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摘要:当前人们对于“智能科学与技术”的理解存在巨大差异,这对本学科的发展可能造成不利影响。本文为此针对“智能科学与技术”的内涵提出自己的看法与同人切磋,以期达成尽可能准确的共识。
关键词:智慧;智能;人类智能;人工智能
0引言
不久前刚结束的围棋人机大战,使人工智能受到人们空前广泛的关注。它一方面表明智能科学与技术的发展极为迅速,同时也激起了社会对智能科学技术及其人才培养十分强烈的期待。人们对“中国大脑”计划的热议达到了前所未有的程度,“中国制造2025”计划正在快速推进,我国自主研制的智能服务机器人正在走向服务领域的许多行业,国内许多企业自发兴起的“机器换人”浪潮正高歌猛进。国务院政府工作报告中提出的“互联网+”虽然被人们解释为互联网向各领域的强势渗透,但是更多的有识之士却把“+”理解为“升级”,即“计算机互联网络”向“人工智能互联网络”的升级,而这正好与“中国大脑”计划相呼应!
为了适应这种发展的需要,努力办好“智能科学与技术”专业,北京邮电大学智能科学与技术研究中心曾经对设置了本专业的全国各主要高校做了一次普遍性的专业调查,结果发现,各校对于“智能科学与技术”专业的理解差异非常巨大。最狭义的理解,是把本专业看做是“计算机科学与技术的一个分支”;最广义的理解,是把它看做是“从理工到人文和社会几乎无所不包的综合学科”。
从科学研究和长远发展的观点来看,这样发散的理解会有利于人们解放思想,激励创新,把本学科的研究做深做透做到位。不过,从当前的本学科教育教学来说,这样分散的理解可能使“智能科学与技术”学科的人才培养工作迷失方向。
1基本模型
为了准确理解“智能科学与技术”学科,首先需要建立“智能科学与技术”学科的基本模型,这样才能从学科整体上厘清它的基本概念、基本原理和基本规律,规制过于宽泛和过于狭窄的偏差。图1就是为此而设计的基本模型。
摘要:我校建立智能科学与技术专业已经有4年的历史。本文论述了我们本着培养学生解决问题能力为主导的方针,从专业教学目标、教学计划和教学大纲入手,辅以实验室建设、教学模式改革等手段,进行专业建设的情况。结合首届智能科学与技术专业学生的毕业去向,总结了专业建设经验,并进行了反思。
关键词:智能科学与技术;毕业生情况;北京科技大学
从2004年国内开始招生至今,全国已有不少高校设立了智能科学与技术专业。我校是较早设置该专业的院校,于2007年在信息工程学院设置其为第7个本科专业,并开始招生。2009年9月,学生进入相关专业课程的学习,第一届学生于2011年7月毕业。日前,该专业学生已经完成本科阶段的学习。
在专业开设过程中,我们完成的主要工作如下。
1) 调研国内外相关院校智能科学与相关专业的培养目标和培养方案。
2) 形成智能科学与技术学科的知识体系和能力要求。
3) 制定2010版智能科学与技术专业的教学大纲。
同时,在办学过程中,我们选择了脑科学与认知科学概论,人工智能基础,微机原理及应用、课程设计(微机原理),可视化程序设计、智能计算与应用四个课程组进行教学模式改革。
摘要:本文针对“智能科学与技术”专业的培养计划,围绕课程体系、实验体系、学生创新能力培养,探讨了如何构建“智能科学与技术”专业的教学平台。
关键词:课程体系;实验体系;教学平台
中图分类号:G642 文献标识码:A、
1 引言
智能科学的理论、技术及其应用已经发展成为信息技术创新的重要生长点,“智能科学与技术”本科专业是面向21世纪、具有广阔发展前景和巨大应用需求的新型专业。该专业旨在培养具有信息科学、智能科学、脑与认知科学、现代科学方法学的基本理论知识,掌握计算机、人工智能、信息网络、信息处理、自动控制、系统优化专业知识和综合技能的高级复合型人才。2004年,北京大学开始在“智能科学与技术”本科专业招生,开创了“智能科学与技术”专业本科教育的先河。随后,国内更多院校陆续开设该专业,现在“智能科学与技术”本科专业在全国已初具规模。
尽管“智能科学与技术”本科专业被誉为“操纵未来的专业”,但将其纳入本科教育,仍处于探索阶段,可供参考的资料和形成的教学经验和体系非常有限,仍需要开拓创新,努力探索,大胆实践。本文结合我校在专业建设过程中的一些探索和想法,就教学平台建设谈一些体会,重点谈课程体系、实验体系、学生创新能力培养方面的问题。
2 课程体系建设
计算机和通讯技术的结合,形成了以计算机为核心的信息网络,由此引发的信息革命也是一场数字化革命,智能革命的时空动力是网络革命,促使信息网络发展为智能网络。“智能科学与技术”专业的课程体系建设应以计算机科学的内涵为逻辑起点,以数字信息获取、处理和响应的本质属性为中心,由浅入深地推理和演绎出一套完整的理论体系,在理论框架的指导下科学合理地建立一套完整的课程体系。结合我院的实际,我们在对学生、学科和社会需求研究的基础上,确定了课程内容。我们把对学习主体的尊重、学科的发展和社会的需要协调起来,在课程体系建设方面重点考虑了以下内容:
