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2創新型智能技術人才培養
智能科學與技術的發展與計算機技術幾乎同時起步，但其進展比計算機技術要慢許多，根本問題在于高級智能的載體——“人腦”是世界上最復雜的系統，人類對它的認識和了解仍然處于初級階段。近年來通過智能技術解決實際應用問題有了長足進步，國內已相繼有20多所高校面向市場變化和未來需求，自2004年以來陸續開辦了智能科學與技術本科專業。盡管大多數智能技術的理論基礎還不完備，但實際應用的強勁需求與問題解決能力超越了薄弱理論基礎的約束。本專業課程的教學內容與課程實踐都適合教師與學生以研究者的身份參與到“教”與“學”的活動之中。1）研究型教學。蓬勃發展中的智能技術需要教師啟發式、創造式、批判式地“教”，學生也要創造式、批判式地“學”。教與學要能夠從研究思維、問題探索、模型改進、算法優化、腦認知和自然智能指導的角度推進教學活動，進行創新性教學和研究型學習。教學實踐活動中應強調學生半監督式學習與自監督學習為主導，鼓勵引導深度學習，經典案例、前沿講座、討論探索貫穿課堂教學，課程考核注重創新科技實踐、問題探索、課程內容探索、課程研究性專題報告、以課程為基礎的作品開發等創新效果和教學效果。2）“研究型分組”培養。智能科學與技術專業開辦時間不長，成熟教材不多，課程體系需要不斷適應學生和社會的需求做出調整，又加上智能科學專業課程本身的發展探索與實際應用現在處于同步發展階段，決定了專業老師大力推進“研究型班級教學”，在教學過程中實施“大班基礎講授”+“小班研究型討論”+“小組探索型課題實施與報告”的教學體系，同時來自相關研究方向的研究生也作為助教協助專業老師對小班（組）課題討論進行引導。3）科研訓練提高學習積極性。大類培養模式下實施科研訓練引導學習，大一、大二年級主要學習公共基礎課程和大類專業基礎課程，其中的數學基礎課，如線性代數、高等數學、概率統計、離散數學等，由于缺乏實際應用案例支撐，很多學生會懷疑這些知識在將來本專業學習中的用處，課堂課后處于被動學習狀態，個別學生還會由于認識滯后，產生厭學情緒甚至放棄基礎知識學習，以致于專業分流后表現為學習能力嚴重不足。通過吸收本科生參加科學創新實踐和科技活動，使他們發現數學知識能夠用來解決實際問題，有利于提高本科生學習基礎知識的積極性，變被動學習為主動學習。同時，教師也能從中發現部分優秀本科生的創新潛力和研究能力，激發他們科學研究的興趣，引導他們把智能科學技術作為研究方向并致力于攻讀相關方向碩士研究生、博士研究生，進一步強化其科學創新能力，勢必會使其獲得高水平創新性成果。大類培養模式下強化專業教育與實踐，專業老師要積極主動引導學生，變被動地等待學生選專業轉變為吸引優質學生，以大二上學期為主要時間點，引導大類專業學生對特色專業的興趣，通過科學研究和學生科技活動吸引選拔學生進科研團隊，同時實施科研成果進課堂、進教材、進學生活動。專業教師、班導師可宣講專業特色和就業前景，指導本科生申請大學生科研訓練計劃、參加科技競賽、開發智能技術特色作品。大類培養模式下實施科研訓練計劃，需要本科生積極主動地理解大類下各子專業的特點和特色，結合自己的興趣愛好和實際情況，在大類培養結束時分流到各特色專業。因此，本科生參加科研實踐和專業科技活動的時間點很重要，從大一結束后的暑假開始，一直延續到本科畢業，同時實施“泛畢業設計”（即大二選方向并實施課題基礎儲備，大三實施課題，大四結合專業實習完善畢業設計）[3]，這樣既充分利用了本科生大二大三充裕的課后時間，也緩解了大四本科生面臨就業、考研、出國等問題的突出矛盾。
3智能系統開發人才培養
智能技術已成為當前技術革命創新的源泉，智能系統廣泛應用于工業、農業、服務業等各領域，比如2014年11月2日開始處女航的皇家加勒比郵輪公司“海洋量子號”郵輪也因為大規模運用了高科技智能系統而號稱“世界上第一艘智能郵輪”。智能系統是建立在“智能技術+計算技術”基礎上，結合了控制技術、信息技術的軟硬件系統。智能系統開發人才培養目標是社會急需的智能系統開發工程師，其從事的工作主要包括智能系統的設計、開發、維護、運營、服務及相關的技術指導。為了適應智能系統開發人才的培養，應該建設智能終端實驗平臺、計算智能實驗平臺、腦認知實驗平臺、高性能計算平臺等人才培養基地與實訓基地，推進實施智能終端軟件開發技術、智能系統應用課程設計、智能系統與工程課程設計、智能游戲開發與設計、人機交互系統開發與設計等教學實踐活動。
4復合型智能技術人才培養
智能科學與技術是一門綜合學科，智能技術也廣泛應用到智能交通、智慧城市建設、電子信息、信息安全、電子政務、電子商務、工業制造、教育、醫療、管理、農業現代化、國防現代化等眾多領域，需要大量復合型智能技術人才。筆者認為，以下4條措施是智能科學與技術新興專業培養復合型人才切實可行的培養方案：①充分發揮大類培養特色明顯的人才培養優勢，開放“全校特色專業選修課”，跨專業、跨學院科教團隊，與大學生科技創新計劃融合，重點培養學生的綜合性、復合性、應用性；②引導并嚴格要求B學分課程學習，特別是設計規劃實施好“科技創新”、“文體活動”、“技能認證”、“企業實習”、“暑期社會實踐”等綜合能力提高計劃；③交叉融合辦好本科生二專業，鼓勵學有余力的本科生對知識的渴求，允許學生在本專業的基礎上再輔修另一個專業，并提供配套措施，保證二專業學生能獲得優質教育，發揮學科交叉融合優勢，使本科生形成寬廣深厚的知識結構，培養有特色的智能科學技術專業復合人才；④通過與企業橫向合作，建立校企實訓基地，緊跟企業和市場需求，與企業聯合培養復合應用人才。
篇2
“智能科學基礎系列課程教學團隊”的教學隊伍是一支由國家級教學名師領銜[5],知識結構、梯隊結構和年齡結構比較合理,具有明顯的學科優勢、課程優勢、人才優勢和教學科研優勢的頗具特色與影響力的教學團隊。該團隊以中南大學智能科學研究中心為核心,主要承擔人工智能基礎、智能控制導論、機器人學、專家系統等本科基礎和專業基礎課程,碩士學位課程人工智能、智能控制和機器人控制技術以及留學生碩士學位課程Artificial Intelligence和博士生學位課程智能系統原理與應用的教學。
教學團隊在建設過程中,注重教學改革,加大課程建設和教材建設力度,不斷改進教學方法,在課程改革、教材建設、教學手段、隊伍建設以及交流合作等方面取得一些進展。本文擬就教學團隊的改革與建設的相關理念與實踐問題加以總結,談談我們的見解。
1創新教學方法
教學是教師的本職和核心工作。本教學團隊一直致力于教學方法與教學模式的改革與創新,虛心學習國內外先進教學經驗和方法,積極探索教學新路,形成了“以趣導課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學模式和教學方法[6-7]。充分激勵學生的學習積極性和主動性,發揮獨立思考和創新思維,多方位培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。我們在教學過程中應用了課堂演示、課堂互動、課堂辯論、課后網絡教學、網絡實驗等一系列現代化全方位的教學新模式。此外,為提高學生的動手能力和理論水平,讓學生直接參與部分教師課題,理論聯系實際,為畢業后的工作學習打下良好基礎。具體措施如下:
1) 舉行課堂討論會,營造自由探索氛圍。
為調動學生的積極性,我們在授課過程中多次開展課堂討論會和辯論會等活動,讓學生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點,使學生全方位地接觸所學課程,培養學生的研究能力,真正實現師生互動,并鼓勵學生用英語討論。學生對有些問題展開了激烈的爭論,激發了學習潛能,明確了學習目標。課程中還經常請來在科研工作中擔任主要任務的教授和博士生來給學生介紹最前沿的科學動態,激發學生們對所學知識和科學研究的興趣。在研究生教學方面,我們更進一步通過舉辦課程課堂學術研討會,讓學生在一年級就開始接觸學科前沿,自己查閱資料和動手寫科技論文,并在研討會上宣讀討論,培養獨立工作能力和從事學科前沿研究的能力,為將來的高層次研究打下基礎。
2) 倡導啟發式教學,培養學生學習能力。
注意采用面向問題的啟發式方法進行教學,啟發學生求解問題能力,強化學生的參與意識,提高他們的學習積極性。教學中還注意采用了多種交互式策略,如課堂教師提問、鼓勵或指定學生用英語提問、學生就某個知識點進行主題發言后老師點評等。此外,師生通過互聯網進行交互,方式包括Email、BBS和QQ談和交換文件等。
根據學生的興趣和創新潛力,對有專業特長的本科生,在自愿情況下,挑選2～3名參與國家級項目研究工作,進行中長期培養試點,實現本科培養過程與碩士、博士研究生培養過程的銜接。
3) 增強課程實驗教學環節,籌建智能專業實驗室。
智能科學基礎課程的概念性較強,初學者感到比較抽象,而實驗教學又是薄弱環節。因此,結合學生實際情況,我們對實踐教學環節十分重視,設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、專家系統實驗、機器人學實驗、人工智能課程設計等。對相關課程的原有實驗,我們也進行了一些改革,增設了個性化的實驗,使得學生的實驗數據和實驗結果分析既有格式要求,又給學生報告自己研究的過程和結果留有空間。這些做法能夠鼓勵學生進行獨立性研究,滿足他們學習的需求。通過實驗教學,學生能夠理論聯系實際,驗證所學理論知識和概念,加深理解,充分調動了學生的學習積極性,培養了他們的創造能力。
除課堂實驗外,我們還充分發揮虛擬實驗的優點,設計了網絡虛擬實驗,讓學生在課外上網練習。通過虛擬實驗,學生可以了解算法的具體運行過程,調整參數和過程,并進行驗證以加深對知識的理解,提高學習興趣,從而達到教學目的。
結合科研,購進和自制部分新設備、新系統,計劃建設智能專業實驗室,為教學提供更多的優良實驗設備。例如,已研制“中南移動一號”和“中南移動二號”自主移動機器人共7臺,已購進RCB-1型教學機器人20套等。
教學團隊教師還指導學生參加全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽活動、大學生創新性實驗計劃及創新教育計劃項目等,取得優秀成果。
2推進課程改革
教學改革是課程建設和學科發展的生命線。我們把國家級精品課程和全國雙語教學示范課程放在優先建設的位置,并以它們帶動其他課程建設,完善系列課程建設,同時新辦了智能科學與技術專業。
2.1搞好精品課程建設,改進雙語示范課程教學,穩步推進系列課程建設
本團隊著力搞好已有的2門國家級精品課程、1門全國雙語教學示范課程,更新精品課程網站,豐富課程內容。為了及時反映上述課程中相關科學技術的最新進展,我們調整了教學體系和教學內容,修訂了教學大綱,并對教學內容進一步優化和更新,極大充實了各課程教學內容。同時,通過校際教學活動和網上資源共享對精品課程、雙語教學示范課程進行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。
為加強精品課程建設,完善和拓展課程體系,在總結現有精品課程的建設經驗的基礎上,又建成省級精品課程1門,校級精品課程1門。
為提高學生的專業英語水平和學習興趣,使得學生能夠開拓眼界,追蹤國際前沿科學研究,本團隊長期對雙語教學進行研究和實踐。除改進人工智能雙語教學示范課程外,團隊承擔的其他課程,如智能控制、機器人學、專家系統、數據結構等也實行了雙語教學,并為該課程引進英文輔助教材。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參考書[10-11],供學生學習參考。在雙語教學中,一般以漢語講授為主,英語為輔,并對一些關鍵詞同時用漢語和英語表示。對部分章節或某個專題,采用純英語教學或以英語為主漢語為輔的教學。對PPT課件的編寫分為純漢語、純英語和英漢混合幾種方式。英語教學比例要根據教學內容和學生英語水平而定,其檢驗標準是學生的接受程度與學習效果,根據這一點來適時調整雙語教學中英語對漢語的比例。
通過教改實踐,我們承擔的智能科學基礎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的基礎課程到專業基礎課程,再到專業實踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進、優勢互補、協調發展的智能科學與技術學科從基礎到應用的系列課程體系。
2.2新辦智能科學與技術專業
智能科學與技術是當代科技發展的前沿學科和重要組成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培養能力[12]。我校的智能科學與技術學科方向經過近20年的發展,已形成了具有自身優勢和特點的學科,在國內具有一定的知名度和優勢。為了促進智能科學與技術學科的發展,經過多年積極準備,我們于2009年申報了智能科學與技術專業并獲得教育部批準。通過向兄弟學校學習調研,了解該專業人才需求、專業建設規劃,設定適應培養目標的教學計劃與課程設置方案。雖然我們開辦“智能科學與技術”專業較晚,但我們從2002年開始,就一直關注和積極參與國內智能科學的學科的討論與新專業籌備工作[13]。
我校于2009年申報獲準,在自動化專業增設了智能科學與技術專業方向,目前已招收2屆學生共84人。我們為選讀智能科學與技術本科專業方向的每個學生選定指導老師。每個學生都可以參加指導老師的課題,指導老師也可以利用自己的學識、經驗和責任心來更好地管理呵護學生。這一做法取得明顯效果,不僅受到同學們的普遍歡迎,也得到了學校的肯定。我們還多次召開師生見面會并通過指導老師走訪宿舍,了解每個人的情況。為了消除代溝,努力融入同學當中,學習熟悉他們的語境和思維想法。我們的目標就是不讓一個學生掉隊。
創建與建設智能科學與技術新專業,將為智能科學基礎系列課程教學建設提供一個更加寬廣的平臺,并對計算機、自動化和電子信息等學科的專業建設和課程建設提供一個新的增長點。我們將以智能科學與技術專業建設為契機,虛心學習兄弟學校的專業建設的做法和經驗,進一步規范智能科學與技術的基礎課程教學,讓智能科學基礎課程教學建設登上一個新的臺階。
3加強教材建設
教材是教學的重要工具和資源,其水平直接影響教學效果和教學質量。在教學過程中,我們與時俱進,對教學內容不斷優化與更新,精益求精地編寫反映學科發展的教材[14]。
我們對原有編寫出版的教材進行修訂,反映新世紀學科發展水平和發展趨向,以適應教改需要。把這些最新內容用于教學,使學生了解到國際前沿動態和本學科的最新成果。
以相關系列課程為平臺,注重教材配套,服務因材施教,著眼長遠教材建設。僅2007年以來我們已出版的相關教材及專著如下:
《智能控制原理與應用》,國家級精品課程配套教材,2007;《智能控制導論》,國家級精品課程配套教材,2007;《未知環境中移動機器人導航控制理論與方法》,2008;《機器人學》,第二版,國家級教學團隊配套教材,2009;《機器人學基礎》,國家級教學團隊配套教材,2009;《人工智能及其應用》,第四版,國家級“十一五”規劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《人工智能基礎》,第二版,國家級“十一五”規劃教材,國家精品課程配套教材,2010;《移動機器人協同理論與技術》,2010。
4優化隊伍結構
師資隊伍建設是團隊建設的源頭,沒有一流的教師隊伍就沒有一流的教學團隊。在師資隊伍建設上,我們一直采取引進優秀人才和在職培養相結合的做法。對于人才的引進主要通過辦專業和辦學科點等方式吸引人才,還通過創造教學和科研條件,穩定教師隊伍,解決個人的發展問題。
采取有效措施,提高主講教師的學術積累和教學水平。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,提高學術水平。二是派中青年教師赴國外研修訪問,了解和學習發達國家同類課程的先進教學經驗、相關課程設置情況與發展趨勢,將國外教學思想引入課程教學。
教學始終是教師的第一要務,為了提高青年教師的教學素質,我們實施并完善了一系列管理措施和制度。
1) 設立名師工作室,實現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行傳、幫、帶,可以有業務方面的指導,也可以有認識方面的交流。通過老教師對年輕教師全方位的指導,使老教師的教學理念和經驗得以繼承,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驗教師的講課。通過聽課,不僅使年輕教師進一步掌握課程的內容,更重要的是使年輕教師學到了老教師的教學方法和經驗,對其今后從事教學工作起到了積極的指導作用。
3) 對于第一次上課和第一次上某門新課程的年輕教師,團隊都要在課前組織他們試講。試講前,安排老教師進行指導,傳授教學經驗。試講時,由團隊的教師參加聽課并對其進行講評,肯定其優點,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,統一基本教案,幫助年輕教師成長。
近兩年來本教學團隊獲得的主要教學獎勵就有徐特立教育獎、茅以升教學專項獎等。
5擴大交流合作
我們在做好自身團隊建設的同時,增進與全國相關高校和教學團隊的交流,學習兄弟團隊的建設經驗,在課程示范、教材推廣、網絡資源輻射等方面發揮積極作用。我們還開展校內合作,聯合不同院系進行教學和精品課程的申報與建設,在校內推廣改革成果;發表了一系列教改論文;發起籌備《全國智能科學技術課程教學研討會》;邀請企業界科技精英做本科生就業指導相關報告。
1) 增進校際交流,發揮輻射作用。
我們經常以講座報告形式在許多兄弟院校進行教學與教改交流。例如,最近一年來就應邀先后到上海交通大學、同濟大學、東華大學、東南大學、國防科技大學、中國礦業大學、北京科技大學、清華大學等校就智能科學技術課程的教學、教改和建設問題作專題報告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數以百計的高等院校采用我們編著的教材和網絡課程進行教學,國內已有眾多的從事人工智能課程和智能控制課程教學的教師,來信來函索取我們開發的課程教案、課程演示和網絡課程相關資料等,我們一直盡力地搞好推廣和服務工作。
2) 撰寫課程改革論文,進行國內外交流。
本團隊成員僅近一年多來,就在中國教育開放資源網、中國人工智能學會13屆年會、計算機教育、高等理科教育、計算機與現代化等會議及刊物上發表10篇教改論文,在國內外進行交流,起到介紹情況,交流信息和經驗的積極作用。
3) 籌備全國相關課程教學研討會。
為了更好地交流經驗,擴大影響和輻射作用,我們發起并聯合中國人工智能學會教育工作委員會、中國計算機學會人工智能與模式識別專業委員會、中國人工智能學會智能機器人專業委員會、中國自動化學會智能自動化專業委員會、中國人工智能學會人工智能基礎專業委員會,籌備召開了首屆《全國智能科學技術課程教學研討會》[15]。圍繞各個學校在智能科學與技術本科專業的課程改革與建設、課程和專業教學計劃制定和未來發展設想等方面進行交流研討。通過交流研討,認真學習兄弟學校的經驗,并盡可能匯報我們的經驗。我們相信,在與會全體代表的共同努力下,本次課程教學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)、全國雙語教學示范課程人工智能(2007年)、國家級智能科學基礎系列課程教學團隊(2008年)等項目支持。
參考文獻:
[1] 中國高等教育學會. 中國高校國家精品課程,工學類,(上冊),2003-2007[M]. 北京:北京大學出版社,2008:433-436.
