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關(guān)鍵詞:智能科學(xué)技術(shù);課程;教學(xué)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 引言
隨著智能科學(xué)技術(shù)在人類生活各個領(lǐng)域的不斷滲透,它所帶動的智能技術(shù)浪潮正在不斷地擴(kuò)大,并對社會、文化、教育的發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。
“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)作為一門剛剛起步的新專業(yè),具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用需求。它是一門綜合交叉性學(xué)科,旨在培養(yǎng)具有腦與認(rèn)知科學(xué)、智能科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)的基本理論知識,掌握計算機(jī)、智能系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理的基本技能,綜合運(yùn)用所學(xué)知識與技能去分析和解決實際問題,具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的高級復(fù)合型人才。
“智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論”課程是“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)的基礎(chǔ)課程,作為本專業(yè)的“敲門磚”,可以幫助學(xué)生對“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)有一個整體上的認(rèn)識,對智能科學(xué)領(lǐng)域有一個初步的了解。
2 課程概述
對于剛剛邁進(jìn)大學(xué)校園的青少年來說,他們面臨著許許多多的新問題,其中最重要的一項,就是“專業(yè)”問題。自己將要學(xué)習(xí)的專業(yè)究竟是怎樣的?它的前景如何?怎樣才能學(xué)好它?“智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論”課程是學(xué)生接觸到的第一門涉及本專業(yè)知識的課程,它針對學(xué)生的實際需要,系統(tǒng)、科學(xué)地解答了學(xué)生各種各樣的專業(yè)問題,為本專業(yè)的新同學(xué)們提供適時和恰當(dāng)?shù)摹皩I(yè)引導(dǎo)”,使他們很快進(jìn)入環(huán)境,成為一批積極主動、方向明確、方法正確的新型學(xué)習(xí)者。
本課程具有以下特點(diǎn):
(1)從宏觀上介紹智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容,綜合性強(qiáng)。
課程整體地介紹了智能科學(xué)技術(shù)以及智能科學(xué)領(lǐng)域的基本概念、學(xué)術(shù)思想、知識體系、學(xué)術(shù)特色,使學(xué)生對“智能科學(xué)技術(shù)”由完全陌生的狀態(tài)變?yōu)槟軌驅(qū)λ幕灸P秃突締栴}建立一個初步、宏觀的,然而又是準(zhǔn)確和科學(xué)的認(rèn)識。
課程剖析了智能科學(xué)技術(shù)與相關(guān)學(xué)科之間的關(guān)系,使學(xué)生明了智能科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)、控制科學(xué)技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)各有各的獨(dú)立研究領(lǐng)域,各有各的獨(dú)特作用,不能互相替代,但是又互相交叉、互相作用、互相促進(jìn)。
通過回顧和展望,本課程揭示了智能科學(xué)技術(shù)的精彩發(fā)展前沿技術(shù)與巨大的創(chuàng)新機(jī)遇,指明當(dāng)代智能科學(xué)與腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)的結(jié)合將開辟極其廣闊的發(fā)展空間,同時也指出智能科學(xué)技術(shù)面臨著科學(xué)研究方法論的深刻變革。
(2)解析專業(yè)課程結(jié)構(gòu)框架,指引學(xué)生采用正確的學(xué)習(xí)方法開展本專業(yè)的課程學(xué)習(xí)。
科學(xué)的學(xué)習(xí)方法是受多因素制約的多層次、多序列的復(fù)雜的動態(tài)體系。從微觀上說,怎樣讀書,怎樣上課,怎樣實驗,怎樣實踐,怎樣做筆記,怎樣記憶,怎樣運(yùn)用學(xué)習(xí)時間等都是方法問題;從宏觀上看,怎樣制定學(xué)習(xí)戰(zhàn)略,怎樣選擇治學(xué)途徑,怎樣不斷優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),如何確立學(xué)習(xí)觀和學(xué)習(xí)原則等也都包含著“方法”問題。
本課程通過闡述智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識結(jié)構(gòu),并對其進(jìn)行深入分析,幫助學(xué)生認(rèn)識整個專業(yè)的知識體系,明晰本專業(yè)課程的組成、每門課程的作用以及課程之間的邏輯關(guān)系,指引學(xué)生采用正確得當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法開展本專業(yè)的課程學(xué)習(xí)。
