摘要：針對湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)行本科教學(xué)計劃專業(yè)特色、學(xué)科交叉性等問題，在分析新的小學(xué)期制度基礎(chǔ)上，本文闡述新制訂的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科教學(xué)計劃，并探索了小學(xué)期制度下教學(xué)改革的部分舉措，以期通過調(diào)整和改革使湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的建設(shè)更上一個臺階，為本專業(yè)的人才培養(yǎng)作出積極貢獻。
　　關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；小學(xué)期；教學(xué)計劃
　　
　　2008年湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開始招生，根據(jù)三年的建設(shè)教訓(xùn)和經(jīng)驗，2009年制訂的教學(xué)計劃有許多需要調(diào)整和優(yōu)化之處，其存在的弊端阻礙了教師教學(xué)的展開和專業(yè)特色的體現(xiàn)，這是本文得以成文的內(nèi)因。另一方面，為了有利于能力培養(yǎng)工作的展開，國內(nèi)多所高校借鑒國外暑期學(xué)校的成功案例，提出了“小學(xué)期”制度。旨在利用學(xué)期結(jié)束后若干周時間，采用開放靈活多樣的教學(xué)方式，擴大學(xué)生的知識面，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強學(xué)生的動手能力。2011年湖南大學(xué)也將“小學(xué)期”這一制度引入本科教學(xué)計劃中。在以上內(nèi)外因的誘發(fā)下，對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科教學(xué)進行了總結(jié)，并針對湖南大學(xué)新實施的“小學(xué)期”制度，以本科專業(yè)教學(xué)計劃的制訂為契機探索了智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)教學(xué)新思路。
　　1本科專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀
　　信息產(chǎn)業(yè)智能化趨勢充分表明該專業(yè)強烈的社會需求和發(fā)展前景[1]。湖南大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是集眾多老師特長和成果，在成立伊始，甚至申請之時，對其人才培養(yǎng)模式就進行了深入討論和廣泛考量。在本院其他專業(yè)的現(xiàn)行教學(xué)方案基礎(chǔ)上，針對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的自身特點，制訂了該專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃[2]。2008年招收的第一批本科生實施了該方案。表1是該方案的學(xué)分和課程計劃。
　　該培養(yǎng)方案包含4個階段，前3個階段以課程學(xué)習(xí)為主，輔以一定的課程實驗。最后集中實踐階段訓(xùn)練學(xué)生的知識運用能力，鞏固學(xué)生對知識的掌握。全校公共通識教育主要包括哲學(xué)、歷史、人文、法律、英語等課程。學(xué)科通識教育圍繞整個學(xué)科的基礎(chǔ)核心課，分為兩個部分，第一部分主要指學(xué)科學(xué)習(xí)的相關(guān)基礎(chǔ)先修課程，如物理、高等數(shù)學(xué)、概率論、程序設(shè)計基礎(chǔ)等。第二部分只要指計算機學(xué)科的基礎(chǔ)核心課程，如離散數(shù)學(xué)、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)，這部分課程的確定是綜合考慮計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、通信工程專業(yè)、信息安全專業(yè)、智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的結(jié)果。
　　專業(yè)教育階段體現(xiàn)了專業(yè)之間的區(qū)別，分為專業(yè)核心課程、專業(yè)選修課程、專業(yè)拓展課程。智能專業(yè)的專業(yè)核心課程有高等程序設(shè)計、電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、應(yīng)用統(tǒng)計與隨機過程、微電子電路導(dǎo)論、電磁場和電磁波、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)8門課程。專業(yè)選修課根據(jù)課程之間的相關(guān)性，分為兩個課程組，學(xué)生自由選修其中一個課程組，不同的課程組體現(xiàn)了專業(yè)不同的側(cè)重點，有側(cè)重智能控制的，有智能信息處理的，等等。