時間：2022-08-26 06:00:34
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人工智能課程總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：林業(yè)院校；人工智能；課程教學(xué)
1背景
近年來，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速普及，互聯(lián)網(wǎng)跨界融合創(chuàng)新模式進(jìn)入林業(yè)領(lǐng)域，利用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)推動信息化與林業(yè)深度融合，開啟了智慧林業(yè)的大門。我國林業(yè)信息化、智能化建設(shè)逐步走上了有序、快步發(fā)展的軌道，取得了重要的進(jìn)展。
2011―2013年，國家林業(yè)局先后開展了中國林業(yè)信息化體制機(jī)制研究和中國智慧林業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究，在此基礎(chǔ)上出臺了《國家林業(yè)局關(guān)于進(jìn)一步加快林業(yè)信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見》和《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》。2012―2013年，在深入研究的基礎(chǔ)上，林業(yè)局編制了《中國林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展框架設(shè)計》，2016年3月正式了《“互聯(lián)網(wǎng)+”林業(yè)行動計劃》。
國家林業(yè)局制定的《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》指出，信息化、智能化在林業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)從零散的點的應(yīng)用發(fā)展到融合的、全面的創(chuàng)新應(yīng)用。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的逐步應(yīng)用，能實現(xiàn)林業(yè)資源的實時、動態(tài)監(jiān)測和管理，更透徹地感知生態(tài)環(huán)境狀況、遏制生態(tài)危機(jī)，更深入地監(jiān)測預(yù)警事件、支撐生態(tài)行動、預(yù)防生態(tài)災(zāi)害。
人工智能是計算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機(jī)器的一個重要分支。國際上，人工智能的研究已取得長足的進(jìn)展；在國內(nèi)，也呈現(xiàn)出極好的發(fā)展勢頭，人工智能已得到迅速的傳播與發(fā)展，并促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展。我國已有數(shù)以萬計的科技人員和大學(xué)師生從事不同層次的人工智能的研究與學(xué)習(xí)，人工智能已成為一個受到廣泛重視并有著廣闊應(yīng)用潛能的龐大的、交叉的前沿學(xué)科。特別是經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，智能技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)成為各行業(yè)創(chuàng)新的重要生長點，其廣泛的應(yīng)用前景日趨明顯，如智能機(jī)器人、智能化機(jī)器、智能化電器、智能化樓宇、智能化社區(qū)、智能化物流等，對人類生活的方方面面產(chǎn)生了重要的影響。
近年來，人工智能已經(jīng)在智慧林業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，例如，在智能機(jī)器人的應(yīng)用方面，已經(jīng)有大量的嫁接機(jī)器人、水果采摘機(jī)器人、農(nóng)藥噴灑機(jī)器人、果實分檢機(jī)器人等投入使用；在專家系統(tǒng)的應(yīng)用方面，森林病蟲害診斷專家系統(tǒng)、病蟲預(yù)測預(yù)報專家系統(tǒng)、林產(chǎn)品生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)、專家咨詢和人員培訓(xùn)專家系統(tǒng)等也得到了廣泛應(yīng)用。
隨著人工智能在智慧林業(yè)中的廣泛應(yīng)用，涉林企業(yè)和事業(yè)單位對智能型林業(yè)高技術(shù)人才的需求也在不斷加大。為了適應(yīng)市場對智能型人才的需求，自2003年起，國內(nèi)諸多林業(yè)高等院校在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科階段、林業(yè)相關(guān)專業(yè)的研究生階段陸續(xù)開設(shè)人工智能課程，同時不斷加大人工智能課程的比重，因此，人工智能課程教學(xué)對于林業(yè)院校顯得越來越重要。
2林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)現(xiàn)狀
林業(yè)院校開設(shè)人工智能課程的專業(yè)不多，但有不斷增加的趨勢。以中南林業(yè)科技大學(xué)為例，該校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)自2003年起就開設(shè)了人工智能課程，所用教材一直是蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》；另外，面向部分專業(yè)的碩士和博士研究生開設(shè)了人工智能相關(guān)課程，如農(nóng)業(yè)碩士的農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域研究生開設(shè)了人工智能技術(shù)，森林經(jīng)理和森林培育兩個專業(yè)的博士研究生開設(shè)了人工智能與專家系統(tǒng)。
針對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)，人工智能課程主要使用蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》教材施教，但由于課時數(shù)僅有32學(xué)時，關(guān)于人工智能的一些高級應(yīng)用，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)等，采用專題的形式組織教學(xué)。該專業(yè)沒有設(shè)置實驗學(xué)時，僅在理論課堂上演示了一些仿真軟件，如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境。
針對農(nóng)業(yè)碩士的農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域研究生和森林經(jīng)理及森林培育兩個專業(yè)的博士研究生，教學(xué)計劃安排的學(xué)時數(shù)為40學(xué)時，沒有指定教材，僅給學(xué)生列了蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用――研究生用書》等幾本參考教材。課堂主要以專題的形式組織教學(xué)，每一講除了相關(guān)的理論以外，還介紹一些工程實踐應(yīng)用的例子，讓研究生能夠了解這些人工智能算法如何在實際中得到具體應(yīng)用。
3林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)存在的問題
全國各高等院校的人工智能課程教學(xué)都或多或少地存在一些問題，林業(yè)院校更有區(qū)別于其他類型院校的顯著特征，而且林業(yè)院校開設(shè)該課程教學(xué)相對較晚，因此林業(yè)院校的人工智能課程教學(xué)存在更多的問題。
（1）師資短缺。在林業(yè)院校，林學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)該課程往往由林學(xué)相關(guān)專業(yè)的教師主講。這些非計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的教師雖然曾從事過人工智能個別算法或領(lǐng)域研究，但不具備全面的人工智能相關(guān)專業(yè)知識，在講授不熟悉的人工智能知識點時顯得力不從心。
（2）教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性不強。人工智能是計算機(jī)科學(xué)的一個分支學(xué)科，一般的人工智能教材都比較適合計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用，但是農(nóng)業(yè)信息化、森林經(jīng)理、森林培育等專業(yè)的學(xué)生不管是專業(yè)基礎(chǔ)還是行業(yè)應(yīng)用背景均與計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生不同，如果我們?nèi)匀话雌胀ǖ慕滩氖┙蹋虒W(xué)內(nèi)容就缺乏林科特色，顯得專業(yè)性不強，無法吸引學(xué)生的聽課興趣。
（3）教學(xué)難度過大。林業(yè)院校涉林專業(yè)的學(xué)生一般只有計算機(jī)文化基礎(chǔ)、C語言等簡單的計算機(jī)課程基礎(chǔ)，缺乏算法思想。而人工智能課程涉及很多高級、復(fù)雜的算法，不論從算法思想，還是從算法實現(xiàn)和算法應(yīng)用，對非計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生來說難度過大。因此，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求上要做一些取舍。
除此之外，還存在諸如缺少實驗環(huán)節(jié)、教學(xué)手段單一、教學(xué)案例缺乏等其他普遍性問題。
4林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)改革建議
通過分析林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)存在的問題，結(jié)合自己近十余年來從事人工智能教學(xué)的經(jīng)驗，我們提出了一些改革建議。
（1）推行專題式教學(xué)，解決師資缺乏的問題。在師資缺乏的情況下，由一名教師完成整個人工智能課程教學(xué)比較困難，同時，可能有多名教師分別在人工智能的不同方面進(jìn)行過深入研究。因此，可以將該課程按章節(jié)分成各個不同的模塊，每一個模塊設(shè)一個專題，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專題、專家系統(tǒng)專題、機(jī)器學(xué)習(xí)專題等，再由多名教師分別承擔(dān)自己熟悉的專題進(jìn)行講授。這樣既可以解決一位教師的知識不足，又可以讓各位教師結(jié)合自己的科研將每一個熟悉的專題講授得更加詳細(xì)、更加有趣。
（2）教學(xué)內(nèi)容與涉林專業(yè)緊密結(jié)合，解決專業(yè)性不強的問題。事實上，人工智能的各領(lǐng)域應(yīng)用在林業(yè)行業(yè)都能找到對應(yīng)的應(yīng)用實例。例如，林果采摘機(jī)器人就是機(jī)器人在林業(yè)中的應(yīng)用；林火識別和林木病蟲害監(jiān)測就是模式識別在林業(yè)中的應(yīng)用；林火蔓延預(yù)測可以用到隱馬爾科夫模型；PAID50專家系統(tǒng)平臺就是專家系統(tǒng)在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用典范等。因此，在教學(xué)過程中，我們可以考慮將人工智能知識與林業(yè)應(yīng)用結(jié)合進(jìn)行講解，這樣學(xué)生更容易接受也更樂意接受。更進(jìn)一步，如果能夠結(jié)合這些林業(yè)應(yīng)用編寫一本《人工智能及其林業(yè)應(yīng)用》教材，將會更加適合涉林專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程。
（3）應(yīng)用計算機(jī)仿真軟件解決教學(xué)內(nèi)容難度大的問題。非計算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生計算機(jī)基礎(chǔ)較差，編程能力不強，算法訓(xùn)練不足，對各種人工智能高級算法難以理解，更難以編程實現(xiàn)。針對這個實際問題，我們可以主動提供一些相關(guān)算法的計算機(jī)仿真軟件，在課堂上通過演示這些仿真軟件，讓學(xué)生直觀地理解算法，甚至能夠通過仿真軟件應(yīng)用這些算法解決本專業(yè)相關(guān)的問題。例如可以開發(fā)如圖1和圖2所示的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法仿真軟件，通過該仿真可以把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練時的權(quán)值偏差變化、訓(xùn)練過程中總誤差的變化等信息完全呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生通過這個仿真過程就不難理解BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，甚至可以使用這個仿真軟件來解決本專業(yè)相關(guān)的一些問題。
人工智能技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展歷史雖然只有短短的50余年，但是它作為信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域，對社會經(jīng)濟(jì)和發(fā)展的影響卻越來越大。在基礎(chǔ)教育課程改革的大潮中，許多國家意識到基礎(chǔ)教育領(lǐng)域開展人工智能教育的必要性，努力把人工智能列入技術(shù)類教育的教學(xué)內(nèi)容中。作為師范類院校，教授人工智能課是有必要的。?
（1）為部分優(yōu)秀的學(xué)生將來做更深入的研究打堅實的基礎(chǔ)。在面向知識經(jīng)濟(jì)的今天，研究獲取、表示和使用知識的人工智能學(xué)科越來越受到人們的重視。目前人工智能研究被列為中國高技術(shù)領(lǐng)域的重點之一。以專家系統(tǒng)為代表的智能化系統(tǒng)在信息技術(shù)中也占有重要地位。因此在高等教育中開展人工智能教育和智能化系統(tǒng)的研發(fā)，不僅是計算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用，也是促進(jìn)各學(xué)科服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。為使人工智能的理論、方法和技術(shù)的研究與應(yīng)用普及和深入，教育重心必須要下移，即從研究生教育向本科教育普及。開展本科層次人工智能普及教育的有效途徑之一是在本科高年級開設(shè)相關(guān)選修課。開展人工智能教育，不僅能夠更好地發(fā)揮高等院校的育人和科學(xué)研究功能，而且能為學(xué)生拓寬專業(yè)路徑，擴(kuò)大自主學(xué)習(xí)空間和發(fā)展個性創(chuàng)造條件，同時也為營造一個使學(xué)生不僅有寬厚、扎實的理論基礎(chǔ)，且具綜合分析和解決問題能力的環(huán)境。?
（2）為將來從教的學(xué)生積聚大量的知識。英國早在1999年，人工智能課程已經(jīng)作為選修課出現(xiàn)在中學(xué)的信息與通訊技術(shù)（ICT）課程中。許多中小學(xué)還通過機(jī)器人競賽活動來激發(fā)中小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣，使學(xué)生不僅提高了用信息技術(shù)解決問題的能力，而且培養(yǎng)了多種思維方式，獲得了更多的創(chuàng)新空間。美國現(xiàn)行的中學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)置中，將人工智能的內(nèi)容作為“媒體與技術(shù)”層面對12年級學(xué)生的要求。澳大利亞的部分中學(xué)開設(shè)的信息處理與技術(shù)課程，人工智能、信息系統(tǒng)、算法和程序設(shè)計、社會和倫理道德、計算機(jī)系統(tǒng)分別作為5個主題共同構(gòu)成了該課程的教學(xué)內(nèi)容。在該課程的大綱中規(guī)定，人工智能部分的教學(xué)內(nèi)容在高中第3學(xué)期為12年級的學(xué)生開設(shè)，教學(xué)時間為10周。?
在我國，多年以來中學(xué)奧林匹克信息學(xué)競賽中一直包含有人工智能相關(guān)的題目，涉及啟發(fā)式搜索、博弈、智能程序設(shè)計等問題。2003年4月，我國教育部正式頒布《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》，首次在信息技術(shù)科目中設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊，標(biāo)志著我國高中人工智能課程的正式起步。?
我國的新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后，教育部評審并通過了分別由教育科學(xué)出版社、廣東高教出版社、地圖出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材，并開發(fā)了相應(yīng)的教輔材料，包括教師用書和配套光盤等。為了配合中學(xué)人工智能課程的實施，國內(nèi)也推出了一些適合中學(xué)生學(xué)習(xí)與體驗的人工智能軟件和網(wǎng)絡(luò)資源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步關(guān)注中學(xué)人工智能教育的開展并將其作為畢業(yè)論文的研究選題。一些師范院校適應(yīng)形勢要求，已為師范生開設(shè)了與此相關(guān)的選修課程。?
2 人工智能的教育及教學(xué)條件現(xiàn)狀?
通過對本人多年的教學(xué)過程進(jìn)行總結(jié)，我校的《人工智能》課程教育現(xiàn)狀可總結(jié)為如下幾點：?
（1)理論知識充裕。但與實踐相脫節(jié)，特別是在智能科學(xué)技術(shù)的教育教學(xué)方面。盡管知識面相當(dāng)廣泛，而人工智能理論的普及教育以及智能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用仍然十分滯后。?
(2)同其它普通高等院校一樣，在本校，人工智能技術(shù)的研究與應(yīng)用尚未普及，甚至比不上其它院校。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣及創(chuàng)造精神。?
（3）缺乏配套實驗教材，實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏，無法培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。只有開設(shè)實驗項目，才能使人工智能的相關(guān)知識具有研究性和綜合性。?
（4）對中小學(xué)智能教育的深度及教學(xué)方式、教學(xué)特點缺乏研究。做為師范類院校，我認(rèn)為在對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識教育的基礎(chǔ)上，要緊抓中小學(xué)智能教育的特點對師范類學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的教育與培訓(xùn)。?
相對于教育現(xiàn)狀，我校的《人工智能》課程教學(xué)條件現(xiàn)狀要稍好一些，其狀態(tài)如下：?
