劉建華 王曙光 范九倫
摘要:本文針對“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的培養(yǎng)計劃,圍繞課程體系、實驗體系、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng),探討了如何構(gòu)建“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的教學(xué)平臺。
關(guān)鍵詞:課程體系;實驗體系;教學(xué)平臺
中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A、
1引言
智能科學(xué)的理論、技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展成為信息技術(shù)創(chuàng)新的重要生長點,“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)是面向21世紀(jì)、具有廣闊發(fā)展前景和巨大應(yīng)用需求的新型專業(yè)。該專業(yè)旨在培養(yǎng)具有信息科學(xué)、智能科學(xué)、腦與認(rèn)知科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)的基本理論知識,掌握計算機(jī)、人工智能、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理、自動控制、系統(tǒng)優(yōu)化專業(yè)知識和綜合技能的高級復(fù)合型人才。2004年,北京大學(xué)開始在“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)招生,開創(chuàng)了“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)本科教育的先河。隨后,國內(nèi)更多院校陸續(xù)開設(shè)該專業(yè),現(xiàn)在“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)在全國已初具規(guī)模。
盡管“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)被譽為“操縱未來的專業(yè)”,但將其納入本科教育,仍處于探索階段,可供參考的資料和形成的教學(xué)經(jīng)驗和體系非常有限,仍需要開拓創(chuàng)新,努力探索,大膽實踐。本文結(jié)合我校在專業(yè)建設(shè)過程中的一些探索和想法,就教學(xué)平臺建設(shè)談一些體會,重點談?wù)n程體系、實驗體系、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的問題。
2課程體系建設(shè)
計算機(jī)和通訊技術(shù)的結(jié)合,形成了以計算機(jī)為核心的信息網(wǎng)絡(luò),由此引發(fā)的信息革命也是一場數(shù)字化革命,智能革命的時空動力是網(wǎng)絡(luò)革命,促使信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為智能網(wǎng)絡(luò)?!爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專業(yè)的課程體系建設(shè)應(yīng)以計算機(jī)科學(xué)的內(nèi)涵為邏輯起點,以數(shù)字信息獲取、處理和響應(yīng)的本質(zhì)屬性為中心,由淺入深地推理和演繹出一套完整的理論體系,在理論框架的指導(dǎo)下科學(xué)合理地建立一套完整的課程體系。結(jié)合我院的實際,我們在對學(xué)生、學(xué)科和社會需求研究的基礎(chǔ)上,確定了課程內(nèi)容。我們把對學(xué)習(xí)主體的尊重、學(xué)科的發(fā)展和社會的需要協(xié)調(diào)起來,在課程體系建設(shè)方面重點考慮了以下內(nèi)容:
(1)面向應(yīng)用
我院是以教學(xué)為主的高等院校,重點培養(yǎng)應(yīng)用型人才,學(xué)生應(yīng)具有較強(qiáng)的實踐動手能力。
(2)以學(xué)生為中心
課程體系的建設(shè)應(yīng)樹立以學(xué)生為本、為學(xué)生服務(wù)的思想,有利于學(xué)生素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(3)突出特色
信息通信是我院的傳統(tǒng)和特色,它和測控技術(shù)、自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)密切相關(guān)。根據(jù)我院的辦學(xué)特色,參考其他兄弟院校的培養(yǎng)方案,我們將該專業(yè)培養(yǎng)的重點放在智能信息處理、智能機(jī)器人兩個方向上。