[2] CAI Zixing,LIU Xingbao,LU Weiwei,et al. Comparative Study on Artificial Intelligence Courses Between CSU and MIT[EB/OL]. [2010-5-1]. CORE (China Open Resources for Education),.cn/.
[3] 中國高等教育學會. 中國高校國家精品課程,工學類,(上冊),2003-2007[M]. 北京:北京大學出版社,2008:426-429.
[4] 國家教育部和財政部關于立項建設國家級教學團隊、國家級精品課程、全國雙語教學示范課程的通知[EB/OL]. [2010-5-1]. http///轉高等教育司.
[5] 中華人民共和國教育部高等教育司. 名師風采,第一屆高等學校教學名師獎獲獎教師集錦[M]. 北京:地質出版社,2006: 152-153.
[6] 李廣川. 丹心育桃李,妙手譜春秋[M]//名師頌.北京:教育科學出版社,2007:397-401.
[7] 及立平. 篤定平和:訪國家級教學名師蔡自興[M]//春風化雨:中南大學教師風采. 長沙:中南大學出版社,2006:119.
[8] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強,等. 樹立精品意識,搞好人工智能課程建設[J]. 中國大學教學,2004(1):28-29.
[9] 陳愛斌,肖曉明,魏世勇,等. 智能控制的學科發展與學科教育[J]. 現代大學教育,2006(3):102-105.
[10] Nilsson N J. Artificial Intelligence:A New Synthesis[M]. New York:Morgan Kaufmann Publishers,1998.
[11] Russell S, Norvig P. Artificial Intelligence:A Modern Approach[M]. London:Prentice Hall Publishers,2005.
[12] 王萬森,鐘義信,韓力群,等. 我國智能科學技術教育的現狀與思考[J]. 計算機教育,2009(11):10-14.
[13] 蔡自興,賀漢根. 智能科學發展的若干問題[C]//中國自動化領域發展戰略高層學術研討會論文集. 自動化學報,2002, 28(增刊1):142-150.
[14] 蔡自興,謝斌,魏世勇,等.《機器人學》教材建設的體會[C]//2009年全國人工智能大會(CAAI-13). 北京:北京郵電大學出版社,2009:252-255.
[15] 2010年全國智能科學技術課程教學研討會征文通知[J]. 計算機科學,2010,37(6):封3.
Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU
CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue
篇3
《北京市教育委員會關于印發北京高等學校高水平人才交叉培養計劃的通知》（京教高[2015]1號）提出共建高校雙方要根據經濟社會發展急需人才所應具有的知識、能力與素質，聯合相關行業企業，共同制訂專業和方向的培養目標、培養標準，構建與之相匹配的專業培養計劃，包括專業核心課程體系、實踐能力培養體系和素質提升體系，培養基礎扎實、專業過硬、能力突出的高素質人才。
北京科技大學、北京信息科技大學智能科學與技術專業“機器人大腦方向”雙培項目于2015年開始正式實施。目前主要采用“3+1”培養模式，即前3年在北京科技大學自動化學院智能科學與技術專業學習，第4年在北京信息科技大學自動化學院智能科學與技術專業學習并完成畢業論文。
2“機器人大腦方向”雙培方案的構建
北京科技大學是教育部直屬的985、211大學，其智能科學與技術專業在京為一本招生，而北京信息科技大學為北京市屬學校，其智能科學與技術專業在京為二本招生。兩校要交叉聯合培養學生，需要充分考慮兩校的生源情況，在充分論證的基礎上制訂出相應的培養方案。
2015年4―5月，北京信息科技大學與北京科技大學相關負責人先后進行兩次會談，就兩校智能科學與技術專業的建設情況、雙培計劃的基本情況，“機器人大腦方向”教學計劃和培養方案交換了意見，形成了雙培計劃培養方案制訂的初步設想。兩校的智能科學與技術專業具有相似的歷史淵源和專業方向，因此，在充分討論的基礎上，決定以兩校現有的教學計劃為基礎，按市教委雙培的要求修訂“機器人大腦方向”教學計劃和培養方案。兩校分工實施課程教學、實踐教學、學生指導、質量評價、組織學生科技創新、學科競賽等工作。
2.1專業培養目標
具有堅實的數理基礎、信息技術的基礎知識以及腦科學與認知科學的基礎知識，系統地掌握智能科學技術的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，受到初步科學研究和工程實現的訓練，具備智能系統集成、智能技術應用方面研究和開發的基本能力。同時具有全面的文化素質、良好的知識結構和較強的新環境適應能力、自主學習能力和創新意識，并具有良好的語言和計算機運用能力。本科畢業后能夠在研發部門、學科交叉研究機構以及高校從事與智能科技相關領域的科研、開發、管理或教學工作，并可繼續攻讀智能科學與技術專業以及相關學科和交叉學科的碩士和博士學位。
2.2專業課程體系
智能科學技術是一門研究智能現象的本質與機理、智能模擬的方法與技術以及智能機器與智能系統應用的新興學科，由腦科學、認知科學、人工智能、信息科學技術等學科綜合交叉而成。圖1給出的智能科學與技術專業的知識體系，確定了課程設計的基本原則：智能應用的過程中需要有信息學科中的計算機、通信、控制和檢測等方面技術的支撐；建立以計算機、通信、控制和檢測技術為工具，以智能機器人為載體，結合信息科學和智能科學理論基礎的課程體系。
為體現“機器人大腦”的專業方向與特色，課程體系中加強了腦科學與認知科學、腦機接口、軟件開發與應用、虛擬現實技術等內容。表1給出了智能科學與技術“機器人大腦方向”的專業課程體系，其課程體系模塊設計為計算機基礎、電路基礎、信息與控制基礎、機器智能、智能系統五大模塊。
“機器人大腦方向”專業核心課程確定為：電路分析基礎、模擬電子技術、數字電子技術、信息論與編碼、信號處理、控制工程基礎、嵌入式系統、微機原理與應用、腦科學與認知科學、人工智能基礎、機器人組成原理、計算智能基礎、智能機器人、機器學習等。
2.3專業實踐體系
按照工程認證相關標準要求，建立了包括金工實習、電子工藝實習、各類課程設計與綜合實驗、工程認識實習、專業實習（實踐）在內的、完備的、面向工程需要的實踐教學體系，如圖2所示。
3“機器人大腦方向”雙培方案的實施
“機器人大腦方向”雙培計劃是北京地區高等教育綜合改革的試點，其目的在于推進北京地區高校之間的合作和優質教育資源的共享，提升北京高校辦學水平和人才培養質量。為此，兩校通力合作進行了有益的探索與實踐。
3.1學風建設
北京信息科技大學為雙培學生配備了輔導員和班導師，班導師由學院主管教學的副院長承擔。在新生入學的第一個學期，班導師就從中學生到大學生的過渡、適應大學高強度的學習、學習方式方法、班委改選、期中考試后的總結等方面對學生進行指導。學院組織學生集中晚自習，由班導師、輔導員檢查。同時班導師、輔導員經常走訪宿舍，與同學談心，使他們明確目標并養成良好的學習習慣。
同時，學校通過微信，不定期與共建高校的教師、學生溝通，隨時掌握雙培學生的學習生活狀況，如自動化學院開通的心動傳媒公眾號，成為雙培學生母校情節的有效紐帶。
3.2學生活動情況
北京信息科技大學和北京科技大學充分利用本校的資源，要求雙培學生積極參加兩校的各類活動，以達到市屬學校和央屬學校聯合培養學生的目的。例如，北京信息科技大學2015年4月邀請雙培學生開展了師生黨建活動“奔跑的人工智能”研討會，組織專業引領型學科競賽――新生R Auto杯智能小車競速比賽。
篇4
“智能科學與技術”專業是國家教委在2006年設置的新專業，代碼；080627S，屬于工學電氣信息類。現已有南開大學、西安電子科技大學等12所高校獲準招生。
智能科學技術是信息科學技術的核心和現代科學技術的前沿和制高點，涉及自然科學的深層奧秘，觸及哲學的基本命題。智能科學技術的研究將對國民經濟、社會進步、國家安全生產產生深刻而巨大的影響，并將為智力革命、知識革命和信息革命建立理論基礎，為智能系統的研制提供新概念、新思想、新途徑。智能科學的興起和發展標志著對人類為中心的認知和智能活動的研究已進入新的階段。目前，國際上對智能科學及其相關學科的研究高度重視。我國對該領域的發展特別關注。
智能科學與技術在一定程度上代表著信息技術的前沿，其理論研究與應用開發對我國現行的教育與教學理念提出了挑戰。在現有的教育體系中增加智能理論和智能技術教學，對全面地培養學生的信息素養、創新的思維方式及激發學生們對信息技術未來的追求具有積極的意義。因此，為適應智能科學與技術的深入研究和社會對從事智能化產品研發人員的迫切需求，在本科階段設立相應的“智能科學與技術”專業是十分必要和及時的。因此，我校設立“智能科學與技術”專業是適應了社會發展要求的，必將為河北乃至全國的社會、經濟發展作出巨大的貢獻。
近5年來，我校自動化系先后從事的包括11項國家級項目在內的70余項科研課題，發表的近200篇學術論文，均不同程度地與“智能科學與技術”領域相關，積累了深厚的學術基礎。由于良好的辦學隊伍和實驗條件，由我校申報的“智能控制技術與裝置教育部工程研究中心”已經通過省級審查上報，因此，學科已經具備了承辦“智能科學與技術”新專業的條件。
2 辦學條件
2.1 師資狀況
從我校辦學發展來看，“智能科學與技術”專業的設立主要來自于近年來“自動化”專業在“智能化”和“信息化”方向的逐漸發展，以及“自動化”專業與“信息工程”、“計算機科學與技術”等專業的交叉。受專業發展特色和學時等因素的限制，僅靠在原有“自動化”專業課程中增設新課已經難以滿足相關領域人才培養的需要，因此可以說“智能科學與技術”專業是由量變積累超出“自動化”專業領域而質變派生出的一個新專業?；诖嗽?，“智能科學與技術”專業主要由自動化系中抽調人員組織專業課程階段的教學任務，專業基礎課程階段的教學任務則由電工電子教學中心等單位系協助完成。
由于我?！爸悄芸茖W與技術”專業是由“自動化”專業發展派生出的新專業，兩個專業多門課程的教學內容是相同的，因此“智能科學與技術”專業可以得到“自動化”專業的協助，從而避免多數新專業先期出現的師資力量欠缺問題。
2.2 相關支撐專業
“智能科學與技術”專業的主要相關支撐專業有“自動化”、“信息工程”、“計算機科學與技術”等，其中與同屬電氣信息類的“自動化”專業關系最近?？紤]到我校的具體情況，在新專業的辦學初期，“智能科學與技術”專業和“自動化”專業在科研、辦學經費、研究生培養等方面的統籌安排上統一劃歸省重點學科“控制理論與控制工程”管理。兩個本科專業的教學與學科的總體發展相互協調和支持，共同進步。
2.3 實驗條件
由于“智能科學與技術”和“自動化”兩個專業多門專業課程的教學內容是相同的，因此“自動化”專業的多個本科生實驗室可以與“智能科學與技術”專業共用，包括：微機原理與微機控制技術實驗室、控制理論實驗室等，可完成“自動控制理論”、“現代控制理論”、“微機原理”、“微機控制技術”和“單片機原理與應用”等多門專業基礎課程的實驗。
2.4 生源及就業形勢
智能科學與技術已經成為信息技術創新的重要增長點，其廣泛的應用前景日趨明顯，如智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等，所培養的學生正是目前高新技術研究及產業發展急需的人才，同時這類人才也會對傳統產業的提升起到積極的作用，就業前景廣闊。在招生生源和畢業生就業方面均具備比較好的條件。
3 近期辦學規劃
3.1 師資隊伍建設