(3)激發(fā)學(xué)生熱情,培養(yǎng)學(xué)生興趣。
本課程從根本上闡明了智能科學(xué)技術(shù)必然在現(xiàn)今時代崛起并迅速登上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)舞臺的內(nèi)在緣由,啟示學(xué)習(xí)智能科學(xué)技術(shù)的必要性和重要性,啟發(fā)學(xué)生的歷史責(zé)任感和崇高使命感,使他們認(rèn)識到能夠?qū)W習(xí)“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)是他們這一代人的幸運(yùn)。同時,通過分析和案例介紹,說明智能科學(xué)技術(shù)對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的巨大作用,認(rèn)識到信息化必須走向智能化才能建成現(xiàn)代化國家,從而有效地增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)智能科學(xué)技術(shù)的自覺性、自豪感。
通過介紹一些典型的智能系統(tǒng),使學(xué)生初步建立起智能科學(xué)技術(shù)的直觀形象和感性認(rèn)識,相當(dāng)于進(jìn)行了一次“智能科學(xué)技術(shù)的認(rèn)識實習(xí)”,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
3 課程教學(xué)的認(rèn)識與思考
3.1 著重實際應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生興趣
智能科學(xué)是一個不斷發(fā)展的學(xué)科,它的技術(shù)成果、研究動向更新地很快。教師應(yīng)及時地介紹智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最新科技成果,將其引入課程教學(xué),增加操作環(huán)節(jié),可由教師進(jìn)行演示,或由學(xué)生自己在實驗室進(jìn)行運(yùn)行。
通過操作加深感悟,是學(xué)生參與知識形成過程的關(guān)鍵。通過親手執(zhí)行包含智能技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng),使學(xué)生獲得關(guān)于智能科學(xué)技術(shù)更為深刻的體驗,大大拉近學(xué)生與智能科學(xué)技術(shù)之間的距離,使他們感覺到“智能科學(xué)技術(shù)就在自己身邊”。這樣,既增強(qiáng)了學(xué)生對本課程的興趣,又使學(xué)生及時掌握了本學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的最新動態(tài),擴(kuò)大了知識面。
3.2 組建研究小組,鼓勵創(chuàng)新思維
智能科學(xué)技術(shù)本身處在創(chuàng)新發(fā)展時期,特別需要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才。智能科學(xué)技術(shù)是一個高度綜合又非常深邃的學(xué)科,依靠常規(guī)的學(xué)習(xí)方法很難把握,同時,它又是一門研究思維規(guī)律的學(xué)科,思維規(guī)律之中最重要的是創(chuàng)新思維。所以,培養(yǎng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的高層次人才,一定要著重創(chuàng)新思維的建立。
教師可綜合考慮課程側(cè)重點(diǎn)與學(xué)生興趣,指定幾個研究方向,組建研究小組。鼓勵學(xué)生通過查閱資料、調(diào)查實踐等方式解答問題,提出自己的新想法。整個活動以互動的形式開展,教師引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題,通過師生的交流和探討使學(xué)生獲得對同一問題的多種思考結(jié)果,學(xué)生可依照自己的新思路將研究逐步深入,最終,以組為單位向教師和全體學(xué)生做專題介紹。這種參與式教學(xué)模式使學(xué)生在“教”的同時,鞏固提高了對知識的理解,并鍛煉了學(xué)生的邏輯表達(dá)能力和心理素質(zhì),給學(xué)生一個展現(xiàn)自我的平臺。
3.3 采用靈活考評方式,建立綜合考評體系
傳統(tǒng)的單純以期末考試成績作為考量的考評方式過于片面,同時也容易束縛學(xué)生的思維。綜合考慮智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)計劃以及智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論的課程特點(diǎn),筆者認(rèn)為,應(yīng)采用靈活的考評方式,建立綜合的考評體系。
本課程考評體系可分為三部分:期末考卷、調(diào)研表現(xiàn)、小論文。期末考卷只要基于本課程教材的基本理論、基礎(chǔ)知識、課堂內(nèi)容進(jìn)行測試。調(diào)研即3.2節(jié)中所提到的組建研究小組,每個小組就自己的研究方向進(jìn)行調(diào)研,參閱書籍、查找資料、深入探討,以PPT的形式向教師和全體學(xué)生進(jìn)行總結(jié)匯報。小論文指學(xué)生以自己的調(diào)研方向為題目,撰寫專題論文。這種考評方式是以書本為平臺,培養(yǎng)學(xué)生主動系統(tǒng)地獲得新知識、新技術(shù)的能力,主要包括基本學(xué)習(xí)能力、自學(xué)能力、實踐操作能力和表達(dá)能力,鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新的精神。同時,也調(diào)動了學(xué)生查閱資料,自主思考問題的積極性,擴(kuò)展了知識面。