高校应面向市场,以社会需求为导向,致力于培养社会急需的智能科技人才。笔者通过调查研究发现,目前社会上对智能系统开发工程师、数据智能分析师等岗位需求强劲;科研机构和企业也非常需要具有创新潜力和研究能力的科研人员;随着“智能产业—知识经济”的到来,以及以“智慧城市”为标志的智能技术的社会化,整个社会更需要大量掌握智能技术和各领域相关学科知识的交叉复合型人才[5]。因此,应以数据智能分析师、创新型智能技术人才、智能系统开发工程师和复合型智能技术人才等4类特色本科毕业生为智能科学与技术专业的主要人才培养目标,通过实施相应的人才培养措施,然后进行质量评估并结合社会反馈,调整智能技术人才培养目标,改善人才培养模式与措施,形成一个良性循环的培养机制。图1为智能科学与技术特色人才培养流程。对于良性办学环境,上述4种人才培养的规划都应有鲜明的特色,有相应的课程群和培养体系。由于发展初期的智能科学与技术专业办学规模有限,高校可根据教学团队在研究教学方面的积累和社会需求,在复合型智能技术人才培养目标下设置2个左右特色课程群(我校设置了“智能信息处理”和“智能游戏系统设计开发”两个课程群),开设较为丰富的特色课程,通过科技竞赛、职业认证、科研论文、特色作品等冲抵部分课程学分。例如,以数据智能分析为目标的学生可以通过获得数据分析师认证、大数据竞赛获奖、数据挖掘竞赛获奖等冲抵部分课程(如“智能机器人”课程)的学分;以创新智能技术为目标的学生可以通过发表学术论文、研究生初试成绩、申请专利等冲抵部分限选课(如“智能终端软件开发”课程)的学分;以智能系统开发为目标的学生可以通过开发的特色智能系统作品、智能系统竞赛获奖(如机器人比赛、智能车设计比赛等)冲抵部分课程学分;以复合型智能技术为目标的学生可以通过二专业、文体活动获奖、社会实践等冲抵部分理论较难的限选课的学分。总之,在有限条件下应做到因地制宜、因材施教、灵活处理,培养有特色的智能技术人才。
1数据智能分析师培养
就业前景分析方面,谷歌首席经济学家哈尔•瓦里安预计,未来即将出现一类新型的专业人才和职业岗位——数据科学家,当然数据智能分析师也会应运而生。现下时代是数据时代,甚至称之为大数据时代,企事业单位面临大量数据如互联网数据、医疗数据、能源数据、交通数据等,实际应用中普遍遇到分析能力弱、噪声数据多、缺少分析方法、分析软件能力差、模型可信度低等问题,其主要原因在于传统数据分析方法不能满足需要,而数据挖掘技术、机器学习技术、模式识别技术、知识发现等智能技术可以为数据智能分析方法与工具提供技术支撑。2014年4月24日,百度高级副总裁王劲在第4届“技术开放日”上正式宣布推出“大数据引擎”,数据智能概念由此产生。数据智能分析是指通过数据挖掘技术、机器学习、深度学习、模式识别与分析、知识发现等技术,对数据进行处理、分析和挖掘,提取隐藏在数据中有价值的信息和知识,从而寻求有效解决方案及决策支持预测。目前社会急需懂得智能技术的各层次数据智能分析人才,可以预计,熟练掌握智能技术的数据科学家、数据分析师、数据挖掘人员将有广阔的用武之地。培养手段探索方面:①以“点—线—面”结合的方式横向纵向设置课程群,面向数据智能分析,以案例为导向贯穿“线”上的各关节点课程,比如以数学基础课(线性代数、概率统计、数学分析)大类专业课(程序设计、数据结构、数据库技术)数据智能分析专业课(数据挖掘、机器学习、多维数据分析)为主线,理论与实践齐头并进;②立足培养“计算技术+智能信息+知识技术”的高级数据分析师,理论学习—随课实验—集中实践—科技活动—企业实习—毕业设计等教学环节协调配合,“资格认证—竞赛获奖—奖学资助”激励培养;③以大数据智能分析为契机,积极培养本科生的大数据计算思维和认知能力,使其掌握大数据智能分析方法、机器学习数据挖掘工具和开发环境。政策导向分析方面:建议中国计算机学会与中国商业联合会数据分析专业委员会等机构紧密协调合作,设立适应新时代社会与经济发展的“数据智能分析师”认证[6],当然将大数据智能分析纳入计算机水平考试的可选项也是当前的一种解决方案,提高智能科学与技术专业社会认可度,增强本专业学生的归属感,更好地培养各层次的数据智能分析人才。
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
摘要:针对我国智能科学与技术专业的发展现状,在分析取得成绩与存在问题的基础上,提出本专业发展的某些策略思考,包括以大联