在師資建設方面，需要采取積極的人才戰略，走引進和培養并重的道路，注重引進和培養具有智能信息處理或智能控制研究背景的人才。同時，聘請人工智能領域經驗豐富的專家、教授對本專業的實驗及教學進行指導，積極鼓勵教師們的學術交流活動。
3.2 實驗室建設
(1)利用自動化專業的微機原理與微機控制技術實驗室、控制理論實驗室等，完成“智能科學與技術”專業本科教學環節中“自動控制理論”、“現代控制理論”、“微機原理”、“微機控制技術”、“單片機原理與應用”5門課程的實驗。
(2)建設“智能信息處理實驗室”，以通用實驗平臺的模式用于“數字信號與數字圖像處理”、“軟件工程”、“數據庫與數據挖掘”等課程的實驗和上機。
(3)利用教師在承擔智能科學與技術相關領域科研課題中購置的相關實驗設備和儀器，滿足學生在畢業設計階段和參加科技創新活動中對實驗設備的需求。3，3新專業課程體系建設
(1)積極向已經設立“智能科學與技術”專業的南開大學、北京科技大學等高校學習，通過廣泛的調研，使新專業的教學體系和課程內容逐步合理化。
(2)緊跟科技發展新趨勢，突出“智能科學與技術”新專業的特色，注重學生實踐能力的培養，在智能化電器、智能化樓宇、智能機器人、智能化機器、智能化物流等方面培養社會急需的特色人才。
(3)在控制科學與工程一級學科碩士點下設立“智能科學與技術”的相關研究方向，加強該專業的學術梯隊建設和人才培養，促進學院整體教學科研的和諧發展。
4 培養方案
4.1 培養目標
我們努力使學生德、智、體、美全面發展，具有堅實的數學、電子、計算機、自動控制和信息處理的基礎知識，系統地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識和基本技能與方法，受到良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的訓練，具有分析問題和解決問題的能力，以及知識自我更新和不斷創新的能力。學生能適應智能科學與技術的飛速發展。在個人素質方面，具有全面的文化素質、良好的知識結構和較強的適應新環境、新群體的能力，并具有良好的語言和計算機運用能力。
4.2 基本要求
使學生系統地掌握“智能科學與技術”的基礎理論知識，以適應自動化、智能信息處理與技術等方面的工作需求；掌握電路與系統的基本理論和實驗技術，具備分析和設計電子設備的能力；掌握信息獲取、處理的基本理論和方法，具有系統設計、集成、應用的基本能力；了解智能科學與技術領域的學科前沿、最新進展和發展動態；了解自動化和信息系統及網絡技術的應用現狀和理論前沿，具有研究開發新系統、新技術和各種智能化工程裝備的初步能力。
4.3 主要課程
我校“智能科學與技術”專業的主要規劃課程包括電路、電子技術、微機原理、自動控制理論、現代控制理論、嵌入式系統、軟件工程、計算機網絡、數字信號與數字圖像處理、智能控制、數據庫與數據挖掘、人工智能概論、信息管理系統等。
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中圖分類號：G642
本科生導師制為本科生配備學業導師，從而進行因人施教、教與育結合的人才培養，是一項創新型的本科生培養模式。作為一種高效的、個性化的人才培養制度，其執行效果不如想象中的那么好，特別是在我國實現高等教育大眾化的進程中，大學生在校人數逐年增多，而大學教師相對較少，使得眾多的本科生得不到教師的直接指導和幫助，從而使本科生導師制的積極意義不能被完全發揮。因此，我們有必要研究一種切實可行的本科生導師制模式，以適應新形勢下高等教育對培養優秀人才的需要。
1 本科生導師制與復合型人才培養的內涵
1.1本科生導師制及其發展現狀
本科生導師制（Tutorial System）是在師生雙向選擇的前提下，由愛崗敬業、品德高尚、知識淵博的教師擔任本科生的指導教師，對學生的學習、生活、心理等方面進行個別指導的教學制度。
本科生導師制最早在15世紀由牛津大學發明并實行。美國的普林斯頓大學于1902年引進了導師制。1998年，美國研究型大學本科教育委員會在“重建本科生教育：美國研究型大學發展藍圖”報告中建議每個本科學生都要有一名導師，這種形式應該在所有研究型大學中推廣開來。
就我國目前的大學教學現狀來看，導師制在傳統上只用于碩士和博士研究生層次。而在本科生層次上，只有少數院校的培優班采用了導師制。例如，北京大學的元培計劃實驗班、北京郵電大學的葉培大學院等，在低年級實行基礎課程教育，構建合理的學科知識結構；在高年級由學業導師因人施教，進行個性化的專業教育及素質教育。由于傳統教學管理方式及師生資源分配模式的影響，導師制未能充分發揮其積極意義，實施效果不是十分理想。
事實上，從中學進入大學是一個跨越。在這個跨越中，中學的學習方法、生活環境等都與大學中的不同。同時，4年的大學正是大學生思維方法、學習能力、身心素質等方面趨于成熟及穩定的階段。由此可見，在大學生本科層次施行導師制，對于豐富學生的素質教育、促使教書與育人有機結合、做到因材施教，顯得十分重要。
1.2智能科學與技術專業特色及復合型人才培養
智能科學與技術是一門涉及數學、生命科學、認知科學、信息科學、控制科學、計算機科學、哲學等學科的交叉和邊緣學科，是信息科學技術的核心、前沿和制高點。我國新型經濟的發展需要大量的高層次智能科技人才，而智能科學與技術學科為復合型人才的培養提供了天然的良好環境。具體說來，智能科學與技術專業復合型人才的內涵包含以下幾點。
1）基礎扎實，知識運用能力強。學生能通過深入學習，掌握智能科學與技術專業的基礎理論與技術，同時具備領域相關的多學科知識，包括計算機、自動化、信息、通信等，學會交叉融合，貫通多學科綜合知識，從而使本專業的畢業生有能力在未來知識激增的信息社會中適應知識更新和淘汰的多種挑戰。
2）學習能力及創新能力強。學生通過參與專題討論、課程或學術報告、參加學科競賽等活動來調整、優化知識結構，提高采用智能科學技術與理論解決問題的能力，增強自我學習的意識和創新能力，能夠面對新的快速發展的智能科學與技術領域，能夠適應層出不窮的新環境、新問題，不斷更新知識體系。
3）綜合素質高。學生應當具備很強的社會及集體責任感，崇尚“真、善、美”，敢于堅持真理，具有理想與抱負，具備自信、樂觀、積極向上的心理狀態以及良好的面對困難與挫折的心理素質。
基于此，我們將智能科學與技術專業復合型人才的培養目標設定為：培養具有科學創新精神和實踐能力、通曉世界知識、具有踏實的工作作風和良好的語言文化交流能力的高質量人才。學生僅掌握簡單的課本知識，遠遠無法達到智能科學與技術人才的要求，因此亟需探索一種能夠增強師生在培養過程中的深度互動與溝通的模式。本科生導師制為學生提供包括學業、思想、生活等在內的全面指導，順應了這種變化和要求。
北京郵電大學智能科學與技術專業于2006年開始正式招生，至今已完成了近6年的教學實踐，積累了很多寶貴的經驗和教訓。如何將自身經驗與學科發展的趨勢和方向相結合，深入地研究復合型人才培養模式，有助于高層次人才的建設，對人才培養活動具有調控、規范和導向作用。
2 智能科學與技術專業本科生導師制模式探索
我們以北京郵電大學智能科學與技術專業為試點，探索一種高效、可行的本科生導師制實施方案，為培養高素質、復合型人才提供真實可信的參考依據，從而有助于在未來形成適用范圍更廣、更具指導意義的本科生導師制可操作規范和導向。
2.1實施對象
該模式實施對象為智能科學與技術專業2年級到4年級的全部學生，共約90人。這與此前國內高校注重本科學生精英的選擇與培養模式不同，而是全面覆蓋所有學生，挖掘所有學生可能的興趣和潛力，其培養過程更加大眾化、更具有公平性。本科生導師目前限定為負責本專業教學的智能科學與技術中心（以下簡稱中心）的教師，包括在職13人（其中教授2人、副教授6人、講師5人）及兼職教授6人。除專業導師外，為便于觀察和搜集導師制實施過程中的問題，還應配備1名觀察員，隨時了解觀察實施情況并給予建議。
2.2實施辦法
本模式采用學生和教師雙向選擇的原則，結合成導師與學生組合。導師每人每年級指導2～4名學生。根據教師的具體情況，也可以實行以一位教師為主、多位教師為輔的指導模式。學生可以隨時根據自己的情況，在不影響初始組合的情況下，自愿申請得到多位教師的指導。導師組定期通過講座、專題報告、談心交流等形式與學生交流，豐富學生的第二課堂。考慮到本科生相對于研究生知識視野和思維模式尚不是十分成熟，還不能一次性成功選擇到自己最滿意的導師或方向，本次試點研究首次提出導師輪換機制以及多教師輔助的模式，充分利用了各位導師的多樣性，采取每年輪換的方法，讓每位本科學生在校期間至少可以得到3位不同導師的指導，從而能夠幫助學生拓寬視野，更好地找到自己的興趣和創新意愿。
2.3本科導師角色定位
本科導師的角色應該與學院和班級輔導員相輔相成，完全可以涵蓋某些專業課教師對部分學生所起到的課程和學業引導作用，而且較之更加全面和完善。導師不僅是學生學習上的導師，還是學生的伙伴和引路人。導師通過觀察、交流，了解學生在學習及生活中的表現，主要在以下方面發揮積極的幫助與激勵作用。
1）課程教育：重點指導學生的課程學習，在低年級側重實行通識教育和大學基礎教育，幫助學生制訂學習計劃，了解專業方向及其應用領域；在高年級針對個體在興趣、特長等方面的不同，實施個性化的專業素質教育，幫助學生構建合理的知識結構。
2）學術能力培養：重點在于激發學生興趣，幫助學生挖掘他們的學術潛力和獨立從事研究工作的能力；指導學生參加學科競賽、從事合適的科研活動、撰寫學術論文和畢業論文等；注重學生的個性發展，增強創新意識、提高創新能力和創新素質。
3）發展規劃指導：針對學生個體給予具體指導，幫助學生認清自我、完善自我，協助學生初步制訂個人中長期發展規劃并督促落實，盡可能為學生提供就業及考研信息。
同時，還要通過導師的言傳身教，幫助學生樹立崇高的人生理想，提升學生正確處理社會關系的能力，使其在學業和為人方面變得更加成熟。
上述內容充分體現了本次導師制試點研究工作與實施過程的精細與全面，進一步發展了已有的類似培養計劃的主要特點，同時將各方面的工作重點刻畫得更加清晰，對本科生導師的工作具有更具體的指導作用。
2.4學生與導師的溝通機制
本科生導師制的實施范圍包括課程學習和學術指導，以及將學生的思想、素質與知識整合，幫助學生全面健康發展，使之更好地適應社會工作和生活的需要。實施方式包括導師和學生個別溝通，以及電話、電子郵件、走訪等多種形式。
導師必須了解學生的學業進程、心理動態，并對每位學生至少每學期做一次書面評價。根據課程性質、不同學習階段、學生的獨立性等情況，決定見面討論的頻率，但不少于每月一次。
導師以嚴謹認真的方式對待學生呈交的研究成果，并為其進步與繼續發展給予建議與幫助，提供富有啟發性的反饋意見，使學生知道他們在做什么。更為重要的是可以使學生根據其理想與現狀，明確需要在哪些方面加以改進。
此外，本次試點研究工作首次引入了“主題班會”形式的學生與導師集體溝通的機制，這也是本文工作的創新點之一。針對學生共同關心的一些主題，導師與學生一起展開廣泛的討論，聽取各種不同的觀點和聲音，有效地激發學生學習、創新、生活等多方面的熱情，這從會后學生的反饋意見中得到充分的印證。同時，導師們也很認同這樣的形式，普遍認為有助于解決個人指導學生過程中所遇到的一些難題。
2.5導師制的監督和評估機制
在人才培養過程中，智能科學與技術中心定期通過教師例會和觀察員對本科導師的工作情況進行經常性的檢查，特別是關于培養計劃的落實情況、教師日常的指導情況、學生的學習狀況（包括學習興趣、學習能力、學習負擔等）及生活狀況，發現問題及時解決。
我們通過組織學生座談會，了解學生對于導師制的意見和建議，改進導師制的實施辦法；同時，也了解班主任或輔導員、學院學生黨委等對于導師制的意見。在我們收集的意見中，班主任或輔導員、學院學生黨委等都對我們的工作給予了高度的贊揚和充分的肯定；而學生們可能對各種細節提出自己的觀點或問題，但有一點是高度統一的，就是所有學生都很支持本科生導師制的實施，認為與同屆的其他專業學生相比，自己能接受這樣的培養方式是極其自豪的。
