程教学环节的重要资源，不仅是专业建设和教学活动的重要载体，而且对学生的课程认知和能力培养都具有十分重要的导向和启迪作用，因此需要用十分严谨和科学的态度去对待。实际上，入选普通高等教育“十二五”部级规划教材的4本人工智能教材中，有3本书的作者为现有智能科学与技术专业的教授，这至少从一个侧面说明，智能科学与技术专业还是有着较好的人工智能教材基础的。
当然，由于智能科学与技术本科专业在开设人工智能课程之前，一般会有智能科学技术导论和脑与认知基础这两门前导课程，因此作为智能科学与技术专业的人工智能教材，应在结构和内容上有别于其他信息类专业的同类教材。但作为人工智能的主流理论、方法和技术，仍然应该是该教材应该坚持的基本架构和内容主线，而不应该偏离。
智能科学与技术论文篇8
近年来，智能建筑在我国得到了迅猛的发展，并且已经成为全球规模最大的智能建筑市场。伴随着智能建筑市场的兴起，市场对智能建筑技术人才需求也迅速增长。然而，我国在智能建筑这方面的人才极度缺乏，在人才培养方面也明显滞后智能建筑业的发展。因此培养智能建筑技术人才成为当务之急。为了满足社会对智能建筑人才的急切需求，同时结合学校的特色，桂林电子科技大学建筑环境设备与工程专业在建环专业指导委员会提出的《建筑环境与设备工程专业本科（四年制）培养计划总体框架》的基础上，以建筑环境与设备工程为主干学科，加大了自动化学科的课程。在此背景下，我们“智能建筑设备系统”是建环专业专业主干课程，计划学时为48学时。开课时间为第7个学期。
自课程开设开始，建环专业的同学就表现出对“智能建筑设备系统”的浓厚兴趣。由于课程开设时间较短，并且是涉及多学科的一门交叉课程，因此到现在为止还没有教学大纲以及教材能很好地适用于该学科。所以，要更进一步的对该学科进行深入研究，直至有该学科的系统教学体系建立。本文从理论体系建设、实践体系建设、课程设计体系建设等三个方面进行探讨“智能建筑设备系统”的课程建设，希望起到抛砖引玉的作用，共同建设好这门新课程。
1 理论体系建设
智能建筑是以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。从智能建筑的定义可知，智能建筑设备系统主要表现为现代信息技术在建筑领域中的具体应用，因而“智能建筑设备系统”课程具有多学科交叉的典型特点，不仅涉及计算机技术、现代控制控制、网络通讯技术，而且涉及建筑技术、建筑环境技术、建筑设备技术等诸多技术，是多学科的典型结合。
根据智能建筑设设备系统的多学科交叉的特点，本课程的理论体系分为基础理论、专业理论和工程技术三大部分。基础理论是针对智能建筑设备自动化领域之中析取的理论部分，主要包括自动控制原理和计算计算机控制与网络等内容。基础理论具有承前启后的功能，起到温故和铺垫的作用。专业理论则是面向建筑设备自动化领域在基础理论上形成的具有本课程特色的专有理论，具有创新的功能，起到知识延伸和扩展的作用。专业理论主要包括智能建筑集成技术、建筑建设监控技术和综合布线技术。专业理论是本课程的核心内容，体现了本课程的特色。工程技术具有理论与实践相结合的功能，起到学以致用的作用。工程技术主要包括智能建筑、智能小区的设计以及智能建筑设备系统的运行和管理。智能建筑设备自动化的理论体系框架如图1所示。根据上述理论体系，就可以进行教学大纲和讲义、课本、电子课件、参考书和实验指导书等立体化教材的建设。
课程具体讲授的内容如下。
（1）智能建筑设备系统概述。建筑与建筑智能化的基本概念；智能建筑的体系结构；建筑智能化技术；智能建筑的发展趋势。
（2）智能建筑的信息传输与网络。信息的分类和表示、传输介质和方式，PABX通讯网络、公用电信通讯网络。
（3）智能化建筑内的计算机网络与控制信号网络。建筑内的信息交换平台、建筑内的Internet；建筑内电话网及相关技术。
（4）智能建筑综合布线技术。综合布线系统的组成、典型综合布线系统。
（5）智能建筑设备及其控制特性。供配电系统、照明系统、空气的物理性质、空调系统、给排水系统、冷热源系统。
（6）智能建筑设备自动化技术。建筑设备自动化系统的功能、集散控制、建筑设备自动化系统的体系结构。
（7）智能建筑的安防技术。门禁管制系统、防盗报警系统、电视监视系统、智能建筑防盗报警系统。
（8）消防及联动控制技术。火灾控测器、火灾报警控制器、消防联动控制、智能消防系统。
（9）智能建筑的系统集成技术。将智能化系统从功能到应用进行开发和整合，从而实现对智能建筑全面和完善的综合管理。
（10）工程实例。培养学生的工程概念，介绍1～2座典型的楼宇设备控制系统。
2 实验体系的建设
实验体系是综合培养学生知识、能力和素质的重要环节，可以培养学生的动手能力、创新能力和理论联系实际的能力。因此实验体系应避免验证性和演示性的内容，应是具有设计性、综合性和创新性的内容。“智能建筑设备系统”是一门实践性很强的课，为了加强学生的实践能力，我们很注重实验体系的建设。在本课程中实验课程约占总学时的20%，其中综合设计性的内容占70%以上，实验内容基本覆盖了理论课的授课内容。在安排上也围绕住专业理论进行，使理论课和实验课成为有机的整体，其目的要求如表1所示。通过这些实验，学生基本上达到以下的要求：（1）具备能熟练操作本专业常用仪器仪表进行测试的能力；（2）具备熟练测试本专业常规参数的能力；（3）具备能独立进行实验设计，对系统、设备及环境进行综合实验测试、研究和数据处理方面的能力。
3 课程设计体系的建设
课程设计是实践教学的关键环节之一，是学生综合应用所学理论知识和基本技能分析解决实际问题，促使其学习深化与升华的重要过程；是强化工程意识，进行工程训练，培养学生创新能力和科研能力的重要途径，进行综合素质教育必不可少的环节。同时，通过课程设计的训练，为今后的毕业设计的顺利进行奠定基础，同时也为学生参加实际的设计和管理工作奠定良好基础。
通过课程设计，学生应达到的要求为：（1）熟悉有关智能建筑和智能小区工程设计与施工的国家标准和规范；（2）掌握对设计对象功能进行分析和研究的基本方法；（3）掌握确定智能建筑设备系统方案，并进行技术和经济分析的基本方法；（4）学习和掌握选择智能建筑设备的型号和规格的计算方法；（5）学习绘制智能建筑设备自动化施工图及编制设计、施工、运行维护和使用说明书。
4 结语
以上是笔者通过学习建环专业培养目标，结合我们电子院校的特色，根据多年来的教学经验，对建环专业核心课程“智能建筑设备系统”的课程教学体系建设的点滴看法，仅起着抛砖引玉的作用，以供同仁们参考。
参考文献
[1] 高等学校建筑环境与设备工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.