專業(yè)拓展課程是在最后一個學(xué)年學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師的意見，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計題目設(shè)計領(lǐng)域，在其方向課程組中選擇相應(yīng)學(xué)分的課程門數(shù)。根據(jù)我院教師的科研領(lǐng)域，包括先進計算、生物信息、智能系統(tǒng)、媒體計算、模式識別5個方向。專業(yè)選修課程為專業(yè)知識的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生可根據(jù)個人專業(yè)興趣及發(fā)展方向自行選擇一組課程修讀；專業(yè)拓展課程(要求至少修讀8學(xué)分以上)為學(xué)生知識面的橫向拓展或縱向的繼續(xù)深入，學(xué)生可自全院范圍內(nèi)選擇以加強專業(yè)學(xué)科交叉。
　　集中實踐環(huán)節(jié)由實驗教師對低年級開設(shè)軟硬件基礎(chǔ)實驗課程、高年級學(xué)生開設(shè)綜合實驗課程。畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計也納入到集中實踐環(huán)節(jié)。
　　1.1存在的問題
　　1) 專業(yè)核心課沒有體現(xiàn)專業(yè)特色。
　　在專業(yè)成立之初，考慮到教師對專業(yè)課程的教學(xué)不夠成熟，因此，采用了保守的做法：沿用了老專業(yè)——計算機科學(xué)與技術(shù)和通信工程的核心課程，從上文的描述，不難發(fā)現(xiàn)這些課程不能充分體現(xiàn)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特色，智能專業(yè)的學(xué)生也常常感嘆體會不到自己所選專業(yè)與其他專業(yè)的不同之處。隨著智能專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗的積累，科研工作的展開，幾個優(yōu)勢的方向和課程(如自動控制、圖形圖像處理、腦與認(rèn)知科學(xué)等)逐漸清晰，將這些基礎(chǔ)的、專業(yè)關(guān)聯(lián)較為緊密的課程作為核心課程可謂時機成熟。
　　2) 專業(yè)選修課課程組限選模式約束了學(xué)生的涉獵范圍。
　　在2008、2009屆學(xué)生的教學(xué)和培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對專業(yè)知識有廣泛涉獵的心理和基礎(chǔ)，另外，一些學(xué)生可能對課程組中若干課程有興趣，而對其他課程沒有學(xué)習(xí)動力，而現(xiàn)行的培養(yǎng)計劃中選修課的限選模式限制了學(xué)生的涉獵范圍，未能充分開啟和挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)興趣和動力，因此，任選的模式可能更符合學(xué)生的需求，學(xué)院只需提供豐富多樣的專業(yè)選修課程，由學(xué)生自主決定修讀哪些課程。
　　3) 缺乏對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)科交叉性的重視。
　　交叉性是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)所具有的一個重要的學(xué)科特點。智能學(xué)科融合了物理、化學(xué)、生物學(xué)等理學(xué)學(xué)科，與管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)等人文學(xué)科也有廣泛的聯(lián)系。這種學(xué)科之間的交叉性自然也就要求學(xué)生對多個學(xué)科都需要有一定的了解。而現(xiàn)行的培養(yǎng)計劃是學(xué)院封閉式的，除了通識教育階段，沒有給學(xué)生提供學(xué)習(xí)其他學(xué)科專業(yè)課程的平臺，這阻礙了學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和智能專業(yè)的發(fā)展?？鐚I(yè)選修為學(xué)生提供了了解交叉學(xué)科知識的渠道。
　　1.2 “小學(xué)期”新特點
　　目前，國內(nèi)大部分高校都設(shè)立了集中實踐環(huán)節(jié)，在教學(xué)計劃中安排2～3周的時間專門用于學(xué)生的實踐、實習(xí)。近來，從美國學(xué)來的“小學(xué)期”也悄然在國內(nèi)高校流行起來，所謂“小學(xué)期”是指在理論教學(xué)結(jié)束后利用假期的部分時間集中進行實驗實踐教學(xué)活動。如何高效地利用這種“小學(xué)期”，能夠真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生的實踐水平，是當(dāng)前實驗教學(xué)所急需探索的重要問題。只有當(dāng)實驗教學(xué)從理論教學(xué)的從屬地位中跳脫出來，自身建立起一套完善健全的教學(xué)模式和課程體系，有重點有目標(biāo)有計劃地進行人才的培養(yǎng)，才能實現(xiàn)為社會輸送高層次創(chuàng)新人才的目標(biāo)。