畢業生就業后，我們分別對他們和用人單位進行調查，收集各種反饋意見，并做出相應的評估、調整或改進。目前實施時間較短，上述計劃尚未得到實踐的經驗。
3 智能科學與技術專業本科生導師制的實施與思考
自2011年9月啟動智能科學與技術專業本科生導師制以來，導師與學生之間保持至少每月一次的溝通頻率。除此之外，導師組還針對學生反映的普遍問題，例如課程與課外活動的時間平衡、學業與未來規劃、學風與考風等，召開集體班會，進行更廣泛和深入的交流。在堅持導師與學生日常溝通的同時，我們也十分注意加強導師與導師之間的日常交流，充分利用每周一次的教師例會時間，每次都辟出一段時間溝通討論近期導師指導學生的心得或問題，尤其是觀察員充分發揮了“旁觀者清”的作用，經常對各種細節提出直率而寶貴的意見和建議，對于各位導師統一思想認識和提高工作方法起到了積極有效的作用。
通過導師對學生的全程指導，我們發現有很好的效果。首先，導師能動態地掌握學生的學習、興趣、心理等方面的變動情況，并及時對學生加以引導，從而更有效地促進學生成長和發展；其次，學生在學習或生活中遇到困惑時，能直接得到導師的引導或幫助，使個性培養與專業教育的內容和形式更加豐富，有利于提高學生的積極性，增進學生的自我認識。
但是，在導師制的實施過程中我們也看到了一些問題，還需要進行深入研究并解決。
1）導師的職責難以明確。
本科生階段的導師制側重由導師引導學生自主學習、自我發現與成長，使學生樹立正確的“三觀”與高尚的道德情操，并培養學生獨立思考和解決問題的能力。而導師在指導學生時，容易出現2個片面的方式：一是傳統的以課本為基礎的“傳授式”，指導本科生的課程學習；二是以科研項目為中心的“任務式”，管理本科生的科研工作。前者忽略了培養學生的學習興趣和自覺性，后者則忽略了本科生與碩士生、博士生在知識結構、獨立科研能力、培養目的等方面的差異。在這個過程中如果缺少合理的引導和幫助，學生很容易產生消極的挫敗感。
2）教與育的尺度難以調節。
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隨著人工智能和智能技術的發展,IDSS在廣泛的工程技術、經濟、管理、醫療和農業科學等諸多領域,得到廣泛應用。了解、掌握智能決策的基本知識和技術是計算機科學、智能科學類專業大學生的基本要求,因此,智能決策類課程應運而生,并逐漸發展成為計算機、自動化、管理科學與工程和智能科學技術等專業的專業課之一[1-4]。
在我校,智能決策系統課程作為計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程和其他電子信息類專業的專業限選或選修課程。目前,該課程的教學內容存在如下問題:一是教學內容繁,二是技術更新快,三是涉及的專業知識深,對學生的理論基礎知識(特別是數學知識、計算機技術)要求極高,教學難度大。因此,學生在學習過程中不得要領,抓不住課程的核心,只見樹木、不見森林,從而影響學生們的學習效果。本文就是在這樣背景下,提出并開展教學研究的。
1教學內容改革
智能決策系統是一門計算機科學、管理科學、人工智能和應用數學交叉的新興專業課程,其學分通常為2～2.5學分,即32～40學時,其中包括0.5學分的實驗課程(8學時)。因此,如何在有限學時中容納下本課程教學內容,完成本課程的教學目標,就成為首要問題。
通過實踐和教學改革,我校本課程的理論教學內容主要包括下列6個知識單元。
1) 決策理論概述。主要內容有決策的概念、類型、基礎、流程和目標。理論課時數4學時。
2) 決策系統。主要內容有決策支持系統的概念、結構、功能、主要部件與設計要點。理論課時數控制在6學時。
3) 決策模型。主要內容有數據倉庫、知識管理、數據挖掘、智能算法和數據處理。理論課時數控制在6學時。
4) 智能決策系統。主要內容有計算智能基礎、專家系統的概念和結構、智能決策系統的概念和結構、智能決策系統的設計要點。理論課時數控制在8學時。
5) 群體決策系統。主要內容有協同計算概述,群體決策系統的概念、結構、功能、群體決策過程與建模和實現方法。理論課時數控制在6學時。
6)智能決策系統的發展。主要包括基于網絡的決策系統技術和應用,網絡技術與基于Agent的決策系統,智慧地球與智能化企業。理論課時數控制在2學時。
實踐教學內容包括4個實驗,學時總數為8學時,其教學內容設置見本文§3。
2教學方法改革
教學方法是為完成一定的教學目的、教學任務所采取的教學途徑或教學程序,是以解決教學任務為目的、師生共同進行認識和實踐的方法體系。其方法體系主要包含多個基本要素,比如教、學、信息傳輸載體(包含文字、圖形、圖像、肢體語言、表情、感知等)和教學輔助設備等。教學過程就是要充分利用具有信息優勢、知識優勢的教師,將信息、知識、技能、技巧,系統集成地傳輸給暫時處于低信息狀態的學生。決定這個傳輸過程順利進行的至關重要因素有:教師的積極性與責任心和學生的求知欲與基礎知識及其結構。從教育學和心理學角度看,課程教學方法改革就是圍繞這兩個因素展開[5],限于篇幅,本文的討論僅從如何調動學生的求知欲著手。
2.1探索式教學方法
經過多年教學實踐,本文實踐了“探索式教學法”,此法強調因材施教,在教學全過程創設教學環境、培養學生創新精神。所謂探索式教學方法是指在教學過程中,在教師的啟發、誘導下,學生自主學習和合作討論,以學習課程知識和科學問題為探索目標,以學生熟悉和能接觸到生活原型為研究對象,為學生提供自由表達、質疑、探索、討論問題的環境,學生通過個體、小組、團隊等多種形式完成解難、釋疑、嘗試學習活動,將學生自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學程序。探索式教學方法重視發展學生的創造性思維,培養自學能力,力圖通過自我探索引導學生學會學習和初步掌握科學研究方法[6],培養學生的文獻獲取與加工能力、信息分析與加工利用能力、團隊協作與溝通能力、語言表達與寫作能力,和創新精神。為其終身學習和工作奠定良好基礎。
盡管探索式教學法能夠給教師的教學提供思想、理念指導,但是,針對不同教學對象和不同課程內容,其實際應用方法也會存在差異,這就是所謂的教無定法之說。本文以智能決策系統課程第1知識單元課外作業為例,嘗試說明該法的具體應用方法,為保證該方法的實施效果,本文擬定了如下的教師操作流程:
1) 制定論文目標:培養學生綜合利用參考文獻和學會表達的能力。首先,要求學生學會獲取、理解、過濾和分析信息;其次,要求學生掌握撰寫科技論文的基本技巧;最后,要求學生在觀眾面前表達自己觀點,學習說服聽眾、推銷自己觀點的技巧。
2) 論文基本要求:①圍繞“關于信息技術對決策影響”的主題,學生自擬題目;②2周時間內,學生完成1 000字左右(2頁A4幅面)的論文,其中內容需要包括摘要,關鍵詞,問題或觀點概述,目前發展狀況,結論或結語;③制作演示幻燈片。
3) 提供信息查閱途徑:通過網絡教師自己已經掌握的文獻資源和網絡地址資源,指出查詢方法和基本技巧。
4) 抽查式演講:①使用幻燈片;②介紹主要內容;③結論;④點評、提問與回答。
5) 評價標準:①文檔編制能力;②問題發現與分析能力;③表達與陳述能力。
在實施中,要防止出現如下情況:①題目太難或太容易,以免挫傷學生積極性;②提前告示和監督,防止學生偷懶或拷貝;③靈活掌握考評手段,鼓勵創新,保護學生學習積極性。
2.2案例教學方法
案例教學法是在教師指導下,根據教學目標的要求,創設學生身臨案例場境的教學氛圍,使用案例來組織學生的學習、研究、實踐等活動的教學方法。本課程利用該方法,加強了理論與實際的結合,為學生學習提供模仿案例,提高了學生對理論知識的理解和實踐能力,培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。案例教學法需要掌握好2個重要環節:
1) 案例選編。必須選擇學生容易理解、常見的例子,案例選編必須圍繞課程某個具體的教學目標,要適當加工,剔除與課程內容關聯性小的內容和技術,降低難度,方便學生理解。同時,案例必須來自于實際,并且問題明確。
2) 案例講解與分析。案例本身只是對實例的某些情況描述,表面上平鋪直敘,但是,其中必須隱藏著多個問題,要引導學生積極思考、深入分析,以發現其中隱藏的問題,并找出問題產生的原因,提出解決方案。在思考和分析過程中,既要培養和開發學生智力,又要培養學生綜合運用所學理論知識的能力。案例分析不能苛求解決問題的結果如何,而應該重點強調分析過程是否正確、方法是否恰當,案例講解和分析的主要任務是培養學生發現問題、分析問題和邏輯思維等能力,通常解決問題的能力正是課程后續需要實施的教學目標。
本文在第4知識單元中,以6子棋計算機博弈系統為例,通過對6子棋計算機博弈平臺的仿真實驗,選擇不同的博弈策略,比如不同的估值函數、不同的搜索策略等,獲得不同的實驗結果,實現人-機對戰、機-機對戰,讓學生切實體會到機器智能的魔力及其智能系統的構造方法,有力地促進了學生對理論知識的理解,并激發了學生的學習興趣。
3實驗教學內容
3.1實驗教學內容的設置
實驗課是智能決策系統課程的重要環節,由于總課時有限,實驗課時也就不多。但是,本校在專業課程中,仍然堅持設置了0.5學分的實驗,以使學生能將理論知識與實踐聯系起來,使抽象的理論不再是深奧,提高學生靈活運用知識的能力。本課程實驗學時為8學時,主要設置了表1中的3個實驗。
3.2實驗課的操作
為提高學生對課程理論知識的理解和應用設計能力,針對課程實驗教學課時少和實驗復雜特點,需要注意以下幾點。
1) 簡化平臺、降低實驗難度。實驗教學過程重在是一個訓練學生動手、動眼和動腦的過程,旨在培養學生好奇心和操作技能,以及觀察問題、分析問題和解決問題能力。因此,在實驗中,要盡量將實驗平臺簡化,以將學生注意力集中于實驗內容,保證實驗效果。比如實驗2,提供給學生智能交通燈控仿真平臺,它實際上是一個軟件模擬平臺,能實現固定交管模式的全部功能,學生能通過標準接口建立自己設計的智能交通管理模式;又如實驗3,以FIRA機器人足球5vs5比賽項目的仿真平臺為實驗平臺,利用平臺已設置的運球、傳球、前進、后退、轉動等命令,學生能通過這些命令建立足球機器人的路徑規劃和避障策略。
2) 科學分組、培養協作能力。由于實驗3工作量比較大,需要多人協作完成,發揮集體智慧作用,因此,在實驗3中,按照3～5人/組,實行組長負責制。組長監督、管理、協調本組實驗過程,每個組員都有明確的任務,并對組長負責,組長對教師負責。實驗3的課內實驗設置4學時/2次,學時主要在課外完成實驗3,歷時1個月。
3) 設計算法、培養智能意識。引導學生,模仿人類智能,設計智能算法,實現簡單的智能決策。由于課時有限,必須注意控制算法的簡潔、實效,以使學生能在短時間內模擬實現簡單的智能行為,著重引導學生分析業務行為,發現系統流程,構造智能算法,以此培養學生開發信息系統的智能意識。
4結語
智能決策系統是人工智能、計算機科學、自動控制科學交叉結合的一門新興專業課程,對推動信息化向智能化方向發展具有重要意義。該課程作為在校主要面對電子信息、計算機專業學生,通過該課程學習,學生反映加深了對智能的理解,提高了對計算機技術應用的認識深度,培養了學生的智能化設計意識,激發了學生的求知欲望。本文的研究成果是源于智能決策系統課程,但是,對其他信息技術課程,也具有積極的借鑒意義。
參考文獻:
[1] 鐘義信. 智能科學技術導論[M]. 北京:北京郵電大學出版社,2006:1-38.
[2] 張彥鐸,王海暉,劉昌輝. 地方工科院校智能科學建設的若干思考[J]. 計算機教育,2009(11):39-42.
[3] 韓力群. 智能科學與技術專業培養規范[R]. 北京:第二屆全國智能科學與技術教育學術研討會.2004.
[4] 王萬森,鐘義信,韓力群,等. 我國智能科學技術教育的現狀與思考[J]. 計算機教育,2009(11):10-14.
[5] 楊德廣,謝安邦. 高等教育學[M]. 北京:高等教育出版社,2009.6:1-50.
[6] 張偉峰. 本科高年級人工智能教學的幾點思考[J]. 計算機教育,2009(11):139-141.