>> 智能科学与技术专业的启蒙教育 智能科学与技术专业引导教育的探索 智能科学与技术专业课程体系和教材建设的思考 智能科学与技术专业本科培养计划的面向应用思考 谈智能科学与技术专业及相关学科的发展 智能科学与技术专业课程体系建设思考 智能科学与技术本科专业“小学期”制教学思考 智能科学与技术专业实践教学体系探索 “智能科学与技术”专业教学平台探讨 谈“智能科学与技术”专业实验平台建设 彩码技术在智能科学与技术专业教学中的应用 基于人才需求的智能科学与技术专业教学改革与实施 智能科学与技术专业的算法设计与分析课程教学探讨 谈我校增设“智能科学与技术”专业的设想与措施 面向应用的智能科学与技术专业课程体系建设 面向智能科学与技术专业的计算方法课程教学改革实践 依托科研项目的智能科学与技术专业实践教学模式探索 面向“工业4.0”的智能科学与技术专业创新课程体系构建 智能科学与技术专业的“关节骨架”课程体系探讨 智能科学与技术专业创新实践体系的构建 常见问题解答 当前所在位置:.
Thinking about Development Strategies of Intelligence Science and Technology Discipline
CAI Zixing
(Department of Intelligence Science and Technology, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract: According to the development situation of the discipline of Intelligence Science and Technology (IST) in China, the acquisition of achievements and the existing problems for the IST discipline have been analyzed. Then some development strategies for the discipline have been proposed. These strategies are to promote further development by united works, to revise the teaching program and plan of discipline with high standard, to create the competitive courses and textbooks with competitive consciousness, to reinforce the experimental and web teachings with great force, to set up a teacher team of the first level, to establish the teaching instruction committee of the IST discipline, and continue to declare the award right of the Primary Discipline Doctoral of IST, and so on. These strategies will be benefit to the IST discipline and discipline constructions, and will produce an active influence to it.
Key words: Intelligence Science and Technology (IST); discipline; development strategy; thinking; union; development
摘要:本文针对“智能科学与技术”的专业培养计划,围绕主干课程和核心课程的实验、实验体系,学生动手能力、创新能力和特色等的培养,探讨了如何构造“智能科学与技术”专业的实验平台。
关键词:智能科学与技术;实验体系;实验平台;特色;创新
中图分类号:G642 文献标识码:B
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。
摘要:智能科学与技术是面向前沿高新技术的基础性本科专业,是现代科学技术的多学科交叉焦点核心。在二维码技术不断普及,并且弊端不断显现的情况下,彩色三维码技术正在不断成熟。文章通过对彩色三维码技术的分析与研究,结合本专业关于图像处理的有关内容,利用图像信息隐藏和提取的相关知识点,在三维码中简单的隐藏一些信息,通过信息提取得到相应的隐藏信息,从而加深学生对所学专业知识的运用,培养学生对前沿技术探索的兴趣。