智能科学与技术论文篇9
智能科学技术；创新教育；工程实践；创新型智能科技人才
0引言
自2004年起，我国智能科学技术教育已走过12个年头。全国众多高校在教育部的批准下，建立了智能科学技术学科，逐步形成了包含本科生、硕士生、博士生在内的三层智能科学技术教育体系[1]。中南大学的蔡自兴教授在《智能科学技术课程教学纵横谈》中提到智能科学技术学科是以人工智能和认知科学为基础建立和发展起来的学科，具有高度交叉和多学科融合的特点，该学科包含的基础课程、专业基础课程和专业课程都属于智能科学技术课程[2]。智能科学技术是一门前沿学科，在社会智能化进程中起着引领和推动的作用。探索出适应人才培养的创新教育模式以及培养出适应社会需求的创新型智能科技人才是时代赋予智能科学技术课程教育的使命。
1智能科学技术创新教育的重点和难点
智能科学技术在一定程度上代表了信息技术的前沿方向，因此智能科学技术学科教育对现行的教育理念和教育模式提出了更高的要求[3]。在现有的教育体系中，“学做分家”或“重学轻做”的现象仍然普遍存在，这里的“学”是指课堂上师生面对面的理论学习，“做”是指以教师为指导的课程实践或理论和实际相结合的工程实践。当然，造成这种现象的原因是多方面的，包括有限的教学资源及实验资源、教师队伍的建设不足以及过于陈旧的教学理念等。针对这种情况，合理地发展创新教育刻不容缓。如何在有限的教学条件下，加强教师队伍的建设与管理，改变教学理念，探索出真正符合时展的教育模式，是智能科学技术创新教育的重点和难点。目前，许多高校的智能科学技术教育仍然停留在理论教学或只是融入了少量简单的实例演示，学生动手实践的机会很少甚至没有。这无疑给创新教育的推进带来更大的难度。如何引导学生在掌握理论知识的基础上提高实践能力是亟待解决的问题。针对目前智能科学技术课程教育形式的现状，我们需要对智能科学技术的基础课程、专业基础课程、专业课程等进行整合，对课程的教学理念与内容、教师队伍的培养、教学方法等进行全方位的研究与实践。
2智能科学技术创新教育模式：理论教学与工程实践相结合
理论教学按照学科、专业和研究方向的层次设置相关的理论课程[4]18，通俗地讲就是学生根据自身需求主动或被动地从课程教材中获取知识的过程，这其中既包括学科的基础理论，也包括专业技术理论。单纯的理论教学大多数是以文字、图表等一系列的抽象形式存在，在为学生补充丰富的理论养分的同时却忽视了学生的主观能动性，即便实践案例偶尔会穿插在理论教学之中，对培养新型人才也是远远不够的。同时，理论教学具有分散性、复杂性及不系统性等特点，如果不将理论付诸应用实践，知识就不能被很好地简化、集中化及系统化，往往会产生徒劳无功的效果。工程实践能力是大学生培养质量的指标之一[4]20，是运用专业知识解决复杂工程问题的重要表现。不可否认，理论教学为工程实践提供扎实的理论基础，但强化学生的工程实践能力同等重要。目前，各大高校都在致力于学科建设，在提高自身科研水平的基础上，尽力将科研成果进行转化。这期间，加大学生工程实践能力的培养，无论是对学校还是学生，都意义非凡。因此，探索出合理的理论学习与工程实践相结合的创新教育模式尤为重要。为了更好地实现理论学习与工程实践相结合的教育模式，我们建立了一套完整的智能科学技术创新平台。整合智能科学技术课程，加入交叉学科的元素，建立面向智能科学技术的专业实验室，一方面，发展实验室与相关企业合作，学生可以提早进入“工作实践”模式，增大毕业学生的就业几率；另一方面，学生进入实验室可以扩大自主学习空间，完成理论知识到工程实践的转化，提高自身竞争力，为将来顺利走入社会增加保障。为了提高学生运用专业知识解决复杂工程问题的能力，任课教师可为每门课程设置专属的课程设计，学生根据自己的选题在教师的指导下完成相关的课程设计，消除学生对课程理论“学而无用”的烦恼，某种程度上还可以改变部分学生的学习态度。除此之外，还可以要求学生参与教师的课题研究或项目，学生可以根据自己的研究方向或自身的兴趣自主选择，制订课题或项目计划书，由指导教师定期抽检。这样既可以让学生在实践中提高专业能力，也可以让学生学会更好地自我管理[5]。同时，为了培养出具备理论知识和工程实践能力的扎实型人才，应该进行案例分析教学与工程实践指导相结合的实战演练，教学和实践指导的第一主体设定为学生，这样就打破了教师在教学中永远占有主体地位的传统教育模式。学生根据理论教学中获得的专业知识，收集相关的项目案例进行集体的分析教学，自行设计方案，加入相应的验证实践，教师做最终的概括总结。整个过程可以很好地激发学生的研究兴趣，开拓其视野，通过交互学习，提高其发现问题、分析问题及解决问题的综合能力。智能科学技术理论教学和工程实践相结合的教育模式并非首次提出。但是由于智能科学技术是一门高度交叉、多学科融合的前沿学科，很多课程教学仍然处在探索阶段，因此建立完备的智能科学技术创新平台，学生参与教师课题项目以及进行案例分析教学与工程实践指导并重的实战演练，同样面临严峻的挑战。这就需要高校各层人员的集中努力和积极配合，为创新教育模式的发展提供更有利的条件。
3智能科学技术创新教育目标：培养创新型智能科技人才