Research on Teaching Reform of Intelligent Decision System Courses
ZHANG Xiao-chuan, CHEN Feng
篇7
關鍵詞 ：雙語教學；智能科學技術；浸入式；C語言
基金項目：2014年遼寧省普通高等教育本科教學改革研究項目“浸入式的C語言程序設計課程雙語教學模式探索與實踐”( UPRP20140592)。
第一作者簡介：申華，男，教授，研究方向為嵌入式系統開發，shenhua@neusoft．edu．cn。
0 引 言
智能科學與技術專業是面向前沿高新技術的基礎性本科專業，是國際上公認的最具發展前景的專業之一，在激烈競爭的國際環境下，先掌握智能科學技術，就有可能掌握制勝的主導權。進入21世紀以后，智能科學技術發展迅猛，新技術、新產品、新應用層出不窮，與國際先進的智能科學技術發展接軌，對于推進我國智能科學技術專業的發展以及培養高層次智能科學技術人才尤為重要。
在教育國際化、科技和經濟發展全球化的趨勢下，我國對精通專業知識和外語的復合型人才需求不斷增加。教育部2001年頒布的《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》指出——按照“教育面向現代化、面向世界、面向未來”的要求，為適應經濟全球化和科技革命的挑戰，本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學——這就明確提出了高等院校雙語教學的要求?！?010-2020國家中長期教育改革和發展規劃綱要》再次提出要擴大教育開放，提高國際交流合作水平，擴大政府間學歷學位互認，支持中外大學間的教師互派、學生互換、學分互認和學位互授。雙語教學已成為我國教育改革與國際接軌以及現代化高等教育未來發展的重要組成部分。
開展雙語教學，是培養具有國際合作意識、國際交流與競爭能力的高素質外向型專業人才的重要手段。一般雙語教學培養目標包括：閱讀最新的外文技術資料和資訊，對外文文獻的理解以及面對面與外國同行直接進行信息交流等。概而言之，就是培養學生的外語應用能力，保持與國外先進知識與技術的同步。
1 智能科學與技術專業的雙語課程體系規劃
智能信息產業具有技術和知識更新快、新產品層出不窮的特點，學生畢業后從事產品開發、生產和科研都不可避免地要接觸國外先進技術，查閱外文技術資料等，若讀研深造，更要經常查閱大量英文資料和科技論文，參加國際學術會議進行技術交流等，而目前工科學生普遍欠缺應用英語進行專業知識交流的能力。為培養學生應用英語學習和迅速了解國外先進智能技術、進行技術交流的能力，造就國際化智能工程技術人才，在智能科學與技術專業實施雙語課程教學是十分必要的。
目前國內高校的專業英語教學可歸納為以下兩種情況：
(1)理工類專業中，專業英語是歷史悠久、開設較為廣泛的一門課程，一般由英語教師教授。該類課程的主要問題是英語教師不具備相關理工專業的知識，所選用的科技類通俗內容與學生所學專業相距甚遠，普遍處于教師不愿教、學生無意學的尷尬局面。
(2)近年來，各高校普遍嘗試開設針對部分學生（如“快班”學生）的專業課程雙語教學，由理工科專業教師講授。這些雙語課程絕大多數是將某門專業課改為雙語教學，很少有高校從專業培養目標人手，系統設計構建雙語課程體系。
正如語言的學習需要一個緩慢、長期、漸進的過程一樣，外語應用能力的培養也需要通過一系列雙語課程的學習逐步開展和提升。從智能科學與技術專業的人才培養目標出發，構建大學期間雙語課程不斷線、面向全體學生的雙語教學體系，通過有針對性的雙語課程立體化培養，使學生既達成專業培養目標的要求，又符合國際化復合型人才的需求。
基于智能科學與技術專業的課程體系，考慮英文在課程中的應用比例，兼顧雙語課程實施的難度，可設計軟件開發和硬件開發兩條專業課程主線（如圖1所示），實現學生雙語能力的系統化培養。
根據智能科學與技術專業的培養目標，雙語課程的軟件主線主要選擇程序設計類課程，這是因為程序本身必須符合英文語法規則，再加上程序編譯器、編譯信息提示和幫助文檔皆為英文，非常適合以英文為工作環境；硬件主線選擇以電路圖、芯片手冊等作為主要技術資料的核心課程，這些知識內容以直觀的圖表作為載體，雙語教學中語言障礙帶來的影響可以被降至最低。
2 雙語教學師資隊伍的建設與培養
教師是雙語教學最直接的實施者，教師的語言水平和教學能力直接關系到雙語教學的成敗。從實際教學活動上看，雙語課程的授課教師要有豐富的教學經驗、扎實的學科知識以及深厚的學術造詣和研究能力，能充分理解運用原版教材，把握學科前沿；同時還要求具備較高的外語水平，能在課堂上熟練地在雙語之間進行切換，準確地表達專業知識。也就是說，承擔雙語授課的教師不僅專業精深、英語好，還要能用英語表述專業知識、解析專業詞匯，并具備良好的教育教學管理能力。
目前，我國高校還沒有學科專業或機構專門針對雙語師資進行培養，而雙語教師的匱乏已成為制約雙語教學發展的瓶頸。為更好鼓勵雙語教學，培養雙語師資隊伍，大連東軟信息學院2012年就制定頒布了《雙語教學管理辦法》，從教師的口語培訓、雙語課程級別的認定、雙語課程的建設、雙語課程的獎勵和雙語課程的效果評估等多個方面，對雙語課程的教學進行系統規劃和管理。
師資培訓采取脫崗培訓、在崗培養等方式，選拔英語基礎較好、教學經驗豐富、教學效果好的教師有計劃地開展外語培訓，提高教師的英文水平并學習國外先進的教學理念。同時，引進高水平的雙語教學人才，優化師資隊伍的學歷結構、職稱結構、年齡結構和知識結構，形成雙語教師梯隊。還應鼓勵教師間互相聽課，定期開展研討，在課程負責人帶領下采用導師制幫助新教師進步與成長。
雙語課程實施根據難易程度，劃分為A、B、C三個級別，均采用外文原版教材及外文課件。A級課程課堂教學中全部使用外語，課程考核全部使用外文并要求學生用外文作答；B級課程課堂教學中使用外語授課達到50%以上，至少50%的課程考核使用外文并要求學生用外文作答；C級課程課堂教學中使用外語授課達到30%以上，至少30%的課程考核使用外文并要求學生用外文作答。根據教師雙語授課能力、課程難易程度以及授課對象的接受程度，各個專業選擇申請開設相應級別的雙語教學課程，學校設有專門的雙語課程評估委員會對申請進行評估，并安排試講。
3 雙語課程的教學設計
雙語教學的實施存在兩個難點，一個是課程知識目標的達成，另一個是引入雙語教學后對學生專業學習帶來的影響，克服語言障礙實現課程培養目標的達成是實施雙語教學的最大挑戰。針對不同類型的雙語課程，須精心設計教學內容，使教學內容的講授既符合專業知識的特點，又能有效減輕語言障礙帶來的困擾。
程序設計類課程因其自身特點使得雙語教學這種新的教學形式實施起來更加有效。很多程序設計語言（如C語言、C++語言、Java語言等），其語言表述、語法結構和算法邏輯與英語思維較接近，而且程序的開發環境也是以英文版本居多，即使是漢化的中文版界面，程序在設計調試過程中的編譯信息和錯誤提示信息也都是用英文表達。在學習這些語言時，不需要進行漢語的翻譯，只需對其英文本意進行直譯，這是該類課程適合雙語教學的最主要原因和最大優勢。另外，程序類課程中采用雙語教學，學生在對專業知識的相關術語和英文表述有了一定的了解和掌握后，當程序設計和調試過程中遇到問題時，可以較好地理解提示信息，大大提高程序調試效率。因此，雙語教學對程序設計類課程的學習有明顯的幫助和促進作用。
以第一門雙語課程C語言程序設計為例，根據該課程培養目標的定位，學生需要掌握基本的C語言語法，并應用C語言進行編程實踐，解決實際問題。基于該目標，須對課程理論知識和實踐內容進行優化，綜合C語言程序設計的知識點，將C程序作為C語法的載體，以編程實踐貫穿整個教學過程；同時，基于課程內容的不同模塊，可安排與實際應用聯系緊密、由簡入繁的程序設計項目，設計出符合學生理解能力和認知規律的教學內容；此外，兼顧知識銜接和教學學時等方面的要素，合理安排章節內容，將理論授課和編程實踐有機結合，使學生理解、掌握基本理論知識并進行編程實踐。
4 雙語課程教學方法與手段
雙語教學對于學生來說最大難度在于外語環境的適應，包括聽、說、讀、寫等多個方面。經過幾年的探索，筆者在雙語課程中采用浸入式( Immersion)教學模式，取得了較好的效果。浸入式教學模式最早起源于加拿大的一種外語教學模式，教師在課堂上不但用第二語言教授第二語言，而且用第二語言講授部分學科課程。也就是說，第二語言不僅是學習的內容，而且是學習的工具。浸入式教學使傳統的、孤立的外語教學向外語與學科知識教學相結合的方向轉變。
專業課程的雙語教學就是要使用外語作為工具來開展專業學科知識的學習，因此，采用浸入式的教學模式極為適合。當然，鑒于學生的外語接受能力以及教師用外語描述專業知識的難度，初步可以采用中英文混合式教學。首先，教師使用常用英語組織課堂、管理課堂；其次，課程中涉及到的各種教學儀器、圖表、
關鍵詞 匯等用英語來表達；再次，課程所涉及的專業術語用英語介紹給學生。而其他的重點知識內容，可以中文表述為主，英文表述為輔。隨著雙語教學進程的推進，學生慢慢適應雙語教學課堂氛圍后，教師可以逐漸加大使用英語講解學科知識內容的比例，最終達到完全使用英語進行專業知識教學。
以C語言程序設計課程為例，遵循浸入式雙語教學的基本思路，課程內容回顧、課程內容小結、一些圖文并茂的應用性內容的講解、課堂提問等環節均采用全英文授課方式，但一些理論性較強、較難理解的內容，則應視學生的掌握情況減少英語講解的比例。同時，作業、習題、實驗、試題和開發環境( Turbo C)也全部采用英文。這樣，學生在課內和課外的所有學習環節中主動或被動地浸入到純英文的學習環境中，從不適應到適應，從不習慣到習慣，學生也逐漸適應雙語學習的形式，甚至覺得英文對專業知識的表述更加簡單、直接，易于理解。
從具體的教學手段上，理論知識可以借助多媒體和計算機技術開展教學，比如使用多媒體和動畫等手段使知識內容形象化展現，提高課堂教學效率。同時采用Turbo C編譯器對程序進行在線編譯、調試，將程序運行過程實時展示給學生，既有助于學生理解程序語法的功能，又能直觀動態地反映程序的執行過程。在實驗和實踐環節，運用案例教學和程序設計項目教學，以提高程序設計能力為重點，精講多練，引導學生運用C語言編程解決實際問題。
5 雙語課程教學資源開發
雙語教學的基本原則是盡量使用原版外文教材和參考資料。原版外文教材的內容體現了理論的前瞻性，有利于學生了解專業前沿理論知識和最新發展動態。另外，選擇原版外文教材給學生營造了一個全面接觸專業外語的環境，包括準確使用專業詞匯、準確表達專業內容。只有使用原版外文教材，才能真正使雙語教學從形式和內容上與世界主流技術和專業思想保持一致。
當然，由于國外教材是根據西方的文化習慣和思維方式編寫的，直接閱讀可能會對大部分學生造成很大學習壓力，甚至會使其迷失于茫茫英語海洋中，嚴重影響學習專業課程的積極性。為此，在使用英文原版教材的基礎上，最好由授課教師開發基于原版外文教材的純英文電子課件，作為原版教材的簡化版本學習資料，這樣學生以電子課件為綱，再閱讀原版教材就會很容易把握知識的難重點。此外，還可根據教學目標設計純英文的實驗項目和習題，使學生在學習過程中不得不“浸入”到英文環境中去，隨著學習進程的不斷推進，語言障礙就會越來越小，部分學生甚至在學習過程中會逐漸形成英語思維習慣。
以大連東軟信息學院電子工程系開設的C語言程序設計雙語課程為例，課程選擇Michael Vine的《C Programming for the Absolute Beginner》作為教材，該教材以程序講述語法，同時精選大量程序范例，在保持知識系統性的同時增加趣味性，尤其適合初次學習C語言的讀者使用。課程組基于該教材開發了全套英文課件，編寫了涵蓋各個章節的全英文實驗指導書，開發了基于萬維考試系統的C語言全英文試題庫，還基于網絡給學生提供大量豐富的外文參考資料以及與課程有關的電子文檔和視頻資料，方便學生自主學習。
6 雙語課程的教學效果評估與反饋
雙語課程作為一種新的教學類型，在實施過程中須采取全流程的監控措施對教學效果進行評估，以保證雙語課程教學質量的持續提高與改善。教學質量管理與保障部專門成立雙語教學督導教師隊伍，針對雙語課程，系統地收集和分析資料，進行課程效果評估，分析判斷雙語課程教學質量的高低、教學目標和教學方法的有效程度，并給出相應的反饋用于指導今后的教學活動。具體可從以下兩個方面全程監控雙語教學質量：
1)雙語教學過程監控。
通過每學期3次網上調查問卷，了解學生對雙語教學的滿意程度，收集大量關于學生學習的反饋信息。督導教師進課堂聽課，通過文字記錄、課堂錄音等形式，對課堂情況（包括外語發音、表達、語速、課堂感染力、學生專注程度等）進行記錄和評估．并通過教學質量管理平臺將相關信息及時反饋給授課教師和開課系部，以便掌握學生的學習需求，及時調整和優化雙語教學活動。
2)雙語教學效果評估。
跟蹤學生的學習效果，了解雙語授課對學生專業能力的提高程度。從短期目標來看，要關注學生經過雙語課程學習后掌握的技能及其掌握程度，可通過課程考核來分析；從長期目標來看，應關注畢業生在工作中的外語應用能力、國際化工作環境的適應能力以及運用外語解決問題的能力等是否得到提升。
7 結語
雙語教學要遵循“循序漸進、因材施教”的原則，根據學生的外語認知水平，選擇適合的教學方法和手段，逐步開展和提升；要注重實效，不能以犧牲學生專業能力為代價，單純追求雙語課程的開設率；還須深入研究雙語課程的特點，從師資隊伍建設、教學設計、教學方法與手段、教學資源建設、教學效果評價與反饋等多個維度探索適宜的雙語教學模式，順利推進雙語教學，保證學生既獲得先進的科學技術和前瞻性的專業知識，又系統培養專業外語應用能力和獲取新知識、新資源的能力，以培養全面發展的復合型、國際化人才，為全球化經濟改革建設服務。
參考文獻：
[1]程昕．課程語言特點與雙語教學模式選擇實證研究[J]外語與外語教學，2011(2): 62-65.
[2]黃崇嶺，雙語教學核心概念的解析[J]外語學刊，2008(1): 137-139.