（1）教材使用國家級規(guī)劃教材，此教材非常系統(tǒng)地介紹了人工智能的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)，適合本科及研究生使用。在我們的授課過程中，也會適當(dāng)為學(xué)生提供相關(guān)的國內(nèi)其他先進(jìn)教材，如中南大學(xué)蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用》等。?
（2）為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，我們準(zhǔn)備了多種類型的擴(kuò)充性學(xué)習(xí)資料，加強學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識，包括：課程相關(guān)雜志和書籍目錄，以及部分重要的參考文獻(xiàn)，與人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源如優(yōu)秀BBS、新聞組、網(wǎng)址等。 它們包括了大量的文獻(xiàn)資料、本領(lǐng)域研究的前沿動態(tài)等。 使用表明，學(xué)生非常樂于查閱這些資源。 使學(xué)生能通過使用這些資源進(jìn)行一些人工智能程序設(shè)計，探討一些問題，在課堂討論中展示他們的收獲。?
(3）校園網(wǎng)的普及與不斷優(yōu)化使本課程有優(yōu)良的實踐性教學(xué)環(huán)境，能充分滿足教學(xué)需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室，為實現(xiàn)本課程教學(xué)提供了物質(zhì)保障。在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)方面，全校辦公室、教室、學(xué)生宿舍和教師宿舍都以寬帶網(wǎng)相連，這些硬件設(shè)備對本課程教學(xué)發(fā)揮了重要作用，使本課程教學(xué)質(zhì)量得以明顯提高。?
3 人工智能教學(xué)方法及手段的改革?
針對我們現(xiàn)在所采取的教學(xué)方法，我認(rèn)為存在許多不足，如教學(xué)方式比較單一，教學(xué)內(nèi)容偏重理論講解等，為此，提出以下教學(xué)方法的改革：?
（1）通過多種途徑激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程的學(xué)習(xí)效果，直接受到學(xué)生興趣和參與意識的影響。一般來講，《人工智能》作為一門前沿課程，開始學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很大，當(dāng)開始接觸到抽象理論知識及部分算法時，學(xué)生往往感到不易接受。 我們通過各種途徑和方法， 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，包括鼓勵學(xué)生參與某部分知識的擴(kuò)充性資料查找,預(yù)留一定時間請學(xué)生負(fù)責(zé)對此內(nèi)容進(jìn)行講解，布置學(xué)生對某個基本成型的實驗進(jìn)行糾錯及驗證，降低問題解決的難度。學(xué)生因此產(chǎn)生興趣從而做更深度研究。?
(2）進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。 我們可以嘗試在教學(xué)過程中不斷提出問題請學(xué)生思考，啟發(fā)學(xué)生求解這些問題，鼓勵學(xué)生提出自己的猜想和解決方案，然后擺出教材中的解決方案，并與同學(xué)所提出的觀點進(jìn)行分析和比較，這足以加強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動意識和參與意識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。?
(3）課堂辯論與交互式教學(xué)。 組織課堂辯論，討論的議題可定位為譬如人工智能是否能超過人類智能等有爭議的問題。學(xué)生通過對這些問題展開激烈爭論，激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能，明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。當(dāng)然師生間的交流方式還有很多，如郵件互發(fā)、QQ留言等，也可在課程網(wǎng)站中的互動平臺進(jìn)行交流。?
(4）分層次因材施教。 在授課過程中，通過對每個具體學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、課堂作業(yè)情況進(jìn)行及時評估，對學(xué)生提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)， 實現(xiàn)個性化的教學(xué)。 對優(yōu)秀學(xué)生探討，可以在教學(xué)設(shè)計和實驗設(shè)計中要求其選作部分探索性、創(chuàng)新性的功課和實驗，以發(fā)揮學(xué)生個性優(yōu)勢。對于有意于將來從事中小學(xué)教育的學(xué)生可以在機(jī)器人及人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等知識層面對其做問題講解。而那些看似缺乏興趣的學(xué)生，我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關(guān)電影及科學(xué)小片引起其興趣，實行逐步引導(dǎo)的教學(xué)過程。?
另外，我們可以嘗試雙語教學(xué)。 采用中文教材和講授的同時，注重在課程中的關(guān)鍵詞同時用英文表示，并適當(dāng)指定英文參考短文和英文參考書。使學(xué)生能夠接觸國外文獻(xiàn)資料，加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，獲得更寬廣的知識。我們也可以在教學(xué)內(nèi)容安排上，注重理論聯(lián)系實際，將一些人工智能網(wǎng)絡(luò)上的虛擬實驗給學(xué)生進(jìn)行課外上網(wǎng)練習(xí)，從而使學(xué)生了解算法的具體運行過程， 通過參與達(dá)到知識的理解，掌握基本方法和技術(shù)。?
根據(jù)現(xiàn)有的條件，我們在教學(xué)中可以采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)相結(jié)合的方法，充分利用多媒體的豐富表現(xiàn)形式，利用網(wǎng)絡(luò)課程的交互性、情景化等特點，構(gòu)筑以學(xué)生為主體的《人工智能》課程現(xiàn)代教學(xué)模式。 對于抽象知識，可通過動畫和視頻演示，通過聲音和圖像展示人工智能的歷史、人物和前景，做到學(xué)生直接而深刻地看到知識的內(nèi)涵外延。網(wǎng)絡(luò)課程能較好地實現(xiàn)交互并使學(xué)習(xí)過程情景化，通過網(wǎng)絡(luò)課程的課堂練習(xí)和章節(jié)練習(xí)，教師可以評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并給學(xué)生提出學(xué)習(xí)建議，從而提高學(xué)生的研究力和創(chuàng)新力。我們也可以給學(xué)生播放中學(xué)《人工智能》課程課堂教學(xué)錄像，以使學(xué)生看到初高中學(xué)生的知識范圍及深度；同時給學(xué)生播放現(xiàn)有的《人工智能》科學(xué)成果，讓學(xué)生看到理論背后的實踐；也可以播放科幻片，激發(fā)學(xué)生想象的翅膀從而有興趣把人工智能作為將來深造的方向。《人工智能》是一門較新的課程，改進(jìn)教學(xué)方法和手段不僅要靠教師，也應(yīng)增加硬件設(shè)備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學(xué)系統(tǒng)或機(jī)器人輔助教學(xué)過程逼真、形象，一目了然，這樣可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，尤其是提高學(xué)生的觀察判斷能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。?
4 人工智能實踐教學(xué)設(shè)計的探討?
我們可以在教學(xué)過程中，適量開設(shè)一些實驗和設(shè)計，提高學(xué)生的動手能力，并加深他們對理論知識的理解，降低理論的抽象度，提升理論的實用性。在近兩年的教學(xué)過程中，我們會適量加入一些人工智能語言的教學(xué)過程。例如，在講解了“野人與傳教士過河”等問題后，我們可以讓學(xué)生使用Visual Prolog或者C ?++?對算法進(jìn)行實現(xiàn)；在講解 TSP 問題的遺傳算法解決案例后，指出編碼方案、初始種群大小、進(jìn)化代數(shù)、交叉率變異率等因素對求解結(jié)果的影響，并要求學(xué)生通過實驗的方式來分析、理解這些問題，并提出“尋找更有利的解決方案”等問題。把學(xué)生的興趣激發(fā)后，為解決這些問題，學(xué)生會在課外主動查閱相關(guān)文獻(xiàn)、相互討論以實現(xiàn)他們所設(shè)計的方案，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神又提高了學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力。?
參考文獻(xiàn)：?
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［2］ 何元烈,汪玲.“Visual C ?++?”在“人工智能”教學(xué)中的應(yīng)用與探討［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2008(8).?
關(guān)鍵詞:人工智能；大數(shù)據(jù)；軟件
1人工智能及大數(shù)據(jù)的概念
1.1人工智能
人工智能是一門利用計算機(jī)程序模擬人類智能的科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,例如機(jī)器人、模式識別及專家系統(tǒng)等。人工智能的高科技產(chǎn)品,不僅實現(xiàn)了對人類思維的模擬,在某些方面還超過了人類。
1.2大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù)是指海量信息的集合,一般用常規(guī)軟件工具無法對其進(jìn)行有效的采集、存儲和處理,需要借助具有超強洞察力的大數(shù)據(jù)技術(shù)對其進(jìn)行有效的采集、存儲、處理、分析和共享。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效地進(jìn)行超大規(guī)模的并行處理,能夠有效地處理結(jié)構(gòu)化及半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),具有較強的數(shù)據(jù)挖掘能力及分析決策能力。
2人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點
2.1知識更新能力
人工智能及大數(shù)據(jù)技術(shù)日新月異,需要軟件專業(yè)技術(shù)專業(yè)人才具有較強的知識更新能力,較強的自主學(xué)習(xí)能力,以及較高的技術(shù)應(yīng)用能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力不高,知識更新能力不強,亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點改進(jìn)培養(yǎng)方案,增加相關(guān)課程,培養(yǎng)學(xué)生對新知識的理解和掌握尤為重要。
2.2創(chuàng)新思維能力
人工智能及大數(shù)據(jù)時代下,需要軟件技術(shù)專業(yè)人才具備較強的適應(yīng)創(chuàng)新能力,較強的開拓思維能力,以及較強的團(tuán)隊協(xié)作能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的創(chuàng)新思維能力較差,新知識更新缺乏主動性,迫切行,學(xué)習(xí)意識不強。亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點創(chuàng)新改革培養(yǎng)方案,確定切實可行培養(yǎng)策略是學(xué)科發(fā)展的需要和任務(wù)。
2.3大數(shù)據(jù)分析能力
人工智能及大數(shù)據(jù)對人才的大數(shù)據(jù)分析能力要求較高,主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和深度學(xué)習(xí)等諸多方面的能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力不夠,不能很好地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲、整理、描述、統(tǒng)計分析和歸納總結(jié),亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點創(chuàng)新培養(yǎng)體系。
2.4軟件開發(fā)及測試能力
人工智能及大數(shù)據(jù)對人才的軟件開發(fā)及測試能力要求較高,主要包括軟件分析、軟件設(shè)計、軟件實現(xiàn)和軟件測試等方面的能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的軟件開發(fā)及測試能力較差,不能夠有效地開展軟件的規(guī)劃、分析、設(shè)計、實現(xiàn)與測試等環(huán)節(jié),亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點提升學(xué)生的軟件開發(fā)與測試的實踐能力。
3建設(shè)策略
3.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,順應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時展要求
傳統(tǒng)的教學(xué)理念已經(jīng)不能適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時代的要求,亟需轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,從而適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時代的要求,進(jìn)而提升軟件技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。在人工智能及大數(shù)據(jù)背景下,學(xué)校應(yīng)深入分析人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點,從而有針對性的制定培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)任務(wù)和培養(yǎng)方案。在制定培養(yǎng)目標(biāo)時,應(yīng)著重考慮軟件技術(shù)專業(yè)人才在人工智能及大數(shù)據(jù)時代應(yīng)具備的能力素質(zhì)。在制定培養(yǎng)任務(wù)時,應(yīng)著重參考人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位的崗位要求。在制定培養(yǎng)方案時,應(yīng)堅持以學(xué)生為主體,以學(xué)生為本,突出知識更新能力、自主學(xué)習(xí)能力、開拓創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、大數(shù)據(jù)分析能力和軟件開發(fā)及測試能力的培養(yǎng)。
3.2引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代化、智能化的網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)
為了更好地適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的Web平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí),從而提升學(xué)生的知識更新能力、開拓創(chuàng)新能力、解決問題的能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。首先,在人工智能及大數(shù)據(jù)背景下,網(wǎng)絡(luò)上涌現(xiàn)了大量的人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí)資源,但這些網(wǎng)絡(luò)資源存在良莠不齊的現(xiàn)象,因此教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生如何搜索、鑒別和使用這些網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。然后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生自由分組開展人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí),通過興趣小組的方式激發(fā)學(xué)生對人工智能及大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)熱情,提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提升在線學(xué)習(xí)的效率。最后,教師可以自建教學(xué)網(wǎng)站,對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行篩選和優(yōu)化,使學(xué)生能夠更好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。
3.3構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析課程體系,提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力
人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的數(shù)據(jù)分析能力要求較高,眾多人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)企業(yè)亟需大量的具有較高大數(shù)據(jù)分析能力的軟件技術(shù)專業(yè)人才。因此,大數(shù)據(jù)分析能力是目前軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容,應(yīng)適時構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析課程體系,進(jìn)一步提升軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力。首先,教師是教學(xué)的組織者,因此應(yīng)注重教師的培養(yǎng),只有提升了教師的大數(shù)據(jù)分析能力,才能更好地提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力。然后,重點突出數(shù)據(jù)挖掘能力的培養(yǎng),包括數(shù)據(jù)預(yù)處理能力和聚類分析能力等。
人工智能是迄今為止產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上最偉大的事件之一。正如霍金所言，人工智能的崛起可能帶來一個美麗的新世界，也可能是人類文明史的終結(jié)。對于人類來說，盡管人工智能是好是壞尚存在不確定性，但毫無疑問，人工智能將在不久的未來開啟一個全新的時代。在這個人工智能時代，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將被顛覆，重塑產(chǎn)業(yè)核心競爭力至關(guān)重要。