3.4 參觀實驗室,了解領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
智能科學(xué)技術(shù)學(xué)科的大學(xué)畢業(yè)生,應(yīng)該既可以從事智能理論和智能系統(tǒng)的研究、智能科學(xué)技術(shù)相關(guān)專業(yè)的教學(xué),又可以從事實際與智能技術(shù)相關(guān)的工程開發(fā)工作。而對于剛剛接觸這個專業(yè)的學(xué)生來說,很難從書本中明了自己今后的究竟能做些什么,也很難將書面知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。通過參觀與專業(yè)相關(guān)的實驗室,進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),幫助學(xué)生將課本上的抽象理論與具體實踐結(jié)合起來,讓學(xué)生了解將來可能會從事的工作,了解學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,親身感受實驗室的學(xué)術(shù)氛圍,激發(fā)學(xué)生對專業(yè)領(lǐng)域高水平研究的向往。
同時,還可以組織本專業(yè)博士、碩士研究生開展系列講座,講座內(nèi)容可包括本科課程學(xué)習(xí)、專業(yè)學(xué)習(xí)方法、實驗室在研項目、領(lǐng)域前沿技術(shù)等等。在介紹專業(yè)知識的同時,向本科新生傳授自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,引導(dǎo)他們在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的這條道路上穩(wěn)步前行。
關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);專業(yè)建設(shè);科研建設(shè);人才培養(yǎng)
1背景介紹
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一門新興的交叉型學(xué)科[1]。隨著信息化的進(jìn)一步深入以及IBM“智慧地球”、我國“感知中國”等戰(zhàn)略的實施,智能科學(xué)技術(shù)正在成為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和國家安全的一個重要領(lǐng)域。因此,智能科學(xué)與技術(shù)相關(guān)專業(yè)的建設(shè)也引起了國內(nèi)外高校的重視。國外許多著名高校都設(shè)立了人工智能專業(yè),并授予智能科學(xué)專業(yè)學(xué)位;世界多數(shù)知名理工類院校都設(shè)立有人工智能研究所或?qū)嶒炇遥M(jìn)行智能科學(xué)專業(yè)的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。
相對而言,國內(nèi)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的起步較晚。2004年,北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院經(jīng)教育部正式批準(zhǔn)設(shè)立了全國第一個智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。之后,國內(nèi)許多高校也相繼設(shè)立了這一專業(yè),有些高校還成立了相應(yīng)的系?,F(xiàn)在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)已經(jīng)從計劃外專業(yè)變成計劃內(nèi)專業(yè),標(biāo)志著該專業(yè)的建設(shè)在國內(nèi)已逐漸形成氣候。
廈門大學(xué)是國內(nèi)較早設(shè)立智能科學(xué)與技術(shù)系的高校之一。基于在智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域多年的研究積累和師資儲備,廈門大學(xué)于2006向教育部申請并獲批設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè),之后又于2007年6月6日成立了智能科學(xué)與技術(shù)系[2]。建系以來,廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系一直堅持以“科研帶動教學(xué)、教學(xué)促進(jìn)科研”的辦學(xué)理念。一方面,我們以系里的科研實力、科研特色為基礎(chǔ),在人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮優(yōu)勢,為人才培養(yǎng)服務(wù),更好地完成專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo);另一方面,優(yōu)秀人才的培養(yǎng)也為我系的科研提供了有生力量和儲備力量,反過來促進(jìn)系里的科研發(fā)展。
從2007年成立至今,我系完成了首屆本科生完整的一輪培養(yǎng),因此我們希望能將4年來的專業(yè)建設(shè)的情況做一次梳理,為下一步的工作提供參考。作為一個新興專業(yè),各高校對于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)也都處在探索階段,因此我們也希望這些工作梳理能對其他院校的專業(yè)建設(shè)起到參考作用。