篇8
武?。簭母拍睢⒍x來看，信息科學與計算機科學并不完全一樣。因為信息科學是以信息運動規律為研究內容的，研究內容既不專指計算，也不是專指計算機。從這個角度思考，信息科技課程與計算機課程的內容將有很大的區別。這對于一線信息技術教師來說，了解信息科學就更加重要了。您能否給我們講一講信息科學的核心內容是什么？它對于整個社會能發揮什么作用？
鐘義信：信息科學的概念（定義）也可以通過它的基本模型來表現（見下頁圖1）。
這個模型也可以簡化為以下更直觀一些的模型（見下頁圖2）。
考察信息科學的定義和它的基本模型（以及簡化模型）可以知道：
信息科學最大的特點是研究“信息”（而不是物質和能量）。
它的核心內容就是研究“信息運動規律，即信息-知識-智能轉換的規律”。
世間一切物質的運動都會產生信息。人類正是通過研究信息，才能認識世界（包括自然和社會）。因此，信息科學的研究目標，就是“擴展人類的智力能力，也就是擴展人類認識世界和改造世界的能力”。這就是信息科學對于整個社會的作用所在。
武健：我記得您曾經講過信息分成主客體關系，那么我們理解基本模型與簡化模型也是一步步地發展出來的。從簡到繁是否可以這樣理解？（如下頁圖3）
從信息定義的基本模型中，還可以看到信息科學在特別關注著策略，尤其是人的策略。從這個角度來看，信息科技課程中會有著一批以前沒有的教學內容。技術課中的學習計算機操作的教學目標是學會操作。而信息科技框架下的課程則需要以應用技術，挖掘其中的問題解決策略，了解信息科學概念與原理為主要目標了。
每個學科都會有一批本學科的科學家，像牛頓對于物理，哈勃對于天文，歐姆對于電學……信息科學是一門新興的橫斷科學，那么您認為這門學科中有代表性的信息科學家有哪些人？
鐘義信：橫斷科學，是在概括和綜合多門學科的基礎上形成的一類學科。它不是以客觀世界的某種物質結構及其運動形式為研究對象，而是從許多物質結構及其運動形式中抽出某一特定的共同方面作為研究對象，其研究對象橫貫多個領域甚至一切領域。所以，信息科學家、信息技術專家會有自己的領域，但會在共同的信息方向有突出貢獻。
如香農（Shannon）在1948年發表了論文“通信的數學理論”，奠定了“通信信息論”;維納（Wiener）在1948年出版了著作《控制論》，奠定了隨機控制理論，貝塔朗菲（Bertalanffy）在20世紀60年代出版了《一般系統論》，建立了系統論。西蒙（Simon）對功能模擬的人工智能理論做出了奠基性的貢獻，費根鮑姆（Feigenbaum）是人工智能專家系統的開拓者，閔斯基（Minsky）對人工神經網絡和認知理論有突出的貢獻，查德（Zadeh）創建了支持信息科學研究的模糊集合和模糊邏輯， 柯爾莫戈洛夫（Kolmogorov）對信息理論和控制理論都有杰出貢獻，等等。這些人都在信息科學領域有過不同方面的重要建樹，都可以稱之為信息科學家。
由于我國只有各種信息技術的學術機構而沒有專門的信息科學的學術機構，很少純粹信息科學方面的交流機會，因此很難確定誰是信息科學家。不過，由于我國信息化建設的迅猛發展，確實出現了不少在信息科學技術方面做出重要貢獻的人員。
武健：信息科學是一門新興的學科。既然是“新興”，那么它一定在發展，甚至是快速發展。您認為信息科學主要研究的方向與進展如何？現階段出現了什么樣的困難？
鐘義信：相對而言，信息科學是一門非常年輕的學科。因此，它的主要研究方向應當是信息科學的基礎理論，研究信息的基本運動規律。其中包括信息理論、知識理論、智能理論，特別是信息、知識、智能之間的轉換理論（一體化理論）。
經過半個多世紀的研究和探索，我們在這些基礎研究方面取得了可喜的進展，具體表現在：建立了超越與拓展傳統信息論的“全信息理論”，發現了“知識的生態學規律”，創建了“機制模擬的人工智能理論”，實現了“結構主義、功能主義、行為主義人工智能理論”的統一，還創建了“基礎意識―情感―理智三位一體的高等人工智能”，特別值得提到的是，發現了意義重大的“信息轉換與智能創生定律”。
在取得這些進展的過程中，發現物質科學（代表性科學是物理科學）的科學觀（還原論）和方法論（分而治之）不適用于信息科學（和智能科學）研究，總結并提出了適用于信息科學研究的新的科學觀和方法論。
面臨的主要困難是：由于信息科學和智能理論的研究對象多數是非常復雜的問題，因此現有的數學工具不敷應用，特別是其中的邏輯理論還相當單薄，不足以支持這些復雜問題的創新研究。這是當前信息科學發展中的“瓶頸”。
武健：信息科學關系到的方法論可以分成信息科學研究的方法論和信息技術應用的方法論。根據這樣的觀點，在信息科技課程中，需要以完整的信息綜合活動展開教學，而不適合片面地學習信息獲取、信息處理某一個片段。因為信息科學方法論更強調從整體到局部，不建議從信息運動中的某一細節去理解典型的信息過程。
信息科技的方法論分成理論研究層級和技術應用層級。您認為在信息科學研究中，常用的方法與手段有哪些？
鐘義信：與物理科學研究方法最大的不同，是不再采用“分而治之，各個擊破”這種流行了數百年之久而且一直行之有效的傳統科學研究方法論，而是改為運用全新的“信息轉換與智能創生”方法論。
原因是：“分而治之”方法論在把系統分解為若干子系統的時候，必定會丟失各個子系統之間相互聯系相互作用的信息，而這些信息正是復雜信息系統的生命線。就像研究人腦思維奧秘的時候，如果采用“分而治之”的方法把人腦分解為若干部分進行研究，即使把每個部分都研究好了，也無法揭示人腦思維的奧秘，因為分解之后的這些人腦部分根本無法復原為活的人腦。
“信息轉換與智能創生”方法認為，信息系統是一個生態系統：由信息生成知識進而生成智能（策略），從而按照策略解決問題。它強調信息、知識、智能（策略）之間的相互聯系和相互作用，強調信息、知識、智能（策略）之間的生態聯系，根據外部世界客體的信息和認識主體的目的，可以通過學習創生解決問題的智能策略。
至于具體的研究工具，基本也是硬件試驗和軟件仿真（包括虛擬現實）。
武?。涸谛畔⒖茖W體系中，您認為這個領域中最基本的概念和原理是什么？
鐘義信：信息科學最基本的概念包括信息、知識、智能。人們往往把信息科學技術僅僅局限在“信息”范疇，這其實是對信息科學技術嚴重的。經過這樣的信息科學技術的作用，就大大被削弱了。
信息科學最基本的原理則是：信息―知識―智能轉換原理。正確運用這個基本原理，人們就可以在具體的環境中求出解決問題、而且保證實現“主客雙贏”的智能策略，從而滿意地解決問題。
武?。阂话闳硕贾溃F代科學與技術有著不可分割的密切關系。一方面，很多人還不知道什么是信息科學，另一方面，還不能想象信息科學與信息技術之間有什么關系。您認為兩者有什么樣的區別與聯系？
鐘義信：信息科學與信息技術是一對孿生的概念，信息科學是信息技術的理論基礎，信息技術是信息科學理論的具體實現。兩者相互聯系，相互促進。
武?。汉芏嗳苏J為信息技術就是計算機技術加上網絡技術，信息技術就是能夠用計算機上網。這部分人覺得，信息技術就是信息技術，不是什么“關于信息的技術”。關于這些觀點您是怎么看的？從信息科學的角度來看信息技術應當包含什么內容？
鐘義信：只要對照信息科學的簡化模型，就可以很明確地回答：信息技術不等于計算機技術和網絡技術，因為這個說法很不全面，忽略了傳感技術，忽略了控制技術，特別是忽略了人工智能技術。
實際上，在以往，關于“信息技術”的概念，確實曾經流行過很多各不相同的說法。其中比較出名的包括：
1C說――認為“信息技術就是Communication技術”，理由是：信息論就是通信論;也有一些人認為“信息技術就是Computer技術”，理由是：計算機就是用來處理信息的技術。
2C說――認為“信息技術就是Computer+ Communication技術”。
3C說――認為“信息技術就是Computer+ Communication + Control技術”。
但是，對照信息科學的簡化模型就可以明白，這些說法都屬于“以偏概全”的認識，都是不全面的認識。
從信息科學的簡化模型可以非常清晰地了解到具體的信息技術內容，包括實現信息獲取功能的“傳感技術”，實現信息傳遞和策略傳遞功能的“通信技術”，實現信息預處理功能的“計算機技術和存儲技術”，實現信息認知功能和智能決策功能的“人工智能技術”，實現策略執行功能的“控制技術”，以及實現反饋學習和策略優化的“信息系統自組織技術”等。
武健：您認為未來20～30年，信息科技最有意思的發展可能是什么？
鐘義信：根據“科學技術擬人律”，未來20～30年，信息科學技術最有意義的發展將是人工智能技術。
對照信息科學簡化模型就知道，擴展感覺器官功能的傳感技術、擴展傳導神經系統的通信技術、擴展思維器官預處理功能的計算機技術以及擴展效應器官功能的控制技術都是相對而言的技術，擴展思維器官認知功能和決策功能的人工智能技術才是核心技術。目前信息技術已經得到長足的發展（未來當然還會繼續發展），這就為核心信息技術的發展打好了基礎，也產生了需求。因此，未來20～30年間，人工智能科學技術必然成為發展的主導潮流。
武健：您認為學習信息科技的知識對于中小學生來說有何意義？有沒有哪一部分內容需要在現階段特別強調的？
鐘義信：中小學生絕對應當學習基本的信息科學知識，掌握信息技術的基本能力。當今的時代是信息時代，不學習信息科學技術，就會成為落伍的一代，被淘汰的一代。這是非常危險的。
當然，中小學生學習信息科學技術應當遵循“循序漸進”的認知規律和“興趣引導”的教學方法。事實上，信息科學技術本身的發展就是循序漸進的，如圖4所示。
武?。耗鷮χ行W的信息科學與技術課程（不等同于計算機課程）有何期望與要求？
鐘義信：根據“信息科學技術”的定義，“計算機科學技術”只是“信息科學技術”的一個組成部分。部分不等于全體，部分不能代替全體。所以，不能用“計算機”課程代替“信息科學技術”課程。
中小學的信息科學技術教育是一個極其重要的問題，又是一個十分復雜的問題。我們不能就事論事孤立地討論中小學的信息科學技術課程，而應當把它作為“國家信息科學技術教育系統工程”來統籌考慮：小學階段學什么？中學階段學什么？大學階段學什么？碩士研究生階段學什么？博士研究生階段學什么？等等。
按照“信息科學技術教育系統工程”的思路，中小學生應當通過“學習最為基礎的信息科學概念”和“掌握最為基本的信息技術能力”形成“最淺層（然而又是準確的）的信息科學技術觀念和濃厚的興趣”。其中，“觀念和興趣”是最重要的，而“概念和能力”則是支撐這種“觀念和興趣”的支柱。
武?。虹娎蠋煟兄x您的指導。您認為2010年后，學科基本研究才逐步成熟起來。一門學科從成熟到走進基礎教育往往需要十多年的工作，而信息科技課程的發展將是長期的。希望您以后能夠經常關注基礎教育中的信息科技課程發展，給我們更多指導。
篇9
1智能系統控制課程探究式教學設計
智能系統控制課程與智能信息處理課程分別是我院的必修課程和選修課程,其探究式教學平臺主要包括網絡課程、講義下載、學生論文/程序演示等模塊。智能系統控制課程的探究式教學是指教師利用課堂的知識傳授和網絡的開放資源,安排學生分課題組,邊進行科研合作邊學習的教學模式。因此,探究式教學具有學生積極性高、師生/學生之間交互強、學生體驗印象深和師生互相學習等特點。本課程的探究式教學模式設計的步驟有探究式教學模式設計、網絡課程網站設計和實踐展示平臺的設計。
1.1探究式教學模式設計
傳統教學模式往往沒有提供可供學生自主選擇的學習方法,但并不是所有的學生都適合此種教學方式[2]。因此,有必要研究可供學生自主選擇學習進度的探究式教學模式,以實現因材施教。
本課程的探究式教學模式具體來說,是指根據每個學生的專業、基礎、潛力和特點劃分幾個合適的課題組,幫助每個學生選定自己的小課題;接著,在老師指導和組長帶領下分組調研、討論、設計、編程和交流,同時可以利用教學網絡中的各種教學資源;最后,將成果總結為PPT和程序,在課堂上交流,再在網絡上演示。例如,先根據學生學習智能系統控制課程的不同目的和學生的專業基礎,將眾多學生分為自動化組和通信組。然后,由各大組的組長和組員根據專業基礎和興趣探討課題題目和研究子方向,保證每個學生都有具體研究小課題。進而,學生調研、探討、研究、合作、交流,進行PPT陳述。再如,有的學生想學智能控制的理論知識,有些學生則想重點學習智能控制的應用技術,因此將智能系統控制網絡課程分為理論教學和應用教學。
1.2網絡課程網站設計
智能系統控制網絡課程的主要功能是在教學網頁上向學生展示智能系統控制的各種課程知識,要求以邏輯性強、易于理解的方式向學生傳授知識,這是學生自主學習的重要環節。知識點頁面的設計要求排版清楚美觀,色調適合統一,圖文并茂,以多媒體的形式展示知識。為了讓學生及時了解自己的學習進度并能實現知識點頁面的隨意轉換,設計了動態跟隨目錄,以便于學生隨時選擇課程的學習內容。對智能系統控制課程設計了進度參考值,以便于學生知道其學習快慢,從整體上把握學時規劃。
1.3實踐展示平臺的設計
在智能系統控制課程的實踐展示平臺中,習題的存儲和管理都在數據庫中進行,章節自測題的功能模塊如圖1所示[3-4]。學生每學完一章就可通過練習來鞏固該章的知識,了解其對本章節知識的掌握情況。
在課后習題的設計中,特別增加了顯示失分題并列出正確答案的功能以及留言功能。學生利用前一功能了解自己錯誤理解的那些知識點并改正錯誤,學生通過后一功能提交對答案的任何質疑或更好的建議方案,并由專業老師予以點評,如圖2所示。這些功能能提高學生的積極性,增加老師與學生之間的互動性,為學生學習本課程提供了很好的智能助手[5-6]。
智能系統控制課程實踐展示平臺的另一重要功能是利用Java技術等網絡工具展示智能技術的演示程序,促進學生的學習交互性和實踐效果。對于人工智能和智能控制課程中每種能演示程序的知識點,都可以用Java等技術編程實現交互演示實例,也可以推薦學生設計相關的演示程序,開設學生作品的演示區。
2結語
智能系統控制課程的探究式教學方法可以彌補傳統智能控制教學過程中的一些不足,讓任何學生都可以在任何時間、任何地點選擇一種自己想學的教學模式,以自己喜歡的學習方式和學習進度進行學習。學生根據自身的條件選擇一種教學模式,然后進行自主學習。每章最后會設置章節自測題,查看學生對本章節的掌握情況,更主要的目的是鞏固學生本章所學知識。隨著智能網絡技術的發展,智能技術的教學將會更加人性化和個性化[7-8]。
參考文獻:
[1] 蔡自興,徐光v. 人工智能及其應用[M]. 3版. 北京:清華大學出版社,2004.
[2] 龔濤,蔡自興. 多維教育智能體的構建與應用[J]. 教育信息化,2002(76):55-56.
[3] 馬婭婕,田翔川. 多媒體網絡教學系統在線考試題庫的設計[J]. 計算機應用研究,2005(1):182-183.
[4] 黃向前,劉淵,莊春興. 關于題庫資源建設系統的規范化的分析[J]. 實驗技術與管理,2004,21(3):76-79.
[5] 管恩京,李靜,鄭海峰. 促進高校網絡教學與教學資源應用的對策研究[J]. 現代教育技術,2009(12):126-129.
[6] 沈理達. 工程基礎軟件及應用課程的網絡教學系統設計[J]. 中國科教創新導刊,2009(36):123,125.
[7] 李人厚. 智能控制理論和方法[M]. 西安:西安交通大學出版社,2002.
[8] 王岳斌,劉利強,周細義. 交互式網絡教學模型設計與實現[J]. 湖南理工學院報:自然科學版,2005(3):19-22.