眾所周知，技術(shù)水平給定前提下，生產(chǎn)一定數(shù)量產(chǎn)品可以有資本和勞動的不同組合，所有可能組合的軌跡就是等產(chǎn)量線。技術(shù)的進(jìn)步推動等產(chǎn)量線不斷向原點移動，而每次產(chǎn)業(yè)革命都會引起移動過程的質(zhì)變。縱觀產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史，蒸汽時代、電氣時代均顯著推動了資本（表現(xiàn)為機(jī)器）對勞動（主要是體力勞動）的替代，導(dǎo)致生產(chǎn)要素的重組。人工智能掀起的是資本（表現(xiàn)為機(jī)器人）對勞動（主要是腦力勞動）的替代，無疑將觸發(fā)新的質(zhì)變。
人工智能l展將經(jīng)歷三個階段：第一個階段是邏輯智能。該階段智能以模擬人的邏輯思維為主，可憑借強大的記憶力、存儲力在完全信息下執(zhí)行單一領(lǐng)域的任務(wù)并達(dá)到頂尖水平。阿爾法狗（AlphaGo）就是典型的例子；第二階段是抽象智能，該階段智能以模擬人的抽象思維為主，具備經(jīng)驗推理能力和歸納總結(jié)能力，在已知領(lǐng)域里，即使信息不完備，也能做出正確判斷或最優(yōu)決策；第三階段是靈感智慧，該階段智能以模擬人的靈感思維為主，盡管在未知領(lǐng)域，仍可以觸類旁通，瞬間直抵事物本質(zhì)或產(chǎn)生新思想。可見，人工智能對腦力勞動的替代逐級深入，對產(chǎn)業(yè)的沖擊也將逐級增強。即便如此，現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心仍然是人才，面對人工智能的逐級替代，產(chǎn)業(yè)發(fā)展更需要重新審視人才培養(yǎng)的邏輯與重心，塑造以高階智力為主導(dǎo)的人才核心競爭力。
一是培養(yǎng)向機(jī)器學(xué)習(xí)的能力。目前人工智能已在第一階段取得突破性進(jìn)展，未來會呈現(xiàn)人機(jī)協(xié)作、各有所長的局面。人機(jī)溝通將是日常生產(chǎn)所需的基本技能。不僅如此，機(jī)器的計算、記憶、搜索、識別等功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類，人們需要設(shè)法向機(jī)器學(xué)習(xí)，高效歸納人工智能的計算結(jié)果，并嘗試?yán)萌斯ぶ悄艿挠嬎憬Y(jié)果開發(fā)全新的思維方式，重新思考產(chǎn)業(yè)發(fā)展的模式和規(guī)律。
二是提升綜合專業(yè)能力。人工智能在執(zhí)行單項具體任務(wù)時會超越人類，但是短期內(nèi)，在對事物的總結(jié)、判斷、推理等方面以及對美學(xué)、藝術(shù)的認(rèn)知方面，人工智能還與人類有較大的差距。產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要重視培養(yǎng)人的綜合能力，不僅是對邏輯判斷、抽象概括和經(jīng)驗推理的綜合能力，還是對感性判斷和理性思考、自然科學(xué)與人文藝術(shù)相結(jié)合的能力。例如教育產(chǎn)業(yè)中，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等單科知識性為強項的教師將被替代，產(chǎn)業(yè)發(fā)展更需要培養(yǎng)能夠設(shè)計綜合性課程，激發(fā)學(xué)生右腦潛能并加以應(yīng)用的教師。
三是培育創(chuàng)新能力。創(chuàng)造力將是區(qū)別人工智能和人類的最終標(biāo)志。就目前來看，人工智能僅能在指定目標(biāo)下完成任務(wù)，而人類可以憑借其獨有的智慧，實現(xiàn)從無到有的突破。計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以及人工智能本身都是人類創(chuàng)造力的結(jié)晶。未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，更加需要有創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力的人才，為此需要營造輕松的工作氛圍，引導(dǎo)員工追隨內(nèi)心的興趣和向往，注重激發(fā)好奇心和探索精神，訓(xùn)練激情思維、工匠思維、逆向思維和聯(lián)想思維能力。
中關(guān)村是我國科技創(chuàng)新的高地，人工智能技術(shù)正蓬勃發(fā)展，基本保持與國際同步。人工智能將率先在中關(guān)村落地，同時其產(chǎn)業(yè)也會最先受到?jīng)_擊。相比其他地區(qū)，中關(guān)村更加需要未雨綢繆，重新設(shè)計人才培養(yǎng)體系，重視高階智力人才的培養(yǎng)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)核心競爭力重構(gòu)。
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)基礎(chǔ);系列課程;國家級教學(xué)團(tuán)隊;改革;建設(shè)
在國家教育部質(zhì)量工程的支持下,中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院對國家級精品課程人工智能[1-2]和智能控制[3]、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能和國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊[4]等進(jìn)行持之以恒的改革與建設(shè),取得一些成果。
“智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊”的教學(xué)隊伍是一支由國家級教學(xué)名師領(lǐng)銜[5],知識結(jié)構(gòu)、梯隊結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)比較合理,具有明顯的學(xué)科優(yōu)勢、課程優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和教學(xué)科研優(yōu)勢的頗具特色與影響力的教學(xué)團(tuán)隊。該團(tuán)隊以中南大學(xué)智能科學(xué)研究中心為核心,主要承擔(dān)人工智能基礎(chǔ)、智能控制導(dǎo)論、機(jī)器人學(xué)、專家系統(tǒng)等本科基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程,碩士學(xué)位課程人工智能、智能控制和機(jī)器人控制技術(shù)以及留學(xué)生碩士學(xué)位課程Artificial Intelligence和博士生學(xué)位課程智能系統(tǒng)原理與應(yīng)用的教學(xué)。
教學(xué)團(tuán)隊在建設(shè)過程中,注重教學(xué)改革,加大課程建設(shè)和教材建設(shè)力度,不斷改進(jìn)教學(xué)方法,在課程改革、教材建設(shè)、教學(xué)手段、隊伍建設(shè)以及交流合作等方面取得一些進(jìn)展。本文擬就教學(xué)團(tuán)隊的改革與建設(shè)的相關(guān)理念與實踐問題加以總結(jié),談?wù)勎覀兊囊娊狻?/p>
1創(chuàng)新教學(xué)方法
教學(xué)是教師的本職和核心工作。本教學(xué)團(tuán)隊一直致力于教學(xué)方法與教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新,虛心學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗和方法,積極探索教學(xué)新路,形成了“以趣導(dǎo)課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學(xué)模式和教學(xué)方法[6-7]。充分激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,發(fā)揮獨立思考和創(chuàng)新思維,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。我們在教學(xué)過程中應(yīng)用了課堂演示、課堂互動、課堂辯論、課后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)實驗等一系列現(xiàn)代化全方位的教學(xué)新模式。此外,為提高學(xué)生的動手能力和理論水平,讓學(xué)生直接參與部分教師課題,理論聯(lián)系實際,為畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。具體措施如下:
1) 舉行課堂討論會,營造自由探索氛圍。
為調(diào)動學(xué)生的積極性,我們在授課過程中多次開展課堂討論會和辯論會等活動,讓學(xué)生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點,使學(xué)生全方位地接觸所學(xué)課程,培養(yǎng)學(xué)生的研究能力,真正實現(xiàn)師生互動,并鼓勵學(xué)生用英語討論。學(xué)生對有些問題展開了激烈的爭論,激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能,明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。課程中還經(jīng)常請來在科研工作中擔(dān)任主要任務(wù)的教授和博士生來給學(xué)生介紹最前沿的科學(xué)動態(tài),激發(fā)學(xué)生們對所學(xué)知識和科學(xué)研究的興趣。在研究生教學(xué)方面,我們更進(jìn)一步通過舉辦課程課堂學(xué)術(shù)研討會,讓學(xué)生在一年級就開始接觸學(xué)科前沿,自己查閱資料和動手寫科技論文,并在研討會上宣讀討論,培養(yǎng)獨立工作能力和從事學(xué)科前沿研究的能力,為將來的高層次研究打下基礎(chǔ)。
2) 倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。
注意采用面向問題的啟發(fā)式方法進(jìn)行教學(xué),啟發(fā)學(xué)生求解問題能力,強化學(xué)生的參與意識,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)中還注意采用了多種交互式策略,如課堂教師提問、鼓勵或指定學(xué)生用英語提問、學(xué)生就某個知識點進(jìn)行主題發(fā)言后老師點評等。此外,師生通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交互,方式包括Email、BBS和QQ談和交換文件等。
根據(jù)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新潛力,對有專業(yè)特長的本科生,在自愿情況下,挑選2～3名參與國家級項目研究工作,進(jìn)行中長期培養(yǎng)試點,實現(xiàn)本科培養(yǎng)過程與碩士、博士研究生培養(yǎng)過程的銜接。
3) 增強課程實驗教學(xué)環(huán)節(jié),籌建智能專業(yè)實驗室。
智能科學(xué)基礎(chǔ)課程的概念性較強,初學(xué)者感到比較抽象,而實驗教學(xué)又是薄弱環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合學(xué)生實際情況,我們對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)十分重視,設(shè)計了一些新的實驗項目,探索新穎的實驗方法。新開實驗項目包括人工智能實驗、智能控制實驗、專家系統(tǒng)實驗、機(jī)器人學(xué)實驗、人工智能課程設(shè)計等。對相關(guān)課程的原有實驗,我們也進(jìn)行了一些改革,增設(shè)了個性化的實驗,使得學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報告自己研究的過程和結(jié)果留有空間。這些做法能夠鼓勵學(xué)生進(jìn)行獨立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。通過實驗教學(xué),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際,驗證所學(xué)理論知識和概念,加深理解,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造能力。
除課堂實驗外,我們還充分發(fā)揮虛擬實驗的優(yōu)點,設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗,讓學(xué)生在課外上網(wǎng)練習(xí)。通過虛擬實驗,學(xué)生可以了解算法的具體運行過程,調(diào)整參數(shù)和過程,并進(jìn)行驗證以加深對知識的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,從而達(dá)到教學(xué)目的。
結(jié)合科研,購進(jìn)和自制部分新設(shè)備、新系統(tǒng),計劃建設(shè)智能專業(yè)實驗室,為教學(xué)提供更多的優(yōu)良實驗設(shè)備。例如,已研制“中南移動一號”和“中南移動二號”自主移動機(jī)器人共7臺,已購進(jìn)RCB-1型教學(xué)機(jī)器人20套等。
教學(xué)團(tuán)隊教師還指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽活動、大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃及創(chuàng)新教育計劃項目等,取得優(yōu)秀成果。
2推進(jìn)課程改革
教學(xué)改革是課程建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的生命線。我們把國家級精品課程和全國雙語教學(xué)示范課程放在優(yōu)先建設(shè)的位置,并以它們帶動其他課程建設(shè),完善系列課程建設(shè),同時新辦了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。
2.1搞好精品課程建設(shè),改進(jìn)雙語示范課程教學(xué),穩(wěn)步推進(jìn)系列課程建設(shè)
本團(tuán)隊著力搞好已有的2門國家級精品課程、1門全國雙語教學(xué)示范課程,更新精品課程網(wǎng)站,豐富課程內(nèi)容。為了及時反映上述課程中相關(guān)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展,我們調(diào)整了教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,修訂了教學(xué)大綱,并對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化和更新,極大充實了各課程教學(xué)內(nèi)容。同時,通過校際教學(xué)活動和網(wǎng)上資源共享對精品課程、雙語教學(xué)示范課程進(jìn)行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。
為加強精品課程建設(shè),完善和拓展課程體系,在總結(jié)現(xiàn)有精品課程的建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,又建成省級精品課程1門,校級精品課程1門。
為提高學(xué)生的專業(yè)英語水平和學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠開拓眼界,追蹤國際前沿科學(xué)研究,本團(tuán)隊長期對雙語教學(xué)進(jìn)行研究和實踐。除改進(jìn)人工智能雙語教學(xué)示范課程外,團(tuán)隊承擔(dān)的其他課程,如智能控制、機(jī)器人學(xué)、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等也實行了雙語教學(xué),并為該課程引進(jìn)英文輔助教材。例如,對人工智能課程,我們先后采用Nilsson和Russell等編著的國外影響較大的英文原版教材作為主要教學(xué)參考書[10-11],供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。在雙語教學(xué)中,一般以漢語講授為主,英語為輔,并對一些關(guān)鍵詞同時用漢語和英語表示。對部分章節(jié)或某個專題,采用純英語教學(xué)或以英語為主漢語為輔的教學(xué)。對PPT課件的編寫分為純漢語、純英語和英漢混合幾種方式。英語教學(xué)比例要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生英語水平而定,其檢驗標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生的接受程度與學(xué)習(xí)效果,根據(jù)這一點來適時調(diào)整雙語教學(xué)中英語對漢語的比例。
通過教改實踐,我們承擔(dān)的智能科學(xué)基礎(chǔ)課程逐步形成為具有明顯特色的課程體系。我們講授的課程從智能科學(xué)的基礎(chǔ)課程到專業(yè)基礎(chǔ)課程,再到專業(yè)實踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進(jìn)、優(yōu)勢互補、協(xié)調(diào)發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科從基礎(chǔ)到應(yīng)用的系列課程體系。
2.2新辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)
智能科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)代科技發(fā)展的前沿學(xué)科和重要組成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培養(yǎng)能力[12]。我校的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科方向經(jīng)過近20年的發(fā)展,已形成了具有自身優(yōu)勢和特點的學(xué)科,在國內(nèi)具有一定的知名度和優(yōu)勢。為了促進(jìn)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展,經(jīng)過多年積極準(zhǔn)備,我們于2009年申報了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)并獲得教育部批準(zhǔn)。通過向兄弟學(xué)校學(xué)習(xí)調(diào)研,了解該專業(yè)人才需求、專業(yè)建設(shè)規(guī)劃,設(shè)定適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)計劃與課程設(shè)置方案。雖然我們開辦“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)較晚,但我們從2002年開始,就一直關(guān)注和積極參與國內(nèi)智能科學(xué)的學(xué)科的討論與新專業(yè)籌備工作[13]。
我校于2009年申報獲準(zhǔn),在自動化專業(yè)增設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向,目前已招收2屆學(xué)生共84人。我們?yōu)檫x讀智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)方向的每個學(xué)生選定指導(dǎo)老師。每個學(xué)生都可以參加指導(dǎo)老師的課題,指導(dǎo)老師也可以利用自己的學(xué)識、經(jīng)驗和責(zé)任心來更好地管理呵護(hù)學(xué)生。這一做法取得明顯效果,不僅受到同學(xué)們的普遍歡迎,也得到了學(xué)校的肯定。我們還多次召開師生見面會并通過指導(dǎo)老師走訪宿舍,了解每個人的情況。為了消除代溝,努力融入同學(xué)當(dāng)中,學(xué)習(xí)熟悉他們的語境和思維想法。我們的目標(biāo)就是不讓一個學(xué)生掉隊。
創(chuàng)建與建設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)新專業(yè),將為智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)建設(shè)提供一個更加寬廣的平臺,并對計算機(jī)、自動化和電子信息等學(xué)科的專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)提供一個新的增長點。我們將以智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)建設(shè)為契機(jī),虛心學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的專業(yè)建設(shè)的做法和經(jīng)驗,進(jìn)一步規(guī)范智能科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)課程教學(xué),讓智能科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)建設(shè)登上一個新的臺階。