我們對專業(yè)建設(shè)的梳理從兩個方面展開:一是科研與學(xué)科建設(shè)的進(jìn)展情況;二是教學(xué)與人才培養(yǎng)的進(jìn)展情況。
2科研與學(xué)科建設(shè)進(jìn)展
2007年以來,我系科研與學(xué)科建設(shè)取得了很大進(jìn)展,下面從凝練科研方向和科研平臺與學(xué)科點(diǎn)建設(shè)兩個方面來介紹。
2.1凝練科研方向
在智能科學(xué)與技術(shù)系成立之前,廈門大學(xué)在人工智能領(lǐng)域已經(jīng)有了不少積累,在心腦計算、藝術(shù)認(rèn)知和自然語言處理等領(lǐng)域形成了一定的優(yōu)勢。
2007年建系以后,我們結(jié)合自身研究特色和學(xué)術(shù)發(fā)展前沿,進(jìn)一步凝練了研究方向,基本上確定了四個重點(diǎn)發(fā)展的方向,并成立相應(yīng)的研究室。
1) 藝術(shù)認(rèn)知與計算方向。
主要圍繞人類藝術(shù)活動的腦機(jī)制,特別是有關(guān)詩歌、音樂與舞蹈的審美與創(chuàng)作方面,開展相關(guān)的認(rèn)知與計算研究工作。
2) 智能多媒體方向。
主要從事有關(guān)多媒體信息處理方面的關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā),涉及視頻圖像處理與運(yùn)動目標(biāo)檢測、基于內(nèi)容的多媒體信息檢索、智能中醫(yī)信息處理等方面的研究。
3) 自然語言處理方向。
主要從事機(jī)器翻譯、實體關(guān)系抽取、跨語言信息檢索、語音識別與合成等方面的理論研究和相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。
4) 仿腦智能計算方向。
主要開展有關(guān)機(jī)器人認(rèn)知計算引擎的基礎(chǔ)性研究工作,目標(biāo)是開發(fā)一個具有普適性的認(rèn)知推理引擎,并將其嵌入到機(jī)器人中,使機(jī)器人具有綜合的意識、視覺、語言和動作能力。
方向的凝練很好地促進(jìn)了我系研究隊伍的整合,也使系里的人才引進(jìn)工作有了更好的針對性。經(jīng)過四年的建設(shè),以上四個方向均逐步形成了一支結(jié)構(gòu)合理的研究團(tuán)隊,如表1所示,科學(xué)研究也相應(yīng)的取得了一些進(jìn)展。2007-2010年間,我系教師承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項目、國家863計劃項目、省級課題、企業(yè)委托橫項課題等各類科研課題近50項,每年新立項的項目數(shù)量如表2所示。同時,我們在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中國科學(xué)》、《軟件學(xué)報》及《電子學(xué)報》等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和國際會議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇,其中EI/SCI檢索論文150余篇。這些方向的發(fā)展為我們的人才培養(yǎng)奠定了良好的科研基礎(chǔ)。
2.2科研平臺與學(xué)科點(diǎn)建設(shè)
科研平臺是學(xué)科發(fā)展的重要載體,是科技創(chuàng)新的重要源頭,是聚集和培養(yǎng)高層次人才的重要場所。因此,科研平臺建設(shè)是學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容。
一直以來,我們就很重視科研平臺的建設(shè),也形
成了較好的基礎(chǔ)。2003年,我們建立了一個跨專業(yè)的校內(nèi)科研平臺――廈門大學(xué)語言技術(shù)中心;2005年,我們獲批建設(shè)了“智能信息技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實驗室”。依托這兩個平臺,并基于我們對科研方向的進(jìn)一步凝練,我們最終于2009年獲批建設(shè)“仿腦智能計算福建省重點(diǎn)實驗室”。該重點(diǎn)實驗室的建設(shè)以人工大腦研究為中心,并包含仿腦計算、智能語言處理、視聽感知和機(jī)器人及其行為控制等方面的研究,更有利于我系進(jìn)一步整合和優(yōu)化科研結(jié)構(gòu)。
學(xué)科點(diǎn)建設(shè)也是學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容之一。擁有學(xué)科點(diǎn)一方面反映了相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè)水平,另一方面又能為高層次人才培養(yǎng)提供必要保障。
智能科學(xué)與技術(shù)至今還未被列為一級學(xué)科,因此智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的研究生目前只能依托其他相關(guān)專業(yè)進(jìn)行招生和培養(yǎng)。建系之前,我們已經(jīng)依托廈門大學(xué)“數(shù)學(xué)”一級學(xué)科,自主設(shè)立了“人工智能基礎(chǔ)”二級學(xué)科博士點(diǎn),具有了培養(yǎng)本專業(yè)博士層次研究生的基本保證。2010年,我系與廈門大學(xué)計算機(jī)系、廈門大學(xué)軟件學(xué)院共同合作成功申報了“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”一級學(xué)科博士點(diǎn),在此一級學(xué)科下設(shè)的10個方向中,我系將負(fù)責(zé)建設(shè)其中的數(shù)字媒體藝術(shù)、信息安全技術(shù)、自然語言處理以及模式識別與智能計算等4個方向。該博士學(xué)位授予點(diǎn)將于2012年正式招生,這為我們在博士層次上培養(yǎng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才奠定了更好的基礎(chǔ)。