　　“小學(xué)期”里，學(xué)生沒有課程學(xué)習(xí)和考試的壓力，在假期完全自由放松的氛圍下，進行興趣拓展和能力鍛煉，能夠收到事半功倍的效果?！靶W(xué)期”的課程體系如何設(shè)置，教學(xué)方式如何安排，是發(fā)揮“小學(xué)期”作用的關(guān)鍵。好的課程和教學(xué)計劃，使學(xué)生不會感覺是另一個學(xué)期的提前開始，而是一個夏令營，學(xué)生愿意主動參與其中，在娛樂的環(huán)境下習(xí)得知識，提升能力。
　　2專業(yè)實驗室建設(shè)進展
　　依據(jù)長期以來，我院大批教師及研究生所從事的智能科學(xué)技術(shù)相關(guān)研究，凝練了幾個基礎(chǔ)較厚實、成果較豐碩的子方向，并由此制訂了本科選修課程及群組。為了使實驗室建設(shè)重點明確、特色突出，將智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗室劃分為5個子方向?qū)嶒炇蚁鄬Κ毩⒔ㄔO(shè)，如圖1所示[3]。
　　在三年的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展過程中，在專業(yè)實驗室建設(shè)中不斷投入，目前該專業(yè)實驗室儀器設(shè)備及數(shù)量如表2所示。
　　該專業(yè)實驗室具備以下規(guī)模和能力：
　　1) 可以支撐80%智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的相關(guān)課程實驗。
　　2) 能夠開出機器視覺、小型仿真機器人等綜合性實驗項目。
　　3) 由1名教授、2名博士等6人組成的實驗教師隊伍。
　　研究生創(chuàng)新基地、嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)實驗室將大力支持智能專業(yè)實驗室的建設(shè)。我們正在積極申請985學(xué)科建設(shè)經(jīng)費，購買電梯調(diào)度實驗平臺等儀器設(shè)備，提高實驗室的實驗開出率和覆蓋面。以上的軟硬件環(huán)境，體現(xiàn)了本專業(yè)的建設(shè)特色，實驗室條件的完善和增強，也需要進行人才培養(yǎng)模式的修訂。
　　3專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃
　　
　　針對以上存在的問題和“小學(xué)期”新特點的出現(xiàn)，我們探索和制訂了新的培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃[4-5]，下文將從培養(yǎng)方案、課程計劃、和實踐教學(xué)3個方面分別進行描述。
　　3.1培養(yǎng)方案
　　表3給出了新制訂的培養(yǎng)方案。通識與文化素質(zhì)教育與以往基本保持不變，但在學(xué)科門類教育中涉及的學(xué)類核心課程增加，相比于之前的理科B組課程增加了微電子電路、電路分析、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)等課程。變化較為顯著是專業(yè)教育部分，首先專業(yè)核心課程由C++程序設(shè)計、信號與系統(tǒng)、腦與認(rèn)知科學(xué)、人工智能基礎(chǔ)、科學(xué)計算導(dǎo)論、算法設(shè)計與分析、控制理論基礎(chǔ)、計算機圖形圖像處理八門課程取代。此外，開設(shè)了種類更豐富的專業(yè)選修課程，涉及數(shù)據(jù)挖掘、生物信息處理、機器人、物聯(lián)網(wǎng)等，為學(xué)生提供了更多廣的選擇。
　　未來發(fā)展教育從就業(yè)和深造兩個角度進行考慮，設(shè)定的分組課程充分結(jié)合了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗室的條件，設(shè)立了生物信息學(xué)、智能信息系統(tǒng)、智能控制和機器人、媒體計算與機器視覺4個方向課程組，通過利用專業(yè)實驗室的資源，將這些高級課程與畢業(yè)設(shè)計有機結(jié)合起來。
　　值得特別提出的是跨專業(yè)限選課程，這正是對學(xué)科交叉性考慮的結(jié)果。學(xué)生有機會去接觸到更多的學(xué)科知識，有利于對智能有更為全面深刻的認(rèn)識。盡管這是一個新的嘗試，并且這扇門現(xiàn)在打開的還有限，如果實踐證實這是必需和有效的，這扇門還將為學(xué)生更加敞開。
　　3.2課程計劃
　　在以上培養(yǎng)方案的指導(dǎo)下，根據(jù)課程之間的先后關(guān)系，具體的課程計劃如圖2所示。
　　從該本科4年的課程教學(xué)計劃來看，第一學(xué)年以學(xué)校通識課程為主，第二學(xué)年包括與信息學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)課程，和信息學(xué)科的核心基礎(chǔ)課程。第三、四學(xué)年以專業(yè)課程為主，最后一個學(xué)期，學(xué)生根據(jù)畢業(yè)設(shè)計方向選擇課程組里相應(yīng)課程。整個課程的時間分布遵循循序漸進、由易到難的學(xué)習(xí)過程，通過最后的畢業(yè)設(shè)計反映學(xué)生對整個專業(yè)的理解和把握。在畢業(yè)設(shè)計階段，從學(xué)生的未來發(fā)展著手，分為深造和就業(yè)兩部分，每一個課程組都按照這兩個類別設(shè)立了相應(yīng)的課程。學(xué)生根據(jù)自身發(fā)展的定位，選擇適當(dāng)?shù)恼n程。