大学教育的目标之一就是培养社会所需的各界人才。智能科学技术作为前沿学科，其创新教育的实施是培养创新型智能科技人才的需要。同时，实施智能科学技术创新教育的目标之一是培育出高素质的创新型科技人才。自2004年起，各大高校纷纷建立智能科学技术学科，目的就在于培养具有专业基础知识扎实、工程实践能力强、综合素质高，且具有创新能力的复合型人才，以满足智能科学界的人才需求。智能科学技术的创新能力是指智能科学技术专业人才从无意识的创新变成有意识的创新，能够创新性地分析问题、解决问题，懂研究会开发[6]。智能科学技术专业毕业的学生要求具备扎实的智能科学技术课程知识、强大的综合应用以及创新能力、良好的职业素质。理论教学使学生获得全面的课程知识，工程实践使学生获得强大的应用实践能力，通过两者的结合，学生增强创新意识，获取良好的职业素质。
4结语
当今社会科技高速发展，创新领域不断涌现，对智能科学技术等前沿学科人才的需求较大，培养出具有创新能力的智能科技人才相当迫切且尤为重要。大学生教育是我国当前教育的较高层次阶段，为国家建设输送高层次、高质量并有工程实践能力的合格人才。理论教学与工程实践相结合是培养合格人才的重要环节，任何偏重理论教学或偏重工程实践的教育模式都是片面的。高校学生的教学模式没有定律，需要根据社会对人才类型的需求不断地探索研究。针对当前的实际情况，应围绕理论教学与工程实践的结合及其之间的相互影响，不断创新、不断完善教学方法及手段、提高教学质量，为培养出具有创新意识和创造能力的高级复合型人才打下坚实的基础。智能科学技术学科实施理论教学与工程实践相结合的教育模式不仅能培养人才，还能更好更快地把科研成果转化成具备实际应用价值的科学技术产品。
作者：石跃祥 任晓雪 朱东辉 单位：湘潭大学信息工程学院
参考文献：
[1]王万森.探索智能教育创新模式,培养创新型智能科技人才——写在我国智能科学技术教育开创八年之际[J].计算机教育,2012(18):5.
[2]蔡自兴.智能科学技术课程教学纵横谈[J].计算机教育,2010(19):2-6.
[3]王祝萍,陈启军.对智能科学技术教学的几点认识[J].计算机教育,2010(19):115-117.
智能科学与技术论文篇10
关键词 ：本科生科研；智能机器人教学；智能科学与技术
基金项目：国家自然科学基金青年项目( 61203336)。
第一作者简介：曾华琳，女，讲师，研究方向为自然语言处理、智能机器人，hlzeng@xmu．edu．cn。
1 背景
智能科学与技术是一个新兴的交叉学科，从大方向来说，涉及计算机软件与应用技术、自动控制技术、系统智能方法、仿脑科学、智能多媒体、自然语言处理等多方面多层次内容。国外智能科学与技术专业大多在研究生阶段进行分流培养，国内已有20多家院校设立了智能科学系及相关专业进行本科教学。在本科大类招生、大类培养的环境下，如何体现特色，培养出一流智能人才，这是众多智能专业院系正在积极探索的问题。
如何在本科阶段培养高素质人才，为智能专业提供后备人才资源？厦大智能系特别注重加强学生全面素质，推出了一系列培养创新意识和创造力的举措，将“科研带动教学，教学促进科研”的办学理念深入地推广。智能系结合自身研究特色和学术前沿发展，确立了4个研究所，对人工智能的4个主流发展方向进行研究，包括艺术认知与计算、智能多媒体、自然语言处理、仿脑智能计算。其中，仿脑智能计算方向主要开展有关机器人认知引擎的基础性研究。在注重高层次人才培养的背景下，智能系将目光投向了本科生科研，从高年级本科生中挑选动手能力强、科研热情高的优秀学生，提前进入实验室进行基础科研培训，为本方向培养预备人才提供前期保障。
2 本科智能机器人科研
本科生参与科研存在着科研基础薄弱的基本问题，选取智能机器人方向作为科研训练的项目是经过详细的规划和讨论得出的结果。挑选合适的课题是第一步。并不是所有的课题都适合本科科研，根本原因在于本科学习过程中，低年级专注于基础知识教学，而智能专业学生的数学底子必须深厚扎实才能进行更深层级的研究，这导致本科生科研素质出现短板，于是选择适合的课题使学生能够开展科研，这是经过深思熟虑的。
2.1 智能机器人科研工作背景调查
智能机器人适合作为本科生参与科研的引入训练，主要包含两点：①有创意的智能机器人应用可以作为研究的创新点；②智能机器人的研究内容分为硬件机械部分和软件控制部分。
智能机器人在上世纪末才成为方兴未艾的热门研究领域，相较于其他学科，智能机器人的研究历程比较短，而且，随着智能机器人进入日常生活的需求越来越大，智能机器人研究课题深入到生活的方方面面，因此，一个新的智能机器人应用往往就能引出较大的研究意义和应用价值；这个特点对本科生开展科研工作的创新性方面最为适合。同时，如果是其他发展多年的学科，创新性的解决方案和应用可能需要在大量的文献阅读之后才能总结得出，这样的科研要求对本科生甚至对硕士生来说都非常高。而智能机器人，本科生可以在教师的指导下，结合自己的兴趣爱好，能比较快捷和容易地提出具有较大创新性的科研题目。
智能机器人的硬件和软件两部分没有特别重要的依赖关系，不像是其他方面的科研，必须按部就班，整个研究过程像是一个串联电路，知识点或子研究内容之间的依赖关系特别强烈，需要研究者对相关领域有较大广度和深度了解；而智能机器人的两部分内容更像是并联关系，在拥有了研究目标后，可以很明确地把任务分成两个并行的部分，两方面的依赖或者干涉都不明显，这对本科生团队开展科研是非常有利的。一个本科生团队可以根据成员的擅长领域来有针对性地挑选研究任务；由于研究子任务间的较低的依赖性，不会造成团队成员研究脱节的现象，大大加快了本科生研究进程。