Research on Exploring Teaching of Intelligent System Control Course
GONG Tao1, ZHOU Jia-jia2
篇10
1.前言
隨著中國科學技術的進步，現代化建設步伐的加強，經濟的快速發展，中國人口也出現了老齡化傾向。按照世界衛生組織和衛生部規定，我國60歲以上的為老年人，45到59歲為初老期，60到79歲為老年期。人口老齡化給中國的社會、經濟、政治、文化等方面的發展帶來了深刻的影響，日益龐大的老年群體的養老、醫療、社會服務等方面需求壓力也越來越大。
平衡能力是人體的一項重要生理機能，不僅在日常行為中起著極為重要的作用，而且是在體育項目完成過程中不可缺少的能力之一。平衡功能也是一樣，隨著年齡的增長平衡能力也出現了一系列的退行性變化。平衡能力與年齡密切相關，視覺、前庭、本體等平衡感覺功能在20―50歲之間最為穩定，隨后逐漸降低，到60歲以后降低明顯，老年人的平衡能力較中青年有著明顯的降低。
伴隨著年齡的增長老年人的身體機能不可避免的出現了衰退和健康程度的每況愈下，各系統器官的機能有逐年下降的趨勢。中國很早就有“樹老先老根，人老先老腿”的說法，由于下肢肌肉萎縮、骨質疏松、柔韌性的降低平衡能力的嚴重下降所導致的老年人易跌倒，以及由于失去平衡跌倒而導致股骨、頸骨骨折是老年人常見的意外事故，更是威脅老年人生命安全、身體健康的重要敵人。由于老年人自身的特點，就需要選擇充分適合老年人生理和心理特點的體育運動形式來提高老年人的平衡機能。
2.研究對象與方法
2.1研究對象
本文研究對象選取石家莊市區長期從事太極拳運動鍛煉的老年人30人，年齡最小60歲最大70歲（年齡均值：64.57±3.08），身體健康，長期堅持從事太極拳鍛煉3年及以上，每周從事太極拳練習3次以上，每次鍛煉時間為1小時，并自愿完成所有實驗，對其進行研究。另外選取石家莊市退休職工沒有從事過或很少系統性從事體育鍛煉的老年人30人，年齡最小60歲最大70歲（年齡均值：64.12±3.52），作為對照組進行研究。對練習太極拳鍛煉組和健身秧歌鍛煉組參加測試的人群進行為期3個月的監測，以確保其練習的時間、頻率和強度。
2.2 研究方法
本文采用的主要研究方法有文獻資料法、數理統計法、觀察法、實驗法、邏輯分析法。
2.2.1文獻資料法
筆者通過對中國學術期刊網和中國博碩士學位以及國家核心期刊和各類相關期刊資料的查詢并從中經分析匯總出相關內容資料，這些文獻資料為本人撰寫論文提供了大量的參考數據和理論依據，對本論文實驗研究的設計和實驗結果的分析起了重要的作用。
2.2.2 數理統計法
對所得的實驗數據用EXCEL軟件包和SPSS12.0軟件包進行數理統計處理。
2.2.3實驗法
使用由中國科學院合肥智能科學研究所生產的平衡測力臺對被測者進行靜力性平衡能力的綜合測定，測試在室內進行。
3.研究結果與分析
3.1平衡測力臺是反映綜合靜態平衡能力指標
由于平衡測力臺實驗主要反映了人體的靜力性綜合平衡能力，實驗數據表明長期堅持練習太極拳運動對人體的靜力性綜合平衡能力有較為明顯的提高（從圖1、2可以分別觀察）。
3.2 強化Romberg征是評價人體靜態平衡指標
強化Romberg征的測試主要是與老年肌力下降有關的平衡能力測試，主要與伸髖以及髖外展扭力呈正相關。從實驗結果來看，太極拳鍛煉組的強化Romberg征的實驗數據與無鍛煉組相比具有明顯的差別，經t檢驗P
3.3閉目單足站立是人體靜態、立位平衡能力的評價指標
從太極拳鍛煉組的閉目單足站立實驗數據與無鍛煉組數據結果經t檢驗P
4.結論與建議
4.1 結論
通過對太極拳、健身秧歌、無鍛煉組分組研究后結果顯示：在平衡測力臺、強化Romberg征、閉目單足站立實驗中太極拳鍛煉組實驗結果明顯優于其他組別。通過實驗數據分析后得出太極拳在對老年人靜態平衡綜合能力上具有十分顯著的效果，在動態平衡綜合能力上與健身秧歌組相比較無明顯差異。
4.2 建議
4.2.1建議有關部門、協會以及太極拳教授站點對太極拳的技術風格和特點結合現代的科學量化指標以及實驗對練習者進行科學的宣傳、引導。
4.2.2 加快把太極拳運動作為改善提高老年人平衡能力的康復手段。加大政府對太極拳理論科學體系的研究，使太極拳所蘊涵的理論知識體系得到更好的推廣和發揚，更好的為世人所知。
篇11
“計算機網絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網絡工程、信息安全等專業的核心專業技術基礎課之一，也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業的專業限選課或任選課之一，通過該課程的教學使學生懂得網絡的總體框架結構，能建立網絡的概念，重點是使學生掌握網絡基本原理和核心協議，并熟悉最常用的網絡服務和網絡工具，了解網絡技術的新發展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障，即明確教學是為培養什么類型人才而服務。計算機網絡的教學目標大致可分為三個層次：[1]網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師、網絡相關科學研究。其中，網絡基本應用目標要求掌握計算機網絡的基礎知識，在生活、學習和工作中可熟練利用各種網絡資源，如瀏覽新聞、收發電子郵件和查找資料等，適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業；網絡管理員或網絡工程師目標要求掌握網絡集成、網絡管理、網絡安全、網絡編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網絡規劃設計、網絡管理與維護、架設各種服務器和網絡軟硬件產品的開發等工作，適合于計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業；網絡相關科學研究要求具備深厚的網絡及相關學科的理論基礎，今后主要從事科研和深層次開發工作，適合網絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網絡”課程教學中存在的問題
傳統的“計算機網絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣，對新形勢下的培養目標有一定的制約作用，主要問題表現在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強，教學內容偏離實際應用
目前國內的大多數計算機網絡教材都是以osi/rm為索引，分層次展開，全方位介紹各個網絡層次的工作原理、相關協議、運行機制等，知識點較多且內容抽象，學生理解起來比較困難，難以提高學習興趣。osi體系結構是一個較為全面的網絡層次結構，但是在實際中并沒有得到廣泛應用，實際中的網絡案例又不完全符合osi體系結構，這往往會使學生對網絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心，通過黑板板書和語言描述向學生傳授網絡知識。這種方式有利于教師組織和監控整個教學過程，便于系統地傳授知識，但不利于學生認知主體作用的發揮，不利于學生自主學習能力的培養。對于網絡協議這類較為抽象的理論知識，單純的板書和描述難以幫助學生對學習內容進行深入理解。
3.實踐環節薄弱
一方面，計算機網絡實驗室的建設相對薄弱，實驗設備落后，與實際應用的網絡設備具有較大差距，且數量不足，無法保證每名學生具有較好的實驗環境。另一方面，實驗課程的內容過于流程化和簡單化，沒有突出對學生創新能力的培養。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內容，與之相適應的軟件建設滯后，難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網絡”課程的改革與實踐
針對以上不足，我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內容優化
不同的專業有不同的教學目標，必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網絡工程、信息安全等專業而言，“計算機網絡”課程是專業技術基礎課之一，除了要掌握一定的基本網絡理論和核心協議，還要求掌握更高一等的技術和技能。經過課題組成員比較，選擇謝希仁教授主編的《計算機網絡》；在外文教材和雙語授課時選擇andrew s.t.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學等專業而言，“計算機網絡”課程是專業限選課或任選課之一，側重于網絡基本理論與應用。經過課題組成員比較，擬選擇喬正洪的《計算機網絡技術與應用》。
針對教材內容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環節、與工程聯系不夠緊密等問題，在講授的時候略去了部分內容，比如安全方面的內容（另外一門課講授），增加了一些實踐相關的內容，如winsock編程、路由器基本操作等。在教學內容上力求推陳出新，引進和精選當代網絡技術新發展及新應用作為網絡基礎的指向，在不斷更新教學內容的同時優化課程體系，將基礎知識與現代技術緊密結合，培養學生的創新意識和發展意愿。
2.堅持“教師為主導、學生為主體，因材施教”的教學模式
（1）貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發展的教學觀念，[3]建立終身教育的觀念?？茖W發展與基礎課程的教學改革相結合，以學科建設推動基礎課程教學的改革?；A課程教學的改革又支撐新型專業建設與學科的發展，推進人才培養目標的實現。
更新教學內容的同時優化課程體系，將基礎知識與現代通信技術緊密結合，將專業基礎知識傳授、能力培養和素質教育融為一體，實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創新精神和實踐能力為基本內容的人才培養模式。
（2）教師為主導，學生為主體，因材施教。改進課堂的教學方法，以人為本，因材施教，充分發揮學生的潛力，提高教師的授課質量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系，處理好信號、數據、信息之間的關系和傳輸特點；研究重點理論和實踐知識點的教學方法，使教學內容更貼近學生，引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。
教師采用“發現式”互動教學方法，通過精心設計教學過程，采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式，把握課程的進度，活躍課堂氣氛，開發學生的潛能，使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網絡通信中的問題和解決問題的思路，使學生建立科學的思維方法與創新意識。
3.采用先進的教學手段
（1）把多媒體技術引入課堂教學中，使理論和協議架構分析變得生動、形象、具體，同時解決了傳統教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現場概要線圖等，讓學生在學習具體知識時心中有網絡體系大框架，便于知識定位。
（2）建立網絡教學環境。目前桂林電子科技大學已有四個相關網上資源供學生使用：“計算機網絡”課程網站，使師生在任何時候都可以利用網絡資源學習；網絡輔助教學平臺（blackboard）：向學生提供資源下載口、作業提交口、討論區等；思科網絡技術培訓網站（http：//cisco.netacad.net）作為思科網絡技術培訓基地之一，目前為部分優秀學生開放思科培訓網站，讓學生參與全球交流，直接接觸最新網絡技術；教師ftp：作為系統冗余，從教師ftp中學生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學環節，重視實踐能力培養，培養學生的創新意識和創新能力
計算機網絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內外計算機網絡相關教材一般都偏重于理論的講授，而忽視了動手實踐方面的引導，為此應實驗單獨設課，獨立考試。實驗課學時占總學時的25%，并要求課外1∶1配套。實驗內容根據學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時，補充了教材上沒有的相關內容，如利用套接字進行網絡通信編程，培養實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心，積極開展開放性實驗，延長實驗室開放時間，增加大量的設計性或綜合性實驗，為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎，培養學生的創新意識和創新能力。
5.在課程教學的各環節中大力開發和應用網絡技術，以網絡技術構建網絡課程教與學的互動平臺，理論與工程應用并重
計算機網絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業基礎課程，教師在講授的過程中貫徹教學理念，引用網絡發展歷史背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識，引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式，培養學生的創新思維能力和綜合專業素養。教學采用理論結合實踐教學法，通過實驗課程開設、實際網絡系統參觀和課程設計三個渠道將相關網絡技術的應用充分融合到課程教學之中，使同學們接觸到真實的網絡世界，提高實踐運用能力，理論與工程應用并重。
實驗課程通過綜合設計性實驗，充分發揮學生的想象力和創新能力，是使學生獲得對網絡的工作原理與操作方法的感性認識，加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容的最佳途徑。
實際網絡系統參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網、學院局域網和企業的網絡系統，使學生對計算機網絡有感性認識。
課程設計要求學生獨立設計一個網絡應用系統或者分析企業已有計算機網絡系統中存在的問題，提出改進方案，為企業設計滿足實際需求的計算機網絡系統，使學生理論聯系實際，加深對計算機網絡課堂教學內容的理解，培養學生靈活運用所學知識的能力。
四、結束語
本課程已建立課堂教學、實驗教學、網絡教學和工程應用交叉融合的教學結構，各教學環節相輔相成、互相交融，實現“加強基礎，注重實踐，因材施教，促進創新”的目標，形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺，使教與學進入互動溝通的最佳狀態。不僅使教師實現了教懂、教準、教活，學生達到了樂學、善學、活學，而且增強了學生日常使用網絡的能力，培養了學生的創新精神和實踐能力。
參考文獻：
篇12
一、兼顧課程內容的統一性和差異性??
人工智能課程的核心內容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應用的認識和理解上，盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系，但是它們之間又存在著許多內在聯系和規律。從這一點來看，人工智能課程與其他很多計算機課程是不同的，這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。?
知識表示、知識推理、知識應用是人工智能課程的三大內容，解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟，即知識表示和問題求解。由此，人工智能課程從總體結構上就有了一個比較清晰的脈絡，即首先必然要學習各種知識表示方法，然后是利用這些知識進行推理，進而實現知識應用，最終達到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發式搜索、消解原理以及規則演繹系統等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統、機器學習、自動規劃等屬于高級問題求解方法。?
同時，人工智能課程某些章節或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如，各種不同的知識表示方法不管是數據結構還是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有許多不同的學派［2］，本課程往往同時會介紹不同學派的算法，這些學派在人工智能的基礎理論和方法、技術路線等方面是完全不同的，甚至是對立的。?
這些都要求我們在教學過程中不僅要強調人工智能課程理論的統一性和完整性，又要兼顧各學派的特點，尊重甚至調動學生們對不同人工智能學派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點，我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應用》系列教材［1,2］，該教材以邏輯主義學派為主線，兼顧引進其他學派的精華內容，具有較強的科學性。
??二、實施分層次教學??
各高校一般同時為計算機相關專業的本科生和研究生開設了人工智能課程，甚至有的非計算機類專業也開設有人工智能課程。不同層次的學生對人工智能課程要求掌握的程度不同，我們首先明確本科生和研究生以及非計算機類專業學生的教學目的和教學內容，做到分層次設計人工智能課程教學?過程。?
本科階段的人工智能課程課時量較少，本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認識，少部分達到理解層次。本科生一般都是在高年級（三年級下期或者四年級上期）開設人工智能課程，這時已有不少學生準備繼續讀研或者已經被保研，因此在兼顧全體學生教學層次的同時，要注意給這部分學生足夠的相關參考書目，讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關算法，老師在課后還應和他們進行充分討論，培養他們對人工智能的特別興趣。?
非計算機類專業的學生往往需要學習如何利用人工智能知識解決該專業領域內的問題，因此在教學中要盡量有專業針對性地進行教學。例如針對農科類專業，在教學專家系統過程中，我們要求學生參考北京農業信息技術研究中心開發的農業專家系統開發平臺（paid5?0）理解并開發與本專業領域相關的簡易農業專家系統。?
給研究生開設人工智能課程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系統地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應用實例，并且能靈活運用所學知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學中要致力于培養學生分析問題與解決問題的能力，要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結合，用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題，并撰寫相關的課程論文，以小型研討會的形式進行報告交流。實踐證明，我們的研究生的人工智能教學效果明顯提升，成效突出。
??三、案例驅動，寓教于樂??
采用案例教學是為了充分調動學生的學習興趣，增強學生學習的自覺性［3］。通過案例教學能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化，可以使學生更加感性地理解課堂教學內容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應用環境為背景進行闡述的，讓學生能在實際環境中理解概念和知識，學會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學過程中要選擇學生容易接受的案例，體現理論聯系實際的特色，激發學生的興趣。?
例如，在講授“計算智能”內容時，我們結合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯合智能調度系統［4］進行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運用的基本原則、歷年調度方案、專家的經驗、歷年數據和現有的調水調沙數學模型，分別利用模糊決策、神經網絡、遺傳算法及綜合集成方法來實現三門峽、小浪底水庫水沙聯合調度。?
又例如為了讓學生走近機器人，我們進行了一場機器人展示課，將研究所現有的MOROCS?1（中南一號智能移動機器人）、ASR（廣茂達）、AmigoBot（自主移動機器人）、CanDroid（罐頭機器人）、MD?375 Rover（人控漫游車）、Fokker D7（人控飛機，1:72）、Rockit OWI?769K（聲按、壓控火牛機器人）、Hexapod Monster（六足爬行機器人）、Hubo（多機能歌舞機器人）等各類機器人全部拿出來給學生做了功能演示［5］。親眼看到這么多機器人，同學們都非常興奮，對人工智能課程的興趣高漲。?