　　3.3實踐教學(xué)
　　實踐教學(xué)作為理論教學(xué)的補充，根據(jù)學(xué)生專業(yè)知識學(xué)習(xí)的深度，分為3個階段展開：
　　1) 實訓(xùn)、通識實踐(編程實訓(xùn)、仿真實訓(xùn))安排在第一學(xué)年的小學(xué)期。
　　2) 專業(yè)實訓(xùn)(軟件技術(shù)基礎(chǔ)實訓(xùn)、硬件技術(shù)基礎(chǔ)實訓(xùn))安排在第二學(xué)年的小學(xué)期。
　　3) 綜合實踐(專業(yè)綜合設(shè)計)安排在第三學(xué)年的小學(xué)期。
　　“小學(xué)期”的實施，可以把過去那些集中實踐的內(nèi)容放到“小學(xué)期”中進行。然而“小學(xué)期”有其自身的特點和形式，過去的集中實踐內(nèi)容和教學(xué)方式等可能都需要做出相應(yīng)的調(diào)整優(yōu)化，下面將在教學(xué)改革部分闡述我們所進行的有益嘗試和探索。
　　4教學(xué)改革
　　1) 多姿多彩的“小學(xué)期”。
　　“小學(xué)期”絕不應(yīng)該是過去集中實踐的改頭換面，只是簡單地將集中實踐換個時間而已，應(yīng)該走教學(xué)內(nèi)容豐富多樣、形式活潑輕松的路子。
　　(1) 邀請在學(xué)生群體中有影響力和號召力的知名人士來校講座和交流，在學(xué)生中刮起頭腦風(fēng)暴，集思廣益。
　　(2) 安排學(xué)生走進生產(chǎn)第一線，深入社會底層，真切體會大學(xué)生應(yīng)該具有的技能和素質(zhì)，結(jié)合所學(xué)專業(yè)，積極思考人生定位。
　　(3) 當(dāng)然，集中實踐的內(nèi)容也不可少，如何讓學(xué)生享受了假期又增長了知識是接下來將進行的第二個改革的目標(biāo)。
　　2) 活潑有趣的集中實踐。
　　現(xiàn)行的集中實踐環(huán)節(jié)是老師布置若干題目，學(xué)生選擇其中幾個完成，學(xué)生普遍覺得這種教學(xué)內(nèi)容和方式枯燥無味?？梢酝ㄟ^以下3個途徑，使得集中實踐環(huán)節(jié)變得活潑有趣，提高學(xué)生的積極性。
　　(1) 實驗平臺。配置可自由裝配的設(shè)備，或者說基本的零器件，而非成型的儀器，便于學(xué)生動手動腦，自由設(shè)計。實驗室實行開放式運行管理。
　　(2) 實驗內(nèi)容。開設(shè)具有專業(yè)特色的實驗課程。請一些有豐富經(jīng)驗的教師面向全校學(xué)生開設(shè)門檻低、趣味性濃厚的公共實驗課。對于一些有優(yōu)勢的學(xué)科競賽，定期開設(shè)面向所有學(xué)生的培訓(xùn)，吸收有潛力的學(xué)生組隊參賽。
　　(3) 教學(xué)方式。改革實驗課程的教學(xué)方式，減少教師設(shè)計實驗內(nèi)容，增加學(xué)生自主設(shè)計實驗的比重，使學(xué)生有相對充分的時間思考并在教師指導(dǎo)下，從實驗原理、系統(tǒng)設(shè)計、儀器選用、實驗數(shù)據(jù)采集與分析等環(huán)節(jié)入手，自主開設(shè)實驗。
　　5預(yù)期目標(biāo)與效益
　　通過在2011年入學(xué)的新生中實施該計劃，我們期待達到以下目標(biāo)和效果。
　　1) 培養(yǎng)出具有良好的智能科學(xué)人文素養(yǎng)與數(shù)理能力，系統(tǒng)掌握信息與智能科學(xué)的理論與方法，熟練掌握程序與軟件設(shè)計方法、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計能力、多媒體信息與生物信息處理技術(shù)、機器感知與智能控制技能的科學(xué)研究、工程技術(shù)與技術(shù)管理專業(yè)人員。
　　2) 充分結(jié)合專業(yè)實驗室的建設(shè)，通過教學(xué)內(nèi)容和方式的改革，充分發(fā)揮“小學(xué)期”的作用，使得“小學(xué)期”制度能夠真正使學(xué)生受益。
　　3) 體現(xiàn)出我院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的自身特色，人才培養(yǎng)能夠發(fā)揮出我院在生物信息處理、智能控制、圖形圖像處理、計算智能等領(lǐng)域上的優(yōu)勢。
　　6結(jié)語
　　在三年智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)實踐中，我們根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)實際情況，總結(jié)了當(dāng)前培養(yǎng)方案存在的不足，專業(yè)特色缺乏、選修范圍受限、學(xué)科交叉性忽視，并重新修訂了該專業(yè)培養(yǎng)方案。在學(xué)校新實施的“小學(xué)期”制度下，通過汲取其他高校的經(jīng)驗教訓(xùn)，抓住“小學(xué)期”的特點，在課程內(nèi)容和教學(xué)方式上提出了改革思路。通過以上的探索，我院在專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)等方面更上一個臺階。
　　
　　參考文獻：
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