3教學(xué)與人才培養(yǎng)進(jìn)展
下面從本科生和研究生兩個層次的學(xué)生培養(yǎng)介紹我系教學(xué)與人才培養(yǎng)的進(jìn)展情況。
3.1本科生培養(yǎng)
在本科生方面,廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系的目標(biāo)是培養(yǎng)有效和系統(tǒng)地掌握本學(xué)科的理論基礎(chǔ),比較深入地理解智能科學(xué)與技術(shù)理論;具有一定的分析、綜合和創(chuàng)新能力,能夠承當(dāng)智能信息系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教學(xué)任務(wù)的,德、智、體全面發(fā)展的科學(xué)技術(shù)工作者。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),我們遵循“寬口徑、厚基礎(chǔ)、抓關(guān)鍵、重實踐”四項基本原則,制定了較合理的教學(xué)計劃,并特別注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),采取了增設(shè)實用技術(shù)類課程、增設(shè)本科生進(jìn)研究室參與課題研究的“課題實踐”環(huán)節(jié)、組織學(xué)生參加企業(yè)實習(xí)等若干措施,加強(qiáng)學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)[3]。
目前,我系在本科生培養(yǎng)方面已經(jīng)初具成效,具體體現(xiàn)在兩個方面。
1) 多組本科生團(tuán)隊獲批立項大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目。
2009年,我系本科學(xué)生組成的創(chuàng)新實驗團(tuán)隊中的3支獲得了國家級創(chuàng)新性實驗項目資助;1支獲得了校級創(chuàng)新性實驗項目資助;今年的創(chuàng)新性實驗項目初評中,我系本科生團(tuán)隊又有3支入選。
2) 首屆學(xué)生就業(yè)形式喜人。
2007級本科生是我系的首屆學(xué)生,共計31人,其中2/3的學(xué)生入學(xué)都是經(jīng)專業(yè)調(diào)劑的,因此學(xué)生入學(xué)之初對本專業(yè)多是不了解甚至是不感興趣的。經(jīng)過4年的學(xué)習(xí),他們都能很好地完成學(xué)業(yè),多數(shù)學(xué)生逐漸喜歡上了本專業(yè),部分學(xué)生更是將本專業(yè)作為其未來進(jìn)一步學(xué)習(xí)和工作的方向。今年7月,我系2007級本科生畢業(yè),畢業(yè)率和就業(yè)率均為100%,畢業(yè)去向情況如圖1所示。
圖1廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系2007級本科畢業(yè)生去向
其中,11名學(xué)生進(jìn)一步升學(xué)攻讀研究生;4名學(xué)生選擇了到美國、中國香港的高校深造;其他16名學(xué)生則進(jìn)入企業(yè)就業(yè)。
3.2研究生培養(yǎng)
我系的研究生培養(yǎng)以加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心,以加強(qiáng)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實驗實踐教學(xué)、論文創(chuàng)新寫作、促進(jìn)理論與實踐相結(jié)合為重點(diǎn),包含碩士研究生和博士研究生兩個層次。在碩士研究生方面,有3個學(xué)術(shù)型碩士學(xué)位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ)、模式識別與智能系統(tǒng)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù))和1個“計算機(jī)技術(shù)”工程碩士培養(yǎng)方向(智能工程及網(wǎng)絡(luò)安全方向);在博士研究生方面,目前有1個二級學(xué)科博士學(xué)位授予專業(yè)(人工智能基礎(chǔ))。
為了培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力,我們主要依托系里所承擔(dān)的科研項目,特別是國家級科研課題。學(xué)生們參與到課題研討中,接觸最新的學(xué)術(shù)前沿問題,并在不斷討論、實驗過程中逐步提高獨(dú)立科研能力。
為了促進(jìn)學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合,我們積極加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系,建立聯(lián)合實驗室或聯(lián)合培養(yǎng)基地,例如,我們與深圳名人公司建立了機(jī)器翻譯聯(lián)合實驗室,與北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司建立了電力自動化軟件聯(lián)合實驗室,與廈門中資源有限公司建立了智能反垃圾郵件聯(lián)合研究中心,與廈門東南融通系統(tǒng)工程有限公司建立了計算機(jī)軟件與理論研究生教育創(chuàng)新基地等。這些基地的建立使學(xué)生能夠參與企業(yè)的實際課題,在提高實踐能力的同時也促進(jìn)了就業(yè)。