3加強教材建設(shè)
教材是教學(xué)的重要工具和資源,其水平直接影響教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中,我們與時俱進(jìn),對教學(xué)內(nèi)容不斷優(yōu)化與更新,精益求精地編寫反映學(xué)科發(fā)展的教材[14]。
我們對原有編寫出版的教材進(jìn)行修訂,反映新世紀(jì)學(xué)科發(fā)展水平和發(fā)展趨向,以適應(yīng)教改需要。把這些最新內(nèi)容用于教學(xué),使學(xué)生了解到國際前沿動態(tài)和本學(xué)科的最新成果。
以相關(guān)系列課程為平臺,注重教材配套,服務(wù)因材施教,著眼長遠(yuǎn)教材建設(shè)。僅2007年以來我們已出版的相關(guān)教材及專著如下:
《智能控制原理與應(yīng)用》,國家級精品課程配套教材,2007;《智能控制導(dǎo)論》,國家級精品課程配套教材,2007;《未知環(huán)境中移動機(jī)器人導(dǎo)航控制理論與方法》,2008;《機(jī)器人學(xué)》,第二版,國家級教學(xué)團(tuán)隊配套教材,2009;《機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)》,國家級教學(xué)團(tuán)隊配套教材,2009;《人工智能及其應(yīng)用》,第四版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《人工智能基礎(chǔ)》,第二版,國家級“十一五”規(guī)劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《移動機(jī)器人協(xié)同理論與技術(shù)》,2010。
4優(yōu)化隊伍結(jié)構(gòu)
師資隊伍建設(shè)是團(tuán)隊建設(shè)的源頭,沒有一流的教師隊伍就沒有一流的教學(xué)團(tuán)隊。在師資隊伍建設(shè)上,我們一直采取引進(jìn)優(yōu)秀人才和在職培養(yǎng)相結(jié)合的做法。對于人才的引進(jìn)主要通過辦專業(yè)和辦學(xué)科點等方式吸引人才,還通過創(chuàng)造教學(xué)和科研條件,穩(wěn)定教師隊伍,解決個人的發(fā)展問題。
采取有效措施,提高主講教師的學(xué)術(shù)積累和教學(xué)水平。一是教研組教師,特別是中青年教師積極參加重要科研項目,提高學(xué)術(shù)水平。二是派中青年教師赴國外研修訪問,了解和學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家同類課程的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗、相關(guān)課程設(shè)置情況與發(fā)展趨勢,將國外教學(xué)思想引入課程教學(xué)。
教學(xué)始終是教師的第一要務(wù),為了提高青年教師的教學(xué)素質(zhì),我們實施并完善了一系列管理措施和制度。
1) 設(shè)立名師工作室,實現(xiàn)名師資源共享形成多元化的帶教制度,安排高年資的教師對年輕教師進(jìn)行傳、幫、帶,可以有業(yè)務(wù)方面的指導(dǎo),也可以有認(rèn)識方面的交流。通過老教師對年輕教師全方位的指導(dǎo),使老教師的教學(xué)理念和經(jīng)驗得以繼承,加快了年輕教師的成長。
2) 有計劃地安排年輕教師虛心旁聽有經(jīng)驗教師的講課。通過聽課,不僅使年輕教師進(jìn)一步掌握課程的內(nèi)容,更重要的是使年輕教師學(xué)到了老教師的教學(xué)方法和經(jīng)驗,對其今后從事教學(xué)工作起到了積極的指導(dǎo)作用。
3) 對于第一次上課和第一次上某門新課程的年輕教師,團(tuán)隊都要在課前組織他們試講。試講前,安排老教師進(jìn)行指導(dǎo),傳授教學(xué)經(jīng)驗。試講時,由團(tuán)隊的教師參加聽課并對其進(jìn)行講評,肯定其優(yōu)點,指出其不足,幫助青年教師盡快掌握課程的重點,找到更合適的講授方法。此外,我們還備課,統(tǒng)一基本教案,幫助年輕教師成長。
近兩年來本教學(xué)團(tuán)隊獲得的主要教學(xué)獎勵就有徐特立教育獎、茅以升教學(xué)專項獎等。
5擴(kuò)大交流合作
我們在做好自身團(tuán)隊建設(shè)的同時,增進(jìn)與全國相關(guān)高校和教學(xué)團(tuán)隊的交流,學(xué)習(xí)兄弟團(tuán)隊的建設(shè)經(jīng)驗,在課程示范、教材推廣、網(wǎng)絡(luò)資源輻射等方面發(fā)揮積極作用。我們還開展校內(nèi)合作,聯(lián)合不同院系進(jìn)行教學(xué)和精品課程的申報與建設(shè),在校內(nèi)推廣改革成果;發(fā)表了一系列教改論文;發(fā)起籌備《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》;邀請企業(yè)界科技精英做本科生就業(yè)指導(dǎo)相關(guān)報告。
1) 增進(jìn)校際交流,發(fā)揮輻射作用。
我們經(jīng)常以講座報告形式在許多兄弟院校進(jìn)行教學(xué)與教改交流。例如,最近一年來就應(yīng)邀先后到上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東華大學(xué)、東南大學(xué)、國防科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、清華大學(xué)等校就智能科學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)、教改和建設(shè)問題作專題報告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數(shù)以百計的高等院校采用我們編著的教材和網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行教學(xué),國內(nèi)已有眾多的從事人工智能課程和智能控制課程教學(xué)的教師,來信來函索取我們開發(fā)的課程教案、課程演示和網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)資料等,我們一直盡力地搞好推廣和服務(wù)工作。
2) 撰寫課程改革論文,進(jìn)行國內(nèi)外交流。
本團(tuán)隊成員僅近一年多來,就在中國教育開放資源網(wǎng)、中國人工智能學(xué)會13屆年會、計算機(jī)教育、高等理科教育、計算機(jī)與現(xiàn)代化等會議及刊物上發(fā)表10篇教改論文,在國內(nèi)外進(jìn)行交流,起到介紹情況,交流信息和經(jīng)驗的積極作用。
3) 籌備全國相關(guān)課程教學(xué)研討會。
為了更好地交流經(jīng)驗,擴(kuò)大影響和輻射作用,我們發(fā)起并聯(lián)合中國人工智能學(xué)會教育工作委員會、中國計算機(jī)學(xué)會人工智能與模式識別專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會智能機(jī)器人專業(yè)委員會、中國自動化學(xué)會智能自動化專業(yè)委員會、中國人工智能學(xué)會人工智能基礎(chǔ)專業(yè)委員會,籌備召開了首屆《全國智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會》[15]。圍繞各個學(xué)校在智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的課程改革與建設(shè)、課程和專業(yè)教學(xué)計劃制定和未來發(fā)展設(shè)想等方面進(jìn)行交流研討。通過交流研討,認(rèn)真學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的經(jīng)驗,并盡可能匯報我們的經(jīng)驗。我們相信,在與會全體代表的共同努力下,本次課程教學(xué)研討會一定能夠取得積極的成果。
注:本研究獲得教育部國家級精品課程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能(2007年)、國家級智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(2008年)等項目支持。
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Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU
CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
關(guān)鍵詞：人工智能；單片機(jī)原理及應(yīng)用；CAI軟件；自主學(xué)習(xí)
中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）45-0268-03
一、引言
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、等專業(yè)的核心課程。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機(jī)系列、型號、功能等也不斷地更新?lián)Q代，涌現(xiàn)出了許多《單片機(jī)原理及應(yīng)用》方面的優(yōu)秀教材和著作[1-3]，由于單片機(jī)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，促使許多教師在教學(xué)內(nèi)容、方法及實驗方面進(jìn)行了大量的探討和研究，如“微課程教學(xué)”、“MOOC教學(xué)”等應(yīng)用已取得了較好的教學(xué)效果[4-8]。然而，人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域目前仍處于初始研究和探索階段，其應(yīng)用前景廣闊，具有重要的理論研究意義和實際應(yīng)用價值。
基于“人工智能”中的“專家系統(tǒng)技術(shù)”，研究設(shè)計《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程新型教學(xué)平臺的總體構(gòu)架，研究課程知識的表述模型和知識獲取的推理算法，建立知識表述規(guī)則集和構(gòu)建專家系統(tǒng)知識庫，以實現(xiàn)：
（1）學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，基于知識樹規(guī)則方便地獲取該課程的全部知識點，學(xué)生隨時提出的問題，均可及時獲取答案；學(xué)生可及時獲取單片機(jī)發(fā)展的新知識以及新的應(yīng)用領(lǐng)域成果；
（2）教師高效處理、分析和制作課程知識點信息，并將其進(jìn)行規(guī)則表述，同時可對知識庫進(jìn)行不斷的更新；隨時可對課程的知識點進(jìn)行增添、刪除和修改，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取新型單片機(jī)原理及相應(yīng)的應(yīng)用知識，不斷更換新課程的教學(xué)內(nèi)容；
（3）基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)教師與學(xué)生之間的互動教學(xué)和學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)同學(xué)習(xí)；基于教堂教學(xué)、電子課件、動畫、視頻等多媒體手段，以創(chuàng)造大規(guī)模、大數(shù)據(jù)、跨時空的學(xué)習(xí)模式。
目前，在教育領(lǐng)域，基于人工智能研究的知識模塊化表述和推理機(jī)制構(gòu)成的專家系統(tǒng)是人工智能的代表之一，基于人工智能-專家系統(tǒng)在高密度、大規(guī)模的知識數(shù)據(jù)庫上模擬人類的信息處理和決策過程，因此智能化的專家系統(tǒng)具備了教育功能、自學(xué)習(xí)功能、咨詢功能及自適應(yīng)功能等，將其應(yīng)用于教育領(lǐng)域潛力巨大、用途廣泛、快速高效。
本文研究了《單片機(jī)原理及應(yīng)用》CAI軟件的研制方法，采用MS Visual Studio 2012作為開發(fā)環(huán)境，結(jié)合人工智能技術(shù)，實現(xiàn)了智能搜索算法，達(dá)到了自主學(xué)習(xí)與自動答疑的目的。
二、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》CAI系統(tǒng)設(shè)計
為了提高本科生的教學(xué)質(zhì)量，基于人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)研究《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革措施，并可將其研究成果推廣應(yīng)用于自動化類專業(yè)相關(guān)課程建設(shè)；培養(yǎng)學(xué)生掌握本課程的基本原理和應(yīng)用知識，引導(dǎo)其自主學(xué)習(xí)以提高分析問題能力、解決問題的能力及創(chuàng)新能力，實現(xiàn)學(xué)生與老師之間的互動，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新和教學(xué)方法的不斷完善。
（一）《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程總體設(shè)計
分析目前本課程的教學(xué)內(nèi)容和方法的局限性，提出《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革的總體方案。目前，普通高校《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程所用教材的目錄大致如圖1中的實線部分所示。虛線表示可即時修改其中的相關(guān)內(nèi)容。
（二）課程知識本體的表達(dá)模型
知識的表示對專家系統(tǒng)來說至關(guān)重要。知識本體的表述包括事物、個體和對象等，研究其規(guī)則、過程和函數(shù)，構(gòu)成應(yīng)用程序所表述的知識內(nèi)容，可以作用于表述各種對象類，具有普遍性和通用性。其表達(dá)方式如圖2所示。
（三）基于人工智能技術(shù)的課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法結(jié)構(gòu)設(shè)計
專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般有六部分：知識庫（Knowledge Base）、數(shù)據(jù)庫（Data Base）、推理機(jī)（Inference Engine）、解釋子系統(tǒng)（Explanatory System）、人機(jī)接口（Man-machine Interface）和知識獲取子系統(tǒng)（Knowledge Acquisition）。教學(xué)專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖3中的實線部分所示。
①知識厙：用于存儲專家系統(tǒng)知識。主要用于收集和存儲某領(lǐng)域教師、專家的經(jīng)驗，知識及書本知識、基本常識等。包括事物的表達(dá)方式，可行操作、事實和規(guī)則等；
②綜合數(shù)據(jù)庫：綜合數(shù)據(jù)庫又稱總體數(shù)據(jù)庫或全局?jǐn)?shù)據(jù)庫，主要用于存放有關(guān)問題求解的假設(shè)、初始數(shù)據(jù)、目標(biāo)、求解狀態(tài)、中間結(jié)果以及最終結(jié)果；
③推理機(jī)：推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心部分，用于模擬專家的思維過程、控制、協(xié)調(diào)整個專家系統(tǒng)的工作，它根據(jù)用戶所提供的初始數(shù)據(jù)和問題求解要求，運用知識庫中的事實和規(guī)則，按照一定的推理方法和控制策略對問題進(jìn)行推理求解，并將產(chǎn)生的結(jié)果輸出給學(xué)生；
④知識獲取子系統(tǒng)：在構(gòu)建和維護(hù)知識庫時作為專家系統(tǒng)和教師、領(lǐng)域?qū)＜摇⒐こ處煹鹊慕涌冢?/p>
⑤解釋子系統(tǒng)：解釋機(jī)構(gòu)由一組計算機(jī)程序組成，它對推理給出必要的解釋，并根據(jù)學(xué)生問題的要求做出相應(yīng)的回應(yīng)，最后把結(jié)果通過人機(jī)接口輸出給學(xué)生；
⑥人機(jī)接口：學(xué)生、專家系統(tǒng)和教師、領(lǐng)域?qū)＜摇⒐こ處熤g溝通的媒介，它把相互之間的交互信息轉(zhuǎn)換成彼此都能夠理解的形式，由一組程序及相應(yīng)的硬件組成，用于完成I/O工作。
三、CAI軟件實現(xiàn)過程舉例
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程CAI系統(tǒng)主界面如圖4所示。點擊“進(jìn)入系統(tǒng)”之后，將出現(xiàn)“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)”和“知識點概述游覽”兩部分。
（1）“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)”部分包括“教材知識學(xué)習(xí)”、“課堂PPT內(nèi)容講解”以及“實驗教學(xué)內(nèi)容”等，例如目前常用的單片機(jī)的類型如圖5所示。本課程的主要設(shè)計和創(chuàng)新實驗如圖6所示。
（2）“知識點概述游覽”部分包括：
①知識點獲取方式：即通過引導(dǎo)操作可得到關(guān)聯(lián)性強的知識點解釋、關(guān)聯(lián)性中等的知識點解釋以及關(guān)聯(lián)性弱的知識點解釋；
②問題解答方式：學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況查詢問題的基本答案（即對問題的解釋），若基于專家知識庫無法解釋所提的問題，則可將該問題提交給任課教師，任課教師會盡快對該問題給出解答；
③專家?guī)熘R更新方式：隨著單片機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、接口技術(shù)以及開發(fā)方式等的不斷發(fā)展，本課程的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的更新也要求同步進(jìn)行。因此，專家知識庫信息的更新工作可由任課教師來完成，但是更新信息可來源于文獻(xiàn)資料查閱、企業(yè)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)研以及實踐實驗教學(xué)過程總結(jié)等。
課程教材與上課PPT和實驗內(nèi)容具有相關(guān)性，在實際教學(xué)中也要求其具有一致性，如圖1中虛線部分表示可即時修改相關(guān)的內(nèi)容。
四、結(jié)論
本文將人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革方案，構(gòu)建新型教學(xué)平臺。采用《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程知識的綜合表達(dá)方式，并研究課程知識的推理機(jī)制。基于文獻(xiàn)資料查閱、企業(yè)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)研以及實踐實驗教學(xué)過程總結(jié)，實現(xiàn)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容快速更新，實現(xiàn)該課程的智能化和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。