关键词:教学实践;二维码;彩色三维码;智能科学与技术
0 引言
智能科学与技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点,是面向前沿高新技术的基础性本科专业,是现代科学技术的多学科交叉焦点核心。该专业融合了机械、电子、传感器、计算机软硬件、人工智能、智能系统集成等众多先进技术,是现代检测技术、电子技术、计算机技术、自动化技术、光学工程和机械工程等学科相互交叉和融合的综合学科;它涉及检测技术、控制技术、计算机技术、网络技术及有关工艺技术,充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术,正影响着国民经济的很多领域,且已成为一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志。
二维码作为一种信息载体,可以通过手机扫描获取相关信息。作为解决二维码技术和应用瓶颈而发展起来的新型条码技术,手机彩码对手机摄像头的技术要求不高,具有普通摄像功能的中低端手机都能主动识别。并且彩码是通过形状和颜色承载信息量,包含相当大的信息量。为了更好地利用有限的实验资源、教学资源和课时约束,我们实行将现有的技术与教学实验相结合的原则,利用现在应用较为广泛的彩码技术与教学实验相结合。
1 彩色三维码的概述
1.1 条码的发展
条码的发展总共经历了3个阶段:条形码、二维码、彩码,如图1所示。
摘要:首先分析本专业开展新生专业引导教育的必要性,在此基础上提出开展新生专业引导教育的指导思想;重点介绍了开展新生专业引导教育的具体措施,特别是开展多种形式的新生课外创新实践活动的经验与体会。实践表明,相对集中的入学教育与贯穿于整个“大一”阶段的经常性课内、课外专业引导教育,激发了新生学习兴趣,培养了创新实践能力,有利于提高人才培养质量。
关键词:智能科学与技术;专业引导;人才培养
智能科学与技术专业(简称智能专业)是教育部于2004年新增的目录外试点专业,国内现有17所院校开设了该专业(2010年统计数据)。我校依托学科优势与教学资源,2006年获教育部批准开办工学门类中电子信息类的智能专业,并于2007年正式招生。2009年招生数为3个班(90人)。
几年来,围绕智能科学与技术专业应用型创新技术人才的培养定位,努力进行了以“课程体系为基础,实验室建设为重点,科学研究为龙头,师资条件为保证”的可健康发展的有特色的智能科学与技术专业建设[1-2]。为提高应用型人才培养质量,实施了实验室全面开放,探索并进行了智能科学与技术专业的创新实践体系构建工作[3]。在这些工作开展过程中,我们特别注意到同学们个人主观能动性问题,着手进行专业引导教育4年不断线,并试行了学生专业导师制的探索。良好的开端是成功的一半,“大一”阶段将为学生在以后几年的学习、生活、工作上取得成功奠定良好基础。因此,我们特别重视学生在“大一”阶段的成长。本文主要介绍我们在新生专业引导教育的探索与实践。
1专业引导教育的必要性
“引”指带领向某个目标行动。“导”指传导、引导,另还有教育、启发的含义。专业引导是对本专业学生行将学习的专业进行铺垫式引导、概览介绍,在使之充分了解的基础上,产生兴趣,发挥主观能动性,从而提高人才培养质量。
“大一”阶段是大学生活的第一页,“大一怎么过”将直接影响到学生后三年的学习、生活状态,影响到受教育的效果,影响到成长与成才,也影响到高等教育最终目标的实现[4]。为此,我们不仅加强了新生的入学教育,帮助他们尽快适应大学生活,顺利完成从中学环境到大学环境的过渡;同时也特别重视新生阶段的日常专业引导教育,提高学生的专业兴趣,发挥学生的主观能动性。
1.1帮助学生了解专业概况
摘要:针对湖南大学智能科学与技术专业现行本科教学计划专业特色、学科交叉性等问题,在分析新的小学期制度基础上,本文阐述新制订的智能科学与技术专业本科教学计划,并探索了小学期制度下教学改革的部分举措,以期通过调整和改革使湖南大学智能科学与技术本科专业的建设更上一个台阶,为本专业的人才培养作出积极贡献。
关键词:智能科学与技术;小学期;教学计划
2008年湖南大学智能科学与技术专业开始招生,根据三年的建设教训和经验,2009年制订的教学计划有许多需要调整和优化之处,其存在的弊端阻碍了教师教学的展开和专业特色的体现,这是本文得以成文的内因。另一方面,为了有利于能力培养工作的展开,国内多所高校借鉴国外暑期学校的成功案例,提出了“小学期”制度。旨在利用学期结束后若干周时间,采用开放灵活多样的教学方式,扩大学生的知识面,启发学生的创新思维,增强学生的动手能力。2011年湖南大学也将“小学期”这一制度引入本科教学计划中。在以上内外因的诱发下,对智能科学与技术专业的本科教学进行了总结,并针对湖南大学新实施的“小学期”制度,以本科专业教学计划的制订为契机探索了智能科学与技术本科专业教学新思路。