2.2 智能机器人科研工作时间点选择
本科生进入实验室开展科研工作的时间点定在本科生三年级第一学期，这是根据智能科学与技术学科课程来设置的。智能系的本科生在一年级学习基本编程；二年级学习相关专业知识，如数据结构、电子线路、人工智能等；三年级第一学期安排了算法设计与分析、神经网络、数字图像处理等课程。这样的课程设置涵盖了智能机器人的研究基础。随着三年级专业选修课的可选项增多，参与科研的本科生可以根据科研需要进行有针对性地选课，从而达到科研与课程学习互相促进的作用。
2.3 动员与组队
厦门大学和厦门大学智能科学与技术系拥有较好的本科生创新训练的动员机制，在每年的组队方面需要教师针对报名学生的特点进行有针对性的挑选。组队的总体方针是：在共同兴趣的引导下，充分利用每个学生的特点进行组合，让整个团队不出现明显的短板；队长的选择更倾向于能力比较平均的学生。
本项目参与的成员一共有4人，其中队长1人，队员3人。队长曾参加过大学生竞赛类项目，有一定的参与课题项目的经验，总体学业成绩较好，没有明显的短板，可以参与到各个子任务中，在有的任务遇到难题时，能扮演救火员的角色。队员A在课程学习方面特别优秀，理论基础与文献阅读能力扎实，但是在动手编程能力方面有明显的短板，因此，在团队中主要完成智能机器人理论和相关算法的综述和技术查找任务。队员B总体学业成绩较好，特别是编程和数学能力突出，但是交流能力较弱，因此，在团队中主要完成智能机器人控制方面和编程方面的任务。队员C各项能力平均，动手能力一般，但是思维灵活，能在其他团队成员遇到困难时，提出非常有建设性的建议，并且做事细致，在团队中负责技术路线的修订工作。
2.4 智能机器人科研过程的进度控制
教师是科研能够顺利完成的关键因素，这是因为学生存在敬畏心理和懈怠心理。学生的敬畏心理是对能否完成科研项目的一种不自信的表现，为解决这一问题，需要教师首先对学生进行充分的鼓励，在定好科研题目后，教师帮助学生进行具体的技术路线的制定，并分解成简单的子任务，当学生看到能够通过自己的努力来完成任务时，敬畏心理就会慢慢消除。学生的懈怠心理一般不会在项目执行的开始阶段显现，而通常是在项目进行到一半时突显出来。这是因为在这个时期，科研难度加大，而且前期的新鲜感已经消失，一旦遇到棘手问题，学生很容易产生懈怠心理。为解决这一心理，教师的鼓励同样非常重要，并且需要教师提出相应的解决方案来排除困难。
因此，除了监督和鼓励，教师控制进度的具体措施还有：
(1)制定具体的进度表。教师需要对项目的整个技术流程的制定进行指导，本科生还没有能力完全独立制定技术路线，因此，教师的指导尤为重要。
(2)每周组会报告的制度。每周教师和团队成员都要见面交谈，了解项目进度，询问遇到的难题，并根据自己的科研经验提出解决方案；即便不能提出具体方案，也要跟队员们探讨出大致的问题解决方向。每周的见面还能督促学生的进度，适时地调整项目进展速度。
(3)随时邮件联络。对于项目进行中随时出现的问题，如果都放到每周组会来解决的话，效率会比较低，较好的做法是遇到棘手问题时，随时与教师沟通。
(4)具体技术路线的指导。具体路线的制定是消除学生敬畏心理和懈怠心理的重要因素。路线制定得越详细，学生越能明白自己要完成的任务，不会出现迷茫。
因此，教师的作用在本科生进行智能机器人科研工作中是非常重要的，除了相关技术层面的指导，随时随地的鼓励和激励也是必不可少的。
3 成果与影响
本科生智能机器人科研项目持续了近两年的时间，从2012年秋季到2014年的夏季。2012年秋季进行动员和组队；2012年底前完成选题并由教师给出相关的阅读列表；2013年寒假前制定完成具体的技术路线；2013年暑假完成项目的第一代原型系统，2013年8月底参加相关竞赛；2013年秋季提出对原型机的改进目标，并在2014年寒假前制定完改进技术路线；2014年暑假前完成第二代系统并在2014年暑假参加国际会议。
表1为该本科生团队在2013-2014年间的成果产出列表。
由第一代原型系统为基础撰写的学术论文被著名的机器人期刊International Journal of Humanoid Robotics在2014年发表，请见文献[6]。以第二代系统为基础撰写的会议论文，被模糊系统界的顶级会议FUZZ-IEEE接收，并由指导教师代表学生作口头报告，引起与会者的广泛关注，详见文献[7]。由这篇会议论文拓展的期刊论文，目前正在审稿流程中。在2013年8月，团队成员采用第一代原型系统参加第三届华为杯全国大学生智能设计大赛获得了全国一等奖。团队的四名成员被厦门大学智能科学与技术系免试招生攻读硕士学位。
目前，这套系统已经成为厦门大学智能系的特色研究之一，是接待实验室参观者的主要项目。2015年5月，台湾元智大学特邀该团队指导教师赴台进行专题报告。
4 几点思考
通过对厦门大学智能系本科生团队参与科研的分析，可以得出如下几点经验：①本科生进入团队的时间选择在本科生既有一定的知识基础，而且尽量远离毕业季各种事物干扰的阶段；②团队的组成需要达到整体最优，单项突出的成员要在适合自己的领域发挥作用；③教师的作用不可忽视，本科生科研需要教师投入较大的热情，无论是在精神层面还是在技术层面。