在教學(xué)過程中，實現(xiàn)學(xué)生與老師之間的互動，實現(xiàn)學(xué)生和老師之間知識的共享，達(dá)到學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)和老師能夠及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況修改補充教學(xué)內(nèi)容的目的。針對“知識庫”、“綜合數(shù)據(jù)庫”以及“推理機(jī)制”實現(xiàn)在線綜合更新方法。《單片機(jī)原理及應(yīng)用》是自動化、電氣工程及其自動化、測控技術(shù)與儀器、等專業(yè)的核心課程，目前，將人工智能-專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于高等學(xué)校該課程的教學(xué)，對于提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力具有重要的理論研究意義和很好實際應(yīng)用價值。
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關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；畢業(yè)生情況；北京科技大學(xué)
從2004年國內(nèi)開始招生至今，全國已有不少高校設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。我校是較早設(shè)置該專業(yè)的院校，于2007年在信息工程學(xué)院設(shè)置其為第7個本科專業(yè)，并開始招生。2009年9月，學(xué)生進(jìn)入相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，第一屆學(xué)生于2011年7月畢業(yè)。日前，該專業(yè)學(xué)生已經(jīng)完成本科階段的學(xué)習(xí)。
在專業(yè)開設(shè)過程中，我們完成的主要工作如下。
1) 調(diào)研國內(nèi)外相關(guān)院校智能科學(xué)與相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案。
2) 形成智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的知識體系和能力要求。
3) 制定2010版智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)大綱。
同時，在辦學(xué)過程中，我們選擇了腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)概論，人工智能基礎(chǔ)，微機(jī)原理及應(yīng)用、課程設(shè)計(微機(jī)原理)，可視化程序設(shè)計、智能計算與應(yīng)用四個課程組進(jìn)行教學(xué)模式改革。
1首屆畢業(yè)生知識結(jié)構(gòu)
因為是首屆學(xué)生，我校大多數(shù)課程安排參考了國內(nèi)兄弟院校的課程設(shè)置，也參考了我校自動化專業(yè)的部分課程設(shè)置。學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)主要由5個方面組成[1]，如圖1所示。
1) 數(shù)理基礎(chǔ)課程群：工科數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、復(fù)變函數(shù)與積分變換、概率與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學(xué)實驗、大學(xué)物理、物理實驗、應(yīng)用力學(xué)基礎(chǔ)、離散數(shù)學(xué)等。
2) 電工電子技術(shù)課程群：電路分析基礎(chǔ)、電路實驗技術(shù)、模擬電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)實驗等。
3) 機(jī)電技術(shù)基礎(chǔ)課程群：工程制圖基礎(chǔ)、程序設(shè)計基礎(chǔ)、信號處理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、微機(jī)原理及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、現(xiàn)代檢測技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、DSP處理器及應(yīng)用、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等。
4) 專業(yè)主干課程群：信息論與編碼、控制工程基礎(chǔ)、腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)概論、人工智能基礎(chǔ)、機(jī)器人組成原理、計算智能基礎(chǔ)、模式識別基礎(chǔ)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、智能控制及其應(yīng)用。
5) 實踐創(chuàng)新課程群[2]：計算機(jī)應(yīng)用實踐、電子技術(shù)實習(xí)、MATLAB編程與工程應(yīng)用、Linux系統(tǒng)與程序設(shè)計、自動控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)、微機(jī)原理課程設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)、專業(yè)(生產(chǎn))實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)等。
除了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生還參與了很多課外科技活動和競賽，并取得了良好成績，內(nèi)容如下。
1)“基于Matlab的智能五子棋人機(jī)博弈系統(tǒng)”在北京科技大學(xué)第十一屆“搖籃杯”課外學(xué)術(shù)作品競賽中獲三等獎。
2) 第八屆校機(jī)器人隊隊員在第八屆亞太機(jī)器人大賽國內(nèi)選拔賽中獲十六強。
3) 在全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽中獲成功參賽獎。
4) 在智能車校內(nèi)賽中獲二等獎。
5) 在北京市機(jī)械創(chuàng)新大賽中獲三等獎。
6) 在北京市大學(xué)生電子設(shè)計大賽中獲二等獎。
7) 在“飛思卡爾”智能車競賽的校級賽中獲三等獎。
8) 在校級機(jī)器人競賽中獲季軍。
9) 在全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽科技類中獲三等獎。
10) 在北京科技大學(xué)計算機(jī)博弈錦標(biāo)賽中獲最佳程序設(shè)計獎。
11) 在北京科技大學(xué)“閃我風(fēng)采”Flash大賽中獲最佳細(xì)節(jié)獎。
在參加課外競賽及各種活動之余，首屆智能班還自組織了以小組為單位的指紋識別考勤計時系統(tǒng)編程比賽，歷時一個月，比賽結(jié)束后評出了最優(yōu)編程獎。然后返回給每個小組，再討論再修改，最終確定了最優(yōu)版，申請了國家軟件著作權(quán)，于2010年5月份獲得審批。此次比賽成果是全班學(xué)生辛苦勞動的果實，凝聚了24位學(xué)生的智慧和努力。圖2展示了該系統(tǒng)的計算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書。
2首屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計情況
2010年底，首屆學(xué)生進(jìn)入本科畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。在大家的共同努力下，全部學(xué)生通過了本科畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計的題目如表1所示。
3首屆畢業(yè)生去向
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)首屆24名學(xué)生是2009年9月進(jìn)入大三學(xué)習(xí)專業(yè)課的。目前，我們統(tǒng)計的畢業(yè)生去向，專業(yè)第1名放棄了保研指標(biāo)，選擇出國留學(xué)，另外有4人保送本校讀研究生。選擇考研的學(xué)生還有12人，另外有3人選擇出國留學(xué)，還有2人選擇就業(yè)，如表2所示。
4經(jīng)驗和教訓(xùn)
我們對2007級智能科學(xué)與技術(shù)首屆畢業(yè)生的總體情況還是比較滿意，通過一系列教學(xué)改革，取得一定的成效，內(nèi)容如下。
1) 人工智能基礎(chǔ)。此課程為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的理論基礎(chǔ)性課程，具有涉及的面比較廣、內(nèi)容較多、變化較快的特點。我們結(jié)合人工智能學(xué)科的發(fā)展，在保證課程完整性的同時，盡可能增加學(xué)科發(fā)展的前沿內(nèi)容。
2) 微機(jī)原理及應(yīng)用、課程設(shè)計(微機(jī)原理)。微機(jī)原理及其應(yīng)用是一門實踐性很強的課程，特點是計算機(jī)軟硬件結(jié)合非常緊密，需要經(jīng)過大量的實踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)。在充分分析本門課程特點的基礎(chǔ)上，我們對該課程作了如下教學(xué)改革：自行研制開發(fā)了一套實驗裝置，開發(fā)了配套的實驗項目，編寫了相應(yīng)的實驗講義。圖3是我們使用的微機(jī)原理與單片機(jī)實驗裝置。
在教學(xué)方法上，教師讓學(xué)生在學(xué)習(xí)已有實驗項目的基礎(chǔ)上，做一些由簡單到復(fù)雜的新改動，直至最后設(shè)計出新的應(yīng)用電路，并用相關(guān)器件實現(xiàn)。為了鼓勵學(xué)生親自動手制作電路板，教學(xué)團(tuán)隊花費近3 000元，購買了各種電子元器件和電路制作工具，包括單片機(jī)芯片、集成穩(wěn)壓電路芯片、各種傳感器、小鍵盤、電阻電容、印刷電路板、萬用表、電烙鐵等，保證每位學(xué)生都能設(shè)計并制作完成一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。在課堂管理方面，我們實行小班授課，每班不超過30人。學(xué)生都很遵守課堂紀(jì)律，幾乎沒有遲到早退現(xiàn)象，為該門課程的學(xué)習(xí)營造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。
3) 可視化程序設(shè)計。小班在實驗機(jī)房上課，課程將講解部分與上機(jī)練習(xí)結(jié)合起來，教師對每一個知識點進(jìn)行講解后，讓學(xué)生立刻練習(xí)，提高學(xué)生的動手實踐能力。通過教師的課堂講解和學(xué)生的課堂練習(xí)，使學(xué)生達(dá)到融會貫通的程度。
4) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析。針對智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)對計算機(jī)軟件能力要求高的特點，我們壓縮了計算機(jī)專業(yè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分析兩門課程的學(xué)時，保證學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，并編寫了相應(yīng)教材。
5) 根據(jù)國內(nèi)外高等教育的最新發(fā)展，我們對研究思路、內(nèi)容、方法進(jìn)行必要調(diào)整。英國、美國、馬來西亞等國近幾年開設(shè)了AI相關(guān)專業(yè)，并且多數(shù)與機(jī)器人結(jié)合。在2010版教學(xué)計劃中，我們也將機(jī)器人作為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實驗平臺和設(shè)計實現(xiàn)對象，為此探討設(shè)立機(jī)器人組成原理課程[3]，并在準(zhǔn)備教材。我們還與南開大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)合作開發(fā)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的系列教材[4]。
另一方面，我們在辦學(xué)過程中也感覺到一些問題，和南開大學(xué)[5]的問題較為類似。
1) 專業(yè)宣傳方面的問題。
2) 沒有形成統(tǒng)一的教學(xué)指導(dǎo)委員會，各學(xué)校還處于單兵作戰(zhàn)階段。
3) 學(xué)校的重視程度不夠，經(jīng)費投入有待加強。
4) 師資結(jié)構(gòu)對其他學(xué)科的依賴程度較大，還未形成完整的師資隊伍，多數(shù)教師來自其他專業(yè)。
5結(jié)語
通過兩年的專業(yè)課學(xué)習(xí)，首屆智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的全體學(xué)生在各方面都取得了不錯成績。多門基于專業(yè)課程開設(shè)的課程設(shè)計不僅增強了學(xué)生的動手實
踐能力，還加深了學(xué)生對專業(yè)知識的理解及掌握程度，很好地將理論學(xué)習(xí)與實踐教學(xué)結(jié)合起來。特別是在畢業(yè)設(shè)計階段，學(xué)生的論文題目都很有新意，充分體現(xiàn)出智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的“智能”特點，而且學(xué)生在論文答辯環(huán)節(jié)全部順利通過。首屆畢業(yè)生中，出國和保研率達(dá)到54.17%，就業(yè)率達(dá)到45.83%，有很好的發(fā)展前景。通過研究首屆畢業(yè)生情況，我們認(rèn)為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個很有發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)，能夠?qū)⑷斯ぶ悄芸茖W(xué)、計算機(jī)技術(shù)、智能控制等專業(yè)性較強的學(xué)術(shù)領(lǐng)域綜合起來，培養(yǎng)出具有綜合能力的優(yōu)秀畢業(yè)生。
總結(jié)首屆畢業(yè)生情況，我們將在隨后的教學(xué)過程中進(jìn)行如下改進(jìn)：結(jié)合人工智能學(xué)科的發(fā)展，盡可能增加學(xué)科發(fā)展前沿的內(nèi)容；針對學(xué)有余力的學(xué)生，布置學(xué)科前沿的自學(xué)內(nèi)容；在教學(xué)中嘗試以作業(yè)的形式安排實驗內(nèi)容[6]。同時，我們繼續(xù)保持小班授課方式，營造出良好的學(xué)習(xí)氛圍。在考核方面，結(jié)合平時、考試和答辯3種形式，來客觀、公正地評定學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。通過總結(jié)已有的教學(xué)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，發(fā)展優(yōu)勢，我們相信智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一定會一步一步成為更加完備的、更有優(yōu)勢的、更具時代特征的新型專業(yè)。
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The Situation of the Major in Intelligence Science and Technology
in University of Science and Technology Beijing
LIU Jiwei, SHI Zhiguo, WANG Zhiliang
(College of Information Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)
[關(guān)鍵詞]人工智能；國際商務(wù)課程；教學(xué)創(chuàng)新；能力培養(yǎng)
新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正在進(jìn)行，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新型技術(shù)與商業(yè)模式正深刻改變?nèi)藗兊乃季S、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)方式。關(guān)于人工智能對于人類社會的沖擊，已有不少論著。2016年，《自然》雜志刊發(fā)谷歌的“深度心智”（Deepmind），這將會極大的擴(kuò)大人的能力。2019年初，國務(wù)院《中國教育現(xiàn)代化2035》，提出要建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺。2019年8月29日，科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心聯(lián)合羅蘭貝格管理咨詢公司《智能教育創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展報告》（以下簡稱《報告》）。報告顯示，人工智能有望引領(lǐng)教育的系統(tǒng)性變革，推動人才培養(yǎng)更加多元化、更加精準(zhǔn)化、更加個性化。世界各國紛紛制定規(guī)劃，出臺相應(yīng)的政策措施，推動智能教育的發(fā)展。以美國、新加坡等為代表的各國相繼推出面向未來的新教育改革戰(zhàn)略，不斷制定相關(guān)政策法規(guī)，設(shè)計本國智能教育的發(fā)展藍(lán)圖。
一、未來智能社會的能力預(yù)測
未來社會各種各樣的顛覆性變革，全球各種組織都在做預(yù)測。世界未來研究所[1]對未來社會需要的10中技能的預(yù)測：一是意義構(gòu)建，二是社交智能，三是新穎和適應(yīng)性思維，四是跨文化能力，五是計算思維，六是新媒體素養(yǎng)，七是跨學(xué)科能力，八是設(shè)計思維，九是認(rèn)知負(fù)荷管理，十是虛擬協(xié)作。十種技能分別體現(xiàn)在三個層面，即人際交往能力、應(yīng)用知識能力與工作技能層面。引入這些技能，旨在深入探索未來技能存在的世界，以及目前教授和衡量這些技能的方式，希望這些技能能夠更充分地融入高校國際商務(wù)的課程。[2]
（一）人際交往層面——團(tuán)隊合作精神
人際交往層面主要指與他人有效合作，有效溝通，與不同背景的伙伴有效合作的能力，即團(tuán)隊合作精神。數(shù)據(jù)來源：世界未來研究所第一，跨文化能力。4個主要組成部分可以用來評估一個人的跨文化競爭力:知識組成部分、情感組成部分、精神運動組成部分以及情景組成部分。第二，社交智能。盡管社交網(wǎng)絡(luò)平臺為人們提供了更多的聯(lián)系，但它們培養(yǎng)的深厚友誼卻很少。微信、Facebook等社交平臺的主流化與普及鼓勵人們以新的方式思考如何建立和維持人際關(guān)系。[3]第三，虛擬協(xié)作，即作為虛擬團(tuán)隊的一員，能夠富有成效地工作，提高參與度，并展示自己的存在感。
（二）應(yīng)用知識層面——邏輯性分析信息的能力
應(yīng)用知識層面主要指個體可以邏輯性的分析信息的一系列能力，具體如下：第一，新穎的適應(yīng)性思維。即熟練地思考和提出解決方案，而非死記硬背或默守陳規(guī)。第二，認(rèn)知負(fù)荷管理。以多種形式表現(xiàn)的信息流豐富的世界帶來了認(rèn)知過載的問題，人們只有學(xué)會有效的過濾和關(guān)注重要的信息，才能把大量涌入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢。第三，意義構(gòu)建，即確定對方所表達(dá)內(nèi)容的深層含義的能力。人工智能將取代僅僅需死記硬背、日常制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的工作，而對機(jī)器不擅長的高層次的思維技能、不能撰寫為文本的需求將會越來越大。
（三）工作技能層面——解決問題和決策能力