目前,我系的研究生培養(yǎng)也取得了一些可喜的成果。學(xué)生們參加各種競賽或展示均取得了優(yōu)異的成績。例如,2010年,仿腦智能系統(tǒng)方向研究生研發(fā)的社交機(jī)器人――“文博之星NAO”項目獲得第三屆海峽兩岸(廈門)文化產(chǎn)業(yè)博覽交易會最佳創(chuàng)意產(chǎn)品銅獎;自然語言處理方向研究生研發(fā)的漢語句法分析器和漢語人名消歧系統(tǒng)分別參加2009中文信息學(xué)會句法分析評測(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信
息學(xué)會與SIGHAN聯(lián)合會議(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧評測,均榮獲第二名。
4反思
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)作為一個新興專業(yè),雖然得到國內(nèi)許多高校的重視并有良好的發(fā)展勢頭,但目前仍存在一些發(fā)展的制約因素。第一,智能科學(xué)與技術(shù)未能被列為一級學(xué)科,因此各高校的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)只能依附于其他相關(guān)專業(yè),導(dǎo)致該專業(yè)的發(fā)展缺少必要的學(xué)科保障,高層次人才(博士層次)的培養(yǎng)也受到嚴(yán)重制約;第二,智能科學(xué)與技術(shù)在國內(nèi)尚未形成明顯的產(chǎn)業(yè)群,因此該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)的行業(yè)特色不明顯,目前各高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)行業(yè)與計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、自動化、電子科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域基本相近,這導(dǎo)致該專業(yè)的特色無法被正確理解,也影響了專業(yè)招生。
在這種狀況下,我們認(rèn)為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)要大力發(fā)展,應(yīng)突出兩點(diǎn)。首先,要加強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)的科學(xué)研究,這一方面可以促進(jìn)人才培養(yǎng),另一方面也能通過展現(xiàn)高水平成果進(jìn)一步擴(kuò)大專業(yè)的學(xué)科影響力;其次,要加強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的實踐能力培養(yǎng),以此提高專業(yè)學(xué)生的就業(yè)競爭力,進(jìn)而增強(qiáng)專業(yè)的吸引力。
參考文獻(xiàn):
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Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University
CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei
(Department of Cognitive Science, School of Information Science and Technology, Xiamen University, Xiamen 361005, China)
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(qiáng)。
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(diǎn)。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(qiáng)的課程,特點(diǎn)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(diǎn)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(fèi)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(diǎn)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(diǎn),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(fèi)投入有待加強(qiáng)。
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(qiáng)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(diǎn),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(qiáng)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)