以上讨论证明了优秀的本科生是可以在智能机器人领域做出高水平的科研成果的。目前厦门大学智能系已经连续几年组织了本科生提前进入科研活动的尝试，并且取得了不错的成果。在未来的教学中，还会在如下几个方面进行改进：第一，团队成员的安排，目前的团队成员只是纯粹的以本科生为参与者，以后可以采用硕士研究生与本科生混合的形式；第二，跨学科的合作，目前是在一个学科的环境下进行团队合作，未来可以尝试一些跨学科的研究，从而带动跨学科的本科生团队合作研究。
5 结语
本科生参与智能机器人科研，是一次成功的本科科研探索模式，在提倡本科科研创新的大环境下，如何结合智能专业学科，找到更多的本科科研突破点，以达到教研相长，推动智能科学与技术专业的发展的目的，这是一项长期任务。
参考文献：
[1]朱崇实，向世界知名的高水平研究型大学迈进：厦门大学“985工程”建设的成效与体会[J]中国高等教育，2004(1): 19-20．
[2]陈毅东，李绍滋，智能科学与技术专业学生实践能力培养若干探索[J]．计算机教育，2010(19): 61-63.
[3]陈毅东，李绍滋，潘伟．厦门大学“智能科学与技术”专业建设介绍[J]计算机教育，2009(11): 46-48.
[4]陈毅东，李绍滋，潘伟．厦门大学智能科学与技术专业建设进展[J]．计算机教育，2011(15): 21-24．
[5]郭迎春，阎刚，周颖，薛翠红．计算机专业教学中的本科生科研工作研究[J]．计算机教育，2015(1): 91-94．
智能科学与技术论文篇11
科学理论的价值不仅在于能解释一大堆凌乱无序、错综复杂的现象，更贵于它能预言现象。钱学森具有广阔的未来视野，他以前瞻者的视角站在现代科学技术之巅，从大至宏观、宇观，小至微观、渺观分析认识物质世界，阐述了现代科学技术的特点，构建出一个现代科学技术体系，奏响了巅峰上的交响乐。他的科学思想和理论不仅在过去几十年的社会发展中得到了证实，而且也将对我国当下和将来的发展依然有重要的指导作用。
音乐是一种能够表现人类内心最深处的本性的艺术。当我们把导弹、火箭、航空等与钱学森联系在一起的时候，经常忽略了与这位科学大师如影随形相伴的音乐、绘画、摄影、文学等艺术世界。钱学森特别喜欢贝多芬创作的乐曲，尤其喜欢贝多芬震撼人心的命运交响曲、英雄交响曲和第九交响曲。这些艺术作品里所包含的诗情画意和对人生的深刻的理解，带给钱学森勇气和力量，丰富了他对世界的认识，使他学会了艺术的广阔思维方法。在《钱学森文集》中钱学森不仅畅谈了导弹、火箭、航空等尖端科技，还带领我们进入了哲学、思维、文学、美学、音乐、园林、建筑等学科领域。有人说，理性和感性相结合，才是全部意义上的哲学。钱学森的科学思想具有浓厚的人文精神，人文思想中又体现出自然科学家严谨务实的态度，他以理性的智慧和感性的浪漫在科学世界和艺术世界中自由遨游，得出了科学思想家和人文科学家独到精辟的见解，同时取得了卓著的成就和真正的快乐。因此，他呼吁：“让科学与艺术联姻吧，那将会创造奇迹！”
美国著名原子物理学家韦斯科夫（V.Weisskopf）认为，尽管从科学上可以成功地了解大自然的一切领域，但是仅仅这一点还远远不足以历尽人类经验的每个方面。叔本华说：大思想家真是凤毛麟角，千万人里未必能择出一个大思想家来，他们是人类的灯塔；如果没有他们，人类就要流落在茫茫无际的大海里。钱学森的思想理论已超出自然科学技术范围，驰骋在自然科学和社会科学相结合的广阔领域。他的科学思想、创新思想、民主思想、人文思想，不仅在中国，而且在世界，不仅在当代，而且在未来，都将产生深刻的影响。
人，人类，人类文明之旅，按其本质都是历史的，隔断这种历史的继承性，我们就会倒退到洪荒原始时代。《钱学森文集》像一幅现代科学技术知识的“清明上河图”，以长卷的形式，以深入浅出的笔法，将科学技术、文艺理论和哲学思想等认识世界和改造世界的学问呈现给我们，启示我们更深刻地认识现实各种复杂的事物，包括认识我们自己、人和人的精神等本质和规律。同时，科学的观点、科学的精神和科学的道德还可以塑造我们的思想、情操，培养我们高尚的品德和美好的心灵，以至影响我们的行为，实现人与自然的和谐发展，让世界更美好、人类更幸福，如同贝多芬在《欢乐颂》中表达的理想：“人类同享幸福与欢乐，在这美丽的大地上”。
钱学森，用奔涌的智慧照亮一段历史，以卓越的灵魂感动一个民族。他出类拔萃的品格，让他挑得起历史的千斤重担，放得下个人的利害得失。贫弱的祖国、复兴的大志、国重于家的宽广胸怀赋予他恢弘的未来视野、冲天的豪情斗志，让他成为“大家中的大家”。《钱学森文集》以史学家的智慧，文学家的才情，数学家的缜密，逻辑修辞的严谨，描述深刻的自然科学、社会科学、系统科学、思维科学、军事科学、地理科学、建筑科学、人体科学、行为科学、文艺理论等，鸿论深入浅出却切中事机，学贯中西又文采斐然。它是迄今为止收录钱学森中文文稿最为系统、全面的个人文集，能够全面系统地反映钱学森一生丰富多彩的科学思想和令人崇敬的科学精神；是胸怀祖国的赤子的思想史、博学多才科学家的学术人生、着眼未来前瞻者的智慧结晶，更是研究者、学习者攀登高峰的进步阶梯。
这是一部启迪智慧、净化心灵的巨著；这是一笔不能用金钱衡量的财富，藏之于室，开卷有益。
作者简介：
邢海鹰，国防工业出版社总编辑。