工作技能層面主要指個體可以成為一個問題解決者和決策者，包括計劃和組織，解決問題，決策商業(yè)基礎(chǔ)等。也就是需要如下的素質(zhì)：第一，新媒體素養(yǎng)。由于可視化在技術(shù)時揮越來越重要的作用，過去信息的靜態(tài)展示正在讓位于信息圖表和數(shù)據(jù)的動態(tài)模擬。第二，設(shè)計思維。從本質(zhì)上講，設(shè)計思維是一種創(chuàng)造性解決問題的能力，它反映了發(fā)散性思維和收斂性思維的結(jié)合。第三，跨學(xué)科能力。未來十年，專業(yè)領(lǐng)域?qū)⒈纫酝魏螘r候都更加具有重疊性，所以跨學(xué)科的研究方法將會占據(jù)世界創(chuàng)新的中心舞臺。第四，計算思維，即將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成抽象概念，并基于數(shù)據(jù)的推理能力。隨著人類社會中數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級的增長，越來越多的職業(yè)需要計算思維和技能才能勝任。
二、應(yīng)對能力結(jié)構(gòu)變化的教育創(chuàng)新
未來社會中，人才能力結(jié)構(gòu)的變化也會對教學(xué)模式產(chǎn)生新的需求，課程教學(xué)需要結(jié)合不同的能力培養(yǎng)目標(biāo)做出相應(yīng)的調(diào)整與創(chuàng)新，世界知名高校和一些國際組織也提出了很多創(chuàng)新性的教學(xué)模式。如圖2所示。數(shù)據(jù)來源：世界未來研究所
（一）能力結(jié)構(gòu)及思維模式
世界未來研究所提出的十種技能的背后，所體現(xiàn)了以下一些基本的思維模式。同理心是指正確了解他人的感受和情緒，進(jìn)而做到相互理解、關(guān)懷和情感上的融洽。同理心非常有助于在虛擬空間中站在對方的角度考慮問題，增加團(tuán)隊伙伴之間的有效溝通。元認(rèn)知對于意義構(gòu)建能力十分重要。元認(rèn)知知識包含三方面：學(xué)習(xí)者對于自己的認(rèn)知，學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)策略和使用方法的認(rèn)知。成長性思維與批判性思維在認(rèn)知負(fù)荷管理、新穎和適應(yīng)性思維、新媒體素養(yǎng)以及設(shè)計思維中起到了十分重要的作用。成長性思維是相對于固定思維提出的，固定思維者把反饋當(dāng)做一種批評，成長思維樂于接受反饋，也從反饋中學(xué)習(xí)，反饋最終會產(chǎn)生積極的成長變化。批判性思維有助于形成自己獨特的世界觀，他們不會妄自評價他人，而是會站在別人的立場上，并且去了解他們的世界觀。跨學(xué)科一定有兩種心態(tài)組成。首先，同理心。它允許人們從另一個角度來思考問題——站在別人的立場上。其次，好奇心。許多組織，包括IBM和IDEO，都開始從“T型”素質(zhì)的角度來討論這種技能，T型素質(zhì)的技能組合中既有深度又有廣度。但是楊壯①教授發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)在π型人才已經(jīng)在成為主流。所謂的π型人才是針對T型人才的一種升級，從字母的樣式中就可以看出，π比T的下方多了一豎，所以它代表著“兩專多能”，即除了你可能在高等教育階段獲得的專業(yè)能力之外，還需要有另一項專業(yè)能力。邏輯推理能力有助于培養(yǎng)計算思維。未來的教育課程中應(yīng)該納入計算思維技能的發(fā)展，鼓勵學(xué)生通過因果推理認(rèn)知、元認(rèn)知和其他技能來學(xué)習(xí)解決問題。這種模式的目的是讓學(xué)生分析他們在現(xiàn)實世界中可能遇到的真實情況，來教授計算思維能力。[6]
（二）國內(nèi)外高校教育模式創(chuàng)新
1.“魚缸討論”“魚缸討論”，也是一種促進(jìn)學(xué)生討論的教學(xué)小技巧，不僅讓討論者積極參與，更能讓其他學(xué)生積極反饋。第一步，把學(xué)生分成兩組。第一組參加討論的學(xué)生圍成圓桌坐在教室中間，就像是在被第二組觀看的魚缸里一樣。第二步，坐在中間的組開始時長10分鐘左右的討論，的第二組學(xué)生要聽著，并且評估第一組的討論。第三步，做出反饋。這是學(xué)生們最感興趣的環(huán)節(jié)，學(xué)生可以從熟悉的同學(xué)那里了解到自己的優(yōu)點和缺點，有了反饋確實會使得討論變得更加激烈。2.項目式教學(xué)PBL（Problem based learning）教學(xué)法，也叫“項目式教學(xué)”，是一種通過讓學(xué)生展開一段時期的調(diào)研、探究，致力于用創(chuàng)新的方法或方案，解決一個復(fù)雜的問題、困難或者挑戰(zhàn)，從而在這些真實的經(jīng)歷和體驗中習(xí)得新知識和獲取新技能的教學(xué)方法。PBL旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意思維、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力及批判思維的能力。3.跨學(xué)科課程教學(xué)自21世紀(jì)以來，美國課程改革中出現(xiàn)了實用導(dǎo)向的跨學(xué)科課程，如ICT課程，環(huán)境教育和STEM課程。STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫，STEM教育的核心是將原本分散的4門學(xué)科自然組合成一個整體，以項目探究方式進(jìn)行綜合性問題解決學(xué)習(xí)，以形成相應(yīng)的綜合。
三、針對國際商務(wù)課程的創(chuàng)新
結(jié)合世界未來研究所的十項工作技能、世界一流大學(xué)以及國際組織在教育方面的改革，結(jié)合東北財經(jīng)大學(xué)國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)院國際商務(wù)碩士（MIB）專業(yè)碩士教學(xué)情況，國際商務(wù)課程實際教學(xué)提出以下思考和建議。[7]
（一）培養(yǎng)同理心和元認(rèn)知的實踐方法
一種方式是開展課外活動，以小組為單位的體驗式學(xué)習(xí)活動有助于培養(yǎng)人際溝通和跨文化能力。例如：體驗式學(xué)習(xí)周；商務(wù)禮儀情景劇等。另一種方式是線上項目，線上項目中，可以通過微信小程序、投票互動式的方法來增加課堂活躍度，爭取讓每位同學(xué)都參與到課程中。國際商務(wù)課程是一門既要求專業(yè)知識扎實，又需要具備優(yōu)秀的人際交往能力的綜合性課程。那么，在已有的小組活動中，可以在每次小組活動或者小組作業(yè)之后加入一個環(huán)節(jié)——組員互評與打分。一些課堂討論的小技巧會有助于培養(yǎng)元認(rèn)知的思維模式。一種方法是在課上開展限時討論，討論映射是一種將學(xué)生的實時討論視覺化的方法，這種討論技巧使學(xué)生能夠從以下幾個角度進(jìn)行深入的思考。
（二）培養(yǎng)成長型思維和批判性思維的實踐方法
在國際商務(wù)的案例分析中，引用PBL教學(xué)非常值得考慮。假設(shè)案例主題為跨國企業(yè)如何成功并購?fù)鈬庸荆蠋熡靡徊糠终n時講解完理論部分，提供參考資源之后，另一部分課時可以嘗試組織PBL。一次PBL教學(xué)要分次給予問題，分次討論。具體過程大致包括七個步驟：第一步，弄清不熟悉的術(shù)語；第二步，界定問題；第三步，頭腦風(fēng)暴（對可能的假設(shè)或解釋進(jìn)行集體討論）；第四步，重新結(jié)構(gòu)化問題（對問題的嘗試性解決）；第五步，界定學(xué)習(xí)目標(biāo)；（以上步驟為學(xué)生小組討論）；第六步，收集信息和個人學(xué)習(xí)（學(xué)生獨立學(xué)習(xí)）；第七步，共享收集到的和個人學(xué)習(xí)的信息（小組報告和討論）。經(jīng)過上述七步驟，完成一次PBL學(xué)習(xí)。在這個教學(xué)模式中，老師的角色是教學(xué)組織者、資源提供者、學(xué)生能力發(fā)展的促進(jìn)者。學(xué)生從知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)者、合作者和研究者。在國際商務(wù)的課程中，有很多需要實際調(diào)研的案例報告，也有需要做營銷策劃的報告。創(chuàng)客空間則可以融入這種類型的報告中，結(jié)合導(dǎo)師的相關(guān)課題，最好有一定經(jīng)費的支持，為學(xué)生的基于創(chuàng)造的策劃提供完備的支撐。學(xué)生們可以就某個主題展開經(jīng)驗分享、頭腦風(fēng)暴、結(jié)合實際情況鍛煉設(shè)計思維和表達(dá)能力，這種能力不僅適用于學(xué)校，而且也適用于未來工作中。
（三）培養(yǎng)跨學(xué)科能力和邏輯推理能力的實踐方法
注重“國際商務(wù)專業(yè)+21世紀(jì)主題”的課程框架，希望通過超學(xué)科整合來彌補傳統(tǒng)學(xué)科的缺點與不足，構(gòu)建適切核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的課程框架。主題選擇具有適當(dāng)?shù)膹椥裕瑸榭鐚W(xué)科知識的聯(lián)結(jié)提供空間。比如在國際商務(wù)課程授課內(nèi)容中，注重添加區(qū)塊鏈、人工智能以及中美、中歐關(guān)系等主題。在國內(nèi)，“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育最普遍和最有效的形式之一，具有廣泛的群眾基礎(chǔ)和旺盛的生命力。每兩年舉辦一屆，被譽為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會。所以提倡創(chuàng)建跨學(xué)科小組參加“挑戰(zhàn)杯”大賽，比如國際貿(mào)易學(xué)院、國際商學(xué)院以及工程管理學(xué)院組建團(tuán)隊參加挑戰(zhàn)杯，成員對不同學(xué)科都有相當(dāng)?shù)膶ｉL和良好的基本知識：國際營銷、國際文化視野以及數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)，在這樣的團(tuán)隊中，更可能激發(fā)出新的思維和優(yōu)秀的方案。
（四）全案例情景式教學(xué)
不同于教師講授知識，學(xué)生被動接受知識的傳統(tǒng)教學(xué)模式，全案例情景式教學(xué)是以案例或情景為載體引導(dǎo)開展學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí), 以提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。[5]首先，準(zhǔn)備階段。針對國際商務(wù)專業(yè)碩士課程的專業(yè)特點，結(jié)合知識點和學(xué)生實際情況，選取合適的案例作為分析材料。其次，授課階段。在該階段，教師講授知識點之后，就將案例發(fā)放給學(xué)生；接下來就是考驗學(xué)生理論結(jié)合實際的能力。學(xué)生可以自發(fā)組成小組，根據(jù)案例內(nèi)容，并結(jié)合自己能力和長處與小組分工合作進(jìn)行案例討論，而在這當(dāng)中，教師主要的角色是組織和引導(dǎo)學(xué)生。最后，拓展階段。在學(xué)生匯報案例內(nèi)容之后，教師要對學(xué)生的探討結(jié)果進(jìn)行點評總結(jié)。學(xué)生也可以利用這個環(huán)節(jié)進(jìn)行自查，發(fā)現(xiàn)自己是基礎(chǔ)知識點薄弱還是實踐能力欠缺。通過該階段，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的水平，學(xué)生也可以發(fā)現(xiàn)自己作為專業(yè)碩士能力缺失的部分，從而雙方進(jìn)行查缺補漏。
四、總結(jié)與展望
結(jié)合國外高校及國際組織已有的模式，針對未來社會所需十種能力的培養(yǎng)方式如何應(yīng)用在國際商務(wù)課程中，提出了一系列的活動和思維模式培養(yǎng)技巧，如在線學(xué)習(xí)（以MOOC為主）、討論映射和魚缸式討論、項目式學(xué)習(xí)（PBL）、案例分析和創(chuàng)客空間以及課上的投票互動式環(huán)節(jié)等，希望對國際商務(wù)課程的改革創(chuàng)新有實質(zhì)性的輔助作用。要想在未來取得成功，需要成為適應(yīng)性強的終身學(xué)習(xí)者。隨著組織形式和技能要求的快速變化，要求每位個人都必須具備遠(yuǎn)見，重新評估自己需要的能力，并迅速整合合適的資源來培養(yǎng)和完善需要的能力，適應(yīng)萬眾創(chuàng)新時代，并形成決勝未來的新的競爭優(yōu)勢，贏得人工智能時代世界高等商科教育領(lǐng)域中的話語權(quán)。注釋：①楊壯：現(xiàn)任北京大學(xué)國家發(fā)展研究院BiMBA商學(xué)院聯(lián)席院長、北京大學(xué)國家發(fā)展研究院管理學(xué)教授、美國福坦莫大學(xué)商學(xué)院副院長、終身教授，著名領(lǐng)導(dǎo)力專家。
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關(guān)鍵詞：Agent 高校網(wǎng)絡(luò)教育 教學(xué)體系
中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)02-0199-01
隨著科技的發(fā)展,人們的教育觀念的改變及終身學(xué)習(xí)體系的建立,尤其是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及,網(wǎng)絡(luò)教育作為一種全新的教育模式正步入高速發(fā)展的新階段，教育的智能化也一直是教育界和教育技術(shù)領(lǐng)域的理想的目標(biāo)。Agent技術(shù)的出現(xiàn)，為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了良好的契機(jī)。
1、Agent簡介
1.1 Agent的定義
Agent是人工智能的一個基本術(shù)語，廣義的智能Agent包括人類、物理世界中的移動機(jī)器人和信息世界中的軟件機(jī)器人。狹義的智能Agent是一個實際或虛擬的軟件或硬件。利用傳感器接收來自環(huán)境中的信息，并以主動服務(wù)的方式產(chǎn)生動作來做出回應(yīng)，在分布式系統(tǒng)中持續(xù)自主發(fā)揮作用。本文討論的智能Agent專指狹義的智能Agent，其特性有自主性、主動性、合作性、智能性、移動性和性。
1.2 Agent的結(jié)構(gòu)
Agent系統(tǒng)是一個高度開放的智能系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)組成直接影響到系統(tǒng)的性能和智能。從結(jié)構(gòu)上分析，Agent的體系結(jié)構(gòu)大致可分為以下三類：
1.2.1 審慎式體系結(jié)構(gòu)(deliberative agent)
該體系結(jié)構(gòu)在(分布式)人工智能領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。特點是結(jié)構(gòu)中存儲了顯式表示的世界符號模型，通過基于模板匹配和符號操作的邏輯(或準(zhǔn)邏輯)推理作出決策的。
1.2.2 反應(yīng)式體系結(jié)構(gòu)(reactive Agent)
該體系結(jié)構(gòu)在主流的分布式系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位。特點是它強調(diào)交互作用，可以通過對外界環(huán)境的感知和交互進(jìn)而自我改變，提出了“感知一動作”模型。
1.2.3 混合式體系結(jié)構(gòu)(Hybrid Architecture)
該體系結(jié)構(gòu)在人工智能領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，其特點是Agent中包含了前面的兩個子系統(tǒng)，既有信知數(shù)據(jù)，以提高智能性，又有交互和自我進(jìn)化能力。
2、智能Agent技術(shù)在高校網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用
2.1 我國高校網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
實現(xiàn)教育的智能化一直是教育界和教育技術(shù)領(lǐng)域的改革目標(biāo)。高校的網(wǎng)絡(luò)教育是促進(jìn)教育機(jī)會平等的重要手段。但是在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)出現(xiàn)以后，網(wǎng)絡(luò)上的課程大多程度上是把課本上的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為電子教材，教學(xué)方式單一，課程中的特色與新理念沒有充分發(fā)揚。導(dǎo)致了現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)教育出現(xiàn)了很多，但教學(xué)效果不盡人意。智能Agent技術(shù)的引入，有望較好地解決這些存在的問題。它為網(wǎng)絡(luò)教育的人一機(jī)一人交互的實現(xiàn)，如何提高網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)的智能化程度提供了良好的契機(jī)。
2.2 基于Agent的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系的應(yīng)用
Agent應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中以后，主要功能體現(xiàn)在以下幾個方面：
2.2.1 可有助于建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的個別化學(xué)習(xí)
目前網(wǎng)絡(luò)教育中的教學(xué)方式和內(nèi)容與傳統(tǒng)教學(xué)相差無幾，智能Agent的引入可以依據(jù)其智能性對每一個教學(xué)對象的學(xué)習(xí)內(nèi)容、水平以及學(xué)習(xí)中遇到的系列重點、難點的特征，采取不同的教學(xué)方式，提供多方面的教學(xué)資源，做到因人而異，針對每一個學(xué)習(xí)者的Agent組成為每一個學(xué)習(xí)者的“私人教師”。
2.2.2 可將分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各地的教育資源統(tǒng)一起來
Internet的資源極大豐富，但各地的教育資源處于一種無序的、雜亂的狀態(tài)，基于Agent的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)體系，可以使資源Agent將各地的教育信息和數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，變成學(xué)習(xí)者所需的知識。
2.2.3 可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的交互性，實現(xiàn)網(wǎng)上的智能輔導(dǎo)
Agent引入后，學(xué)習(xí)者與教學(xué)系統(tǒng)之間的交互方式發(fā)生了根本性的改變。基于Agent的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的交互性，實現(xiàn)了網(wǎng)上的智能輔導(dǎo)，使得討論板塊對討論的問題有總結(jié)提煉，并能根據(jù)討論的情況組織針對性、專題性的討論，從而引導(dǎo)學(xué)習(xí)者作進(jìn)一步的研究和探討，發(fā)揮智能輔導(dǎo)的優(yōu)越性。
2.2.4 可創(chuàng)建一個基于多Agent的且對不同的使用者提供不同接口的智能系統(tǒng)
在系統(tǒng)中可以設(shè)計多個Agent去完成不同的角色，使得它們之間可以通過通信和協(xié)議，傳達(dá)信息，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能。在系統(tǒng)中的Agent定義為教學(xué)系統(tǒng)中的系統(tǒng)角色和功能單元，它的職能是接受外界信息，并根據(jù)信息產(chǎn)生特定的行為，多個Agent個體可以分工協(xié)作，完成一個功能復(fù)雜的行為。
3、智能Agent在網(wǎng)絡(luò)教育中的發(fā)展前景