1本科专业教学现状
信息产业智能化趋势充分表明该专业强烈的社会需求和发展前景[1]。湖南大学智能科学与技术专业是集众多老师特长和成果,在成立伊始,甚至申请之时,对其人才培养模式就进行了深入讨论和广泛考量。在本院其他专业的现行教学方案基础上,针对智能科学与技术专业的自身特点,制订了该专业的培养方案和教学计划[2]。2008年招收的第一批本科生实施了该方案。表1是该方案的学分和课程计划。
该培养方案包含4个阶段,前3个阶段以课程学习为主,辅以一定的课程实验。最后集中实践阶段训练学生的知识运用能力,巩固学生对知识的掌握。全校公共通识教育主要包括哲学、历史、人文、法律、英语等课程。学科通识教育围绕整个学科的基础核心课,分为两个部分,第一部分主要指学科学习的相关基础先修课程,如物理、高等数学、概率论、程序设计基础等。第二部分只要指计算机学科的基础核心课程,如离散数学、数字电路与逻辑设计、计算机组成与结构、数据结构,这部分课程的确定是综合考虑计算机科学与技术专业、通信工程专业、信息安全专业、智能科学与技术专业的结果。
专业教育阶段体现了专业之间的区别,分为专业核心课程、专业选修课程、专业拓展课程。智能专业的专业核心课程有高等程序设计、电路分析基础、信号与系统、应用统计与随机过程、微电子电路导论、电磁场和电磁波、计算机网络、操作系统8门课程。专业选修课根据课程之间的相关性,分为两个课程组,学生自由选修其中一个课程组,不同的课程组体现了专业不同的侧重点,有侧重智能控制的,有智能信息处理的,等等。专业拓展课程是在最后一个学年学生根据指导教师的意见,结合毕业设计题目设计领域,在其方向课程组中选择相应学分的课程门数。根据我院教师的科研领域,包括先进计算、生物信息、智能系统、媒体计算、模式识别5个方向。专业选修课程为专业知识的深入学习,学生可根据个人专业兴趣及发展方向自行选择一组课程修读;专业拓展课程(要求至少修读8学分以上)为学生知识面的横向拓展或纵向的继续深入,学生可自全院范围内选择以加强专业学科交叉。
集中实践环节由实验教师对低年级开设软硬件基础实验课程、高年级学生开设综合实验课程。毕业实习与毕业设计也纳入到集中实践环节。
摘要:以智能科学与技术专业启蒙教育为切入点,在分析该专业特点的基础上,阐述新生专业启蒙教育的实施思路,提出多元化专业启蒙教育模式与具体实施步骤,结合中南民族大学智能科学专业新生教学实践,说明该教育策略的有效性。
关键词:智能科学与技术;专业启蒙教育;课程
0 引言
经过十几年的发展,目前我国已有几十所高校相继设立了智能科学与技术专业。作为国家民委直属的民族高校,为顺应学科交叉和未来技术发展的趋势,中南民族大学计算机科学学院近年来申请并设立了智能科学与技术本科专业。在对智能专业新生培养的过程中,教学团队借鉴其他高校先进经验并结合计算机科学学院现状,针对智能科学与技术专业学生的特点,探索和尝试一种多元化专业启蒙教育模式,其目标是通过对大一学生进行专业启蒙教育调动学生学习专业的主观能动性,激发学生研究专业知识的兴趣,帮助学生认清自己的优势与不足,制订出适合自己的专业学习规划和职业规划。
我国的传统教育一向重视启蒙教育,宋代朱熹就曾著有《易学启蒙》一书。启蒙是教育永恒的使命,针对个人的启蒙通常是教育活动的主要形式。专业启蒙教育是大学专业教育的起步,对学生的专业学习及职业发展具有基础性意义。
1 专业启蒙教育的现状’
当前一种较普遍的观点认为专业启蒙教育就是对新生进行“专业百科知识”的启蒙,通过专业导论课程教学实现。传统专业导论课程的教学一般可以分为专业概况介绍、专业培养体系与学习目标讲解、学习方法与兴趣培养、该专业的社会需求和就业前景等4个部分。与其他许多理工科专业一样,智能科学与技术专业的教学计划中也会有在第一学期开设智能科学与技术导论课程,但由于智能专业具有交叉性、综合性并且受到传统教学体系等诸多因素的影响,智能专业导论课在实际课堂讲授过程中遇到一些困难。例如,由于受教学计划制订规则的限制,包括平均的周学时数、学分数以及专业课程前后衔接等,教师在学生大学4年的第1学期甚至第1学年很难安排其他专业课教学。
根据笔者对一些开设智能科学与技术专业院校的教学计划和大纲的调研情况看,许多学校和中南民族大学计算机科学学院目前的情况相似,在第一学期安排的专业课是C语言程序设计,在第二学期安排数字逻辑和(或)C++程序设计等专业基础课。这就导致在智能专业第一学年中,智能科学与技术导论课“独挑”专业启蒙教育重担的结果,可能出现的问题主要体现在以下几个方面。