邢海鹰同志始终倡导并积极推进以原创内容为主体的学术著作出版。担任责任编辑的图书曾获得中国出版政府奖图书奖提名奖1次，中国人民图书奖2次、图书奖提名奖2次，省部级图书奖5次，入选“三个一百”原创图书出版工程2次；发表了《用系统工程思想指导图书质量建设》等一系列学术论文。
智能科学与技术论文篇12
中图分类号：G434
文献标识码：A文章编号：1672-7800（2016）012-0180-02
0 引言
大学教育不仅仅是向学生传授学科专业知识，还要教授学生终生受益的技能，充分挖掘学生各项潜能。研究生教育是高等教育的重要组成部分，更加注重创新能力培养。强化研究生培养过程管理是有效提高其培养质量的重要手段。在研究生培养过程中，课程教学环节尤为关键，直接关系学生综合能力培养[1]。
智能计算已成为人工智能领域的研究热点，其理论与方法已成功应用于科学与工程领域以及诸多战略性新兴产业[2-3]。近年来，越来越多的高校开设《智能计算》课程。本文以研究生《智能计算》课程为例，结合教学实践，从教学模式、教学内容、教学方法、教材建设和教学效果等方面探讨教学改革，重点分析教学过程中科研素养培养的方法，将知识传授、能力和素质培养融为一体，强调创新意识和科研素养的培养。
1 合理设置课程定位，制定课程教学模式
与本科教学不同，研究生教学更注重培养学生研究、分析和解决问题的能力。研究生分为学术型和专业型两大类（简称为学术硕士和专业硕士），不同类型的研究生分开授课。笔者所在学校面向学术硕士开设的该课程除了介绍智能计算基础知识外，还注重培养学生的科研能力；而面向专业硕士开设的该课程则强调在工程领域中的应用与实践，采用“授课―项目实践―研讨（项目开发交流+学术交流）”的方式。其中，“授课”即按照教学大纲要求讲授课程基础理论知识；“项目实践”是培养学生动手解决实际问题能力的重要环节，着重培养学生的研究能力和创新意识。需紧密结合学科前沿和教学内容，设计出解决实际问题的项目，学生在完成项目的过程中体验创新，项目完成情况作为学生成绩评定的主要依据；“研讨”即教师组织学生进行课堂讨论，专业硕士重点交流项目实施的方法和心得，学术硕士重点交流学术前沿。通过多个学期的教学实践，该教学模式教学效果良好，普遍受到师生好评。
2 注重科研素养培养，构建多元教学方法
经过多年的建设和发展，笔者所在学校《智能计算》课程积累了丰厚的学科基础和教学经验。为适应智能制造2025、互联网+、智慧城市等新形势的发展及要求，立足于科研能力和科研素养培养，课程组构建了多元化教学模式。
（1）通过探究性学习突出学生主体地位，培养学生科研能力。将研究生创新能力和科研能力培养贯穿于授课教学环节始终。通过课堂问题研讨拓展知识领域，为学生提供前沿领域技术动态方面的学习内容，提高学生探索新领域、新知识的能力。改革传统的教师、学生、教材三者间的关系，强调以学生为主体，采用项目驱动式、问题讨论式、案例分析式教学，提高学生的科研能力。
（2）延伸性平台拓展课堂范围，培养学生科研素养。通过畅通师生交流渠道、优质教学资源共享和实践反馈拓展课堂广度和深度。教学资源平台包括：①智能计算领域国际杂志和协会资源，如Spring出版的《Swarm Intelligence 》、IEEE 出版的《IEEE Transactions on Evolutionary Computation》及《IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics》等国际学术刊物；②组织学生参加先进制造业、工业自动化、互联网+、智能计算等领域国际会议；③优质教学资源平台共享，学生紧密结合自身科研兴趣，积极探索前沿领域。通过课堂延伸，逐步提高学生科研素养，学生发表高水平论文的数量逐年增加。
（3）通过高水平学科竞赛营造创新氛围，提升学生创新创业素质。鼓励学生积极参加高水平学科竞赛，努力培养研究生团队协作能力、创新思维和实践能力，充分营造良好的创新氛围和创业环境；邀请知名专家作专题讲座，开拓学生视野，掌握前沿科技，提升科研素养。
3 改革教学内容与方法，培养学生科研兴趣
智能计算是一门交叉学科，课程主要系统讲授智能计算有关理论、技术及其应用，全面介绍智能计算前沿技术与最新进展。要求学生系统掌握智能计算的基本内容与方法，了解智能计算主要应用领域。主要内容包括：进化算法、蚁群算法、粒子群算法、鱼群算法、文化基因算法、量子优化算法、多目标优化问题及应用。
（1）进化算法。以教材为主，重点讲解进化计算的基本原理、生物基础、算法框架、基本要素、深度学习的本质优点及其适用领域；从个体编码、群体初始化、个体评价、操作算子和参数选择等方面详细阐述在求解实际问题时需要解决的关键技术[4]。同时，借鉴最新研究成果，向学生介绍先进算法。
（2）群体智能算法。介绍群体智能算法的生物基础、数学模型和学习机理；重点介绍蚁群算法、粒子群算法的基本原理、基本要素和实际应用领域。了解国内外最新研究进展，掌握智能计算领域的最新理论和应用成果。
（3）多目标优化问题及应用。介绍群体智能算法在多目标优化问题中的应用，重点介绍互联网+相关领域中的多目标优化问题，探讨多目标优化问题求解发展趋势。