目前Agent在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用進(jìn)入了實際運行階段，其人性化的交互和教學(xué)方式、強大的自我進(jìn)化功能得到了很好的體現(xiàn)，但是基于Agent的網(wǎng)絡(luò)課程也有其不足之外，主要是在實現(xiàn)方面有較高的技術(shù)要求和資金投入。隨著Agent軟件方法可重用性和可擴(kuò)展性的不斷提高，利用多重Agent的技術(shù)在不同的課程中只改變專業(yè)知識模塊，而整體的框架可重復(fù)利用，來促進(jìn)系統(tǒng)中各個參與者的合作，并加以擴(kuò)展。Agent技術(shù)在高校網(wǎng)絡(luò)教育尤其是遠(yuǎn)程教學(xué)模式下會得到更好的發(fā)展。
4、結(jié)語
Agent技術(shù)作為一種新的編程思路，各方面還有待完善，但是這不妨礙它的先進(jìn)性。智能Agent在高校網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得教學(xué)模式、教學(xué)效果和系統(tǒng)性能都比傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)有了很大的提高和改革，進(jìn)一步促進(jìn)了教育系統(tǒng)的智能化，實現(xiàn)了真正意義的個性化教學(xué)，智能Agent技術(shù)的運用對整個教學(xué)改革和素質(zhì)教育的實施起到積極的推動作用。
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一、新時代賦予高職教育新使命
1.新時代賦予高職教育新目標(biāo)。培養(yǎng)各類技能人才是高職教育的目標(biāo)。重基礎(chǔ)知識、輕專業(yè)知識，忽視現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識包括信息技術(shù)知識和智慧技術(shù)知識等。新時代是高新科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的時代。培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)新，技能水平高，是新時代的要求，也是高職教育的新目標(biāo)。2.新時代倡導(dǎo)高職教育新理念。高職教育始終把為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)作為自己宗旨，以為產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)各類技能型人才為己任。這種教育理念在培養(yǎng)高職人才，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極作用。但也存在缺乏前瞻性、現(xiàn)代性和創(chuàng)新性的問題。隨著新時代的到來，國家正在大力振興和發(fā)展以高新科學(xué)技術(shù)為支撐的中高端產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化和升級，高新技術(shù)企業(yè)也如雨后春筍般的興建起來。這就要求高職教育要以前瞻性思維和創(chuàng)新性理念推進(jìn)改革和創(chuàng)新。3.新時代提出高職教育新要求。長期以來，高職教育專科化是一個約定俗成的規(guī)定。在高新科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展時代，振興科學(xué)技術(shù)、升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能已成為國家富強、民族振興的大戰(zhàn)略。它呼喚職業(yè)教育的高檔化，即高職教育的本科化。然而，高職院校學(xué)制教育低擋化已經(jīng)很難適應(yīng)新時展的需要和要求。因此，高職教育本科化是高職院校需要完成的歷史使命，也是新時代的新要求。4.新時代增強高職教育新動力。高職教育發(fā)展動力是源于提高教學(xué)質(zhì)量和水平，為中低端產(chǎn)業(yè)和中小企業(yè)培養(yǎng)合格的技能人才。隨著新時代的到來，越來越多中低端產(chǎn)業(yè)日益萎縮，一些中小企業(yè)破產(chǎn)，高職教育賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)有所削弱。為了適應(yīng)新時展的要求，在國家相關(guān)政策推動下，我國的中高端產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，高新科技企業(yè)大量涌現(xiàn)，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)科技含量大幅提高。為新興產(chǎn)業(yè)和高新科技企業(yè)發(fā)展培養(yǎng)大批現(xiàn)代技能人才成為高職教育發(fā)展的新動力。5.新時代創(chuàng)新專業(yè)的新機(jī)遇。在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的高職專業(yè)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，專業(yè)設(shè)置基本合理，在高職院校建設(shè)和為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。然而，隨著新時代的到來，使我們國家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生兩個顯著的變化，傳統(tǒng)的中低端產(chǎn)業(yè)將會出現(xiàn)明顯萎縮，少數(shù)產(chǎn)業(yè)可能慘遭淘汰。另外，新時代也促進(jìn)我國電子、軟件、信息等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。為了適應(yīng)新時代國家對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。為高職院校創(chuàng)造了淘汰落后專業(yè)，優(yōu)化傳統(tǒng)專業(yè)，創(chuàng)建新專業(yè)的機(jī)遇。6.新時代創(chuàng)造高職生就業(yè)新機(jī)會。新時代是新科技革命的時代，適應(yīng)新時代的要求，國家必然加快創(chuàng)建和發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)和高新科技企業(yè)。特別是與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、芯片、軟件等高新科技產(chǎn)業(yè)和企業(yè)。進(jìn)行大規(guī)模的高新技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)投資。使其成為經(jīng)濟(jì)增長的新亮點和新動力。大量新興產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的涌現(xiàn)，必然會提供越來越多的工作崗位。根據(jù)預(yù)測我國未來技能型人才缺口在2000萬以上。因此，從未來看，新時代將為高職院校畢業(yè)生提供越來越多的就業(yè)崗位和就業(yè)機(jī)會。
二、新時代高職教育面臨新問題
1.教育理念陳舊。高職教育理念的顯著特點是重理論教育、輕實踐教育，重基礎(chǔ)教育，輕專業(yè)教育，重學(xué)習(xí)能力，輕創(chuàng)新能力。這些在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)技術(shù)條件下形成的教育理念，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。然而，隨著新時代的到來，這種傳統(tǒng)教育理念，也不可避免的存在缺乏前瞻性、現(xiàn)代性和創(chuàng)新性等問題。在中國特色社會主義新時代，信息技術(shù)和高新科技成為時代的主旋律，傳統(tǒng)教育理念不符合新時代所需要的合格技能型人才而面臨挑戰(zhàn)。2.學(xué)制教育滯后。長期以來，我國高職教育只限于大專學(xué)歷教育，在以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主體的國民經(jīng)濟(jì)中，這種學(xué)歷教育是合理的、合適的，也是被實踐證明是可行的。但是，在高新科技飛速發(fā)展的時代，科技創(chuàng)新教育改革是時展的大戰(zhàn)略，高職院校學(xué)制教育低擋化問題成為新時代制約中高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。3.課程體系無序。近些年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是專業(yè)知識的更新，高職院校課程結(jié)構(gòu)也在不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。但是，在課程體系調(diào)整過程中也存在課程門類設(shè)置和課時安排隨意性問題；因人設(shè)課現(xiàn)象時有發(fā)生；基礎(chǔ)理論課程偏多、偏寬，專業(yè)知識課程偏少、偏窄。課程體系不完善、不穩(wěn)定、隨意性較強。結(jié)果造成課程門類越來越多，課時安排越來越少，關(guān)鍵課程開不了，重點課程開不好的問題。這種無序化的課程體系，不能適應(yīng)新時代高新科學(xué)技術(shù)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的需要。4.教學(xué)內(nèi)容陳舊。長期以來，在高職教學(xué)內(nèi)容中一直存在偏重于傳統(tǒng)理論知識教育。對以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為特征的科學(xué)技術(shù)知識、信息技術(shù)知識、智慧技術(shù)知識等在教學(xué)內(nèi)容中很少反映。這種畸形的知識結(jié)構(gòu)很難培養(yǎng)出新時代所需要的，掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識的高端技能型人才。5.師資隊伍老化。開展對高新科技的研究、開發(fā)和利用是新時展的要求。從而大大促進(jìn)高新科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)含量和技術(shù)層次也將會上一個大臺階。相對我們國家技術(shù)革命的新形勢，高職院校師資知識結(jié)構(gòu)老化，專業(yè)技能水平偏低等問題突出，不利于高職教育的改革創(chuàng)新，也不適應(yīng)新時展的要求。
三、深化高職教育改革創(chuàng)新的對策建議
改革開放以來，我國高職教育改革創(chuàng)新取得驕人的成績。在辦學(xué)規(guī)模、辦學(xué)檔次、辦學(xué)質(zhì)量方面都取得了快速發(fā)展。這些成就都是在對傳統(tǒng)高職教育體制改革過程中取得的。隨著新時代的到來，我國高職教育面臨一些新情況、新問題。適應(yīng)新形勢，推進(jìn)新改革，實現(xiàn)再創(chuàng)新是高職教育的必然選擇。1.辦學(xué)思想觀念創(chuàng)新。正確認(rèn)識新時代對高職教育提出的新要求。一是樹立創(chuàng)新技能人才培養(yǎng)觀念，把創(chuàng)新技能人才培育作為高職院校教育的重要任務(wù)，作為服務(wù)新時代的歷史使命。二是突出創(chuàng)新教育理論，把創(chuàng)新思想貫穿于高職教育教學(xué)的全過程，作為高職院校教育的指導(dǎo)思想。三是克服創(chuàng)新神秘化、高端化，精英化理念。樹立創(chuàng)新普遍化、簡單化和大眾化思想；讓廣大青年學(xué)生充分認(rèn)識到，創(chuàng)新無處不在，創(chuàng)新人人可為。四是貫徹前瞻性教育理念，積極探索科技發(fā)展前沿知識和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級新趨勢，把學(xué)生培養(yǎng)成為掌握前沿技術(shù)知識的技能人才，為他們實現(xiàn)順利就業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。2.推進(jìn)學(xué)制教育改革。學(xué)制教育是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物，并隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷提高。高職院校學(xué)歷教育總是以科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級需要為依據(jù)的，適應(yīng)和服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要是高職學(xué)歷教育的宗旨。適應(yīng)新時代的要求，高職院校應(yīng)當(dāng)積極推進(jìn)學(xué)制教育改革，逐步實現(xiàn)高職教育本科化目標(biāo)。一是轉(zhuǎn)變思想觀念，充分認(rèn)識高職教育本科化與中高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展的密切聯(lián)系；二是加強高職本科教育的調(diào)查研究，結(jié)合新時代的要求，建立科學(xué)的教育計劃和規(guī)劃，為高職本科教育提供理論支撐；三是選擇條件較好的專業(yè)，進(jìn)行專本銜接的教育實驗，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，及時加以推廣，為高職教育本科化打下堅實的實踐基礎(chǔ)；四是在認(rèn)真總結(jié)專本銜接教育教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，按照既定的本科教育教學(xué)計劃開展高職本科教育，努力培養(yǎng)高質(zhì)量的高職本科畢業(yè)生，為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，為成千上萬企業(yè)，也為新時代培養(yǎng)各類高端合格技能人才。3.深度調(diào)整課程體系。適應(yīng)新時代要求，國家必然要對經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重大變革和調(diào)整。大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能機(jī)器人以及電子、信息等高新科技產(chǎn)業(yè)。這就為高職院校調(diào)整和優(yōu)化課程體系提供機(jī)遇。按照適應(yīng)新時代的需要和要求，對課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度調(diào)整。一是改善公共課程，做到門類要少，內(nèi)容要精，避免流于形式，注重教育實效；二是調(diào)整基礎(chǔ)課程，把信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)納入相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程范圍，并保證教學(xué)課時數(shù)量，為專業(yè)課程教育奠定堅實科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)；三是加強專業(yè)課程，堅持專業(yè)課程要專的原則，做到專業(yè)性要強，課程內(nèi)容要新，所學(xué)知識要可用。四是課程體系的構(gòu)建要立足于創(chuàng)新、立足于就業(yè)、立足于未來。4.注重教學(xué)模式創(chuàng)新。新時代為高職院校教學(xué)模式改革創(chuàng)新提供機(jī)遇。新時代是以科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化為特征的時代，科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，新產(chǎn)品、新工藝的層出不窮，這就為高職教育培養(yǎng)模式創(chuàng)新提供機(jī)遇。新時代、新內(nèi)容、要求新方法。新時代高職教育教學(xué)方法的創(chuàng)新。一是確立個性化培養(yǎng)模式，堅持在完成基本教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生的特長，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，鼓勵學(xué)生發(fā)揚勤于思考，敢于創(chuàng)新的精神，為培養(yǎng)大國工匠創(chuàng)造條件，奠定基礎(chǔ)。二是改革創(chuàng)新實訓(xùn)教學(xué)模式，強化實訓(xùn)教學(xué)模式的地位和作用，注重實訓(xùn)教學(xué)的針對性、專業(yè)性和實效性。三是按照市場化要求構(gòu)建校企融合辦學(xué)模式，確立企業(yè)在學(xué)校教育中的主體地位，維護(hù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，充分發(fā)揮企業(yè)在辦學(xué)中的積極性和主動性。四是積極開展研討式教學(xué)模式，啟發(fā)學(xué)生的分析能力、研究能力和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中學(xué)習(xí)。5.推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新。教育為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，集中體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容的不斷創(chuàng)新。教學(xué)內(nèi)容的更新則源于國民經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新發(fā)展。隨著新時代的到來，我國國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都將發(fā)生革命性深刻變化，這就為教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新提供機(jī)遇。一是加強對新時代高新科學(xué)技術(shù)發(fā)展的研究，盡可能形成科學(xué)研究成果，不斷更新教學(xué)內(nèi)納容；二是廣泛吸理論界關(guān)于高新科學(xué)技術(shù)研究成果，充實教學(xué)內(nèi)容；三是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及芯片、軟件等領(lǐng)域發(fā)展所形成的理論成果，開設(shè)新的課程。始終保持教學(xué)內(nèi)容的前瞻性、實踐性和創(chuàng)新性。
作者：葛瑤單位：安徽財貿(mào)職業(yè)學(xué)院
（大連東軟信息學(xué)院電子工程系，遼寧大連116023）
摘要：智能科學(xué)與技術(shù)概論課程是智能科學(xué)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(xué)生深入學(xué)習(xí)后續(xù)課程有很大幫助。文章從智能科學(xué)與技術(shù)概論課程的教學(xué)實際出發(fā)，提出該課程的整體課程規(guī)劃，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況驗證其適用性。
關(guān)鍵詞 ：智能科學(xué)；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(xué)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(jī)視覺、模式識別，linbaowei@neusoft．edu．cn。
0 引言
智能科學(xué)與技術(shù)概論課程是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。學(xué)生通過學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)必修專業(yè)課，包括模式識別、人工智能、智能機(jī)器人等課程。在這個過程中，如何讓學(xué)生順利地過渡到更高層次的專業(yè)課學(xué)習(xí)中，如何提高其學(xué)習(xí)興趣，如何幫助學(xué)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(xué)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(jìn)行了介紹，但其內(nèi)容以學(xué)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(xué)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(biāo)