在進行案例教學時，引導學生帶著問題和求知欲望深入理論的學習，讓學生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經網絡進行水庫調度時，引導學生分析如何確定神經網絡的輸入端數據，什么是泛化能力以及如何提高神經網絡的泛化能力。?
為了鞏固所學內容，可以讓學生組成討論小組對教師提出的論題進行討論，分小組闡述自己的觀點，這樣有助于提高學生學習的主動性，還有助于培養學生思考問題的能力和提高理論教學的效果。案例教學的關鍵在于引導學生利用所學到的理論知識去解釋、分析和解決現實案例中的問題，以達到訓練學生理論運用和深入理解理論知識的目的。?
此外，我們挑選了機器人足球、拖拉機撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲，讓學生親手設計小型智能游戲軟件，在設計的過程中掌握高深的人工智能理論知識，讓學生學得會、用得上、記得牢。
??四、結語??
以上談到的一些教學方法是我們在教學過程中總結體會比較深刻的方面，以供探討。事實上，要進一步提高人工智能課程的教學質量，還有很多方面需要改革和加強。如不斷強調人工智能教師的專業素質，要求他們在講授好人工智能課程的同時，努力提升出自身的專業素質，給學生一個良好的專業素質導向。其次，在人工智能課程教學過程中還需要有培養實用型人才的教學理念，特別是注重培養有創新意識的實用型人才。注重培養學生的質疑能力，只有通過質疑和提出問題，學生的創新意識才能夠得到不斷強化，創新思維能力才能夠得以不斷提高。?
人工智能學科是一門非常年輕、又非常前沿的學科，有其自身的突出特點，人工智能課程教學必然與其他計算機專業課程教學不同，需要更多的從事人工智能教學的教師在自身的教學實踐中不斷積累經驗，進行廣泛的教學交流。
參考文獻?
［1］
蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(研究生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2004（8）: 1-4.?
［2］蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(本科生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2003（8）:288-290.?
篇13
文獻［7］從矛盾分類與研究對象的差異、理論基礎的差異、方法體系的差異對TRIZ和可拓學進行了比較，并從解決矛盾問題的哲學思想、物質－場理論與基元理論、創新原理與可拓推理等方面分析了TRIZ與可拓學的內在聯系，認為可拓論關于矛盾的分類是抽象的，更具一般性，研究對象是一般意義上的主客觀矛盾問題與主觀矛盾問題，研究目標是描述事物拓展與創新規律，抽象人類解決矛盾問題的過程和方法，提高計算機人工智能水平;從研究對象和研究目標來看，可拓創新方法具有較TRIZ更為寬廣和系統化的理論基礎;從解決矛盾問題的方法上看，可拓創新方法更具一般性、概括性。
綜上對比研究可見，可拓創新方法與TRIZ方法是在不同的國度，都經過長期的努力分別發展起來，它們具有互補性。可拓創新方法比TRIZ創新方法更具一般性，不但包括可拓變換方法，還有拓展分析、共軛分析、可拓集合等方法，應用領域更廣，適合于解決各領域創新中的矛盾問題?？赏貏撔路椒ū萒RIZ方法有更廣泛的應用范圍、更多的使用方法和更堅實的理論基礎。本文將介紹可拓創新方法的方法體系及其基本特征，并綜述其應用研究進展。
1可拓創新方法體系及其基本特征
可拓創新方法特別適合于解決各種類型的創新(如產品創新、技術創新、組織創新、管理創新等)中遇到的矛盾問題。近年來，可拓學研究者們探索建立了可拓創新方法體系［3］，分析了其基本特征。
1．1可拓創新方法體系
可拓創新方法體系如圖1所示。
1．1．1拓展分析方法
在創新過程中，會遇到各種各樣的矛盾問題，只有把問題所涉及的事物看成可以拓展的，才能找到解決矛盾問題的多種途徑。為使解決矛盾問題的過程形式化、模型化，在此用基元作為描述物、事和關系的形式化工具，建立了表達事物拓展規律的拓展分析方法。該方法可以使人們擺脫習慣領域的束縛，更是利用計算機解決矛盾問題、提高機器智能的重要方法。1)發散分析方法。一個對象有多個特征，一個特征又可以為多個對象所具有，一個量值也可以為同一對象的多個特征所具有或多個對象的同一特征所具有。其要點是從一個基元拓廣到一個基元集合。該方法把人的創造性思維的發散過程形式化，為發散思維的形式化研究提供了合適的工具。
2)相關分析方法。任何研究對象都不是孤立的，都會與其他對象有著千絲萬縷的聯系。相關分析方法是一種把系統中的基元及其相關關系作為整體進行分析的方法。相關性是基元間產生傳導作用的原因，只有進行充分的相關分析，才不至于在解決矛盾問題的同時，引發新的更嚴重的矛盾。
3)蘊含分析方法。蘊含分析方法是利用對象間的蘊含性，研究對象間的傳遞關系的有效方法。當某些對象間具有相關關系時，其變換間具有蘊含關系。如果對象間形成相關樹，則其變換間必形成蘊含樹。這是對對象間關系的復雜性和相關性的一種形式化、定量化分析。
4)可擴分析方法。研究對象可分解、可擴縮，兩個以上對象可組合的性質稱為可擴性?？蓴U分析方法用于研究某對象組合、分解或擴縮的各種可能性。從創造學的角度，組合、分解、擴縮都是創造。在解決矛盾問題的過程中，巧妙地運用這些方法，可以為解決矛盾問題提供更多的思路。
1．1．2共軛分析方法
無論是產品創新，還是技術創新、組織創新等，都離不開對事物的分析。從不同角度分析事物，會得到不同的創新方案。在可拓學中，建立了從物質性、系統性、動態性和對立性(統稱為共軛性)4個方面分析物的方法，稱為共軛分析方法。該方法利用物元和關系元作為形式化工具，可以對物的“虛部、實部與虛實中介部”、“軟部、硬部與軟硬中介部”、“潛部、顯部與潛顯中介部”、“負部、正部與負正中介部”進行形式化分析，通過對物的各共軛部及其相互關系和相互轉化的分析，可以得到解決矛盾問題的多種策略。共軛分析方法為人們全面分析物的結構提供了新的視角，也是某些解決矛盾問題的奇謀妙計的源泉。共軛分析方法立足于整體論與還原論相結合的思想。
1．1．3可拓變換方法
可拓變換是創新的工具和手段。在對變換的研究中，既要討論其變換的形式，也要討論變換的主體，變換的方法、工具、時間和地點，即需要從定性和定量兩個角度去研究變換的形式和內涵;既要研究直接的變換，也要研究間接的傳導變換;既要研究數量的變換，也要研究特征的變換和對象本身的變換;基于研究對象間的相關性，還必須研究傳導變換的形式、內涵和傳導效應。從變換的方式考慮，可拓變換方法包括基本可拓變換方法、變換的運算方法、變換的復合方法和傳導變換方法。從變換的對象考慮，可拓變換方法包括論域的變換方法、關聯準則的變換方法和論域中的元素的變換方法。如果變換的對象是物，根據物的共軛分析，可拓變換方法還包括共軛部的變換和共軛部的傳導變換，稱為共軛變換方法。對可拓變換方法的研究，結合關聯函數的建立方法，為把解決矛盾問題的過程形式化、定量化提供了可操作的工具。
1．1．4可拓集合方法
可拓集合方法是從動態的、轉化的角度對研究對象進行分類、識別和聚類的方法?？赏丶鲜且钥赏刈儞Q和關聯函數為基礎的集合。針對不同的可拓變換，可拓集合有不同的可拓域和穩定域，就有不同的分類、識別和聚類形式，它形式化、定量化地揭示了矛盾問題的轉化過程和轉化結果，使分類、識別、聚類具有動態性和可轉化性，更符合人類的思維模式和實際情況。
1．1．5優度評價方法
優度評價方法是綜合多種衡量條件對某一對象、方案、策略等的優劣程度進行綜合評價的實用方法。優度評價方法用關聯函數來計算各衡量條件符合要求的程度，由于關聯函數的值可正可負，因此這樣建立的優度可以反映一個對象利弊的程度，使得評價更符合實際。優度評價方法包括一級優度評價和多級優度評價。一級優度評價方法中，衡量指標不分級;多級優度評價方法應用于衡量指標很多的情形，首先要對衡量指標進行分級，再對各級衡量指標賦予權重，從而對評價對象進行的綜合評價。
1．1．6可拓創意生成方法
創意的產生是一個創造性的思維過程，它遵循“菱形思維模式”，即“先發散，后收斂”的模式。對于其發散的過程，一般人認為是比較難以把握的，似乎沒有規律可循。實際上，在進行了恰當的問題界定之后，利用拓展分析、共軛分析和可拓變換，可以用形式化的方法，甚至借助計算機形成多種創意思路。這是發散過程的一種非常可行的形式化方法，對創意的產生有極大的幫助［8］。
對創意生成的研究，目前重點研究了解決不相容問題的創意生成方法和解決對立問題的創意生成方法，提出了創意生成的“三部曲”，即“拓展－變換－評價”，可以告訴人們創意從何而來、如何獲得以及如何確定滿意可行的創意［9］。可拓創意生成方法首先用可拓學中的基元形式化體系把問題用規范的形式表達，然后按照一定的程序進行拓展、變換和評價，可以借助計算機輔助完成，可操作性強。
1．2可拓創新方法體系的基本特征
可拓創新方法體系是在可拓學的思想和理論指導下產生和形成的，其基本特征如下。
1)形式化、模型化特征。為了使人們能夠按照一定的程序進行創新，為了讓計算機幫助人們生成創新方案，可拓創新方法采用形式化語言表達事、物、關系和問題，建立問題的可拓模型，表達解決問題的過程，表達量變和質變的過程以及臨界狀態，表達生成策略的過程和奇謀妙計。它是用符號方式反映研究對象內在關系的模型，因而是一種抽象模型。
2)可拓展、可收斂特征。在一定條件下，任何對象都是可拓展的，拓展出來的對象又是可收斂的，這是可拓創新方法體系的重要特征，它符合人類解決矛盾問題的“發散收斂”的思維模式，稱為菱形思維模式。多級菱形思維模式表達了“發散收斂再發散再收斂”的過程。由于人們的創造性思維過程包括發散性思維和集中性思維，所以它將可以作為研究思維過程，特別是創造性思維過程的形式化工具。
3)可轉換、可傳導特征?？赏貏撔路椒捎糜谘芯渴挛锏馁|與量的可變性、“是”與“非”的可轉化性，不僅研究直接變換和變換的形式化，而且研究變換的傳導作用。用形式化、定量化的工具研究化不相容問題為相容問題的創意生成、化對立問題為共存問題的創意生成，以及傳導矛盾問題求解，是可拓創新方法體系的重要特征。
4)整體性、綜合性特征?？赏貏撔路椒w系中的共軛分析方法，既體現了中國古代的系統觀和整體論的思想，也結合了還原論的分析方法;基元概念體現了質與量的有機結合，利用全征基元又可從整體的角度分析事物;在可拓集合中，用關聯函數值的變化表達了量變與質變的過程，而對論域的變換又體現了從整體的角度處理矛盾問題的思想。因此，該體系具有整體性、綜合性特征。
2可拓創新方法應用研究情況
經過多年的研究，可拓創新方法已逐步成熟，目前已在工程技術領域、信息科學與智能科學領域、經濟與管理領域等得到廣泛的應用，已在機械、建筑、日用品等的產品創新、技術創新、管理創新、組織創新等方面發揮重要作用，承接了相關的863項目、國家自然科學基金項目、各省市基金項目及科技計劃項目等多項，發表了多篇論文論著，取得多項著作權和專利。
2．1論著情況
據不完全統計，國內有375家期刊發表了關于可拓學的論文，作者單位包括中國科學院、清華大學、北京大學、哈爾濱工業大學、浙江大學等200多家;僅2008年和2009年，有關可拓學的國內期刊論文共發表679篇;有關可拓學的博士、碩士學位論文共257篇。這些論文中，約90%是可拓創新方法在各領域應用研究的成果，包括在機械產品智能化設計、建筑設計、產品創新概念設計、智能控制、智能檢測、管理等眾多領域的應用［10-20］。詳見可拓學網站http:∥web．gdut．edu．cn/～extenics/的“學科成果”欄目。研究者已將可拓創新方法應用于多個領域的矛盾問題處理與創新研究，據不完全統計，已在科學出版社等出版了30多部相關專著，如文獻［3］、［8］、［21-32］等。
2．2承接項目情況
據不完全統計，截至2011年，國家自然科學基金資助的有關可拓學的研究項目50項，涉及信息科學部、工程與材料科學部、管理科學部、醫學科學部、地球科學部、生命科學部等，研究者們將可拓創新方法與自己的研究領域相結合，取得多項創新性成果，同時也發展了可拓創新方法。如清華大學李健的“產品和工藝設計協同問題求解研究與實現(1996)”，廣東工業大學蔡文的“可拓營銷方法(1999)”，浙江工程學院李仁旺的“基于可拓學的CPC產品開發過程族建模理論與方法研究(2002)”，浙江大學徐保根的“基于可拓工程的土地可持續利用策略集生成方法研究(2002)”，中國科學院楊國為的“基于物元動態系統分析的智能化模型化概念設計研究(2003)”，浙江工業大學趙燕偉的“基于可拓邏輯的產品族適應性設計理論與方法(2005)”，哈爾濱工業大學鄒廣天的“可拓建筑策劃與設計的基本理論及其應用方法研究(2006)”，廣東工業大學楊春燕的“獲取變化知識的可拓數據挖掘理論、方法及其實證研究(2006)”，東北大學于亞新的“面向案例的跨媒體信息檢索技術的研究(2007)”，武漢大學胡寶清的“可持續水資源管理的可拓模糊量化方法研究(2007)”，中國科學院研究生院李興森的“數據挖掘獲取的知識的智能化管理研究(2008)”，南昌大學鄧群釗的“循環農業模式可拓生成理論與應用研究(2008)”，大連理工大學徐凌的“基于SD-EBC及可拓分析的戰略環境評價方法研究(2008)”，中國科學技術大學盧榮德的“霍山石斛光聲智能檢測及其光合過程最適化控制(2009)”，中國科學院研究生院張玲玲的“領域知識驅動的深層知識發現研究(2010)”，南京航空航天大學王體春的“面向大型復雜產品概念設計的知識可拓重用關鍵技術的研究(2010)”，華南理工大學靳學舟的“基于可拓Petri網絡的復雜動態城市公交調度建模及仿真(2011)”等。從這些項目可以看出，可拓創新方法已得到廣泛應用。另外，研究者還承接了相關的863項目(如青島大學楊國為教授承接的“鞋類產品和諧智能計算機輔助概念設計(CACD)系統研究”)、多項各省市基金項目和科技計劃項目等。
2．3取得的軟件著作權和專利情況