智能计算是一门理论和实践紧密结合的交叉学科，随着工业自动化、智能制造和互联网+的快速发展，该学科发展日新月异。在教学过程中，不仅要注重知识传授，更要培养学生的创新能力和科研素质，紧跟科技发展的步伐。在教学方法上，可采用项目驱动教学方式，研究先进算法在实际项目中的应用，使学生深入理解和掌握利用先进算法求解实际问题的技能，并对程序编写产生浓厚兴趣，培养创新能力。
4 教材建设
本课程教材使用清华大学出版社出版的《计算智能》，该教材有相应的电子教案。随着互联网+的快速发展，智能计算课程教学内容和资料更新快，需不断增加最新研究成果，拓展学生的研究视野。随着先进制造业、工业自动化、互联网+技术的飞速发展，《智能计算》课程教学中需注重交叉学科知识扩展及学生科研能力培养。
5 课程考核
课程考察主要采用以下方式：①小作业。对先进的智能算法进行总结、分析、对比等，撰写综述报告，对先进的智能算法概念、原理、方法、应用等方面进行总结，要求结合智能制造、互联网+的应用进行展望；②大作业。培养学生编程技能，对先进智能算法及应用进行设计与实现，并制作成演示系统；③论文。提供选题，对智能计算领域具体问题进行深入研究，激发学生的创造力。
6 结语
本文提出以提高研究生科研素养和创新能力为目标，围绕培养学生计算思维和解决实际问题的能力，构建多元化智能计算课程教学模式。通过教学改革与实践，学生的科研水平和实践能力逐步提高，学习兴趣不断增强，先进智能算法应用技能得到提升，科研论文写作水平也逐步提高，科研素养得到有效提升。
参考文献：
[1] 刘劲松，徐明生，任学梅，等.研究生高水平国际化课程建设理念与实践探索[J].学位与研究生教育，2015（6）：35-37.
智能科学与技术论文篇13
【文章编号】0450-9889（2014）03B-0033-02
一、多元智能理论的观点和意义
（一） 多元智能理论的主要观点
多元智能理论（Multiple Intelligences，简称MI理论）是由美国当代著名心理学家和教育学家加德纳（H.Gardner）博士于1983年在《智力的结构：多元智能理论》一书中首先提出来的。他认为，智力是在某种社会和文化环境的价值标准下，个体用以解决自己遇到的真正难题或生产及创造出某种产品所需要的能力。多元智能理论是一种全新的多样的人类智能理论，除传统教育所关注的言语/语言智能和逻辑/数理智能这两种基本智能外，还包括视觉/空间关系智能、音乐/节奏智能、身体/运动智能、人际交往智能、自我反省智能、自然观察智能和存在智力等。这九种智能代表每个人都具有九种不同的智能并占有同等重要的地位，它们之间以相对独立的方式存在。
多元智能理论的实验研究在哈佛大学“零项目”的推进下，已建立了一套从理论到教学实践的操作模式，目前许多国家与地区在课程与教学改革中喜欢采用这一模式开展实验，力图突破传统的以教师传授为主、学生被动学习的教学方式。
（二）多元智能理论应用于信息技术教学的意义
素质教育是中国乃至世界都在实施的一项教育改革，任重而道远。它提倡学生的全面与个性发展，而这两“发展”都须顾及且缺一不可。在信息技术教育教学中，教师整合其他学科知识进行教学，让学生既掌握信息技术学科知识，又增加对其他学科知识的了解，甚至掌握在其他学科课堂中没有掌握的知识。同时，教师可以根据学生的智能情况进行分层次教学，以期待不同层次学生的各项智能得到优带劣的更好发展。
二、基于多元智能理论的信息技术教学模式
基于多元智能理论的教学模式在设计理念上参照肯普模式，多元智能理论强调“智能的情境性”，因此它比肯普模式多了信息化教学环境这一要素。需要解决的问题是：通过信息技术教学，学生的行为应有怎样的变化 （进行学习者分析并确定教学目标）；为达到预期的目标应如何开展教学 （根据教学目标设计教学内容活动和选择教学资源）；检查和评定预期的教学效果（进行多元评价）；最后，根据信息技术教学中存在的问题，应该如何更新发展教学方式、方法，以达到教学效果的最优化。
（一）教学模式构建
本文借鉴肯普模式的优点并依据多元智能理论的指导，对基于多元智能理论的信息技术教学模式进行构建（如图1）。
图1 基于多元智能理论的信息技术教学模式
（二） 教学模式特点
1.基于多元智能理论的信息技术教学模式中包含八个要素，要素之间安排没有起点和终点之分，表明设计的非线性和弹性。学习者周围的教学目标、教学活动（即教学内容活动）、教学资源和教学情境四个要素以弧线连接起来，表明在具体的信息技术教学中，它们之间的设计与安排是紧密相关的。
2.学习者分析位于该模式的核心位置，表明在信息技术教学过程中，要以学生为中心，强调了学生的重要性，教学中的每一个步骤都不能脱离学生行为而进行。它与其他几个要素之间用双向箭头连接，表明它们是相互关联的。由于每个学生的智能组合方式不同，其智能优势与劣势的分布也是不同的，这就要求教师在实施具体信息技术教学时要注意用学生的优势智能来带动开发其劣势智能，在智能的强弱项之间搭桥。
3.多元评价方式贯穿于整个教学过程，并且通过评价，模式中的各个要素应该有更新发展，以便找到更合适的教学方式，达到教学效果的最优化。基于多元智能的教学评价要求评价要侧重于学生智能的表现，在教学中去发展学生的智能，坚持积极的学生观，多给学生以自信和正向的评判，因此采用多元的评价方法。
4.信息化教学环境处在模式的最，强调信息化环境建设的重要性。环境是用虚线框起，表明在教学过程中为学生的多元智能发展提供了一个开放的环境。