課程將學(xué)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(xí)慣、時間構(gòu)思設(shè)計實現(xiàn)和社會貢獻(xiàn)，與其對應(yīng)的二級、三級及詳細(xì)指標(biāo)見表1。每個能力指標(biāo)平均對應(yīng)4個學(xué)時，共32個學(xué)時。
1.2 講授方式
(1)精講多練。通過講解智能科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容并結(jié)合相關(guān)實驗，讓學(xué)生掌握智能科學(xué)的基礎(chǔ)知識，提高其學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
(2)以項目為導(dǎo)向組織教學(xué)，通過案例教學(xué)，將構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行引入教學(xué)過程中。
(3)鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強基本職業(yè)能力的訓(xùn)練。教學(xué)過程中注意互動和引導(dǎo)，運用講授教學(xué)、練習(xí)教學(xué)、實驗教學(xué)、案例教學(xué)等多種教學(xué)方法完成教學(xué)任務(wù)。
(4)教學(xué)實施過程中，提供豐富的教學(xué)資源，如多媒體課件、案例、網(wǎng)絡(luò)資源、優(yōu)秀學(xué)生作品和外文技術(shù)資料等。
(5)對學(xué)生進(jìn)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(xué)生進(jìn)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(xué)導(dǎo)論，主要涉及智能科學(xué)與技術(shù)的目標(biāo)界定、學(xué)科分類、涉及范圍、學(xué)科定位、人類認(rèn)知以及學(xué)科簡史等知識點。該單元將在2個學(xué)時中完成，并要求學(xué)生課外學(xué)習(xí)2個學(xué)時。
單元二：學(xué)科基礎(chǔ)理論知識，主要涉及機(jī)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(xué)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(jī)視覺介紹、智能機(jī)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(jī)器人搭建等實踐環(huán)節(jié)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其全面認(rèn)識后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)。該單元共20個學(xué)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(xué)時，包括4次實驗，詳細(xì)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(xué)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(jī)器學(xué)習(xí)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(xué)生理解模式識別以及機(jī)器學(xué)習(xí)等知識。該實驗共4個學(xué)時。
實驗三：計算機(jī)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(xué)時。
實驗四：機(jī)器人實驗。學(xué)生在機(jī)器人實驗室，實際動手組裝博創(chuàng)模塊化機(jī)器人，并編程實現(xiàn)機(jī)器人運動調(diào)試。該實驗共4個學(xué)時，實驗地點為模塊化機(jī)器人實驗室。
1.5 結(jié)課考試
在教學(xué)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(xué)生進(jìn)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(xué)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(jìn)行答辯考核。
2 問題及改進(jìn)
學(xué)校于2012年申請創(chuàng)辦智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。該專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生掌握計算機(jī)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(xué)與技術(shù)概論課程在大二下學(xué)期開設(shè)，共32學(xué)時，其中理論教學(xué)16學(xué)時，實踐教學(xué)16學(xué)時。通過理論教學(xué)和實踐教學(xué)，學(xué)生了解了智能科學(xué)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(rèn)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(xué)習(xí)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(xué)時間較短，沒有足夠的針對智能科學(xué)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(xué)與技術(shù)導(dǎo)論》以及《智能科學(xué)》。《智能科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論》是鐘義信主編、北京郵電大學(xué)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(xì)的介紹，適合作為新生的專業(yè)導(dǎo)引課程，安排16個學(xué)時較為合適，并不適于我校智能科學(xué)與技術(shù)概論課程的要求。《智能科學(xué)》是史忠植主編、清華大學(xué)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(xué)的概念和方法，吸收了腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能、數(shù)理邏輯、社會思維學(xué)、系統(tǒng)理論、科學(xué)方法論和哲學(xué)等方面的研究成果，適合高年級學(xué)生使用，安排64個學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生對簡單的數(shù)字圖像處理、計算機(jī)視覺的流行應(yīng)用以及動手要求強的機(jī)器人課程興趣較大，但對數(shù)學(xué)推導(dǎo)要求較高的模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等課程接受程度較低。該課程的教學(xué)目的是讓學(xué)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(xué)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(xué)推導(dǎo)。
2.3 資源配置
學(xué)校的智能科學(xué)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(xué)生的軟硬件知識儲備，提高學(xué)生的實際動手能力。其中，軟件算法將配合嵌入式設(shè)備進(jìn)行硬件集成，并指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計具有智能算法應(yīng)用的硬件設(shè)備。教學(xué)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(jī)器人平臺以及Turtlebot智能機(jī)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(jìn)行，硬件實踐課程在小班進(jìn)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(xué)與技術(shù)概論已經(jīng)完成了2輪的課程教學(xué)，并在課程結(jié)束后組織學(xué)生填寫調(diào)查問卷。題目分兩類，第一類包括課程目標(biāo)是否清晰、該課程能否提起學(xué)生對該專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣、該課程的實驗設(shè)計能否有效提高學(xué)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(xué)生外，大多數(shù)學(xué)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(xué)要求。第二類問題總結(jié)學(xué)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(xué)習(xí)、分析問題、解決問題等，為多選題。從圖2可以看出，學(xué)生對各項能力的認(rèn)可率均超過50%，其中信息獲取、分析問題等能力的認(rèn)可率接近80%，說明該課程設(shè)計基本滿足教學(xué)目標(biāo)。
4 結(jié)語
智能科學(xué)與技術(shù)概論對智能專業(yè)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(xué)生使用的教材。
參考文獻(xiàn)：
[1]鐘義信，智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論[M]．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2007.
[2] Edward FC，Johan M，Soren O．重新認(rèn)識工程教育：國際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M]．顧佩華，沈民奮，陸小華，譯．北京：高等教育出版社，2009．
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);專業(yè);發(fā)展戰(zhàn)略;思考;大聯(lián)合;大發(fā)展
1現(xiàn)狀分析
我國的智能科學(xué)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(xué)試辦這個新專業(yè)[1-2]。應(yīng)該說,智能科學(xué)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(xué)與技術(shù)專業(yè)已再不是“嬰兒”,而是“小學(xué)生”了。然而,我們需要繼續(xù)努力,上好中學(xué)、大學(xué)以及研究生課程,邁上專業(yè)建設(shè)的新征途,攀登學(xué)科建設(shè)的新高峰。
在IST專業(yè)建設(shè)上,北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院等起了重要的帶頭作用,中國人工智能學(xué)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(xiàn),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(xué)、首都師范大學(xué)、北京郵電大學(xué)、南開大學(xué)、西安電子科技大學(xué)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(biāo)還有待進(jìn)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(xué)科發(fā)展出謀獻(xiàn)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(xué)成績和存在問題進(jìn)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(zhǔn)試辦IST專業(yè),促進(jìn)信息科學(xué)和智能科學(xué)的發(fā)展,為國內(nèi)外信息科學(xué)學(xué)科建設(shè)開辟了一個新的增長點。
2) 在調(diào)查研究和科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定了IST專業(yè)教學(xué)大綱和教學(xué)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(xué)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(xué)和學(xué)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(xué)校在實驗教學(xué)上進(jìn)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(xué)技術(shù)教育的教師,形成了一支熱愛教育、樂于奉獻(xiàn)、熟悉業(yè)務(wù)的師資隊伍,為IST專業(yè)的人才培養(yǎng)和學(xué)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(xué)研討會和座談會,進(jìn)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(xué)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(xué)與技術(shù)一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)做了大量工作,并取得重要進(jìn)展,為IST學(xué)科的進(jìn)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(dá)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(xué)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(xué)主體存在一定的局限性,缺乏跨學(xué)科大聯(lián)合的氛圍。
如前所述,北京大學(xué)和中國人工智能學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)會間的交流合作也需要有改進(jìn)之處。
3) 教學(xué)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(xué)大綱需要按《綱要》的要求進(jìn)行大刀闊斧的修訂,力求符合《綱要》精神。
4) 實驗教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)有些不利影響。一些學(xué)校的實驗未能滿足IST專業(yè)各課程教學(xué)的基本要求。
5)IST專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式急需探討與建立。
產(chǎn)學(xué)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(jī)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(jī)電、化工、通信、冶金等專業(yè)那樣有比較對口的實習(xí)和就業(yè)企業(yè)。因此,探討與建立IST專業(yè)的產(chǎn)學(xué)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(xué)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(xué)技術(shù)”思想,突破單個學(xué)會的局限性,通過大聯(lián)合、大合作,實現(xiàn)大團(tuán)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(jī)、通信、電子信息等專業(yè),全國有數(shù)以千計的大學(xué)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(biāo),即爭取在5~10年內(nèi),有50~100所大學(xué)開設(shè)該專業(yè)?如果能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標(biāo),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(xué)強調(diào)“辦學(xué)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(fù)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(xué)校增設(shè)專業(yè)申請表》的。
我們需要把圈子搞大些,進(jìn)行跨學(xué)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(xué)會(CAAI)的學(xué)科特色,由CAAI牽頭組織申報IST專業(yè)及其一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),是順理成章的。同時,單個學(xué)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(xué)會聯(lián)合舉辦智能科學(xué)技術(shù)教育教學(xué)研討會,以及多學(xué)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(jìn)大發(fā)展,應(yīng)視為一種可行策略。在今后的IST辦學(xué)過程中,我們需要主動加強與相關(guān)學(xué)會(含一級學(xué)會和二級學(xué)會)和高等學(xué)校(含重點學(xué)校和一般學(xué)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(kuò)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(xué)科博士學(xué)位授予權(quán),力爭獲得批準(zhǔn)。
在全國同行及多個學(xué)會有代表性的專家建議和支持下,中國人工智能學(xué)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(xué)與技術(shù)”博士學(xué)位一級學(xué)科授予權(quán)的論證和申報工作,并取得重大進(jìn)展。由于一些原因,申報工作在最后階段未獲通過與批準(zhǔn),需要大家繼續(xù)努力。“智能科學(xué)與技術(shù)”博士學(xué)位一級學(xué)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(xué)校智能科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會”,并爭取改“試辦”為“正辦”。
目前,國家教育部的專業(yè)設(shè)置分為“一般”專業(yè)和“試辦”專業(yè)兩種。絕大多數(shù)專業(yè)屬于“一般”專業(yè),只有少數(shù)專業(yè)為“試辦”專業(yè)。顧名思義,“試辦”者為“試驗辦學(xué)”,經(jīng)過一定時間的試驗后,成功者就可“轉(zhuǎn)正”為一般專業(yè);不成功者就可能被取消“試辦”資格。當(dāng)務(wù)之急,是要把“試辦”的IST專業(yè)辦好,辦出水平,辦出特色,力爭早日去掉“試辦”帽子。同時,作好必要和充分的準(zhǔn)備,盡早向國家教育部申報成立“高等學(xué)校智能科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會”,以便得到教育部相關(guān)部門的更多指導(dǎo),并通過“教指委”與兄弟專業(yè)交流,更好地學(xué)習(xí)兄弟專業(yè)的辦學(xué)經(jīng)驗。