按照課程設(shè)置的原則,遵循國家的相關(guān)規(guī)定,參考其他院校的經(jīng)驗,我院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系圍繞“三個平臺,兩個方向,一個目標(biāo)”進(jìn)行建設(shè)。三個平臺分別為公共基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)課平臺;兩個方向分別為智能信息處理和智能機(jī)器人;一個目標(biāo)為培養(yǎng)有特色、面向就業(yè)的工程應(yīng)用型人才。具體如圖1所示:
3實驗體系建設(shè)
“智能科學(xué)與技術(shù)”是一個新興專業(yè),實驗教學(xué)體系尚處于探索階段。總結(jié)近年來智能信息處理和智能機(jī)器人理論研究成果和實驗設(shè)備開發(fā)已有素材的基礎(chǔ)上,我們在“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的實驗教學(xué)體系建設(shè)上重點考慮了以下幾方面:
(1)層次化
實驗教學(xué)一方面是為了配合理論教學(xué)而設(shè)置的驗證性實驗,一方面是為了提高學(xué)生的綜合能力而進(jìn)行的綜合設(shè)計性實驗。此外還應(yīng)面向?qū)W生就業(yè),通過各種方法和手段開展實訓(xùn)、創(chuàng)新性實驗。
(2)開放性
開放性包含兩個層面的含義,一是開放實驗時間和實驗場地,讓學(xué)生自己選擇實驗時間和實驗場地;二是開放實驗內(nèi)容,讓學(xué)生自己選擇部分實驗項目,提高學(xué)生理解和解決問題的能力,加強(qiáng)學(xué)生的動手實踐能力。
(3)有特色
立足我院信息通信特色,強(qiáng)化智能信息處理、智能機(jī)器人方向的實驗設(shè)置。
為此,我們的實驗室建設(shè)體系圍繞“三個層次,兩個方向”進(jìn)行建設(shè)。三個層次是配合理論教學(xué)的驗證性實驗、提高學(xué)生能力的綜合設(shè)計性實驗、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的開放性實驗。兩個方向是奇偶智能信息處理和智能機(jī)器人,智能信息處理以圖形圖像為主要處理對象,進(jìn)行圖像處理、模式識別等內(nèi)容的實驗,以軟件設(shè)計為主、部分結(jié)合硬件;智能機(jī)器人重點放在了以硬件設(shè)計為主的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。具體的教學(xué)實驗平臺如圖2所示:
4創(chuàng)新能力培養(yǎng)
在高等學(xué)院質(zhì)量工程建設(shè)中,國家明確提出了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。作為新興的專業(yè),“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)更是應(yīng)該從一開始就抓住這個機(jī)遇,制定創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新模式。我們認(rèn)為,培養(yǎng)創(chuàng)新精神需要堅持“一個中心”、“三個結(jié)合”,即以學(xué)生為中心,課內(nèi)與課外相結(jié)合,科學(xué)與人文相結(jié)合,教學(xué)與研究相結(jié)合,逐漸形成獨具特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。重點考慮做好以下幾方面的工作:
(1)加強(qiáng)學(xué)生集中實踐環(huán)節(jié)的教學(xué),建立實習(xí)基地,加強(qiáng)認(rèn)識實習(xí)、課程設(shè)計、開放實驗、科研訓(xùn)練、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的教學(xué),提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作、認(rèn)真求實和獨立思考的創(chuàng)新意識。
(2)增加選修課、跨學(xué)科課程和素質(zhì)拓展類課程,提高學(xué)生的求知欲、進(jìn)取心、挑戰(zhàn)欲、自信心、意志力等。
(3)積極引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參加各種競賽,參加學(xué)科競賽是引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、靈活創(chuàng)新的有效途徑。
(4)組織素質(zhì)高、能力強(qiáng)學(xué)生參與教師的科研活動,使學(xué)生的能力在真正的科研活動中得到鍛煉和提高。
5結(jié)束語
人才培養(yǎng)是高校的根本任務(wù),突出內(nèi)涵發(fā)展,尋求人才培養(yǎng)模式的新突破,為國家建設(shè)培養(yǎng)更多的高素質(zhì)、高層次人才,是我們義不容辭的責(zé)任。一個專業(yè)的建設(shè)是一項系統(tǒng)工程,我們不僅要從傳統(tǒng)教學(xué)模式中汲取營養(yǎng),也要不斷地探索,尋求新的思路、策略和舉措。本文結(jié)合我校自身的特點,就“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)教學(xué)體系的建設(shè)進(jìn)行了探討,還需要在實踐中不斷修正和完善。