（三）教学模式要素
1. 学习者分析。教师通过对学习者年龄、心理、学习起点、学习风格、知识基础和技能等进行分析，了解每名学生独特的智能特点及其智能发展程度，尤其是了解其多元智能结构中的优势智能以及不同智能领域中的相对长处和短处，然后根据学生的智能特点进行以优势智能带动劣势智能发展的教学方法。并且在信息技术的教学中充分激发学生的学习兴趣，不强求学生必须学会某种技能，但希望他们能通过自己的优势智能带动劣势智能发展，提高综合素质。
2. 教学目标的确定。教学目标是整个信息技术教学过程的出发点和归宿点，它对整个教学过程具有调控和指导作用。它是教学模式中最为关键的一环。将多元智能渗透到整个教学过程中，实施多元智能的教学，只有首先拟定科学合理的教学目标，即根据学生的智能优劣，分别制定合适的目标，才能够有针对性地确定教学主题和设计教学内容活动。同时，在信息技术教学中有效运用分层次教学，这样有助于目标的达成。
3. 教学情境创设。多元智能理论强调“智能的情境性”。处在信息化环境下的信息技术教学，情境的创设是非常重要的。在此模式中，教学情境与教学目标、活动、资源处于同一维度，说明教学情境的创设与其他几个要素同等重要。就目前而言，由于信息技术学科并非中高考科目，不像语数英等其他学科顶着升学压力，那么信息技术课堂可以少几分严肃，多一些活跃，让学生在轻松舒适的氛围下多做自主探究实践，教师此时应多加以引导和辅助学生，让学生不仅发展智能优势，而且劣势智能也得到一定提高，实现素质的全面发展。
4.教学活动设计。基于多元智能的教学内容活动设计，是一种为了使学生掌握某一种特殊智能相关的能力的方法。要求教师设计出包含多种智能的教学内容，每个活动专题应包括多种不同的活动形式。教学活动的设计既可以几个活动同时关注一项智能，也可以一项活动着眼于多种智能。在进行多元智能教学活动设计时，要有意识地针对各项智能提出问题设计活动，使信息技术课堂里尽可能地包含体现多种智能、促进多种智能发展的活动。例如对于逻辑/数理智能可以考虑如何在教学中引进有关数字、计算、逻辑、分类或批判性思维的活动。
5.教学资源。教学资源是指有利于学习者进行有效学习的所有要素，包括硬件资源 （如教材、教学设施等）和软件资源 （如信息、人员、技术等）。教师根据信息技术教学中的教学目标、教学情境及教学内容活动等的需要对教学资源的软、硬件进行合理的安排与设计，促进学生多元智能的发展。
6.多元评价方法及更新发展。多元智能理论倡导多渠道、多形式、多角度去评价和考核学生解决实际问题和创新的能力。在信息技术教学中，将评价与学习、结果与过程融为一体，运用总结性评价与过程性评价相结合；通过教师评价、学生互评、学生自评三者进行综合评价，让教师充分认识和了解学生优劣势智能的发展情况，并为学生智能的提高采取行之有效的方法；这也能让学生了解自己的优劣智能，努力实现富有个性特色的发展，最终实现优带劣智能的发展。
更新发展是对教学过程进行多元评价中和评价后所做的一系列更加符合教学实际需求的调整，即根据评价结果对该模式中欠缺的部分及需要完善的部分进行修改更新。
三、基于多元智能理论的信息技术教学模式在教学实践中的应用
在实施素质教育的今天，为了更好地达到教学效果，发展学生的多元智能，本文拟定以下几个教学策略：
一是从教学内容着手，调动其智能优带劣进行训练。教师在具体信息技术教学时应注意尝试从两个方面思考教学活动的设计，既要以学科为取向设计能够发展各项智能的活动，同时也要注意以智能为取向整合其他学科知识来帮助教学，并且教学活动设计要求丰富化、情境化、多元化。
在教学目标确定的情况下，教师对教学内容进行安排与设计时应考虑学生的智能结构情况，并辅以多媒体等教学条件，应用多形式的教学方法和手段，让具有不同优势智能的学生都能平等地参与学习，同时又有机会让学生调动其优势智能带动劣势智能进行训练，这样既实现素质教育目标中的学生全面发展，又实现了学生的个性张扬。
二是创设轻松活跃的多元化教学情境，以达到优化学生智能结构的效果。有研究表明人的各项智能都有发展的基础。信息技术课堂只要能够为学生创设轻松活跃并利于智能发展的多元化情境，那么学生的智能发展应能得到一定程度的提高。因此，教师应以每名学生的智能情况为基准，创设丰富的、多元化的情境，同时，尽量为学生搭建适合的软硬件平台，以开发他们的各项智能，达到优化学生智能结构的效果。
三是开展探究实践活动，激发学生各项智能协调发展。信息技术教学中，教师可以让学生在信息环境下开展探究实践活动，促进其各项智能的协调发展。探究实践活动往往可以跨越学科而进行，这就要求学生在探究实践活动中不仅仅调动某一方面的智能，还要根据探究实践活动的需要，努力发展自己的劣势智能，从而激发各项智能协调发展。
总之，要熟练地运用多元智能理论进行信息技术教学，首先，教师应及时更新自己的知识结构，善于学习、接受新的教育理念和思想；其次，教师应具备较强的教学意识与技能，能创设鼓励学生发展运用多元智能的信息化环境，从而真正促使多元智能理论在教学中的有效应用，达到真正实施素质教育的目的。
【参考文献】
[1]何克抗，郑永柏，谢幼如.教学系统设计[M].北京：北京师范大学出版社，2002
[2]霍华德・加德纳.智能的结构：多元智能理论[M].北京：光明日报出版社，1999
